Основные причины и признаки отказов
Опыт эксплуатации и ремонта автомобилей подсказывает, что проблемы с приводом могут возникнуть даже у новой машины с небольшим пробегом. Существует ряд причин, по которым возможен отказ ШРУСа:
- Отсутствие консистентной смазки. Последняя может вымываться через неплотное соединение пыльника с металлическими частями либо через повреждённые зоны защитного покрытия. Нехватка смазки или ее полное отсутствие приводит к повышенному износу контактных поверхностей.
- Повреждение пыльника. Через трещины и отверстия в ШРУС могут попадать грязь, дорожная пыль, песок. Смешиваясь со смазкой мельчайшие частицы становятся абразивным материалом, который истирает рабочие поверхности.
- Низкое качество деталей. Ввиду высоких контактных напряжений в узле применяют легированные стали с увеличенной твёрдостью. Если производитель отступает от технологии изготовления используя «мягкий» металл, детали быстро исчерпают свой ресурс.
- Агрессивная манера вождения или буксировка тяжелых прицепов. Запас прочности узла конструкторами заложен таким образом, чтобы его ресурса хватило для среднестатистического водителя. Превышение эксплуатационных нагрузок приводит к уменьшению срока службы привода.
- Механическое воздействие. При попадании колеса в глубокую выбоину, либо машины в ДТП может произойти повреждение элементов привода.
- Естественная деградация узла. В ШРУСе, который выработал ресурс наблюдается увеличение рабочих зазоров, что приводит к его быстрому разрушению.
К сведению!
Повышенная вибрация, которая является следствием износа деталей подвески (шаровых опор, наконечников, стоек) негативно сказывается на состоянии ШРУСа, уменьшая его срок службы.
При первых признаках появления проблемы с шарнирами необходимо проверить привода переднеприводного автомобиля. Если своевременно не обнаружить дефект, повреждения ШРУСа могут превысить критические и он может разрушиться во время движения. Машина в худшем случае может попасть в ДТП, а в лучшем её придётся доставлять к месту ремонта на эвакуаторе либо менять неисправную деталь прям на дороге. Водителям нужно оперативно реагировать на признаки неисправности ШРУСа:
- Хрустящие (щёлкающие) звуки во время движения в повороте.
- Зазоры между деталями шарниров.
- Шум при начале движения или резком ускорении.
- Рывки при разгоне.
Наружная и внутренняя граната (ШРУС): отличия и особенности
Итак, перед тем, как проверить ШРУСы, необходимо отдельно учитывать ряд особенностей. Первое, шарниры могут быть внутренними или наружными. Так вот, они редко выходят из строя одновременно. На деле, чаще ломается наружный ШРУС. Однако никак нельзя исключать, что проблемной не является, например, граната левая внутренняя или же правый внутренний шарнир.
При этом неопытному автолюбителю как внутренние, так и наружные ШРУСы могут показаться одинаковыми. На самом деле, они отличаются в плане конструкции, испытывают разные нагрузки, имеют различные режимы работы, а также сами признаки их неполадок несколько отличны друг от друга. Давайте разбираться.
Устройство наружного и внутреннего ШРУСа несколько отличается по причине разных режимов работы этих шарниров
Наружный ШРУС соединяется со ступицей, при этом его основной задачей является необходимость передать крутящий момент под любыми углами поворота или наклона колеса.
В свою очередь, для внутреннего шарнира важно компенсировать несоосность трансмиссии и приводного вала, тем самым частично разгружая наружный ШРУС. Параллельно внутренний шарнир обеспечивает полную «цельность» вала при условии большого хода подвески. Другими словами, именно внутренний ШРУС обеспечивает возможность приводному валу становиться немного длиннее или короче при определенных условиях.
Если сравнивать шарниры визуально, корпус внутреннего ШРУСа больше, чем наружного
За счет этого внутренняя обойма ШРУСа может перемещаться вместе с валом и шариками внутри корпуса по дорожкам. Также внутренний шарнир может поворачиваться под углом, хотя и меньшим, чем наружный шарнир. Если же рассмотреть наружный ШРУС, он жестко зафиксирован на валу и больше отвечает за возможность поворота. На некоторых авто наружная граната так прочно крепится к валу, что ее нужно срезать для снятия.
