За что отвечает шаровая в машине
Что такое шаровая опора
При движении передние, ведущие, колеса автомобиля выполняют две функции: обеспечивают движение машины по дороге и позволяют маневрировать, то есть поворачивать вправо или влево. К положению колес относительно дорожного полотна для обеспечения движения и маневрирования предъявляется несколько требований: колеса должны стоять ровно, катиться вперед или назад, легко управляться рулем и надежно крепиться. Соответствие этим условиям обеспечивает подвеска, и шаровая опора в ней занимает немаловажное место — соединяет рычаги подвески со ступицей управляемого колеса.
История создания шаровой опоры
Шаровые опоры были изобретены и использованы в качестве альтернативы шкворневому механизму. Первоначально шаровые опоры использовались только в конструкции передней подвески и обеспечивали возможность поворота колес автомобиля вокруг вертикальной оси. Стандартная конструкция шаровой опоры, остающаяся практически неизменной и в наши дни, была разработана итальянскими инженерами для Fiat более 40 лет назад.
Устройство шаровой опоры
Технический прогресс привел к появлению изменений в первоначальном устройстве шаровых опор, хотя они не носили принципиального характера. На смену штампованным половинкам корпуса, соединенным точечной сваркой, пришли опоры литые и разборные — с резьбовой крышкой, необслуживаемые и обслуживаемые — с пресс-масленками. Эти усовершенствования были оправданы и полезны. Сегодня конструкция самой распространенной необслуживаемой шаровой опоры состоит из: корпуса со сферической выемкой и пальца с шаром на одном конце и резьбой на другом. Пыльник, надетый на палец, предотвращает попадание влаги и грязи в заполненный специальной густой смазкой корпус.
Главная функция шаровой опоры: обеспечить во время вертикального перемещения колеса его фиксированное положение в горизонтальной плоскости. Шаровой палец может вращаться в корпусе, раскачиваясь при этом на небольшие углы. То есть, в плоскости своего крепления шаровая опора обеспечивает одновременные вращательные и линейные (ограниченные) перемещения пальца.
Все детали шаровой опоры изготавливаются, как правило, из стали. Для снижения трения соприкасающихся рабочих поверхностей, сферическое углубление корпуса покрывают пластмассой или другим полимерным материалом. Однако, существуют шаровые опоры, в конструкцию которых не входит полимерное покрытие между корпусом и пальцем. Это касается, прежде всего, устаревших отечественных автомобилей. Это модели комплектовались разборными шаровыми опорами, в которых люфты устранялись подтяжкой крышки.
Существует два способа крепления шаровой опоры. В первом случае, она крепится болтами к рычагу. Во втором – запрессовывается в него. При выходе закрепленной болтами шаровой опоры из строя, ее можно заменить отдельным узлом. Для этого достаточно просто купить и установить его, привернув болтами к рычагу. Во втором случае – придется менять рычаг подвески с уже предустановленной, запрессованной шаровой опорой. Стоимость такого ремонта значительно выше, поскольку включает и стоимость рычага.
Запрессованные шаровые опоры, как правило, устанавливаются на автомобилях японского производства. Азиатские производители автозапчастей предлагают потребителю шаровые опоры на такие автомобили в виде отдельных узлов. Это гораздо дешевле, но следует отдавать себе отчет в том, что их качество значительно уступает оригиналу, и рычаг придется переделывать «кустарным способом», превращая его в деталь, не подлежащую гарантийному ремонту.
Вопросы эксплуатации шаровой опоры
Шаровая опора, в силу своего назначения, эксплуатируется в жестком режиме. Основная масса автомобиля опирается на очень небольшую площадь поверхности шара. А если учитывать вес пассажиров и груза в салоне автомобиля, высокую скорость и некачественные дороги, то становится понятно, что нагрузки на шаровую опору многократно возрастают. Это неизбежно приводит к износу и выходу из строя этого узла.
По некоторым данным, объем российского рынка шаровых опор ежегодно составляет более 20,000,000 штук. Около 70% этого количества — это шаровые опоры для отечественных автомобилей и более 20% — для иномарок.
При покупке такой нагруженной детали рекомендуется отдавать предпочтение оригинальным производителям. На рынке представлено большое количество торговых марок, выпускающих аналоги оригинальных деталей, в том числе, и шаровые опоры, но выбирать следует только хорошо себя зарекомендовавшие. Производственные мощности и опыт дают возможность российским заводам обеспечивать необходимый уровень качества. Результат – более надежные и крепкие шаровые опоры, которые не уступают зарубежным аналогам и соответствуют всем требованиям безопасности.
