что это такое и как они работают
Содержание статьи
Шаровая опора — один из основных компонентов подвески автомобиля. Несмотря на то, что данный элемент разрабатывался не одно десятилетие назад, он фактически не изменился и по-прежнему применяется, причем не только в подвеске, но и в других узлах вроде газового упора капота, развального рычага или рулевого механизма. Несмотря на то, что деталь, по сути, является расходной, она стала отличной альтернативой устаревшего шкворневого шарнира, отличающегося большим весом и ограничивающего управляемость.
Что такое шаровая опора в машине
Как отмечалось, шаровая опора это деталь, соединяющая ступицу колеса с рычагом подвески. Зачастую, речь об управляемых колесах, т.е. узел повсеместно применяется в передней подвеске. Использование шаровых опор позволило исключить перемещение колес в вертикальной плоскости и сохранить подвижность в горизонтальной.
К наиболее распространенным вариантам подвески можно отнести конструкцию, где колеса имеют по одной опоре, т.
Нельзя не сказать о том, что некоторые машины оснащают не только передней, но и задней независимой подвеской, включающей многорычажную систему. Но такие варианты встречаются нечасто. Стоит отметить, что увеличение количества шаровых опор, несомненно, усложняет диагностику и конечную стоимость ремонта, но вместе с тем обеспечивает более длительную эксплуатацию, увеличивая надежность и снижая вероятность поломки.
История создания шаровой опорыШаровые 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.
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.
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:
- значительно возросшее усилие при вращении руля, скрипы на поворотах, стуки при преодолении неровностей;
- при неподвижном руле автомобиль все время отклоняется вправо, влево от прямолинейной траектории – это следствие увеличившегося зазора между шаром и вкладышами;
- неочевидный признак неисправности – неодинаковое стирание покрышек. Явление наблюдается также вследствие нарушения углов развала, схождения колес.
При появлении этих признаков, шаровую опору необходимо заменить. Последствия игнорирования этих явлений могут быть плачевными.
Причины уменьшения срока эксплуатации:
- Старение, трещины, разрывы защиты (пыльника) – основная причина.
- Естественное механическое истирание пластиковых уплотнителей. Срок службы узла зависит от качества материала изготовления. На автомашинах отечественного производства он находится в пределах 20-40 тысяч км, на зарубежных новых моделях – 100-150 тысяч км.
- Состояние дорожного полотна. Поездки по бездорожью, углубления на поверхности, колдобины сокращают срок службы транспортного средства в целом. При наезде с высокой скоростью на препятствие узел испытывает мощный удар. Серия таких ударов разрушает его быстрее, чем постепенное трение.
- Недостаточное количество смазочного материала. При сборке производители закладывают самый минимум. Закладывая дополнительную порцию смазки перед установкой, продлеваем срок службы шарниров.
Как продлить срок службы шаровой опоры
Если шаровая стучит, пытаться «оживить» деталь нет смысла, поскольку в этом случае требуется замена.
Проще купить новую, чем пытаться реанимировать старую. По большей части, она считается расходным материалом. Но вы можете экономить, продлевая срок службы конструкции. Есть ряд общих рекомендаций, которые позволят отодвинуть на время этот момент и вот некоторые из них:
Осмотр. В первую очередь это касается пыльника. Разрыв резиновой накладки приведет к тому, что вся грязь, песок и другие частицы с дороги попадут внутрь опоры и будут действовать как абразив, стирая полимерный вкладыш.
Профилактика. Проводят самостоятельно (при наличии навыка) так и на СТО. Основная работа сводится к добавлению смазки. В этом случае важно использовать специализированные средства, на покупку которых лучше не скупиться. Некоторые типы шаровых уже с завода имеют внизу корпуса специальное место для пресс-масленки, через которую в механизм добавляют состав. Иногда такие отверстия проделывают самостоятельно и просто закрывают болтом.
Аккуратная езда. Нагрузка, удары и езда по ухабам — одни из главных врагов шаровых.
Поэтому чем бережнее эксплуатируется автомобиль, тем дольше прослужит не только шаровые, но и другие элементы подвески.
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.
Натуральная черепица Braas
Цементно-песчаная кровля от BRAAS для комфортной жизни в Вашем доме!
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.
шаровая опора — JIKIU — японское качество для российских дорог
Рассказывая о рычаге, мы уже упоминали такую деталь, как шаровая опора. Сегодня поговорим о данной составляющей подвески подробнее, обозначив ее функционал, схему работы и процесс замены.
Итак, шаровая опора – это элемент, с помощью которого присоединенные к нему компоненты подвески имеют возможность поворачиваться в различных плоскостях. Говоря более конкретно, это деталь, за счет которой ступица колеса прилегает к рычагу подвески. Если говорить о колесах автомобиля, то шаровая опора необходима для того, чтобы они могли осуществлять движение исключительно в горизонтальном направлении с возможностью немного менять траекторию в вертикальной оси. Кроме того, шаровые опоры применяются в виде соединения в таких деталях, как стойки стабилизатора и детали рулевого управления – тяги и наконечники. Об этом мы поговорим более подробно в будущих текстах.
