Шаровые опоры: как они устроены и как их менять
Как работают в подвеске шаровые опоры? Зачем их интегрируют в рычаги подвески, отчего они изнашиваются и насколько трудно их менять на современном автомобиле? Разбираемся в этом вопросе во всех деталях.
Зачем нужна шаровая опора
Шаровая опора – это, конструктивно, не что иное, как шарнир, которым ступица колеса крепится к рычагу подвески. Главная ее задача – давать колесам свободу перемещения в горизонтальной плоскости и исключать – в вертикальной. Вообще, шаровые шарниры используются далеко не только в опорах ступиц – их можно встретить и в развальных рычагах, и в рулевой трапеции, и даже в креплении газовых упоров капота.
Но до определенного времени вместо подвижных шаровых шарниров на поворотных колесах использовали шкворневый шарнир – тяжелый, требующий периодической смазки, а главное – обеспечивающий колесу только свободу поворота по одной оси, что негативно сказывалось на управляемости.
Конструкторы понимали, что шаровая опора будет принимать каждый удар от дороги, потому работа на износ станет колоссальной.
Делать деталь с особо прочным алмазным напылением смысла не было, потому ее сознательно превратили почти в расходник. С тем, чтобы в случае чего, можно было без проблем, отвернув пару болтов и гайку, заменить новой.
Конструкция шаровых
Изначально опора представляла из себя корпус, в который установили шаровый палец и поджали через металлическую пластину пружиной, а сверху накрыли пыльником. Дабы палец не износился через два дня, заложили смазочный материал и дали указание всем, кто занимается обслуживанием, регулярно проверять и заменять смазочный материал в корпусе, запрессовывая его через масленку.
Затем наступила эра пластика, и из конструкции ушла пружина. Шаровая часть пальца была помещена в полусферу, образованную вкладышами из вышеупомянутого материала. С тех пор, по сути, конструкция не изменилась, единственно, пластик был заменен на более износостойкий нейлон.
Шаровые опоры разделились на обслуживаемые и необслуживаемые, то есть с масленками и возможностью разборки и без, соответственно.
Но чем ближе к настоящему десятилетию, тем меньше использовались разборные опоры. Отголоском эпохи остаются шаровые опоры с масленками, для закладки смазочного материала, но почти на всех машинах давно ставят необслуживаемые опоры.
Сколько в подвеске шаровых опор?
Все сводится к типу подвески. В самых простых МакФерсонах шаровых две – они находятся снизу. Чем больше рычагов, тем больше шаровых. На двухрычажках шаровые есть верхние и нижние, а на самых сложных подвесках, в основном это касается Volkswagen и Audi, шаровых может быть и по пять штук на одну сторону.
Крепеж к рычагу
Сейчас вся классификация сводится не к типу конструкции самой шаровой, а к способу ее установки – от этого очень сильно зависят затраты на замену. Самая простая и миролюбиво настроенная к хозяину автомобиля конструкция – с креплением корпуса опоры к рычагу подвески с помощью болтов, гаек или заклепок. В таком случае отсоединить изношенную шаровую от рычага не составит труда. Казалось бы, конструкция доведена до совершенства, но с конца 1990-х годов инженеры постепенно стали отказываться от нее в пользу опоры, интегрированной в рычаг подвески.
Есть мнение, что такую конструкцию пролоббировали маркетологи, которым хотелось увеличить прибыльность продажи запчастей, ведь теперь при износе шаровой нужно менять рычаг в сборе, даже если сам рычаг в порядке. Но на самом деле у всего этого есть сугубо инженерный смысл: подвеска с интегрированными в рычаги шаровыми опорами попросту легче разборной.
Есть компромиссная конструкция, в которой нет элементов крепления к рычагу, но есть элемент фиксации – стопорное кольцо. В таком случае опора просто запрессована в рычаг (например – Zafira C и Jeep Patriot). Чтобы ее заменить, придется использовать пресс или иной силовой способ (подробнее об этом – ниже).
Крепеж к поворотному кулаку
Основные типы крепления к рычагу рассмотрели, теперь обратим взоры к фиксации шаровой опоры к поворотному кулаку, при условии, что опора на рычаге. Здесь только два варианта: палец опоры может подсоединяться и крепиться гайкой, которая или шплинтуется, или применяется самоконтрящаяся гайка с внутренним стопорным кольцом.
Альтернативный вариант крепежа – стяжным болтом, как, например, у Hyundai Santa Fe с 2006 года. Последний вариант более хлопотный, так как болт, на практике, склонен к закисанию.
Также часто бывает, что для того, чтобы разжать концы кронштейна кулака, в котором фиксируется палец опоры, необходимо применить специальный клин, которого часто просто нет в наличии. Проблема может возникнуть там, где ее не ждешь.