Количество шаровых опор в подвеске
Самой распространенной является передняя подвеска с двумя шаровыми опорами, по одной на каждое колесо. Некоторые автомобили — в частности внедорожники — имеют на передней подвеске 4 шаровых опоры, по две (верхняя и нижняя) на каждое колесо. Гораздо реже передние колеса имеют по три шаровых опоры. Современные автомобили с независимой многорычажной задней подвеской нередко оснащаются шаровыми опорами и на задних колесах.
Большее количество шаровых опор обеспечивает их долгую службу и уменьшает вероятность поломки. Но это же обстоятельство усложняет диагностику подвески автомобиля и значительно увеличивает суммарную стоимость ремонта и запчастей.
Диагностика и замена шаровых опор
Если при повороте руля автомобиля требуется прилагать дополнительное усилие или появляется скрип – возможно, возникли проблемы с шаровой опорой. Об этом же говорит и появление стука при движении автомобиля с небольшой скоростью по неровной поверхности, например, при проезде «лежачего полицейского».
Еще одним признаком выхода из строя шаровых опор является неустойчивость и виляние передних колес при движении по прямой. Другой характерный признак проблем с шаровой опорой – неравномерный (боковая поверхность больше) износ шин автомобиля.
Конечно, быструю и качественную замену шаровой опоры могут произвести только профессионалы, хотя многие автовладельцы и предпочитают делать это самостоятельно.
Сегодня производство шаровых опор — это высокотехнологичный процесс, позволяющий добиться высокой степени надежности. Тем не менее, их замена – самый распространенный вид ремонта автомобиля. Ситуация не будет меняться до тех пор, пока качественно не изменятся российские дороги.
Полезно? Лайкаем и делимся со своими подписчиками!
Признаки неисправности шаровых опор. Это нужно помнить
Автовладельцу полезно знать все признаки неисправности шаровых опор. Своевременное выявление проблемы может уберечь от аварии. При обрыве опоры колесо выворачивается наружу. Управление машиной становится очень сложным, на скорости ее удержать практически невозможно. Благо, что чаще всего происходит это на небольшой скорости или при начале движения. Но, даже при самом благоприятном исходе, у вас гарантированно повредится крыло.
В связи с этим, допускать до обрыва шаровые нельзя. Своевременная диагностика и устранение неисправности поможет вам избежать таких проблем с автомобилем.
Как правило, шаровые не обрывает резко (случаи внезапной поломки единичны, и связаны с дефектами детали), в большей части случаев, подвеска заранее предупреждает о появившейся опасности.
Первым признаком является стук при проезде ям на невысокой скорости (ну или лежачих полицейских). Звук доносится из под передних колес. Причина его появления, это износ пальца или недостаток смазки. Кстати, стук не всегда является признаком проблемы. Если он появляется в морозы при начале движения, и пропадает через некоторое время, то бояться не стоит. Причина в замерзшей смазке, в процессе движения она разогревается и все нормализуется.
Также неисправные шаровые вызывают «виляние» машины на дороге. Проблему вызывает люфт, образовавшийся в опоре. В итоге, колесо при движении шатается, и автомобиль начинает рыскать. При появлении такого признака необходимо безотлагательно провести проверку опор.
Существуют еще признаки неисправности, но они могут указывать и на другие проблемы с подвеской. К таким признакам относится появление скрипа во время поворота руля. Также, во многих случаях наблюдается неравномерный износ шин.
Методика диагностики
Наиболее оптимальным методом будет посещение сервиса, где имеется специальный стенд для проверки. Там специалисты с высокой точностью смогут вам сказать, в чем причина неисправности. Но, провести диагностику можно и самостоятельно.
Самый простой способ — это прослушивание. Для этого вам потребуется помощник. Производится это следующим образом. Один человек раскачивает машину, а другой прислушивается к стукам, определяя, откуда они происходят. Для другого способа вам потребуется задомкратить машину. Помощник удерживает тормоз нажатым (так исключается возможность люфта подшипника), а вы должны покачать колесо. Люфт и стуки говорят о проблеме с шаровой. На некоторых моделях в основании опоры имеется диагностическое отверстие. Через него измеряется расстояние от поверхности шаровой опоры, до основания пальца.
Заключение. Шаровая опора является крайне важным элементом в конструкции подвески. Неисправность этой детали может привести к тяжелым последствиям. Аварии, случившиеся по причине обрыва шаровой, всегда отличаются своей тяжестью. Чтобы избежать этого, водитель должен знать признаки неисправности шаровых опор. Это поможет избежать проблем, и позволит своевременно устранить поломку. Чаще всего, в неисправности опоры виноват сам автолюбитель.
