Что такое шаровая опора? — e-fee.ru
Что такое шаровая опора?В подвеске современного автомобиля одним из важных элементов является шаровая опора, которая пришла на смену конструкции соединяющую ступицу колеса и рычаг подвески под названием шкворень.
Назначением шаровой опоры является сохранение колеса в горизонтальном положении во время вертикального перемещения, т.е. когда происходит его поворот.
Как работает шаровая опора Благодаря конструкции шаровой опоры, которая состоит из конусообразного вращающегося и перемещающегося на небольшие углы пальца, вставленного в корпус с сферическим или грибообразным наконечником. Важно помнить, что на эту деталь приходится основная масса автомобиля, поэтому необходимо уделять особое внимание шаровой опоре во время проведения очередного технического осмотра вашего автомобиля. Также стоит знать, если на мелких неровностях дорого вы слышите слабое постукивание подвески в районе передних колес, скорей всего причиной этого стука является увеличившийся зазор между наконечником и внутренней части корпуса шаровой опоры, что свидетельствует о недопустимом ее износе. Эксплуатация автомобиля с разбитой шаровой опорой недопустима, так как при определенных положениях пальца и существующих нагрузках рычаг может отсоединиться от ступицы, с последующим отрывом колеса.
— При замене, покупайте шаровые опоры известных производителей
— Избегайте быстрой езды по неровной дороге
— Следите чтобы на пыльнике шаровой опоры не было трещин и повреждений в противном случае попадание на внутренние рабочие поверхности песка и грязи приведет к быстрому их износу
Шаровая опора — как она работает?
Шаровая опора являет собою элемент подвески передних (управляемых) колес автомобиля, который обеспечивает достаточно жесткое крепление с сохраняющим ограничение подвижности рычагов к колесной ступице моментом.
При непосредственном передвижении, ведущие, передние, колеса транспортного средства будут выполнять несколько функций: обеспечение движения автомобиля по дороге и допущение маневров, то есть поворачивание влево и вправо.
К положению колес касательно полотна дороги для обеспечения маневрирования и движения предъявляется несколько определенных требования:
— ровность в стойке колес;
— они должны катиться назад или вперед;
— быть легкоуправляемыми рулем;
— быть надежно закрепленными.
Именно все соответствующие составные этим условиям способна обеспечивать подвеска, шаровая опора в которой является основой, так как соединяет ступицу управляемого колеса с рычагами подвески.
1. История создания шаровой опоры.
Впервые шаровые опоры изобретались и использовались как альтернатива шкворневому механизму. В первые разы данные опоры были лишь конструкционной составной передней подвески, вследствие чего было возможным обеспечение поворота колеса автомобиля вокруг оси вертикальной. Конструкция стандартная в шаровой опоре, которая остается практически неизменной и в современном мире, разрабатывалась ученными-инженерами еще в средине прошлого века.
2. Устройство шаровой опоры.
Весь технический прогресс и развитие привели к тому, что возникают определенные изменения в первоначальном устройстве опор шаровых, которые, по своей сути, не имели принципиально отличительного характера. Так, на смену половинкам корпуса, которые были штампованными и соединенными точечной сваркой, пришли литые опоры и разборные, которые имеют резьбовую крышку, являются обслуживаемыми и необслуживаемыми. Данные модификации вполне оправданы и полезны для современного автомобилиста. Сейчас, самая универсальная и распространенная конструкция необслуживаемой шаровой опоры состоит из: пальца с шаром, резьбы, корпуса со сферической выемкой. Пыльник, который надевается на палец, способен предотвращать попадание грязи и влаги в заполненный густой специальной смазкой корпус устройства.
Основная функция опоры шаровой заключается в обеспечении в момент вертикального перемещения колеса его фиксированное положение в плоскости горизонтальной. Сам шаровой палец способен вращаться в корпусе, при этом раскачиваясь самостоятельно на небольшие углы. Таким образом, в плоскости собственного крепления данная опора способна обеспечивать одновременные линейные и вращательные пальцевые перемещения.