Интересно, что до появления современного вида подвижных шаровых опор широко применялся шкворневый шарнир.
Подобное изделие предоставляло возможность колесу осуществлять поворот только по одной оси, кроме того, имело существенно больший вес и не функционировало без регулярного добавления смазки.
Переходя к устройству шаровой опоры, стоит начать с самых первых вариантов конструкции. Так, изначально деталь выглядела как корпус с внедренным в него шаровым «пальцем», закрепленный пружиной, закрытый сверху пыльником. Смазка была использована для того, чтобы изделие не вышло из строя в первые же дни работы, так что проверка ее наличия в корпусе являлось важной задачей. Следующий вариант уже избавился от пружины и «палец» опускался уже в полость, сделанную из пластика. Сегодня же строение шаровой опоры кардинальным образом не изменилось, разве что прежний материал был заменен на более прочный нейлон.
Количество деталей в подвеске различается: чем больше рычагов, тем больше и шаровых опор. К примеру, в ряде немецких автомобилей детали присутствуют как сверху, так и снизу и их число может достигать пяти штук на одну сторону.
Критерием разделения шаровых опор на виды служит метод установки. В первом случае, корпус изделия присоединяется к рычагу при помощи болтов или гаек, что делает запчасть довольно удобной для замены. Во втором случае, шаровая опора внедрена в рычаг, так что при износе приходится прибегать к методам перепрессовки изделия.
Помимо варианта крепления к рычагу подвески стоит обратить внимание и на присоединение к поворотному кулаку. «Палец» шаровой опоры фиксируется либо при помощи только гайки, либо гайки и шплинта.
По каким причинам шаровая опора изнашивается?
- Из-за увеличенной нагрузки, которой подвержена подвеска в случае эксплуатации автомобиля в условиях неровной дороги или высокой скорости.
- Недостаточное количество смазки
- Повреждение пыльника
- Естественные причины, в том числе, устаревание материала
Если вы услышали стук во время движения, нарушилась координация движения автомобиля – стоит проверить шаровые опоры на пригодность.
Напоминаем, что вы всегда можете найти необходимую деталь в онлайн-каталоге на сайте www.jikiu.tmweb.ru (разделе «Продукция).
Все новости
ЗАЧЕМ и КАК заменить шаровую опору: краткое руководство
Поломка шаровой опоры не является распространенной проблемой, но может быть результатом многолетней езды по ухабистым, неровным дорожным покрытиям. Сломанная шаровая опора может быть причиной загадочного лязга или дрейфа рулевого управления. И как только они изношены, они серьезно повлияют на ваше рулевое управление и подвеску. Если шаровой шарнир выйдет из строя полностью, это может даже привести к резкому падению колеса с автомобиля.
Страшная мысль! Но что такое шаровые шарниры и когда их нужно заменять?
Шаровые шарниры соединяют колеса автомобиля с системой подвески и позволяют им двигаться вместе. Как следует из названия, эти умные шаровидные суставы действуют как стержень, подобно тазобедренному суставу в человеческом теле. Шаровые шарниры состоят из шпильки подшипника и гнезда, которые плотно прилегают к смазанному корпусу. Они соединяют рычаг подвески с поворотными кулаками и обеспечивают плавное и надежное движение подвески. Передняя подвеска большинства автомобилей имеет как минимум нижние шаровые шарниры, а в некоторых случаях и верхние.
Шаровые шарниры изнашиваются, если внутрь попадают грязь, песок и примеси или вытекает смазка, что приводит к недостатку смазки. Вдобавок к этому, ржавчина и общий износ также повреждают эти детали подвески. Следствием этого ухудшения являются чрезмерный люфт и ослабление (превышающие спецификации производителя).
| Новая шаровая опора | Шаровой шарнир изношен | Шаровой шарнир изношен |
Обратите внимание на следующие признаки износа шаровых опор:
- неуклюжий стук, особенно при проезде неровностей
- скрипящие или скрипящие звуки при движении подвески
- дрейфует в сторону
- шаткое или разболтанное рулевое управление
- неравномерный или преждевременный износ или сглаживание шин
При подозрении на износ шаровых шарниров следует как можно скорее проверить автомобиль.
Замена шарового шарнира не является простой задачей, поскольку доступ к ним и их установка могут быть очень сложными, особенно из-за возраста и ржавчины. На некоторых автомобилях шаровая опора встроена в рычаг подвески. Если вы не знакомы с подвеской и сборкой колес, лучше посетить гараж для профессиональной проверки.
Срок службы шарового шарнира
Поскольку шаровые шарниры могут служить долго, о них часто забывают! Но они и изнашиваются и обычно не служат так долго, как автомобиль. Помните, что они очень тяжело работают на ухабистых, извилистых дорогах, поэтому это зависит от пробега автомобиля и условий, которым он подвергался.