Шаровые опоры: назначение, конструкция и особенности установки
Среди пользователей Drive2 вряд ли найдутся те, кто не знает, что шаровая опора — это ответственный и высоконагруженный элемент подвески, которым колесо (через поворотный кулак) соединяется с несущим элементом подвески — подрамником (соединяется, разумеется, через рычаг) или кузовом автомобиля. Или те, кто не знают, что состоит шаровая опора из корпуса, пластикового вкладыша, шарового пальца и пыльника. Всё это хорошо известно увлеченным автолюбителям, и заострять на этом внимание нет никакого смысла. А вот на что стоит обратить внимание, так это на некоторые особенности проектирования шаровых опор и распространенные ошибки при их установке.
По внешнему виду шаровые опоры разных производителей для одного и того же автомобиля может быть сложно различить между собой. Отличия кроются в используемых материалах и технологиях производства. Если говорить о материалах, то только поставщики на конвейеры автопроизводителей, такие как, например, CTR, используют для шарового пальца высоколегированные стали и холодную ковку, остальные экономят, что, разумеется, сказывается на долговечности всей детали. Кроме того, при разработке новой шаровой опоры инженеры центра Исследований и Разработок CTR проектируют каждую опору заново, под особенности конкретного автомобиля, а не копируют конструкцию других производителей. Методами математического моделирования создается прототип, в котором учтены все нагрузки и все особенности конструкции, материалы шарового соединения подобраны с учетом трибологических свойств трущихся элементов.
Самая ответственная и самая сложная часть шаровой опоры — шаровое соединение. Его долговечность зависит от множества параметров: точности обработки шарового шарнира, прочности пластикового вкладыша, коэффициента трения в соединении и даже количества смазки в нём. Объем и тип смазки рассчитываются при проектировании детали, так как зазор между шаром и вкладышем не превышает 0,2 мм (требуется уточнение), а возникающее давление в соединении очень высокое. Важно также понимать, что количество смазки, идущей в комплекте с шаровой опорой, необходимо и достаточно. Кстати, в 2019 году по просьбам клиентов её количество было увеличено, дополнительное количество смазки добавлять при установке не требуется и бессмысленно, так как проникнуть в зазор между вкладышем и шаром она не сможет физически.
Подтверждением долговечности деталей служат испытания на стендах. Шаровые опоры из каждой партии подвергаются испытаниям. Шаровая опора должна выдерживать 1 000 000 циклов, цикл состоит из перемещения пальца из крайнего верхнего положения в крайнее нижнее, с одновременным поворотом. Кроме того, шаровые опоры подвергаются испытаниям на вырывание или выдавливание из корпуса. Как показывают испытания, шаровые опоры CTR выдерживают повышенные тестовые нагрузки по сравнению с оригинальными опорами.
Особенности установки
Никаких проблем, как правило, не возникает с установкой шаровых опор лопастного типа, откручиваются гайки, и шаровая опора снимается. А вот с прессуемыми в рычаг шаровыми опорами ситуация обратная. Преждевременный выход из строй из-за ошибок установки очень распространён, и основных причин тому всего две. Первая связана с неправильным выбором инструмента для запрессовки. Не будем говорить, что головки ключа не предназначены для запрессовки шаровых опор, и без наших слов очевидно, что шестигранная головка отличается по форме от цилиндрической оправки, и поэтому при её использовании может деформироваться корпус детали. Необходимо использование специальных оправок, наборы которых, наряду с динамометрическими ключами доступны любому автосервису. Важно подобрать точно подходящую по диаметру оправку, так как при выборе меньшего диаметра можно повредить корпус опоры, а при использовании оправки большего диаметра она будет просто проскакивать. Ещё один важный момент, который частенько упускают из виду сервисмены, это глубина оправки, которую подставляют между столом пресса и рычагом.
Если глубина оправки будет меньше необходимой, то в процессе запрессовки шаровой опоры в посадочное место палец упрется в стол пресса. Возникающая при этом нагрузка может привезти к повреждению пластикового вкладыша и запорной пластины и, как следствие, образованию люфта или к выдавливанию шарового пальца из опоры. При такой ошибке установки повреждения на опоре становятся очень заметны, даже если палец не выдавил запорную пластину корпуса шаровой опоры. На торце пальца сразу становятся заметны повреждения из-за возникшей на нем нагрузки, а крышка корпуса опоры деформируется. И, разумеется, такая ошибка становится причиной отказа в гарантии. Избежать подобной проблемы очень просто, достаточно внимательно подбирать глубину оправки.