Материалом для всех деталей шаровой опоры служит сталь. Для того, чтобы снизить трение всех рабочих соприкасающихся поверхностей, сферическое углубление корпуса покрывается пластмассой или другим материалом из полимера. Тем не менее, существуют такие шаровые опоры, конструкция которых не предусматривает такого рода полимерное покрытие. Прежде всего это касается непосредственно отечественных автомобилей прошлого века. Дело в том, что все такие модели комплектовались посредством разнообразных шаровых опор, люфты в которых устранялись посредством подтяжки крышки.
В современном мире основными являются два способа крепления опоры шаровой. В первом случае устройство крепится болтами к рычагу, а во втором – запрессовывается в него. Так, при выходе шаровой опоры из строя, которая закреплена болтами, нужно будет заменить ее отдельным узлом, который можно приобрести его и установить, посредством приворота болтами к рычагу. Второй случай предусматривает замену рычага подвески с запрессованной и предустановленной шаровой опорой. Стоимость такого рода ремонтных работ будет достаточно высокой, так как в нее будет входить и стоимость рычага.
Большинство запрессованных шаровых опор устанавливается непосредственно на автомобили японского производства. Данные производители предлагают шаровые опоры, как отдельные узлы. Это будет намного дешевле, чем обычные устройство, хотя и качество будет у них не лучшее, так что закупаться несколькими устройствами на год-два придется.
Само устройство шаровой опоры, из-за своего непосредственного предназначения, эксплуатируется и работает в достаточно жестком режиме. Вся основная масса автомобиля будет опираться на небольшую площадь поверхности самого шара. При учете веса пассажира, груза в салоне автомобиля, высокой скорости и некачественных отечественных дорог, будет ясным, что все нагрузки и воздействия на данное устройства вырастут в разы. Что может привести к износу данного узла.
При выборе и покупке данной нагруженной детали, следует отдавать предпочтение только оригинальным производителям устройств. Автомобильный рынок полон торговых марок, которые выпускают неплохие аналоги оригинальных деталей. Тем не менее, выбирать нужно только те, которые хорошо себя зарекомендовали. Все производственные мощности, опыт, дают возможность отечественному автопрому обеспечить нормальный уровень качества. В результате можно получить надежные и достаточно крепкие шаровые опоры, которые не чуть не будут хуже, чем зарубежные аналоги.
3. Количество шаровых опор в подвеске.
Самый распространенный вариант – это передняя подвеска, которая имеет две шаровые опоры – по одной на каждое колесо.
Некоторые транспортные средства, такие как внедорожники, имеют 4 шаровых опоры на передней подвеске, верхнюю и нижнюю. Самым редким является случай с тремя шаровыми опорами. Современные транспортные средства, которые имеют независимую многорычажную заднюю подвеску достаточно часто оснащаются шаровыми опорами и на колесах задних.Множество шариковых опор обеспечивают их длительную и надежную службу, что снижает любую вероятность поломки до минимума. Тем не менее, такое же обстоятельство способно усложнять процедуру диагностики подвески автомобиля, что значительно может увеличить всю суммарную стоимость ремонтных работ и деталей и запчастей.
4. Диагностика и замена шаровых опор.
Если при непосредственном повороте руля транспортного средства автомобилисту нужно прилагать особые усилия или возникает характерный скрип, то скорее всего возникли проблемы с опорой шаровой
Вполне является ясным, что быстрая и качественная замена всего устройства шаровой опоры будет возможной лишь при помощи и эксплуатации профессионалов. Тем не менее, многие автолюбители отдают предпочтение собственному труду и работе. В современном мире вопрос о производстве шаровых опор черпает ответ в тезисе о том, что это высокотехнологический процесс, который позволяет добиваться высокой степени надежности и стойкости. Тем не менее, замена данного устройства является одним из самых распространенных видов ремонта автомобиля. Ситуация, конечно же, никоим образом не сможет измениться, пока не изменится качество наших отечественных дорог.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
Устройство шаровой опоры. Как она работает и где находится в автомобиле
Шаровая опора (или шаровое крепление) – соединительная часть, которая позволяет закрепленным на ней элементам вращаться в нескольких плоскостях. Обычно одна часть крепится жестко, а вот вторая часть крепится подвижно. Обычно применяется в передней подвеске. Их может быть как одна, так и до 4 штук.
