Устройство шаровой опоры автомобиля – Устройство шаровой опоры. Как она работает и где находится в автомобиле. Все по полкам

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

1. Естественный износ, проявляется после пробега в 100000 километров;
2. Попадание под пыльник абразивных веществ. Чтобы избежать этого, регулярно осматривайте шаровые, поврежденные пыльники заменяйте;
3. Повышенные нагрузки при движении по неровной дороге;
4. 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»

 

dek-auto.ru

Шаровые опоры автомобиля — Устройство, работа, самостоятельная диагностика

Одним из основных элементов подвески, на который возлагаются серьезные эксплуатационные задачи, является шаровая опора. Водители знают, что при возникновении стуков первым делом следует проверять именно этот узел.

Сегодня мы поговорим назначении шаровых опор, устройстве, причинах и признаках их износа, а также способах самостоятельной диагностики состояния данных деталей.

Устройство и назначение шаровой опоры

Монтаж шаровых опор осуществляется в поворотный кулак, являющийся сложноустроенной системой передней подвески автомобиля. Их назначение – закрепление колес, выполненное таким образом, чтобы обеспечивать подвижное состояние кулака, необходимое для разнонаправленного колесного вращения, осуществляемого посредством рулевого механизма. В некоторых разновидностях конструктивного устройства ходовой части присутствует несколько шаровых опор, различающихся на верхний и нижний тип. В таком случае их обычно четыре, хотя порой бывает вдвое больше. Существуют варианты компоновки и с одной опорой с каждой из сторон передней подвески. Это характерно, например, для схемы «МакФерсон».

Шаровая опора имеет весьма замысловатое устройство. Она представляет собой металлический палец, один край которого обладает формой шара, а другой наделен резьбой. Он вставляется в корпус, заполненный специальным смазывающим веществом. Шарообразный конец устанавливается в ограниченный округлый паз, исключающий появление люфтов, однако оставляющий пальцу возможность вращения по любому из направлений. Место данного соединения оборудуется специальным пыльником, защищающим узел от загрязнения. Резьбовой конец предназначен для соединения с монтажным отверстием рычага, крепление с которым происходит с помощью гайки. Из-за применения шаровой конструкции становится возможным перемещение и резьбовой связки рычаг-опора, что необходимо при движении по неровным участкам дорог и вращении рулевого колеса.

Причины износа шаровых опор. Когда необходимо проводить замену шаровых опор?

Самым главным признаком сбоев в работе шаровых опор служит появление посторонних звуков, исходящих от одной из сторон подвески во время неспешной езды по небольшим ямам или иным неровностям. Звук напоминает резиново-пластиковый скрип, похожий на взаимодействие металла с пластмассой. Иногда проблемы отзываются «чавкающими» звуками. Это характерно для состояния, при котором у шаровых опор порван пыльник, а вода попала внутрь соединения.

Сама опора является весьма надежным элементом. Если автолюбитель не использует свое транспортное средство для гонок по пересеченной местности, она вполне способна прослужить несколько десятков тысяч километров пробега. На практике все намного хуже. Крайне редко шаровые узлы «ходят» более 20-25 тысяч. Их повреждения вызываются разрывом пыльников, которые выходят из строя под воздействием агрессивных сред и времени. Нет, физически их порвать достаточно сложно, речь об естественном износе резины, из которой они изготавливаются. На её поверхности возникают микротрещины, через которые грязь и вода забиваются внутрь самого шарнира, приводя к его поломкам.

Способы диагностики работоспособности шаровых опор

Сразу скажем, диагностировать износ шаровых опор невозможно без вывешивания автомобиля. Когда опора находятся под нагрузкой, наличие люфта в ней вы не определите. Для начала авто нужно поддомкратить или вывесить с помощью подъемника.

1. Первым делом обращаем внимание на состояние пыльников. Даже наличие мельчайших трещин говорит о необходимости их замены.
2. Вторым этапом требуется взяться за верхнюю и нижнюю часть колеса и покачать его в вертикальной плоскости. Если колесо держится жестко, достаточно заменить только резиновую защиту, если же вы ощущаете люфт, а при сильном покачивании слышен стук, опора нуждается в полной замене. Окончательно убедиться в наличии проблем поможет покачивание поворотного кулака на предмет податливости. При малейших признаках неисправностей шаровую опору лучше заменить.