Другими словами, именно внутренний ШРУС обеспечивает возможность приводному валу становиться немного длиннее или короче при определенных условиях.
Если сравнивать шарниры визуально, корпус внутреннего ШРУСа больше, чем наружного. За счет этого внутренняя обойма ШРУСа может перемещаться вместе с валом и шариками внутри корпуса по дорожкам. Также внутренний шарнир может поворачиваться под углом, хотя и меньшим, чем наружный шарнир. Если же рассмотреть наружный ШРУС, он жестко зафиксирован на валу и больше отвечает за возможность поворота. На некоторых авто наружная граната так прочно крепится к валу, что ее нужно срезать для снятия.
Еще добавим, что в полость шарнира закладывается особая смазка для ШРУС. Такая смазка защищает элемент от влаги и ударных нагрузок
Обратите внимание, в ШРУС нельзя закладывать смазку, неподходящую по свойствам и типу. В этом случае шарнир равных угловых скоростей быстро выйдет из строя. Также отметим, что авто с передним приводом имеют двигатель с поперечным расположением, то есть коробка смещается влево
Результат- левый вал привода будет короче правого. Так вот, более длинный правый вал не всегда бывает цельным. Встречаются варианты, когда он сделан из двух частей, которые соединены при помощи подвесной опоры (подвесной подшипник)
Также отметим, что авто с передним приводом имеют двигатель с поперечным расположением, то есть коробка смещается влево. Результат- левый вал привода будет короче правого. Так вот, более длинный правый вал не всегда бывает цельным. Встречаются варианты, когда он сделан из двух частей, которые соединены при помощи подвесной опоры (подвесной подшипник).
Отдельного внимания заслуживает и тот факт, что на некоторых авто в качестве внутреннего шарнира используется трипод, а не рассматриваемый в статье ШРУС привычного типа. В любом случае, принцип работы трипода все равно похож и принципиальных отличий нет.
Почему колесо при повороте издает звук
При повороте руля стук в районе колеса на «Ладе Гранте», а также другие посторонние звуки, не свойственные исправному автомобилю, обычно вызваны несколькими причинами. Рассмотрим их подробнее.
Неправильное схождение
Если схождение выставлено неправильно, автомобиль при движении уводит в сторону. Чем сильнее отклонение от нормы, тем громче скрип покрышек как в повороте, так и во время прямолинейного движения. Возникает он из-за цепляния подкрылка или кузова о колесо.
Неправильный развал
Это уже угол монтажа колес по отношению к дорожной поверхности. Идеальным вариантом на «Гранте» является перпендикулярная установка. Если развал будет отрицательный, то это приведет к повышенному износу внутренней кромки шины при прямолинейном движении или нестабильности при маневрах.
Все это также может приводить к скрипам, колесо будет цеплять за локер или кузов.
Неправильный кастор
Кастором называют расположенный в длину наклонный осевой поворотный угол. Другими словами — черта, проложенная через обе точки фиксации стойки. Если при взгляде сбоку ось поворота колеса завернута в сторону кормы автомобиля, речь идет о положительном касторе. Чем больше кастор смещен сюда, тем более стабильно «Гранта» будет вести себя на дороге, но от этого возрастет усилие на руль при поворотах. Автомобиль даже может приподниматься, создавая совсем нежелательный боковой крен. Естественно, что такой момент сопровождается скрипом.
Изношен наружный ШРУС
Если при повороте руля слышен хруст в районе колес «Гранта, это может быть граната. Проверить это можно, выставив машину на ровной площадке и вывернув колеса в одну из сторон до упора. Затем надо попытаться плавно тронуться с места. Хруст при повороте руля выдаст повреждение внешнего шарнира.
Не закреплен или поврежден локер (подкрылок)
Локеры, конечно, изолируют колесные арки и снижают шум в салоне. Если сзади «Гранты» установка подкрылков проводится основательно, с поднятием машины и использованием дополнительных крепежей, то в передней части дело обстоит иначе. Здесь больше места, детали заводятся в пазы без дополнительных крепежей.