Это неотъемлемая часть, которая просто обязана выполнять сложные, нагруженные работы. Сейчас шаровые в своей технологии шагнули далеко вперед, поэтому могут ходить долгие сотни тысяч километров без замены.
Устройство шаровой опоры
Устройство достаточно простое. Есть несколько конструктивных элементов:
- Металлический стержень или «палец» с шарообразным наконечником с одной стороны и резьбой с другой.
- Пыльник. Резиновый эластичный элемент, который делает работу стержня герметичной.
- Металлический цилиндрический корпус, с одной стороны узкое отверстие, с другой широкое
- Полимерный вкладыш, обычно состоящий из двух частей – нижнюю (чашка) и верхнюю (упор).
- Прижимная шайба. Закрепляет полимерный вкладыш.
- Завальцовка прижим шайбы. По сути, это дно шаровой опоры.
Вот такое вот простое устройство. В корпус устанавливается полимерный вкладыш, после чего в него погружается палец, шарообразный упор остается в полимере. Дальше закрываем второй частью полимера металлический шар – он оказывается, прижат с двух сторон. Затем закрываем прижимной шайбой и запечатываем дно. Нужно отметить что шар «пальца» находится очень плотно закрытым в пластиковых (полимерных) корпусах, настолько плотно – что нет даже малейшего люфта (он отсутствует как класс). Также обязателен пыльник сверху, он значительно продлевает срок службы опоры.
Как она работает?
Как вы поняли закрытый «шар» может вращаться в любую сторону, хоть крутиться. К цилиндрическому корпусу крепится неподвижное крепление, которое устанавливается в нужные элементы подвески – эта часть не подвижна. А вот верхний палец с резьбой закрепляется в движущиеся части, благодаря чему они могут поворачивать или вообще вращаться.
В старых заднеприводных машинах, например наших ВАЗ, шаровых было около 3 штук. Две располагались в лопухах и позволяли вращаться суппорту вместе с колесом. Одна располагалась в рулевой тяге и толкала колеса.
В подвеске Макферсон намного упростили схему. Тут как мы знаем сверху стоит опорный подшипник и он позволяет вращаться стойке и суппорту, а вот снизу осталась шаровая опора. Также есть и рулевые наконечники, которые толкают суппорта, заставляя колеса поворачивать. Здесь шаровых опор всего две штуки.
Также стоит упомянуть, что есть варианты и с четырьмя опорами, но они достаточно редкие, их не стоит рассматривать.
Многие могут возразить, что шаровая опора и рулевой наконечник не одно и тоже. На самом деле различия только в креплении корпуса, суть работы одинакова.
Если подвести итог по работе, то выходит следующее – вы поворачиваете руль, через рулевую рейку усилие переходит на суппорт, а для того чтобы он повернулся как раз и нужны шарнирные соединения, именно эту работу и выполняют опоры, рулевые наконечники и конечно же опорный подшипник.
Выход из строя и ресурс
Ресурс напрямую зависит от полимерного вкладыша внутри. Если он разбивается, то металлический палец начинает ходить и добивает пластик. Появляются стуки и щелчки на кочках и поворотах. Однако с развитием полимерных технологий ресурс этой детали возрос в разы.
На наших заднепривоных ВАЗ это было одно из слабых место. «Шаровые» меняли через 20 – 30 000 километров. На переднем приводе, на среднестатистической иномарке эти элементы могут ходить и по 150 000 километров, конечно, все зависит от дорожного покрытия и манеры езды водителя. Но прогресс, как говориться на лицо, ресурс намного повысили.
Основной причиной выхода из строя является прорыв пыльника. Как только он выходит из строя (банально рвется), то сразу же в шарнирное соединение попадает песок, грязь и прочие «прелести» наших дорог. Они действуют на полимер внутри, как абразив, а металлическая шаровая часть только усугубляет ситуацию, растирая частички песка и грязи с усилием. Рекомендуется проверять шаровую и рулевые опоры в 75000 километров или на пятом ТО.