Почему важно проводить ремонт безотлагательно? Дело в том, что нарушение правильной работы шаровых механизмов оказывает дополнительную нагрузку на рычаги и ступичные подшипники. Степень их износа серьезно увеличивается, а нарушение углов выстраивания основной конструкции приводит к нарушению развала-схождения колес.

Подведем итоги

Резюмируя, скажем, что диагностику шаровых опор требуется периодически проводить в рамках оценки общего состояния ходовой части автомобиля. В случае, когда водитель не обладает необходимыми знаниями или местом для осуществления этого, можно обратиться в профессиональный автосервис. Расценки на услуги профильных мастеров не слишком высокие, зато их вердикт будет максимально точным и справедливым.

servicing-auto.ru

Опора шаровая нижняя передней подвески: как заменить шаровую опору

Шаровая опора – это узел подвески автомобиля, который обеспечивает жесткое, но подвижное соединение рычага и ступицы управляемого колеса. Главной функцией опоры является удержание колес в определенном положении по отношению к горизонтальной плоскости.

Устройство

Конструкция шаровой опоры довольно проста. Ее центральным элементом является металлический конусообразный палец с резьбой с одной стороны и шаром с другой. Шар расположен в корпусе, наполненном пластиковыми вкладышами или полимерным составом, которые выполняют роль подшипника скольжения. Конец пальца с резьбой прикрепляется к рычагу.

По своей конструкции шаровая опора является аналогом человеческого сустава. Сустав позволяет руке свободно двигаться в любых направлениях. Так же и металлический шар опоры, двигаясь в нескольких плоскостях, обеспечивает подвижность двух элементов подвески, соединенных между собой.

В большинстве современных автомобилей на каждое колесо приходится одна подвеска, реже – две, совсем редко – три, четыре. Авто с независимой многорычажной задней подвеской имеют шаровые опоры и на задних колесах. С одной стороны, чем больше шаровых опор у автомобиля, тем продолжительнее срок их службы и ниже вероятность поломок. С другой стороны, при большом количестве подвесок существенно усложняется их диагностика, а также увеличивается стоимость их ремонта и запасных частей.

Шаровая опора может быть неразборной или разборной. В первом случае корпус опоры запрессовывается в рычаг подвески, во втором крепится к нему болтами. Неразборная шаровая заменяется вместе с рычагом, разборная – отдельно от рычага. В современных марках автомобилей чаще встречается неразборная конструкция, в старых отечественных авто – разборная, которая позволяет устранить люфт путем простой подтяжки крышки.

Некоторые «народные умельцы» научились продлевать жизненный цикл неразборных шаровых опор. Для этого они вырезают дно, накручивают резьбу, устанавливают новые полимерные прокладки, собирают все детали в корпус и используют опору дальше. Такой узел служит долго, поскольку для его нормальной работы нужно всего лишь время от времени менять полимерный наполнитель. Однако качественно переоборудовать опору получается не у всех. А неправильно восстановленный узел может создать реальную угрозу на дороге. Поэтому эксперты рекомендуют не рисковать своей жизнью, а своевременно заменять вышедшие из строя опоры на новые.

Признаки и причины неисправности

Сроки службы шаровой опоры ранжируются в широких пределах и составляют от 15 тыс. км до 150 тыс. км пробега. Сложно прогнозировать, когда этот элемент выйдет из строя. Большинство автомобильных концернов указывают сроки замены шаровых опор в руководстве по технической эксплуатации автомобиля. На практике срок эксплуатации зависит от стиля вождения и качества дорог, по которому ездит автомобиль.

Признаки поломок

Из подвески раздается шум. Если при преодолении лежачих полицейских или при движении по ухабистой дороге на скорости до 30 км/ч из подвески слышится шум, значит, в шаровых опорах мало смазки, либо палец застучал из-за износа. Зимой такой стук является обычным делом, поскольку при низкой температуре смазка нагревается дольше, чем в жаркое время года. Если через несколько минут после начала движения стук не прекратился – значит, нужно проверять шаровую.

Колесо виляет. Если во время движения колесо ведет себя неустойчиво и «виляет», значит в опоре появился люфт. Это явление опасно тем, что во время маневров колесо может вывернуться, а автомобиль завалиться на бок. При появлении данного признака нужно как можно быстрее заменить опору.

Неравномерный износ шин. О неисправности шаровой опоры может свидетельствовать неравномерный износ шин на передней и задней осях. Стоит внимательно присмотреться к шинам своего автомобиля. Если они изношены неравномерно – провести диагностику шаровых опор.