Замена деталей колес
Часто они ослабевают и трутся о колесо, что вызывает скрип колеса при повороте «Гранты».
Поврежден опорный подшипник
Деталь расположена между опорой и верхней чашкой пружины. Чтобы проверить опорный подшипник, надо положить руку на виток переднего амортизатора. Затем попросить товарища покрутить руль влево, вправо. Металлический лязг и отдача в руку укажут на повреждение элемента.
Деформирована рулевая тяга
Деформация определяется после визуального осмотра — изменяется форма тяги, которая цепляется за какую-либо часть кузова. Это вызывает стук в районе колеса на «Ладе Гранте» при повороте руля.
Изношена шаровая опора
Если пластиковая втулка шаровой опоры изношена, то появляется люфт пальца опоры, из-за чего во время проезда небольших неровностей появляется звук глухих ударов. Ведь нижний рычаг подвески смещается относительно поворотного кулака, а затем приближается к нему, издавая при ударе стук.
Не затянута одна из гаек подвески
Во время езды по неровным дорогам, а также из-за неправильной затяжки, фиксация гаек ослабевает, из-за чего на поворотах и во время проезда неровностей в подвеске слышится стук. Это очень опасный симптом, ведь если гайка открутится полностью, то подвеска выйдет из строя, и автомобиль потеряет управляемость.
Изношены резиновые уплотнители и сайлентблоки
Резинотехнические изделия обеспечивают ограниченный диапазон передвижения деталей подвески друг относительно друга без столкновения. Однако когда они изношены, диапазон движения деталей увеличивается и они иногда сталкиваются друг с другом, что и приводит к появлению стуков.
Замена деталей
Также изношенные подушки и уплотнители становятся причиной скрипов во время поворота, резкого разгона или торможения.
Деформирован кузов
Деформация кузова нарушает работу всей подвески. Из-за этого сбиваются настройки кастора, развала и схождения, что приводит к соприкасанию между собой элементов. В результате они начинают скрипеть или стучать. Кроме того, часть деталей (сайлентблоки и другие резинки) перекашивает, и они в движении тоже начинают шуметь. А при сильной деформации кузова само колесо нередко цепляет кузов или детали подвески, что тоже приводит к появлению скрипов и стуков.
Срез или облом шлицевой части
Самое страшное на вид повреждение — когда ШРУС просто разрушается по металлу. Первая причина такого разрушения — покупка некачественного ШРУСа, при производстве которого допустили брак или использовали некачественное сырье. Вторая причина — внесение изменений в конструкцию автомобиля, как правило, лифт (увеличение клиренса) внедорожников. В таком состоянии ШРУС становится в нестандартное положение, поворачивается на нестандартные углы, иногда задевает другие части автомобиля.
Нечасто, но бывает и другая беда — перетяжка ступичной гайки, что приводит к разрушению. Определяется она обычно на первых метрах движения после схода с подъемника или при движении по ямам. Очевидная ошибка механика-установщика.
Как произвести замену наружного ШРУСа
Как снять внутренний ШРУС на «Ниве 21213», более-менее понятно. Рассмотрим процесс замены наружного ШРУСа. Для того чтобы произвести замену наружной части пары в узле, необходимо полностью снять с автомобиля полуось с «гранатами».
Последовательность таких действий выглядит следующим образом:
- Для начала требуется поднять автомобиль. Сделать это можно при помощи домкрата.
- Далее требуется установить подставку — это нужно для того, чтобы минимизировать вероятность несчастных случаев, так сказать, перестраховаться на тот случай, если домкрат не справится со своей задачей.
- Затем также необходимо установить противооткатные башмаки.
Благодаря таким мерам безопасности удастся избежать каких-либо травм и повреждений. Самый главный момент заключается в следующем: перед тем как поднять кузов, обязательно необходимо отпустить гайку ступицы. Для проведения этой работы может потребоваться головка и удлинитель для ключа.