Другая важная причина, по которой шаровая опора может выйти из строя, это неоднократная запрессовка опоры в рычаг. Кто бы, чтобы ни говорил про беспроблемную многократную запрессовку, это не является истиной. Важное требование автопроизводителя, подтвержденное многолетним опытом компаний. Запрессовать шаровую опору в рычаг можно только один раз, поле ОЕ детали. Дело в том, что при демонтаже старой шаровой опоры посадочное место рычага увеличивается в размерах. Натяг, который возникает после установки новой шаровой опоры становится меньше, но остается достаточным, для корректной работы узла. Последующая запрессовка опоры уже не позволит обеспечить необходимый натяг для надежного удержания шаровой опоры в рычаге. Даже если люфт не чувствуется при перемещении опоры в рычаге руками, он есть. А нагрузки, которые возникают в месте их соединения многократно превышают те, которые человек может приложить руками.
Если же люфт становится заметен и вам предлагают прихватить опору сваркой, помните, температура плавления пластикового вкладыша шарового соединения около 300 градусов Цельсия, что в несколько раз меньше температуры плавления стали. Это значит, что при обваривании опоры в рычаге, пластиковый вкладыш, с большой долей вероятности, оплавится и в соединении образуется люфт, который приведет к выходу из строя шаровой опоры. И придется менять уже рычаг в сборе. Так зачем переплачивать, если можно сделать надежно и с первого раза? Доверяйте свои автомобили профессионалам, даже если Кулибины вам нравятся больше!
Что такое шаровая в автомобиле – самое необходимой, что нужно знать автовладельцу
При езде по плохим дорогам все узлы автомобиля испытывают повышенную нагрузку. Особенно достается подвеске, ее ответственному узлу в передней части автомобиля – шаровым. Где они расположены, какие функции выполняют, внутреннее устройство, последствия выхода из строя, проверить состояние – читайте в сегодняшней публикации.
Устройство и назначение
Конструктивно это изделие выполнено в виде шарнирного соединения. Его основа – шар из износостойкого материала. Вместе со специальными вкладышами он помещается в металлическую оболочку. Природный аналог конструкции – суставы верхних, нижних конечностей человека, животных.
Видеоролик наглядно демонстрирует устройство механизма, процесс работы в разных условиях:
Конструктивные особенности
Если разобрать старую, изношенную шаровую опору, то можно увидеть несколько элементов:
Способы крепления
Устанавливают новую шаровую опору, продевая ее палец в отверстие поворотного кулака, сверху устанавливают шайбу, накручивают гайку с прорезями, затягивают, фиксируют шплинтом. Сборку крепят к рычагу тремя болтами. Благодаря такой конструкции колесо занимает фиксированное положение относительно кузова транспортного средства, одновременно поворачивается в нужную сторону, беспрепятственно преодолевая небольшие препятствия, неровности твердого покрытия.
В зависимости от устройства подвески и марки автомобиля, шаровая может крепиться другим способом. Существуют варианты монтажа в рычаг при помощи пресса и фиксации стопорным кольцом. На Ниве шарниры перевернуты вверх ногами и прикручиваются к рычагу не с внутренней стороны, а с наружной.
Признаки выхода из строя, причины износа
Самая уязвимая часть механизма – защитный пыльник. Под воздействием агрессивных веществ на дороге: грязи, снега, смеси соли с песком – резина теряет эластичность, деформируется, разрывается. Внутрь набивается грязь, песок, влага. Они действуют как абразив. От постоянного движения, плотно прижатые поверхности полиуретановых вставок стираются.
Вода вымывает смазочный материал, сила трения «сухих» поверхностей возрастает, процесс износа ускоряется. Появляется значительный зазор между шаром и вкладышами. Если взять новую шаровую опору, для небольшого смещения стержня рукой требуется значительное усилие, а в неисправной он свободно болтается. Повреждение защиты – основная причина снижения функциональности узла и срока эксплуатации.
Признаки неисправности – отклонение от прямолинейной траектории движения автомобиля, если отпустить руль, скрипы, стуки, особенно при езде по разбитому асфальту. Начавшись незаметно, признаки неисправности шаровой опоры проявляются все сильнее.
Если длительное время не обращать на них внимания, то палец может просто вырвать из основания, колесо подвернется, машина потеряет управление. Кроме деформации элементов кузова в передней части, машина может оказаться за пределами дороги или, что еще хуже, на встречной полосе.
Внешние признаки неисправности:
Причины уменьшения срока эксплуатации:
Проверка состояния шарнира
Для диагностики лучше всего использовать подъемник, смотровую яму. Колеса вывешивают, окружающее пространство освещают хорошим источником света. Для увеличения прикладываемого усилия используют монтировку, вставленную между поворотным кулаком и рычагом. Наличие даже небольшого люфта свидетельствует о дефекте уплотняющего вкладыша и увеличению зазора.