Также о неисправности шаровых опор может говорить скрип при повороте рулевого колеса.

Причины поломок

Основной причиной выхода шаровой опоры из строя является ее механическое повреждение. Ускорить данный процесс могут следующие факторы.

Стачивание пальца. Одной из причин выхода опоры из строя является стачивание пальца из-за увеличения зазора. В результате элемент разбалтывается и при движении по неровной дороге палец может выскочить из своего гнезда.

Недостаток смазки. Еще одной причиной выхода шаровой опоры из строя может стать частичная или полная выработка смазки. Автовладельцам рекомендуется регулярно проводить профилактику и внешний осмотр опоры и обновлять слой смазки.

Разрыв пыльника. Пыльники изготавливают из резины, которая при аномальных температурах (жара, холод) быстро изнашивается и приходит в негодность. Если на пыльнике образовалась трещина, нужно срочно произвести его замену, дабы предотвратить попадание в шаровую опору влаги и мелких частиц.

Езда по неровным дорогам. Если автомобилю приходится часто ездить по бездорожью, то износ шаровых опор ускоряется. Данная проблема особенно актуальна для России. Это следует учитывать владельцам иномарок, многие из которых не предназначены для езды по бездорожью.

Проверка

Если вы обнаружили в своем автомобиле признаки неисправности шаровой опоры, проведите проверку этого узла. В домашних условиях диагностику можно выполнить нескольким методами. Лучше подойди к проверке комплексно, воспользовавшись всеми методами поочередно.

К методам диагностики неисправностей шаровой опоры относят:

• проверку на слух;
• раскачивание колес;
• замеры.

Проверка на слух. Проверка проводится в присутствии помощника, который раскачивает машину с выключенным двигателем. Во время раскачивания автомобиля его владелец прислушивается к звукам. Если со стороны опоры слышен стук, необходимо снять детали, провести их тщательный осмотр и в случае необходимости заменить новыми.

Раскачивание колес. Проверка также проводится в присутствии помощника. Автомобиль поднимают на домкрате, сажают помощника за руль, просят его выжать педаль тормоза. В это время начинают поочередно раскачивать колеса и смотреть на наличие люфта. При наличии люфта опору заменяют.

Замеры. Вооружившись штангенциркулем, автовладелец забирается под переднюю часть автомобиля и через контрольное отверстие под нагрузкой измеряет расстояние между торцевой частью пальца и наружной поверхностью корпуса опоры. Полученные показатели сравниваются с нормативами, указанными в техпаспорте авто. К примеру, у автомобилей ВАЗ это расстояние не должно превышать 1,18 см. Если под рукой нет инструкции, то ее всегда можно скачать в интернете.

Замена

Заменить нижнюю шаровую опору передней подвески под силу даже начинающему автолюбителю. Рассмотрим процесс замены на примере автомобилей ВАЗ.

Готовимся к работе

Для работы нам потребуются:

• баллонный ключ;
• щетка по металлу;
• домкрат;
• ВД-40;
• торцовый и накидной ключи на 13;
• ключ рожковый на 22;
• раздвижные пассатижи;
• съемник шаровых опор.

ВНИМАНИЕ! Съемник шаровых опор стоит не дешево, но он существенно упрощает и ускоряет процесс замены

Эксперты рекомендуют использовать шаровые опоры производителей «АвтоВаз», «Белмаг», «Белебей», «Кедр», Trek TRS Sport, которые продаются в комплекте с крепежом или без такового. Набор с крепежом стоит дороже, но и работать с ним удобнее. В этот набор, помимо шаровой опоры, входят гайка шарового пальца и три болта с гайками и граверами.

СПРАВКА. Верхние и нижние усиленные шаровые опоры внешне очень похожи друг на друга. Поэтому производители выбивают на них буквы «В» — верхняя и «Н» — нижняя

Перед установкой необходимо проверить наличие смазки под пыльником опоры. Если ее нет – добавляем, но без фанатизма, поскольку от избытка смазки пыльник может быстро порваться.

Ход работы

Подставляем под задние колеса антипокатные упоры, ставим автомобиль на передачу и на ручник. Ослабляем колесные болты, поднимаем автомобиль с помощью домкрата, окончательно откручиваем болты и снимаем колесо. Под кузов автомобиля устанавливаем страховку, для этого подойдет снятое колесо или деревянный брусок.

Если меняем левую опору, то выкручиваем рулевое колесо в крайнее левое положение, если правую опору – то в правое. Теперь берем щетку по металлу, очищаем шаровую и обрабатываем ее ВД-40 или тормозной жидкостью.