Таким образом, полимерная вставка изнашивается, «палец» начинает ходить вверх-вниз и в другие стороны, то есть появляется люфт, что просто «убивает» опору изнутри. Как раз стуки и скрипы – характеризуют износ внутренней полимерной части.
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.
Второй признак неисправности — «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.
Причины неисправности
- Естественный износ, проявляется после пробега в 100000 километров;
- Попадание под пыльник абразивных веществ. Чтобы избежать этого, регулярно осматривайте шаровые, поврежденные пыльники заменяйте;
- Повышенные нагрузки при движении по неровной дороге;
- Выработка смазки. Необходимо иногда добавлять смазку внутрь шаровой, для этого существуют различные приспособления.
Замена или ремонт
Диагностировать выход из строя достаточно легко. Во-первых, появляются стуки и скрипы при поворотах руля и передвижении по плохому дорожному покрытию. Во-вторых, заезжаем на СТО, где мастер берет «монтажку» или лом, вставляет между опорой или «рулевой» и рычагом (корпусом суппорта) и начинает легкие движения. Если «шаровая» рабочая то она стучать не будет, если разбита, проявится люфт – нужна замена.
Конечно, можно просто заменить опору, это самый легкий способ и правильный. Стоит она не такие великие деньги, так что один раз в 100000 км можно разориться. Менять лучше сразу парами, то есть ели застучала одна «шаровая», то стоит заменить сразу две, так правильно. Причем после их замены желательно сделать развал-схождение.
Однако самые экономные ищут решения по ремонту — и находят. Во времена СССР, когда был дефицит на запчасти, шаровые благополучно ремонтировались. Причем они уже продавались с возможностью ремонта.
Ремонтные работы сводятся к замене полимерной вставки и установки новой на ее место.
Еще раз подчеркну — старые опоры ремонтировались, однако новые зачастую не разборные! Хотя «народные умельцы», вырезают дно, нарезают резьбу – ставят новые полимерные прокладки, собирают все обратно в корпус и используют дальше. Нужно отметить что смысл вроде как есть, получается такая опора чуть ли не вечная, меняй через определенный пробег полимерный наполнитель – и ВСЕ! Однако сделать качественно получается далеко не у всех. А вот опасность от неправильно восстановленной шаровой опоры куда более реальна – поэтому покупайте лучше оригинальные новые. От их исправной работы зависит ваша безопасность и жизни ваших близких.
Андрей Гончаров, эксперт рубрики «Ремонт автомобилей»
Видео по самостоятельной диагностике и по устройству шаровой опоры
Видео «Вырванная шаровая опора и последствия для других деталей»
Как выбрать хорошую шаровую опору и правильно ее поставить
Шаровая опора относится к таким элементам подвески, про которые многие слышали, но так до конца не уверены, на сколько эта штука вообще нужна в конструкции. Нередко, от человека, приехавшего в автосервис приходится слышать подобное: “Посмотрите, пожалуйста, мою машину, а то я сейчас ехал, и попал в яму. Мне кажется, шаровую вырвало, теперь ездить страшно…”. Абсурдность данной ситуации заключается в том, что когда вырывает шаровую опору, — уже никто никуда не едет. Автомобиль, после этого происшествия, превращается в груду неподвижного железа, неспособного к самостоятельному передвижению.
В сегодняшней статье мы разберем вопросы, с которыми сталкиваются люди при диагностике и замене шаровых опор, а именно:
1. Что такое шаровая опора и для чего она нужна? Какие симптомы выхода из строя шаровой опоры?
2. Что ведет к повреждению шаровой опоры, и как ее проверить?
3. Как происходит выход из строя (вырывание) шаровой опоры?
4. Существуют ли хорошие недорогие шаровые опоры для Honda?
5. Ремонт шаровой опоры, на сколько это надежно?
Начнем по-порядку.
Что такое шаровая опора?