Как проверить шаровую опору этим способом – на видео:
Менее распространенный способ – измерить расстояние между основанием и пальцем. Это возможно, если в оболочке предусмотрено отверстие для масленки. Машину загоняют на ровную площадку над смотровой ямой, выкручивают заглушку (масленку). Определяют расстояние от стержня до нижней плоскости корпуса. В новой запчасти оно составляет 11,8 мм. Для измерений используют штангенциркуль, нутромер. Этот метод подходит для обслуживаемых шарниров, где есть технологическое отверстие под масленку.
Способы продления срока эксплуатации
Чтобы не растягивать материал, в статье « Срок службы шаровой опоры » я подробно описал рабочие методы увеличения ресурса этой детали.
Самое уязвимая часть — пыльник, поэтому для продления срока службы ему уделяют больше всего внимания. Мастера рекомендуют почаще его осматривать, особенно при езде в сложных условиях. При малейших признаках повреждения – менять. Заменить пыльник значительно проще, дешевле, чем всю шаровую опору.
В обслуживаемых моделях шарниров, для добавления смазочного материала, в изделии предусмотрено отверстие с резьбой, в которое вкручивается пресс-масленка. Для добавки масла используется специальный шприц. Для удобства обслуживания все работы проводят на подъемнике, смотровой яме.
Объем смазки не должен быть чрезмерным, иначе может разорваться защитный кожух опоры. Достаточно 2-3 качка рукояткой шприца. Вещество можно применять любое, но лучше выбрать водоотталкивающее, термостойкое, типа «Шрус».
В случае необслуживаемого шарнирного механизма, отсутствие специальной смазки, пресс шприца, отсрочить замену узла можно с помощью обычного моторного масла. Для этого его набирают в пластмассовый медицинский шприц с иглой, прокалывают резину колпака и вводят 2-3 кубика. Мера временная, но позволяет эксплуатировать транспорт до момента полноценного ремонта на СТО.
Последствия поломки
Выход из строя трущихся поверхностей происходит постепенно, при возникновении дефектов – быстрее. Ездить можно, но с большей осторожностью. При появлении любой неполадки, тем более в системе управления, рулевых наконечниках, единственное средство обеспечения безопасности – ее устранение. От увеличенного зазора страдают другие элементы. В конечном итоге ремонт обойдется дороже.
Самая большая опасность может случиться тогда, когда палец просто вырывает из корпуса. Чаще всего это происходит на повороте, при попадании в глубокую яму. Колесо подворачивается, его может даже оторвать, кузов падает днищем на дорогу, деформируется, ломается вся передняя часть. Последствия зависят от скорости перемещения. В любом случае стоимость восстановления превышает стоимость опорной запчасти.
Добавить комментарий Отменить ответ
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.
Что такое Шаровая опора и для чего она нужна.
Продолжаем познавательную страничку.
Шаровая опора является одним из ключевых элементов подвески автомобиля, критический износ которого может привести к весьма плачевным последствиям.
Шаровая опора пришла на смену шкворневой конструкции соединения рычага подвески и ступицы управляемого колеса. Этот узел обеспечивает сохранение горизонтального положения колеса при его вертикальном перемещении во время поворота ступицы. Конструкция шаровой опоры предполагает вращение и раскачивание конусообразного пальца на небольшие углы в корпусе опоры благодаря грибообразномому или сферическому наконечнику. Шаровая опора, как правило, имеет неразборную конструкцию.
В процессе эксплуатации автомашины опора подвергается серьезным нагрузкам. Это связано в том числе и с тем, что на этот элемент может приходиться значительная часть массы автомобиля. Постоянное трение приводит к износу опоры – т.е. увеличивается зазор между наконечником и корпусом, и палец начинает в нем попросту болтаться.
Происходит это по нескольким причинам.
Во-первых, в результате естественного процесс старения и износа.
Во-вторых, на износ серьезно влияет быстрая езда по неровным дорогам, увеличивающая динамические нагрузки на опору.
Наконец, в-третьих, при разрыве резинового пыльника в зазор попадает грязь, усиливающая абразивный износ и коррозию.
Чрезмерный износ опоры может привести к тому, что шарообразный наконечник пальца вырывается из корпуса и колесо в буквальном смысле падает на асфальт.
В случае обнаружения износа шаровой опоры она подлежит немедленной замене. Однако, в некоторых моделях автомобилей, где шаровая меняется вместе с рычагом, целесообразнее с финансовой точки зрения воспользоваться услугами реставраторов.