Берем в руки ключ на 22 и откручиваем гайку шарового пальца. Из-за особенностей конструкции поворотного кулака полностью открутить гайку не получится. С помощью ВД-40 обрабатываем резьбу шарового пальца и гайку. Закручиваем гайку и снова обрабатываем ее ВД-40. Циклы «открутил – полил ВД-40 – закрутил» повторяем до тех пор, пока гайка не начнет откручиваться без усилий.

Если замена производится без съемника для шаровых опор, то берем наставку из мягкого металла, кувалду и начинаем с силой бить по проушине поворотного кулака. Как правило, для распрессовки шаровой опоры достаточно нескольких сильных ударов. Если распрессовки не произошло, нужно терпеливо постукивать проушину до тех пор, пока усилия не увенчаются успехом. При наличии съемника демонтаж нижней шаровой опоры значительно упрощается и ускоряется.

После распрессовки пальца откручиваем крепежную гайку. Если гайка откручивается плохо, применяем схему «Открутил – полил ВД-40 – закрутил». После того, как гайка демонтирована, вооружаемся ключами на 13 и откручиваем болты, с помощью которых шаровая прикреплена к рычагу. Снимаем опору.

Очищаем нижний рычаг от грязи, осматриваем место посадки опоры на рычаге на предмет разломов и трещин. Если рычаг поврежден, то его следует заменить. Если все в порядке, значит устанавливаем новую опору, смазываем палец литолом, нигролом или моторным маслом и собираем детали в обратной последовательности.

voditelauto.ru

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.

Шаровая опора.

                                

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.

Шаровая опора.

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.

blamper.ru

Шаровые опоры: нейлон против масленок

Постепенно вытеснив шкворневую систему, шаровые опоры стали сегодня безальтернативным элементом конструкции подвески любого автомобиля. Попробуем разобраться в специфике этой простой и одновременно сложной детали.

Немного теории

Назначение шаровых опор — обеспечение подвижности управляемых колес автомобиля в горизонтальной плоскости при полном сохранении их вертикального положения. Проще говоря — это «сустав», позволяющий колесам поворачиваться при рулении. Принципиальная конструкция детали достаточно проста и состоит из двух основных элементов: металлического «пальца» с шарообразным оконечником и корпуса с соответствующей сферической полостью.

Устанавливаются шаровые опоры как промежуточные звенья между поворотным кулаком и рычагами подвески. В многорычажных подвесках ставят по две шаровых опоры на каждый поворотный кулак — на верхней и нижней точке сочленения, а на системах со стойкой «Макферсон» используют всего одну опору на нижней точке. Как правило, резьбовая часть пальца шаровой опоры фиксируется в поворотном кулаке, а корпус крепится к рычагу. (Реже применяется обратный вариант, такой как, например, у автомобилей ВАЗ семейства «Самара», где корпус шаровой закрепляется на кулаке, а резьбовая часть пальца шаровой — на нижнем рычаге.)

По способам крепления шаровых опор к рычагам существует четыре разновидности. Прежде всего, это самое распространенное до недавних пор крепление на болтовых соединениях. Среди владельцев подержанных машин это самый любимый и желанный вариант, позволяющий поменять шаровую отдельно. Труднее будет ремонт в том случае, если шаровая опора закреплена на рычаге заклепками. Еще труднее, когда шаровая запрессована в рычаг — тут многие производители вообще не допускают извлечения шарнира, предлагая только замену вместе с рычагом. И как апофеоз неремонтопригодности выступает конструкция, где корпус шаровой интегрирован в рычаг, составляя с ним фактически единое целое и извлечь его невозможно.

Шаровая опора с болтовым креплением (слева) и опоры интегрированные в рычаг.

Стоит заметить, что системы с несьемной шаровой опорой сейчас получают все большее распространение, особенно у японских и корейских машин. Автопроизводители считают их более технологичными, а ремонтопригодность и возможность отдельной замены уже отступает на второй план. И здесь особая ответственность ложится непосредственно на сам узел — шаровую опору.

Путем прогресса

При всей принципиальной простоте, конструкция шаровой опоры имеет свои особенности и нюансы, которые прямо влияют на ее характеристики. Не случайно, с момента своего появления в конце 40-х годов, этот узел претерпел множество изменений и доработок, став к настоящему времени высокотехнологичной деталью.

Разработка шаровых опор - сложный наукоемкий процесс.