Вы обнаружите, что шаровые шарниры на каждой стороне автомобиля, как правило, имеют одинаковый износ, а это означает, что их обычно заменяют комплектами или подходящими парами.
Некоторые шаровые шарниры служат дольше?
Да! Не все шаровые шарниры одинаковы. Детали, изготовленные из материалов премиум-класса с инновационным дизайном, обладают большей прочностью и долговечностью.
Шаровые шарниры MOOG изготовлены из высококачественных соединений, которые лучше справляются с высокими температурами, грязью и абразивным износом. Корпуса выкованы из цельного блока мелкозернистой легированной стали для большей прочности.
СОВЕТ: Детали шарового шарнира из 9Низкокачественная сталь 0006 или использование некачественной термической обработки может снизить цену, но также сократить срок службы детали до 50%.
Шаровые шарниры играют важную роль в рулевом управлении и подвеске автомобилей и могут служить долго. Тем не менее, движение по неисправным шаровым шарнирам может привести к серьезным повреждениям, а полный отказ шарового шарнира может привести к летальному исходу. Если вы не уверены в состоянии шаровых опор в автомобиле, поговорите с мастером о качественной замене.
Откройте для себя долговечные детали и инструменты для решения проблем, упрощающие замену шаровых шарниров.
Читать дальше
Что такое шаровые шарниры в автомобиле
Вы, наверное, понимаете, что система подвески вашего автомобиля отвечает за комфорт вашей поездки.
Хотя система подвески состоит из нескольких компонентов, одним из наиболее важных компонентов являются шаровые шарниры.
Что такое шаровые опоры автомобиля?
Шаровые шарниры представляют собой шариковые подшипники, которые соединяют рычаги управления с поворотными кулаками. Удивительно, но вы можете сравнить конструкцию шаровых шарниров с тазобедренным суставом на теле человека, так как они имеют схожую шаровую конструкцию. Шаровые шарниры позволяют поворачиваться между рычагами управления и поворотными кулаками, соединяющими колесо с системой подвески. Рычаг управления соединяет ступицу колеса и поворотные кулаки с рамой автомобиля. Рычаг управления позволяет колесу двигаться вверх, вниз и поворачивать, а также предотвращает любое движение в противоположном направлении. Передняя подвеска часто имеет верхний и нижний шаровые шарниры с каждой стороны автомобиля, в то время как независимая задняя подвеска имеет как минимум по одному шаровому шарниру с каждой стороны.
Существуют ли разные виды шаровых шарниров?
Шаровые шарниры рассчитаны на то, чтобы нести или не нести нагрузку, и могут быть как герметичными, так и негерметичными.
Несущие шаровые шарниры принимают на себя вес автомобиля, обеспечивая при этом точку поворота. Напротив, ненесущие подшипники обеспечивают точку поворота, не поддерживая никакой нагрузки транспортного средства. Из-за дополнительного веса, который приходится на них, несущие шаровые шарниры изнашиваются быстрее, чем их аналоги.
Герметичные шаровые шарниры используются в большинстве современных автомобилей и практически не требуют обслуживания, поскольку они защищены от внешних воздействий и рассчитаны на неограниченный срок смазки. Однако их следует осматривать при каждой замене масла на наличие признаков износа. Негерметичные шаровые шарниры не так распространены, как раньше, и требуют периодической смазки с помощью пресс-масленок, часто называемых «смазочными масленками». Их следует проверять при каждой замене масла. Обслуживание негерметичных шаровых шарниров — довольно простой процесс для технического специалиста. Как только в фитинги добавляется новая смазка, давление в соединении вытесняет старую отработанную смазку.
Каковы симптомы неисправности шаровых шарниров?
В зависимости от ваших привычек вождения шаровые опоры вашего автомобиля могут выйти из строя уже через 80 000 миль пробега. Однако при жестком вождении, модифицированной подвеске или использовании шин и дисков увеличенного размера замена может потребоваться раньше. Многие современные автомобили оснащены индикатором износа, предупреждающим водителя о необходимости замены шаровых опор. Вы также можете заметить, что автомобиль уводит в сторону и требует постоянной коррекции со стороны водителя, чтобы оставаться на дороге. Другие симптомы включают:- Щелчок, хлопок или щелчок при вращении колеса.
- Стук при проезде неровностей.
- Неравномерный износ шин.
- Проблемы с выравниванием.
Если автомобиль испытывает какие-либо из симптомов и не оборудован индикатором износа, сертифицированный технический специалист должен проверить, не изношены ли шаровые опоры уже или находятся в процессе износа.
Если ваш автомобиль указывает, что шаровые шарниры неисправны, либо по световому индикатору, либо по другим симптомам, настоятельно рекомендуется доставить ваш автомобиль к надежному механику. Без шарового шарнира, удерживающего колесо, подвеска развалится, что приведет к резкой остановке автомобиля и может привести к необратимому повреждению шин или, что еще хуже, к их полному отсоединению от автомобиля. Также важно отметить, что после замены шаровых опор необходимо выполнить развал-схождение, чтобы убедиться, что шины установлены правильно.