Шаровая опора, это элемент подвески автомобиля, представляющий собой металлический палец с шаром на одном конце, и резьбой на другом. Металлический шар находится в корпусе, наполненном специальным полимерным составом, в котором шар имеет возможность двигаться в нескольких плоскостях. Особо хочется отметить, что это движение, за счет полимерного наполнения, получается “беззазорным”, как следствие “безлюфтовым”, и, в случае с Honda, оно не требует периодического смазывания, поскольку является замкнутой. Снаружи шар защищен резиновым пыльником, который предотвращает попадание в узел грязи и влаги.
К обратной стороне пальца, с которой находится резьба, шаровая опора крепится к другому элементу подвески (как правило рычагу), обеспечивая взаимную подвижность двух элементов подвески за счет движения шара, не смотря на их соединение.
Вообще, для людей далеких от техники, можно объяснить конструкцию шаровой опоры ее сходством с суставом. По сути, это и есть механический аналог человеческого (например) сустава, позволяющего, опять же, например, руке двигаться практически в любой плоскости.
Для чего нужна шаровая опора?
На практике, чтобы было понятно, шаровая опора чаще всего располагается в районе поворотного кулака, элемента передней подвески автомобиля, к которому крепится собственно колесо. Подвижность поворотного кулака необходима для управления автомобилем (все повороты колес осуществляются непосредственно при участии поворотного кулака), поэтому шаровое соединение в этом узле является технически наиболее простым и корректным решением.
Стоит отметить, что в многорычажной схеме передней подвески располагаются, как правило, по две шаровых опоры с каждой стороны, — одна верхняя и одна нижняя. В системе МакФерсон, — шаровая опора одна, — нижняя. Существуют конструкции задней подвески Honda, в которых также присутствуют шаровые опоры (верхние).Конструктивной особенностью многорычажной подвески Honda является незначительная нагрузка на верхнюю шаровую, при сильном давлении на нижнюю.
В случае с МакФерсоном, в котором присутствует только одна шаровая, ситуация по нагрузке аналогична “нижней”. Это привело к тому, что в большинстве каталогов и мануалов появилось указание, о замене шаровой опоры только вместе с поворотным кулаком. В дальнейшем, после проведения тестов, были выпущены специальные бюллетени, подтверждающие возможность замены шаровой опоры в системе МакФерсон без замены поворотного кулака, и в продажу поступили собственно шаровые.
Еще одним местом расположения шаровой может быть нижний рычаг. Такая расстановка присутствует, например, на автомобилях Honda Fit (Jazz) и других, построенных на его базе. На самом деле, ничего принципиально уникального в этом нет, — это вариация на тему МакФерсона. В данном случае, Honda предлагает только один вариант замены шаровой опоры, — вместе с рычагом. Это дорого, но, к сожалению (или счастью) пока единственно правильный вариант. Почему мы так думаем? Читайте дальше.
Симптомы повреждения шаровой опоры.
Самым распространенным симптомом повреждения шаровой опоры является появление постороннего звука в подвеске, при преодолении неровностей на дороге. Слева или справа (в зависимости от поврежденной стороны) спереди появляется посторонний звук, который большинство автомобилистов определяют как “чакающий”. Звук, издаваемый поврежденной шаровой чаще всего напоминает глухой стук металлического предмета о пластмассу (что, по сути и есть шаровая опора).
Во время и после сильных морозов, шаровая опора может очень сильно скрипеть при движении автомобиля. Это вызвано тем, что смазка, имеющаяся в шаровой опоре, «уставшая» от порванного пыльника, замерзает при низких температурах.
Что ведет к повреждению шаровой опоры?
Самым главным врагом любого шарового соединения являются не дороги (если не ловить все ямы), и не время, а банальные влага и грязь, попадающие под защитный пыльник. Стоит сказать, что при целом пыльнике подобное практически невозможно, но, к сожалению, небольшой кусочек резины тоже имеет свой срок жизни. Случайно повредить его при езде очень трудно, — его расположение таково, что зацепить чем-то практически нереально. Чаще всего, разрыв пыльника происходит по причине банального износа (климат тут играет очень важную роль), или благодаря действиям человека, как то, разрыв инструментом при ра