Первые шаровые опоры представляли собой конструкцию с полусферической опорной частью. Вскоре от нее отказались, сделав оконечник пальца в виде шара (отсюда и название) — так с 50-х годов прошлого века появилась уже близкая к современной конструкция шаровой опоры. Это был (за исключением пыльника) полностью металлический узел , в котором уплотнение пальца в корпусе осуществлялось посредством пружинного подпора, а подвижность обеспечивалась за счет смазки, заправляемой через специальный клапан— т.н. «масленку». В плане требований по обслуживанию такая шаровая оказывалась близка к шкворню, также нуждаясь в периодическом смазывании и немногим выигрывая лишь в легкости поворачивания.

Технологии материалов развивались бурно, и от смазывания шаровых опор конструкторы отказались, начав с 60-х годов использовать полимерные «вкладыши» между корпусом и пальцем в сочетании с перманентной смазкой, которая единожды закладывалась при изготовлении детали на заводе на весь срок службы. А еще через двадцать лет из конструкции шаровой исчез пружинный подпор, утратив свою необходимость. Прогресс в сфере промышленного оборудования дал возможность производителям изготавливать пару корпус-палец с высокой точностью, а на смену пластикам «вкладышей» прошлых лет пришли новые материалы — родственники нейлона, способные дольше сохранять свои свойства и заданные характеристики детали.

Шаровые опоры в разрезе: слева — устаревшая полностью металлическая конструкция с пружинным подпором и ниппелем для смазки, справа — современная деталь со вкладкой из инженерного пластика на основе нейлона.

Претерпели изменения и другие элементы конструкции. Так, на смену применявшимся прежде пыльникам с фиксацией проволочным кольцом пришли «интегрированные» пыльники, которые неотделимы от корпуса шарнира. Они обеспечивают гораздо лучшую защиту узла от попадания влаги и пыли, вызывающих коррозию, но в случае их повреждения замене не подлежат — только вместе с шаровой.

По старинке

Однако, несмотря на все прогрессивные технологии, старые конструкции с пружинным подпором и «масленкой» все еще в ходу — такие шаровые предлагаются на рынке запчастей для ремонта как для отечественных автомобилей, так и для иномарок. При этом одновременно с ними предлагаются и современные необслуживаемые шаровые. Но многие потребители отдают предпочтение «старым и проверенным». Почему?

Необслуживаемые опоры с пластиковыми вкладышами появились еще на советских автомобилях ВАЗ и АЗЛК, но в эпоху дефицита эту (как и остальные) запчасть было не достать. Народ ухитрялся как мог, встраивая в шаровые «масленки» и закачивая в них «солидол». Нечто подобное наблюдается и теперь — наши автомобилисты еще верят в то, что обслуживаемый узел при должном внимании будет служить дольше необслуживаемого. Причем доходит даже до «советских истоков» — в современные шаровые опоры с перманентной смазкой некоторые наши умельцы также встраивают «масленки» и закачивают туда консистентную смазку, искренне считая, что это очень полезно и продлевает срок службы детали.

Между тем смазка, которую закладывают в шаровые на заводе, используется специальная, она совсем другая, нежели купленная в автомагазине и заправленная в гаражных условиях. Пользы от такой самодеятельности, как утверждают инженеры, не будет никакой. Об этом говорили и пытались объяснить автолюбителям еще в советские годы, но, как видно, не совсем успешно.

Немалую роль играет сложившееся у нас (и вполне оправданное) недоверие к пластикам, и убежденность в том, что металл с хорошей и регулярной смазкой будет гораздо надежнее и долговечнее. При этом никого не смущает, например, покрытие «тефлон» на кухонных сковородках, который является «родственником» воска. Также и пластмассы в привычном понимании этого слова в современных шаровых опорах нет. В деталях выпускаемых мировыми производителями используются особые полимеры, специально разработанные с учетом работы этого узла.

И снова о технике

Одними из главных физических параметров шаровой опоры являются крутящий момент и величина зазора между корпусом и пальцем. Первый определяет легкость поворачивания элементов узла относительно друг друга, и чем он меньше — тем лучше. Тем меньше сила трения элементов детали, ведущая к ее износу и выходу из строя. (Также меньшее усилие потребуется для поворота рулевого колеса, хотя при наличии гидроусилителей этот показатель нивелируется. Но ГУР не облегчает работу других элементов подвески — в первую очередь рулевых тяг и наконечников, которые получают на себя излишнюю нагрузку.)