Дальнейшая последовательность действий выглядит следующим образом:
- Обязательно нужно снять передние колеса.
- Далее следует открутить нижнее крепление, которое удерживает передний амортизатор.
- Затем необходимо отвести его максимально в сторону. Это рекомендуется сделать для того, чтобы не осложнялось проведение дальнейших работ.
- После этих манипуляций нужно закрепить. При этом можно использовать абсолютно любые доступные средства.
После этого этапа рекомендуется отвернуть болты, и делать это нужно непосредственно на шаровой опоре.
Следующая часть работ выглядит следующим образом:
- Нужно снять гайку на ступице.
- Затем потянуть на себя, после этого извлечь наружный ШРУС.
Когда нужна проверка ШРУС на автомобиле
Если хрустит ШРУС, многие водители интересуются, как долго можно эксплуатировать авто до ремонта с такой поломкой. Другими словами, сколько можно ездить, если хрустит ШРУС. Причин, по которым затягивают с ремонтом, несколько:
- шарниры равных угловых скоростей на некоторых авто могут стоить остаточно дорого.
- хруст и стук может быть не сильным и т.д.;
Прежде всего, возможность эксплуатации авто зависит от серьезности поломки. Чем сильнее окажется изношенным ШРУС, тем быстрее его надо поменять. При этом стук и хруст являются индикатором, указывающим на необходимость замены.
Например, если хруст сильный, лучше менять шарнир безотлагательно. Дело в том, что при полной поломке узла (заклинивание, растрескивание корпуса или выпадение шариков и т.д.), можно получить серьезные проблемы с другим агрегатами, узлами и элементами.
В свою очередь, симптомы неисправности на начальной стадии можно попробовать устранить методом обслуживания (смазка ШРУС и замена пыльников). Если нет результата, тогда следует готовиться к тому, что с усилением шума, стука и хруста деталь нужно будет поменять. Произойти это может как через 500-1000 км. после появления первых симптомов, таки позже.
При этом специалисты все же не рекомендуют эксплуатировать автомобиль и подвергать машину нагрузкам при наличии подобных неисправностей. Это означает, что какое-то время с частично неисправным ШРУС можно ездить, однако, деталь следует заменить при первой такой возможности и не затягивать с ремонтом. Если же признаки поломки серьезные (сильный шум и хруст), следует отказаться от эксплуатации и заменить шарниры.
Как проверить ШРУС наружный
Выявив характерные признаки неисправности, необходима дополнительная проверка ШРУСа. Если необходимо проверить наружный ШРУС, следует учитывать некоторые особенности. Деталь с одной стороны прикреплена к внутреннему шарниру через полуось, а с другой крепится к ступице.
С учетом того, что шарнир представляет собой сепаратор с шариками, в случае повреждений шарикового механизма появляется хруст. Также корпус сверху защищен пыльником. Если пыльник порван, влага грязь и пыль попали внутрь ШРУС и вывели его из строя.
Для того, чтобы проверить внешний ШРУС, нужно поездить по ровной дороге, поворачивая колеса в одну и другую сторону до упора. В крайних положениях руля необходимо нажать на газ. Если хруст усиливается, тогда неисправна наружная граната. При этом хруст при повороте влево укажет на то, что неисправен ШРУС с правой «пассажирской» стороны. Если же звук появляется в правом повороте, в этом случае хрустит левый ШРУС (со стороны водителя).
Проверка внутреннего шарнира
Что касается внутреннего ШРУСа, данный элемент конструктивно напоминает стакан (имеется внешний корпус подшипниками, которые движутся в трех плоскостях). Вал вставлен в коробку передач, при этом трипод с подшипниками закреплен на полуоси.
Устройство внутреннего ШРУСа предельно простое, выходит из строя шарнир намного реже, чем наружный. Однако отсутствие смазки во внутреннем ШРУСе и порванный пыльник могут вывести из строя даже такой надежный механизм.