Взять хотя бы Audi A6 С7: тут замечательная конструкция передней многорычажной подвески, в которой шаровые опоры верхних рычагов подсоединены к поворотному кулаку и зафиксированы одним длинным стяжным болтом, который очень часто прикипает настолько, что извлечь его невозможно. Ни нагрев кулака (он из алюминиевого сплава), ни охлаждение болта, ни даже прикладывание пяти, а то и десяти тонн на гидравлическом прессе не сдвигают с места этот злополучный болт и на миллиметр. И, как часто бывает в таком случае, хозяин узнает, что его кошелек опустел еще на 400–500 долларов – такова средняя цена на новый поворотный кулак для A6 C7.
В стремлении оптимизировать конструкцию подвески (не всегда в угоду ремонтопригодности) шаровую опору перенесли с рычага на поворотный кулак. В него опора может запрессовываться (SsangYong Rexton, Mercedes-Benz CLS W219), крепиться болтами (ВАЗ 2110) или фиксироваться стяжным болтом в кронштейне кулака (Subaru Forester SG). У каждого способа свои преимущества и недостатки.
В первом варианте для замены шаровой придется снять весь поворотный кулак, а это само собой разумеющийся демонтаж суппорта и диска с отсоединением от верхнего (или верхних, если их два) и нижнего рычагов. Второй и третий вариант намного проще, потому как для замены достаточно будет отсоединить нижний рычаг от шаровой опоры.
Пыльники
Они у шаровой опоры есть всегда, вне зависимости от того, снимаемая или интегрированная в рычаг опора. И они заменяемы! Небольшая поблажка от конструкторов и маркетологов.
Но после радостной вести вынужден огорчить: как часто вы заглядываете под автомобиль и смотрите на пыльники? Самые ответственные – раз в 10-15 тысяч километров при периодическом ТО, а в большинстве своем автовладельцы видели свою машину снизу пару раз (когда мастер показывал износ подвески) или не видели вовсе.
Как бы то ни было, но вовремя выявить потрескавшийся, но не поврежденный пыльник вероятность мала, значит вы обратите на него внимание, только если ему придет конец, а это автоматически замена шаровой опоры. Круг замкнулся. Ниже приведено описание того, как может разрушиться пыльник и как заменить шаровую опору почти в полевых условиях на примере Jeep Patriot. Отчего решили заменить? На себя обратил внимание жуткий скрип со стороны подвески при повороте рулевого колеса.
Причины и следствия выхода из строя шаровых опор
Как говорилось выше, опору придумали, как замену шкворню, но избавившись от него, не избавились от сил, действующих на шарнир. Если задать почти философский вопрос: «Так почему же изнашиваются шаровые?», то ответ будет состоять из трех основных пунктов (есть и четвертый – время – но он не интересен, так как понятен).
Первый: повышенные ударные нагрузки на подвеску при проезде, например, по трамвайным путям на неприличной скорости или обычная эксплуатация автомобиля в необычных дорожных условиях, которыми нас не удивишь. Второй: отсутствие смазочного материала там, где он должен быть (помните о масленках?). И, наконец, третий: разрушение пыльника опоры.
Что касается конструктивных особенностей подвесок и влияния этого на износ, то можно сказать следующее: любая шаровая опора, как бы она ни была установлена – на рычаге или на поворотном кулаке – будет изнашиваться благодаря ударам и трению. И если вам хочется сберечь средства и нервы, то нужно чаще заглядывать за колесо, а также не кричать про себя «Банзай» при виде приближающихся недоразумений в виде выбоин.
Пример замены шаровой опоры
Специнструмента не было, но было огромное желание побыстрее решить проблему, чтобы выдвинуться в путь и приехать в срок. Потому машину на подъемник, ключи в руки, рукава до локтей. Первым делом шаровые опоры.
Приступаем. Выкручиваем болты крепления нижнего рычага передней подвески к подрамнику. Дается нелегко – болты немного прикипели. Однако выкручиваем их не полностью, так как рычаг подсоединен еще и к поворотному кулаку.
Поэтому следующим шагом мы выкрутили болт крепления шаровой опоры рычага. К слову, это не самый удачный вариант подсоединения из тех способов, что существуют. Я уже писал выше, что для выпрессовки опоры в этом случае нужно специальным клином разжимать концы кронштейна кулака. В нашем случае никакого спецприспособления не было, его роль с достоинством выполнили зубило и молоток.
Когда рычаг отсоединен, выкручиваем окончательно болты крепления к подрамнику, и вуаля – рычаг в изрядно замасленных руках профессионала.
Для взора открылась ужасная картина – палец в опоре просто болтался и был поржавевший настолько, насколько вообще позволял материал, из которого он был сделан. Пыльника не было. У хозяина машины появилось несколько седых волос, так как он осознал, что в любой момент рычаг могло просто вырвать, и тогда…
Отправив хозяина пить настойку валерианы, продолжили борьбу. Механик после осмотра рычага отметил, что сайлентблокам тоже осталось недолго. Хотя по заверению вернувшегося уже спокойным хозяина, эти детали заменялись относительно недавно и вообще «быть такого не может!»