Динамика изменения крутящего момента (усилия поворачивания) и зазора (определяет ресурс) между корпусом и пальцем шаровой опоры (испытания NEO CTR). На графиках видно, как с увеличением «пробега» у цельнометаллической опоры быстро уменьшается высокий момент и растет зазор, а у детали со вставкой из инженерного пластика при изначально меньшем моменте зазор остается неизменным.

Работа сил трения ведет к увеличению зазора между пальцем и корпусом, который при достижении критической величины и делает шаровую непригодной для дальнейшего использования — деталь нужно будет менять. Именно увеличившийся зазор создает тот характерный стук в подвеске при движении по неровной дороге, сообщая о том, что нужен ремонт. Последствия езды со стучащими шаровыми могут оказаться непредсказуемы, поскольку в случае разъединения шарнира у подвески отделяется весь ступичный узел колеса с поворотным кулаком и автомобиль ложится на днище.

Как показывают испытания, проведенные компанией NEO CTR, современные шаровые опоры, изготовленные с применением инженерного пластика на основе нейлона, сохраняют установленный зазор между пальцем и корпусом в течение более чем 500 000 циклов «поворачивания». При этом в устаревших металлических шаровых с «масленкой» в тех же условиях зазор увеличивается в четыре раза, достигая критической величины.

Но это еще в идеальных условиях стендовых испытаний, где нет других нагрузок. В реальной же эксплуатации, шаровые опоры подвергаются воздействия множества других разнонаправленных сил: «ударным» нагрузкам при проезде неровностей, «разрывным» при попадании колесом на яму в повороте и их всевозможным комбинациям. Ответственные производители всегда тестируют все свои изделия на «вырывание», «изгибание» и «удар», стремясь добиться наилучших показателей.

Стенд для ресурсных испытаний шаровых опор на производстве NEO CTR. Деталь проходит 500 000 циклов "поворачивания".

Свою роль в ходимости шаровых опор влияет конструкция подвески в целом, которая может быть как очень удачной в плане нагруженности этого узла, так и не вполне. Сильно сказывается манера езды самого владельца и состояние дорог, по которым он передвигается. Например, срок службы современной шаровой опоры с «нейлоновым» седлом и инженерным пластиком для одной и той же модели автомобиля может составлять как 30 000 км пробега, так и более 80 000 км.

Каков итог?

У первых автомобилей свечи зажигания были разборными: в них можно (а порой и нужно) было отделить и заменить изолятор, почистить или поменять электроды. Надо было регулярно смазывать ступичные подшипники. Но вскоре свеча стала изготавливаться как цельный элемент и о разборных конструкциях тут уже никто не помнит и не мечтает. Ступичные подшипники ходят со вложенной на заводе смазкой и не требуют ухода. Подобный путь сейчас проделывают многие элементы автомобиля, и шаровая опора здесь не стала исключением. Из разборного и нуждающегося в периодическом обслуживании узла, шаровая опора превращается в высокотехнологичный компонент — надежный, необслуживаемый и неремонтируемый.

dvizhok.su

Признаки неисправности шаровой опоры автомобиля

Диагностика и ремонт18 февраля 2017

Износ элементов подвески обычно характеризуется появлением стука в передней части авто при езде по мелким неровностям. Неопытному автомобилисту сложно определить по звуку, какая деталь «подгуляла» и требует замены. Но вы можете сами диагностировать неисправность, если разберетесь, как проверить шаровую опору. Ведь именно ее поломка приводит к отрыву колеса и неизбежной аварии. Износ прочих элементов – уплотнителей стабилизатора, сайлентблоков и подшипников не столь критичен и позволяет еще какое-то время эксплуатировать автомобиль.

Роль опоры в подвеске и последствия поломки

Деталь представляет собой шаровой палец с резьбой на конце, заключенный внутрь металлического корпуса. Чтобы он мог вращаться, между шаром и корпусом установлена втулка, изготавливаемая из твердых видов пластика (как правило, фторопласта). Палец прикручивается гайкой к поворотному кулаку ступицы колеса, а сама деталь крепится болтами к рычагу подвески. Чтобы внутрь шарнира не попадала грязь, он защищен с открытой стороны резиновым либо силиконовым пыльником.

Примечание: в некоторых моделях авто шаровые опоры составляют единое целое с рычагами и меняются тоже вместе.