Чтобы проверить внутренние гранаты, необходимо выбрать участок дороги, где есть ямы и неровности. Основной признак неисправного внутреннего шарнира — стук при попадании колеса в яму
Обратите внимание, перед проверкой желательно выполнить диагностику ходовой, чтобы исключить другие возможные причины стука.
Есть и еще дин метод проверки – можно загрузить заднюю ось авто до такой степени, чтобы «нос» автомобиля поднялся выше, при этом произошел прогиб оси внутреннего ШРУСа. В том случае, если стук появляется при таких условиях, это значит, что внутренний ШРУС вышел из строя.
Другие способы проверки
В рамках диагностики шарниров равных угловых скоростей также нужно знать еще один способ, как определить, какой ШРУС хрустит. При этом данный способ подходить только для авто с механической коробкой передач. Из инструментов для проверки потребуется домкрат.
В случае поломки внутреннего ШРУСа будут слышны стуки в момент нажатия на тормоз. Если внутренние ШРУСы исправны, двигатель заглохнет и посторонних стуков не будет. Далее руль выворачивается до упора влево или вправо и нажимается тормоз. Если к стуку добавился хруст, внешняя граната также неисправна. Таким методом можно проверить ШРУСы на полуосях с обеих сторон.
Устройство шарнира равных угловых скоростей
Положение силового агрегата относительно кузова практически неизменно. Небольшие отклонения за счёт упругости подушек можно в счёт не принимать, а вот ответная часть — ступица ведущего, да ещё при этом и управляемого колеса, испытывает целый ряд перемещений.
Приводной вал состоит из металлического стержня, сплошного или полого внутри, заканчивающегося шлицевыми соединениями, на которые надеты два шарнира. Каждый из них должен обладать качеством равномерной передачи вращения в расчётном диапазоне углов изгиба вала в целом.
Это и отражено в названии, угловая скорость не должна меняться даже в пределах одного оборота, иначе возникнут колебания момента и вибрации. Оба ШРУС неодинаковы, каждый разработан под специфические функции.
Внутренний
Внутренним считается тот, что расположен со стороны выхода трансмиссии, обычно это коробка передач, внутри которой размещён дифференциал. Внутренний ШРУС своим выступающим шлицованным валом вставляется в одну из полуосевых шестерён дифференциала. Здесь же расположена проточка, по которой работает уплотняющий сальник, герметизирующий масляный картер коробки.
Устроен этот шарнир может быть различными способами, поскольку требования по максимальному углу отклонения вала привода по отношению к оси дифференциала небольшие (обычно это несколько градусов).
За счёт длины привода большой ход колеса вызывает небольшое угловое отклонение вала, хотя на некоторых машинах, например, если коробка обладает значительными размерами или рядом расположен угловой редуктор отбора мощности на задний мост, ставится удлинительный вал, а привод укорачивается. Тогда требования к углам работы внутренних ШРУС ужесточаются.
Отличительной особенностью внутреннего шарнира стала возможность за счёт его внутренних перемещений компенсировать изменение длины всего привода. Поскольку он являет собой гипотенузу треугольника, одним из катетов которого будет ход подвески, то при изменении этого хода длину вала также надо менять.
Это учитывается в конструкции внутреннего ШРУС. Реально на автомобилях можно встретить шариковый или трипоидный шарнир.
Наружный
От наружного изменение длины не требуется, зато его диапазон углов работы значительно шире. Это связано с обеспечением максимального угла поворота колеса, определяющего манёвренность автомобиля в стеснённых условиях.
Современные шарниры настолько совершенны, что переднеприводные машины уже практически превзошли показатели старых заднеприводных автомобилей, где шарниров не было вовсе, а угол поворота ограничивался компоновкой колёсных арок.
Именно по этой причине трипоид здесь никогда не применяется. На больших углах он не является ШРУС, создавая непреодолимые вибрации. Почти везде установлены шестишариковые шарниры, лишь на некоторых тяжёлых вездеходах ставятся кулачковые или карданные ШРУС.