Причину разъяснил профи: чтобы скоротать время на ремонт, отдельные представители рабочего класса затягивают болты крепления рычага к подрамнику на ненагруженной подвеске. Автомобиль висит на подъемнике, а механик с динамометрическим ключом тянет болты крепления с моментом затяжки, указанном, например, в руководстве по ремонту. Все вроде бы правильно, но не совсем. Редко кто читает инструкцию, в которой черным по белому: «Окончательная затяжка элементов крепления рычага к подрамнику выполняется на нагруженной массой автомобиля подвеске».
Вернемся к нашим «баранам». Шаровая опора фиксируется в рычаге посредством трения и одного стопорного кольца. Следовательно, снимаем стопорное кольцо, если бы был пыльник, то и его, и безжалостно выбиваем опору из рычага. По идее, для этой операции нужен пресс, но дело сделано, и вопросов не возникло.
В комплект новой шаровой опоры входит: собственно, сама опора, пыльник и стопорное кольцо, а также специальный смазочный материал. Устанавливаем опору в рычаг, подбираем по размеру оправку и вбиваем ее в рычаг до появления выборки под стопорное кольцо над верхней поверхностью рычага.
И для этой операции очень был нужен пресс (по крайней мере, так писали в руководстве по ремонту), однако пресса нет, а необходимость в срочном ремонте – есть.
Изрядно намучившись, устанавливаем стопорное кольцо. Наносим смазочный материал из комплекта на палец шаровой опоры и закладываем смазку в пыльник. Как оказалось, никакого стопорного кольца для пыльника нет (в данном варианте), он просто надевается на корпус опоры, и все. Впоследствии выяснилось, что пыльник выполнен как уплотнительная манжета – с упругим пояском, может, даже с пружиной внутри. Сел на опору довольно плотно.
Монтируем рычаг на место. Подсоединяем рычаг к подрамнику, вкручиваем, но не затягиваем окончательно болты его крепления. По совету бывалого, на резьбовую часть болтов желательно нанести немного нигрола, чтобы впоследствии облегчить их выкручивание. В новой шаровой опоре палец не болтается, потому для того, чтобы направить его в кронштейн крепления на поворотном кулаке, придется немного попотеть. Наш механик, чтобы увеличить плечо воздействия, установил на палец опоры накидной ключ и подвинул его в нужное положение.
Шаровую опору подсоединили, установили и затянули стяжной болт. Опустили автомобиль на поверхность и затянули болты крепления рычага к подрамнику окончательно. Вернулись на десяток – другой строк выше и повторили все действия для второго рычага.
Опрос
Вам доводилось менять шаровые опоры на своем автомобиле?
Ваш голос
Всего голосов:
Что такое шаровая опора. Особенности, принцип работы, устройство и ресурс
Сегодня мы узнаем, что называется шаровой опорой передней подвески автомобиля, каков принцип работы и устройство механизма, какие разновидности элемента существуют и как определить износ детали
ЧТО ТАКОЕ ШАРОВАЯ ОПОРА. ОСОБЕННОСТИ, ПРИНЦИП РАБОТЫ, УСТРОЙСТВО И РЕСУРС
Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется шаровой опорой передней подвески автомобиля, каков принцип работы и устройство механизма, какие разновидности элемента существуют и как определить износ детали.
Кроме того, расскажем про то, сколько по времени и пробегу составляет ресурс элемента подвески при правильной эксплуатации автомобиля, из каких компонентов состоит шаровая опора, а также, какую конструкцию со строением имеет типовой механизм того или иного транспортного средства. В заключении поговорим о том, как нужно обслуживать шаровую опору, чтобы она прослужила не только гарантийный срок, что влияет на ускоренный износ деталей подвески на примере шаровых опор, а также можно ли ремонтировать и восстанавливать узел.
Шаровая опора является одним из ключевых узлов передней подвески любого транспортного средства. Хотя еще буквально лет 10 назад эти механизмы также использовали в задней подвески наравне с передними элементами. Как правило, шаровые опоры крепили на задней оси машины, однако массового характера такое производство не получило, из-за не целесообразности в плане затрат.
Дело в том, что в былые годы некоторые автопроизводители ограниченными партиями создавали автомобили, которые могли подруливать задними колесами в такт передним, поэтому без шаровых опор в задней подвески, было просто не обойтись. Сама по себе опора говоря простым языком, представляет из себя специальный опорный подшипник, который дает возможность колесам нашей машины отклоняться, то есть поворачивать в нужную сторону. На сегодняшний день инженеры пока ничего лучше не придумали, чем шаровый механизм.
ЧТО ТАКОЕ АВТОМОБИЛЬНАЯ ПОДВЕСКА. ОСОБЕННОСТИ И СТРОЕНИЕ
Итак, что же называется шаровой опорой автомобиля? Шаровое крепление или опора представляет из себя соединительную часть, которая обеспечивает закрепленным на ней механизмам вращаться в нескольких плоскостях.
Зачастую шаровая, как сокращенно называют ее автомеханики, жестко крепится одной частью к деталям подвески, а второй частью фиксируется таким образом, что находится в подвижном состоянии. Как мы сказали ранее, шаровая опора в большинстве случаев устанавливается в передней подвески и общее количество элементов может составлять до 4 единиц.