Задача элемента – обеспечить шарнирное крепление ступицы к рычагу, чтобы она могла поворачиваться. То есть, опора несет нагрузку от веса машины, ударов со стороны колеса и воздействие силы трения при повороте. Теперь становится понятно, чем грозит неисправность этой важной детали. В первую очередь истирается пластмассовая втулка, отчего шар начинает болтаться внутри корпуса. Если не принять меры, то на сильном ухабе шаровой палец выскакивает из корпуса, а колесо отрывается вместе со ступицей.

Несмотря на то что после отрыва шаровой ступица держится на стойке либо на втором рычаге, колесо становится неуправляемым. Последствия – непредсказуемы и зависят от скорости движения в момент поломки. Вот почему важно следить за состоянием этих элементов и вовремя реагировать на посторонние звуки, доносящиеся от ходовой части. Если проявились первые признаки неисправности шаровой опоры, желательно проверить ее и уточнить диагноз, чтобы вовремя заменить на новую.

Симптомы и причины износа элементов

Во время езды изношенная шаровая опора проявляет себя следующим образом:

• преодолевая мелкие ухабы на средней или большой скорости, вы услышите глухое постукивание, идущее от передней подвески;
• при среднем износе стук может отдаваться на рулевом колесе;
• в сильно изношенных опорах шар начинает подклинивать, отчего при повороте руля возникает скрип.

Если вы обнаружили один из этих признаков, следует обратиться на станцию технического обслуживания для диагностики либо проверить работоспособность деталей самостоятельно и без подъемника. Срок службы шаровых опор на автомобилях российского, китайского и корейского производства лежит в пределах 20-50 тыс. км. Более качественные детали европейских и японских иномарок способны прослужить до 150 тыс. км пробега. На эти интервалы необходимо ориентироваться при поиске неисправности.

Вопреки распространенным утверждениям, поведение машины с изношенными шарнирами при движении по ровной дороге мало меняется. Отклонение от прямой линии и боковая потертость резины настолько мала, что неопытный водитель не заметит изменений, разве что шаровая разболтается окончательно. Явный признак – это отчетливый стук.

Ускоренный износ шарниров происходит по таким причинам:

1. Быстрая езда по плохим дорогам. От постоянных ударных нагрузок и вибрации пластмассовые втулки элементов разбиваются и шаровой палец начинает болтаться.
2. Трещины и прорывы пыльников. Через них дорожная грязь попадает между трущимися деталями – шаром и пластиковой втулкой. Последняя уступает по твердости металлу, поэтому истирается быстрее.
3. Постоянный перегруз автомобиля, заставляющий испытывать опоры повышенную нагрузку.

Порванные пыльники – одна из основных причин преждевременного выхода из строя шаровых. Вы максимально продлите им срок службы, если вовремя заметите дефекты защитных чехлов и поменяете их.

Самостоятельная диагностика опор

Способы проверки этих элементов различаются в зависимости от конструкции подвески. На большинстве современных машин она бывает 2 разновидностей:

1. Однорычажная (типа Макферсон). Сверху колесо и ступица держится на стойке, а снизу опирается на рычаг, где установлена шаровая.
2. Многорычажная. Здесь поворотный кулак прикреплен к двум рычагам – верхнему и нижнему. Соответственно, шарниров тоже два с каждой стороны.

В зарубежных автомобилях средней и высшей ценовой категории многорычажная подвеска устанавливается не только спереди, но и сзади, вместо неразрезной балки.

Сначала стоит разобраться, как определить неисправность верхней шаровой опоры многорычажной подвески, поскольку выявить ее проще.

Порядок действий такой:

1. Выберите ровную площадку, поставьте на нее машину и затормозите «ручником».
2. На место водителя посадите помощника. По вашей команде он должен нажать на педаль тормоза. Цель – исключить при диагностике люфт ступичного подшипника, если он есть.
3. Возьмитесь руками за верхнюю часть колеса с обеих сторон и сильными толчками раскачивайте его перпендикулярно направлению движения машины (от себя – к себе).

При неисправном верхнем шарнире вы сразу ощутите люфт, после чего можете приступать к замене элемента. Если вам недостает сил на раскачку колеса, то воспользуйтесь другим способом: поднимите его домкратом и шатайте за нижнюю и верхнюю часть. Эта же методика позволяет выявить люфт нижней опоры в подвеске типа Макферсон при условии, что она прилично изношена.