Как заменить ШРУС своими руками
Для замены шарниров вам понадобятся следующие инструменты, детали и материалы:
- новый ШРУС;
- молибденовая смазка;
- новая гайка крепления наружного шарнира;
- зубило;
- новый пыльник;
- выколотка;
- молоток;
- набор гаечных ключей;
- съемник для шаровых и рулевых тяг;
- баллонный ключ;
- монтировка;
- домкрат и подпорка.
Выполнить работу в одиночку трудно. Поэтому попросите друга помочь вам.
Подробная инструкция по замене ШРУСа
Алгоритм действий по замене и ремонту ШРУСа своими руками выглядит так:
- поставьте машину на смотровую яму и включите ручник.
- ослабьте болты крепления переднего колеса;
- поднимите машину домкратом и установите на подпорку;
- открутите болты и снимите переднее колесо;
- помощник должен нажать тормоз, чтобы предотвратить проворачивание колеса;
- полностью выкрутите гайку, удерживающую полуось;
- открутите гайку с пальца шаровой опоры;
- отстыкуйте шаровую опору, вынув палец из поворотного кулака;
- очистите приводной вал;
- ослабив хомуты, сдвиньте пыльники ШРУСа вдоль вала;
- открутите гайку крепления шарнира рулевой тяги к поворотному кулаку;
- отстыкуйте тягу от поворотного кулака;
- потяните на себя ступицу колеса, чтобы она снялась со шлицов полуоси;
- извлеките внутренний шарнир из КПП, используя монтировку (чтобы не порвать сальник, не вставляйте ее глубоко);
- снимите стопорное кольцо с полуоси;
- выколоткой сбить шарнир с приводного вала.
Если ШРУС не изношен, а забит грязью в результате разрыва пыльника, его можно восстановить. Для этого нужно промыть деталь бензином, чтобы удалить грязь и смазку. После этого чистые шлицы и шарики нужно смазать молибденовой смазкой.
Установка шарниров производится в последовательности, обратной снятию. При сборке внутреннего шарнира нужно не забыть поставить пластиковую заглушку на конец вала. Шлицы внутреннего ШРУСа должны быть плотно вставлены в полуосевую шестерню коробки передач. Для этого нужно плотно насадить его молотком через смягчающую насадку.
На машину устанавливаются новые стопорные кольца и гайка крепления полуоси. Чтобы последняя не открутилась, после затяжки необходимо загнуть ее край зубилом.
Смазки для шрусов
Смазки для шрусов помогают им нормально функционировать, снижать трение и повышать КПД механизма.
Сегодня смазки бывают следующих видов:
Литиевые – самые популярные смазки, которые используются уже долгий промежуток времени. В составе присутствует литиевое мыло с загустителями. При средней и высокой температуре работают хорошо, но при низких теряют свои качества, особенно вязкость. Из-за этого при езде на морозе слышится постукивание механизма.
С молибденом – данная смазка является усовершенствованной «версией» литиевой. В основе также лежит литиевое мыло, но вместо загустителей используется молибден. Свойства смазки во многом аналогичны литиевым, но при этом она имеет отличные антикоррозийные свойства. Состав никак не влияет на целостность резиновых и пластиковых элементов.
Бариевые – самый технологичный тип смазки с большим количеством свойств. Вещество влагоустойчиво, не способно взаимодействовать с полимерами, но при низких температурах качество смазки снижается.
Устройство шруса предполагает собой наличие смазки в механизме, но существуют вещества, использовать которые не рекомендуется. Поскольку деталь работает в сложных условиях, для смазывания нельзя применять технический вазелин, углеводородные составы, вещества на основе натрия, кальция, цинка и железа.
Водители, живущие в северных регионах, часто сталкиваются с проблемой замерзания смазки при экстремально низкой температуре. Чтобы предотвратить это, эксперты советуют перед поездкой прогреть машину. Это поможет смазке, а также другим маслам и жидкостям нагреться до рабочей температуры.
При выборе смазочного вещества стоит ориентироваться на пластичную черную смазку с молибденом. Для легковых авто потребуется 3%-ный продукт, а для грузовиков необходим 5%-ный. Крайне не рекомендуется использовать смазку на графите, поскольку она не может надежно защитить механизм от нагрузок и сильного износа.