Таким образом, шаровое крепление или опора выполняет важнейшую функцию по изменению наклона колес автомобиля в процессе стоянки и во время движения. Кроме того, данный механизм выполняет сложные работы и постоянно функционирует под сильной нагрузкой. На сегодняшний день, благодаря технологиям в автомобилестроении, шаровые опорые продвинулись далеко вперед, поэтому срок службы таких деталей порой может достигать сотен тысяч километров пробега.
1. ОСОБЕННОСТИ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ШАРОВОЙ ОПОРЫ
Само по себе устройство шаровой опоры считается до боли простым и благодаря этому достаточно надежным.
Как правило, типовая конструкция шаровой опоры состоит из следующих элементов:
— Металлический стержень, который еще называется «пальцем» шаровой опоры и идет вместе с шарообразным наконечником с одной стороны и резьбой с другой;
— Резиновый чехол или пыльник, который представляет из себя эластичный защитный механизм обеспечивающий герметизацию стержня шаровой опоры. Справочно заметим, что зачастую внутри пыльника идет специальная смазка, которая обеспечивает оптимальное трение деталей;
— Цилиндрический корпус, как правило, изготавливается из металла. С одной стороны корпус имеет узкое отверстие, а с другой идет расширение детали;
— Вкладыш, изготовленный из полимерного материала. Зачастую вкладыш состоит из 2-ух частей: нижней, ее еще называют чашкой и верхней, которая именуется, как упор;
— Шайба прижимного типа, которая закрепляет полимерный вкладыш;
— Прижим шайбы или завальцовка, которая является своеобразным дном шаровой опоры.
Как видим устройство механизма действительно, что ни есть простое. Строение шаровой опоры основано на металлическом корпусе, в который устанавливается вкладыш, после чего в него вставляется стержень, он же «палец«, а шарообразный упор остается в полимерной оболочке. Еще один элемент полимера, как бы закрывает вторую часть металлического шара таким образом, что он получается плотно прижатым с двух сторон. Дно шаровой закрывается прижимной шайбой и запечатывается.
Справочно заметим, что шар наконечника очень плотно закрыт в полимерных корпусах, причем настолько сильно он запечатан, что в новом механизме нет даже минимального люфта. Кроме того, шаровая снабжена еще одним специальным внешним резиновым пыльником, который играет защитную функцию и продлевает ресурс всего механизма, причем значительно.
А теперь, когда мы знаем, из каких компонентов состоит шаровая опора, стоит разобраться, как же работает механизм? Как мы знаем плотно закрытый шаровый элемент наконечника способен вращаться и крутиться в разные стороны. Что касается цилиндрического корпуса механизма, то он крепится к неподвижному креплению, которое устанавливается в определенные элементы подвески, как правило, не подвижные. Верхний же наконечник механизма, который оснащен резьбой крепится к движущейся части подвески, что обеспечивает такое крепление поворачивание и вращение элемента .
Если погрузиться в историю и вспомнить старые машины марки Жигули, которые в основном все были заднеприводные, то шаровых опор у них было 3 единицы, причем 2 элемента находились в лопухах, что позволяло вращаться суппорту вместе с колесом.
Третья опора устанавливалась в рулевой тяге и производила толкание колеса. Если рассматривать подвеску по типу действия McPherson, то конструкцию и расположение шаровых в них намного упростили. Кстати такие подвески сегодня устанавливаются на большинство современных автомобилей и они оснащаются одним верхним опорным подшипником, который позволяет вращаться стойке и суппорту, а снизу осталась опора шарового типа. Кроме того, такая подвеска еще имеет рулевые наконечники, которые обеспечивают толкание суппорта и производят поворачивание колеса в нужном направлении. Справочно заметим, что в такой подвески, шаровых креплений только две единицы.
Однако не все современные подвески оснащаются 2-мя шаровыми, также довольно часто можно встретить системы и с 4-мя опорами. Такие подвески правда считаются достаточно редкими, а также сложными в ремонте и в последнее время их на дорогах становится все меньше.
Справочно заметим, что некоторые автолюбители зачастую путают между собой такие механизмы, как рулевые наконечники и шаровые опоры, считая их одними и теми же элементами. Дело в том, что эти механизмы не одно и тоже, так как у них разные крепления корпуса, однако действительно, назначение в плане функционирования одинаковое.
Таким образом, когда водитель находясь в салоне автомобиля поворачивает рулевое колесо в ту или иную сторону, то при помощи рулевой рейки усилие переходит на суппорт и чтобы он повернулся вместе с колесами, необходимы шарнирные соединения, работу которых выполняют шаровые опоры, рулевые наконечники с опорным подшипником.
2. РЕСУРС, ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И РЕМОНТ ШАРОВЫХ ОПОР
Что касается срока службы шаровых опор, то этот показатель полностью зависит от полимерного вкладыша, который находится внутри механизма.