Лучший способ проверить работоспособность нижней шаровой опоры на любой подвеске – определить величину люфта. Раскачивание колеса ничего не покажет, потому что шарнир даже в подвешенном состоянии находится под нагрузкой. Для работы вам потребуется монтировка и смотровая канава, услуги помощника здесь не нужны.

Алгоритм следующий:

1. Поставьте машину на смотровую яму и затормозите.
2. Поднимите проверяемую сторону домкратом.
3. Аккуратно, чтобы не порвать пыльник, заложите монтировку между проушиной поворотного кулака и рычагом.
4. Покачайте монтировку вверх-вниз, разгружая шарнир и заставляя шаровой палец двигаться в том же направлении. Если люфт во втулке присутствует, вы сразу его заметите.
5. Повторите действие на колесе с другой стороны.

Находясь в смотровой канаве, внимательно изучите состояние пыльников. Порванная резина и выступившая из трещин смазка послужит косвенным свидетельством неисправности шаровых опор.

С помощью описанного метода вы обнаружите малейший люфт в шарнире. Отсюда возникает проблема, ведь некоторая величина просвета между пластиком и металлом заложена в деталь с завода. Ориентируйтесь на амплитуду движения 3 мм, если люфт заметно больше, то шаровую лучше поменять.

Замена детали в подвеске Макферсон не представляет большой сложности. Нужно купить съемник для выдавливания шаровых пальцев, и приготовить обычный набор ключей. Подняв авто домкратом, снимите колесо, открутите гайку крепления шаровой и выдавите палец из поворотного кулака съемником. От рычага элемент откручивается без проблем. В многорычажной подвеске понадобится открутить нижнее крепление амортизатора и стабилизатор поперечной устойчивости, а под рычаг подложить колодку, чтобы не дать распрямиться пружине. Дальнейшие действия выполняйте в том же порядке, что и с однорычажной версией подвески.

autochainik.ru

Ходовая часть: шаровые опоры автомобиля

Шаровая опора – значимая деталь ходовой части машины. Она сопряжена с рычагом подвески и ступицей колес. Элемент неразборной конструкции, имеет вид металлического конусообразного пальца с резьбой с одной стороны, и сферой с другой. Сфера (шар) способна вращаться, благодаря тому, что заключена в герметичной нише, которая покрыта полимерными материалами.

Противоположная часть шаровой опоры с нанесенной резьбой крепится к рычагу подвески и таким образом соединяет его со ступицей. Такая конструкция позволяет обеспечить подвижность каждого элемента ходовой за счет вращения сферы.

Внешняя часть шара прикрыта резиновым пыльником в качестве защиты от засорения механизма. Обычно материал, из которого производители изготавливают шаровые опоры – сталь.

Задачи шаровой опоры

Основным предназначением шаровой опоры является обеспечение горизонтального положения при вертикальном перемещении колес. Палец может изменять угол наклона под небольшие углы, одновременно производя вращательные и линейные движения.

Эксплуатация узла

Все элементы ходовой части подвергаются жесткой эксплуатации. Это же утверждение относится и к шаровой опоре. Большая часть транспортного средства с грузом и пассажирами, вес салона автомобиля опирается на небольшую поверхность сферы. Прибавим сюда высокий скоростной режим, неудовлетворительное состояние дорог и получим некоторое представление о тех перегрузках, которые испытывает узел.

Сколько шаровых опор в подвеске?

Чаще всего встречаются автомобили с передней подвеской, у которой две шаровые опоры по одной на колесо. Передняя подвеска внедорожников насчитывает до четырех таких узлов. Обычно две нижних и две верхних. Встречаются автомобили с тремя элементами на то же передней подвеске. Транспортные средства последних поколений с независимой многорычажной подвеской могут иметь шаровые опоры и на задней подвеске.

В априори, чем больше на вашем автомобиле шаровых опор, тем дольше служит каждая из них, так как веса распределяются равномерно и вероятность поломки значительно снижается. Однако это же и усложняет процесс диагностики и ведет к удорожанию стоимости ремонта.

Как выбирать шаровые опоры?

При необходимости купить шаровые опоры нужно помнить, что узел должен быть качественным ведь он испытывает чрезвычайные нагрузки. Поэтому лучше если покупка будет оригинального производства. Если по каким-либо причинам владелец автомобиля не может приобрести оригинальные запчасти от производителя, а ремонт необходимо произвести срочно, свои услуги предлагает автопортал carkysha.ru. Здесь быстро находятся не только новые оригинальные или аналоговые запчасти, но и бу оригиналы по приятным ценам.

 

carkysha.ru