Как правило, вкладыш со временем разбивается и металлический стержень начинает люфтить, тем самым уничтожая пластик. Когда это происходит, то появляются посторонние щелчки и стуки, особенно на неровной дороге. Справочно заметим, что благодаря развитию технологий в области автомобилестроения, срок службы внутренних и внешних элементов шаровых опор значительно увеличился, причем в разы.
Если вспомнить отечественные машины, например все те же «Жигули«, то ресурс шаровых опор был не более 25-30 тысяч километров пробега. Если мы будем рассматривать современную переднеприводную иномарку, в которой опоры устанавливаются в передней подвески, то в среднем их ресурс составляет от 150 до 180 тысяч километров пробега. Как видим, технологии действительно помогли значительно увеличить срок службы элементов подвески, на примере шаровых опор.
Справочно заметим, что автомеханики рекомендуют осматривать и проверять такие элементы подвески, как рулевые опоры и шаровые в машинах с пробегами более 100 тысяч хотя бы 1 раз в 2 года или каждые 30-40 тысяч километров. Если автомобиль покупался новым у дилера, то плановый осмотр шаровых опор должен осуществляться на 5-ом по счету техобслуживании. Главной же причиной преждевременного выхода из строя шаровой опоры считается прорыв резинового защитного пыльника. После того, как пыльник приходит в негодность, то в шарнирное соединение почти сразу проникает грязь с дорог, которая крайне пагубно влияет на полимерный элемент. Когда грязь вступает в контакт с полимером, то происходит трение песка о деталь на подобии наждачной бумаги.
Как видим, самым слабым звеном в шаровой опоре после того, как прорывается пыльник становится полимерная вставка, которая начинает ускоренно изнашиваться.
После износа полимера, стержень начинает свое неконтролируемое движение сверху-вниз и обратно, то есть образуется люфт в механизме, что добивает узел изнутри. Таким образом, косвенным признаком, который свидетельствуют о начале ускоренного износашаровой опоры являются скрипы и стуки. Когда появляются звуки со стороны шаровой, то рекомендуется производить замену или ремонт механизма, причем без отлагательств.
Итак, стоит ли ремонтировать шаровые опоры, которые вышли из строя? Как видим диагностировать механизм на неисправность довольно просто, нам в этом помогают появившиеся стуки со скрипами при поворотах рулевого колеса во время стоянки или движения со стороны передней подвески. Кроме того, выявить проблемы с шаровой можно при помощи обычного лома, который вставляют между опорой и рычагом в районе корпуса суппорта и начинают слегка покачивать инструмент.
Если шаровая опора находится в исправном состоянии, то стуков во время ее проверки возникать не должно, а если узел неисправен, то обнаружится люфт, который свидетельствует о замене или ремонте механизма.
Самым простым способ в ремонте шаровой опоры является замена механизма на новый и как считают многие специалисты по ремонту автомобилей, такой вариант является самым верным, с точки зрения безопасности. Шаровая опора стоит совсем небольших денег и 1 раз 100 тысяч километров пробега ее вполне можно заменить на новую. Справочно заметим, что шаровые лучше всего менять парами, даже если застучала только одна. После замены механизмов, рекомендуется производить регулировку развала и схождения колес автомобиля.
Что касается ремонта шаровой опоры, то он сводится к замене изношенных деталей механизма на новые.
Как правило, первой деталью, которая выходит из строя считается полимерная вставка и защитный резиновый пыльник. Также сегодня в автомагазинах можно найти специальные ремонтные комплекты к шаровым опорам, которые стоят совсем недорого и при этом в комплекте будут идти все необходимые запчасти для приведения опоры в порядок. Но опять же, порой лучше не экономить на таких узлах, как шаровая, все таки безопасность стоит дороже.
Однако, что касается современных автомобилей, то зачастую шаровые опоры у них идут не разборные и ремкомплект нам в ремонте не поможет, так как механизм необходимо будет менять в сборе. Хотя конечно земля русская славится народными умельцами, которые и блоху подковать смогут. Гаражные специалисты придерживаются такой версии, что сама по себе шаровая — вечная, в ней только время от времени нужно менять полимерную вставку, однако качественно сделать данный элемент получается не у всех мастеров.
Справочно заметим, что неправильно восстановленная шаровая опора гораздо страшней, чем даже неисправная, так как неизвестно, как она поведет себя на дороге. Лучше всего покупать оригинальные опоры и быть уверенным в своей безопасности на дороге.
В заключении отметим, что шаровая опора автомобиля независимо от ее вида играет одну из ключевых ролей в системе подвески того или иного транспортного средства. Кроме того, стоит помнить, что шаровую опору и ее элементы, необходимо систематически осматривать на наличие повреждений и течи смазки. Особое внимание нужно уделять резиновым пыльникам механизма, так как зачастую из-за во время недосмотренных повреждений на защитных элементов, шаровая способна очень быстро выходить из строя.
Напомним, что при замене изношенной шаровой на новую, не стоит забывать про развал-схождение колес.
БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ОСТАВЛЯЙТЕ СВОИ КОММЕНТАРИИ, ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ.
ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.
Шаровые шарниры – My Garage
Что такое шаровой шарнир?
Схема, показывающая расположение верхних и нижних шаровых шарниров в передней подвеске.В передней подвеске большинства автомобилей колеса соединены с поворотным поворотным кулаком или шпинделем , который поворачивается вперед и назад, позволяя колесам поворачиваться. Поворотный кулак соединен с остальной частью подвески одним или несколькими шаровыми шарнирами .
Подобно суставам в наших телах, шаровые шарниры позволяют поворотному кулаку двигаться в разных направлениях, оставаясь при этом прочно соединенным с автомобилем. Это позволяет колесам поворачиваться из стороны в сторону и позволяет им двигаться вверх и вниз, когда подвеска сжимается или отскакивает.
Шаровые опоры считаются одной из изнашиваемых частей подвески, а это означает, что несмотря ни на что, они рано или поздно изнашиваются и требуют замены.
Когда необходимо заменить шаровые опоры?
Как следует из названия, шаровые шарниры содержат шаровой палец , который зажат в гнезде ; часть тела сустава. Это позволяет шаровому стержню вращаться (позволяя колесам управлять) и поворачиваться (позволяя подвеске двигаться вверх и вниз). Все соединение защищено резиновым чехлом, который не пропускает грязь и воду, а также уплотняет смазку или жир.
Шаровой палец постоянно перемещается во время вождения. Из-за огромных сил, прикладываемых к шарниру, в конечном итоге все эти движения изнашивают шаровой палец и подшипники внутри шарнира. В этот момент шаровой палец больше не плотно прилегает; он может свободно перемещаться внутри гнезда. Мы часто называем это движение игрой в суставе. Чем сильнее изношен шаровой шарнир, тем больше будет люфт.
Производители автомобилей выпускают спецификации для шарового шарнира пределы износа ; какая игра считается приемлемой. Как только люфт или движение в шаровом шарнире превышает указанный предел, шаровой шарнир считается изношенным и подлежит замене.
Почему изношенные шаровые шарниры необходимо заменять? Автомобиль с неисправной шаровой опорой.Основной причиной замены изношенных шаровых опор является безопасность . Шаровой шарнир со слишком большим внутренним износом может в конечном итоге развалиться, при этом шаровой палец выдвинется из гнезда. Это может привести к чрезвычайно опасной ситуации, когда одно из ваших колес будет частично отсоединено от вашего автомобиля. Помимо того, что это небезопасно, такой отказ обычно также обходится дорого, потому что в процессе часто повреждаются многие другие детали.
Избыточный люфт в незакрепленном шаровом шарнире также позволяет вашим колесам вращаться больше, чем обычно, что может вызвать чрезмерный или неравномерный износ шин; тяга в одну сторону; или менее предсказуемое управление.
Признаки износа шаровой опоры:
Как узнать, нужны ли вашему автомобилю новые шаровые опоры? Вот несколько предупредительных знаков, которые могут указывать на то, что один из ваших шаровых шарниров изношен:
- Вы слышите стук или лязг при проезде неровностей или неровностей дорожного покрытия. (Возможно ослабление шарового шарнира.)
- Вы слышите металлический скрип или скрип при повороте руля из стороны в сторону. (Возможно заедание шарового шарнира.)
- Одна или несколько ваших шин изнашиваются неравномерно.
Если вы подозреваете, что у вас проблемы с шаровыми шарнирами, мы будем рады предоставить экспертное заключение! Осмотр компонентов рулевого управления и подвески выполняется довольно быстро и не требует больших затрат.
Как продлить срок службы шаровых опор?
Помимо ухудшения плавности хода и управляемости, эта негерметичная стойка также ускорит износ шаровых опор. Хотя шаровые опоры на каждом транспортном средстве, вероятно, со временем изнашиваются, есть вещей, которые вы можете сделать, чтобы они служили дольше! При замене шаровых шарниров важно использовать доступные детали самого высокого качества.
Замена шаровой опоры часто является трудоемкой, и нет смысла повторять ремонт за 500 долларов без необходимости только потому, что вы сэкономили 30 долларов на детали! Большинство шаровых шарниров «второй линии» или «эконом-класса» на вторичном рынке дешевы по определенной причине; мы видели многих, которые не продержались даже одного года. Самый длительный ремонт будет включать шаровой шарнир OEM или премиальный послепродажный.
Что еще можно сделать, чтобы продлить срок службы шаровой опоры хорошего качества? Затем пришло время взглянуть на ваши амортизаторы и стойки. Ваши амортизаторы и стойки контролируют движение вашей подвески. Они предотвращают отскок; помогают поглощать удары; и помогают укротить такие движения, как крен кузова при прохождении поворотов или «ныряние носом» при торможении. По мере износа амортизаторов и стоек эта потеря демпфирования подвески ускоряет износ шаровых опор. Если ваши удары и распорки слабы; протечка; или пробег более 150 000 км, вам следует рассмотреть возможность их замены, чтобы увеличить срок службы других компонентов подвески.
С нашими последними советами мы смотрим на вас, водителей грузовиков! Многие шаровые шарниры в грузовых автомобилях до сих пор годны к эксплуатации , а это значит, что на них есть пресс-масленка. Если вы будете следить за тем, чтобы шаровые шарниры смазывались при каждой замене масла, они прослужат намного дольше. Наконец, помните, что все, что увеличивает вес вашего колеса и шины в сборе, также ускоряет износ шаровых шарниров. Примеры этого включают установку шин большего размера; установка колес большего размера; или установка шин серии «LT» на полутонный грузовик, который шел с шинами серии «P».
Замена шаровых опор в Airdrie:
Запрессовка нижней шаровой опоры. Замена шарового шарнира обычно требует частичной разборки подвески вашего автомобиля. В то время как некоторые шаровые шарниры крепятся болтами или заклепками, большинство из них и прижаты к рычагам управления или передней оси. Круглый шаровой шарнир вставляется в круглое отверстие в рычаге управления, и мы используем инструмент, называемый прессом для шаровых шарниров , чтобы снять и установить их.
После повторной сборки подвески мы обычно проводим сход-развал, чтобы убедиться, что все идеально выровнено. На некоторых автомобилях шаровой шарнир доступен только как часть полного поперечного рычага, и в этих случаях выравнивание является абсолютной необходимостью.
Если вам нужна квалифицированная бригада для замены шаровой опоры, мы будем рады вам помочь! Мы заменяем сотни шаровых опор каждый год и знаем, какие шаровые опоры прослужат дольше всего в вашем автомобиле. После поставки качественной детали с отличной качественной установкой мы обеспечим весь ремонт лучшими деталями и гарантией на работу в Airdrie.
Назначение рычагов, втулок и шаровых шарниров · BlueStar Inspections
Рычаги управления, втулки и шаровые опоры могут не быть обычными терминами для многих владельцев транспортных средств. Возможно, вы даже никогда не слышали о них, но они являются важными компонентами системы подвески вашего автомобиля, которые позволяют вашим шинам плавно подниматься и опускаться контролируемым образом.
Без них ваша поездка, вероятно, не была бы очень приятной.
В большинстве автомобилей используется один или два рычага на каждое колесо как на передней, так и на задней подвеске. Многие переднеприводные автомобили используют только нижний рычаг, в то время как грузовики и внедорожники часто имеют как верхний, так и нижний рычаг. Рычаг управления соединяет ступицу колеса и поворотный кулак с рамой автомобиля. Обычно они оснащены втулками со стороны рамы транспортного средства и шаровым шарниром со стороны колеса транспортного средства, которые обеспечивают гибкое и контролируемое движение в зависимости от дорожных условий и рулевого управления со стороны водителя. Рычаги управления позволяют колесам двигаться вверх и вниз, предотвращая движение вперед и назад.
Втулки рычагов подвески обычно состоят из внешней металлической втулки, прочной резиновой или полиуретановой втулки и внутренней металлической втулки. Втулки рычага управления важны для комфорта вождения и управляемости.
Во многих соединениях подвески и рулевого управления используются втулки, когда компоненты необходимо монтировать вместе, когда возникает проблема вибрации. Втулки используются в рычагах подвески, опорах амортизаторов, стабилизаторах поперечной устойчивости, стойках стабилизатора, опорах двигателя и трансмиссии, а также в других компонентах подвески и рулевого управления. Втулки имеют функцию, аналогичную хрящам в суставах тела. Изношенный или поврежденный хрящ приводит к соприкосновению кости с костью и дискомфорту. Изношенные или поврежденные втулки могут привести к контакту металла с металлом, износу шин, дискомфорту, шуму и вибрации. Втулки изнашиваются из-за жары, возраста, воздействия, больших нагрузок, соли, масел и стресса от частых перемещений.
Подобно шаровому шарниру, который соединяет и удерживает бедренную кость с бедренной костью, шаровой шарнир соединяет и удерживает вместе переднюю подвеску автомобиля. Точно так же, как ваша нога может двигаться вверх и вниз и из стороны в сторону, шаровой шарнир позволяет колесу и подвеске двигаться вместе таким же образом.
Шаровые опоры допускают ограниченный диапазон движения во всех направлениях и являются шарниром между колесами и подвеской. Один шаровой шарнир используется для обеспечения свободного движения в двух плоскостях одновременно, включая вращение в этих плоскостях. Сочетание двух таких шарниров с рычагами управления обеспечивает движение в трех плоскостях, позволяя управлять передней частью автомобиля, а пружинно-амортизаторная подвеска делает поездку управляемой и комфортной.
Шаровые шарниры бывают двух видов. Шаровые шарниры классифицируются как несущие или толкающие, и их положение в подвеске зависит от конструкции подвески. Шаровые шарниры, несущие нагрузку, предназначены для поддержки веса автомобиля, обеспечивая при этом точку поворота системы рулевого управления.
Шаровые шарниры толкателя спроектированы так, чтобы поддерживать точные допуски на размеры, а также быть точкой поворота системы рулевого управления. Эти два типа соединений часто имеют разную скорость износа и отказов, причем в первую очередь обычно выходят из строя несущие соединения.
Многие производимые в настоящее время автомобили по всему миру используют подвеску со стойками Макферсона, в которой используется один нижний рычаг подвески и один нижний шаровой шарнир на колесо с необходимым небольшим перемещением в верхней части стойки, обычно обеспечиваемым эластомерным (резиноподобным) подшипником, внутри которого находится шариковый подшипник, обеспечивающий свободное вращение вокруг оси рулевого управления. В этой конструкции нижний шаровой шарнир является толкателем, при этом нижняя часть стойки соединена непосредственно с поворотным кулаком и колесом. Несущая пластина верхней опоры стойки несет вес автомобиля, в результате чего нижний шаровой шарнир действует только как точка поворота.
В автомобильной подвеске, отличной от стойки MacPherson, два шаровых шарнира на колесо называются верхним шаровым шарниром и нижним шаровым шарниром. В большинстве этих конструкций винтовая пружина расположена в нижнем рычаге подвески, поддерживая вес автомобиля. Нижний шаровой шарнир является несущим шарниром в этом типе подвески, в то время как верхний шаровой шарнир является толкателем и не несет значительной нагрузки. Он действует только как вторая точка поворота для рулевого управления.
Большинство современных шаровых шарниров герметичны и не требуют смазки, так как они смазываются на весь срок службы. Исторически сложилось так, что большинство шаровых шарниров имели пресс-масленки, называемые масленками, и были спроектированы так, чтобы периодически добавлять смазку. Смазка обычно представляла собой смазку с очень высокой вязкостью. Почти все современные автомобили теперь используют герметичные шаровые шарниры, чтобы свести к минимуму требования к техническому обслуживанию.
Новая технология, особенно примененная к конструкции внутреннего подшипника и синтетическим смазочным материалам, наряду с улучшенным уплотнением пылезащитного чехла позволила увеличить интервалы обслуживания шаровых шарниров и улучшить удержание смазки.
Хотя точного срока службы герметичных шаровых шарниров не существует, в современных автомобилях они могут выйти из строя уже через 80 000 миль пробега, а в зависимости от стиля вождения — и намного раньше. Если шаровой шарнир выйдет из строя полностью, колесо может отделиться от поворотного кулака, что приведет к полной потере управления. Шина окажется под непреднамеренным углом, и автомобиль резко остановится. Это может привести к повреждению колеса и шины, других компонентов подвески и, возможно, даже других частей автомобиля.
Существует множество возможных признаков выхода из строя шарового шарнира или сайлентблоков рычагов. Они могут включать щелчок, хлопки или щелчки при повороте руля и, в конечном итоге, превращаться в скрипящий звук в конце остановки, при нажатии на педаль газа и/или при повороте рулевого колеса.
Еще одним симптомом может быть стук и лязг, исходящие из подвески при проезде неровностей. Звуки будут постоянно становиться громче по мере износа или поломки компонента. Сухие шаровые шарниры имеют резко повышенное трение и могут привести к заеданию или усложнению рулевого управления. Чрезмерно изношенные втулки или шаровые шарниры могут вызвать вибрацию колес, что может вызвать вибрацию, ощущаемую на рулевом колесе. Вибрации могут усиливаться при разгоне и сглаживаться на более высоких скоростях.
Другим симптомом, обычно связанным с неисправными или неисправными компонентами рычага управления, является отклонение рулевого управления. Чрезмерно изношенные шаровые шарниры, втулки или их комбинация могут привести к смещению рулевого управления автомобиля, что может вызвать увод рулевого колеса влево или вправо при движении по дороге. Это потребует от водителя постоянной коррекции, чтобы управлять автомобилем прямо.
Время плановой замены масла — лучшее время для осмотра рычагов подвески, втулок и шаровых шарниров.
Быстрый тест-драйв позволит освоить широкий диапазон условий вождения. Повороты влево и вправо, удары по неровностям и движение по прямой и ровной поверхности при торможении и ускорении — все это важно, чтобы почувствовать любые шумы или проблемы с производительностью, связанные с узлами рычагов управления. Визуально осмотрите втулки рычага управления на наличие трещин, расколов, разрывов, отсутствующих деталей и насыщения маслом.
При осмотре шаровых шарниров в первую очередь проверьте, в хорошем ли состоянии резиновые пыльники, удерживающие смазку внутри шарового шарнира. Если пыльник порвался или просто исчез, скорее всего, шаровой шарнир находится в процессе выхода из строя. Если шаровой шарнир можно смазывать, используйте только смазку, рекомендованную производителем автомобиля. Большинство современных шаровых шарниров смазаны на весь срок службы и поэтому не подлежат смазке.
Определение хороших или плохих шаровых опор во многом зависит от типа подвески и шаровых опор, используемых в рассматриваемом автомобиле.