Что такое шаровая опора в автомобиле – ее назначение и конструкция, принцип работы и основные призна

Шаровые опоры как они устроены и как их менять — – автомобильный журнал

Как работают в подвеске шаровые опоры? Зачем их интегрируют в рычаги подвески, отчего они изнашиваются и насколько трудно их менять на современном автомобиле? Разбираемся в этом вопросе во всех деталях.

Зачем нужна шаровая опора

Ш аровая опора – это, конструктивно, не что иное, как шарнир, которым ступица колеса крепится к рычагу подвески. Главная ее задача – давать колесам свободу перемещения в горизонтальной плоскости и исключать – в вертикальной. Вообще, шаровые шарниры используются далеко не только в опорах ступиц – их можно встретить и в развальных рычагах, и в рулевой трапеции, и даже в креплении газовых упоров капота.

Но до определенного времени вместо подвижных шаровых шарниров на поворотных колесах использовали шкворневый шарнир – тяжелый, требующий периодической смазки, а главное – обеспечивающий колесу только свободу поворота по одной оси, что негативно сказывалось на управляемости.

Конструкторы понимали, что шаровая опора будет принимать каждый удар от дороги, потому работа на износ станет колоссальной. Делать деталь с особо прочным алмазным напылением смысла не было, потому ее сознательно превратили почти в расходник. С тем, чтобы в случае чего, можно было без проблем, отвернув пару болтов и гайку, заменить новой.

Конструкция шаровых

Изначально опора представляла из себя корпус, в который установили шаровый палец и поджали через металлическую пластину пружиной, а сверху накрыли пыльником. Дабы палец не износился через два дня, заложили смазочный материал и дали указание всем, кто занимается обслуживанием, регулярно проверять и заменять смазочный материал в корпусе, запрессовывая его через масленку.

Затем наступила эра пластика, и из конструкции ушла пружина. Шаровая часть пальца была помещена в полусферу, образованную вкладышами из вышеупомянутого материала. С тех пор, по сути, конструкция не изменилась, единственно, пластик был заменен на более износостойкий нейлон.

Шаровые опоры разделились на обслуживаемые и необслуживаемые, то есть с масленками и возможностью разборки и без, соответственно. Но чем ближе к настоящему десятилетию, тем меньше использовались разборные опоры. Отголоском эпохи остаются шаровые опоры с масленками, для закладки смазочного материала, но почти на всех машинах давно ставят необслуживаемые опоры.

Сколько в подвеске шаровых опор?

Все сводится к типу подвески. В самых простых МакФерсонах шаровых две – они находятся снизу. Чем больше рычагов, тем больше шаровых. На двухрычажках шаровые есть верхние и нижние, а на самых сложных подвесках, в основном это касается Volkswagen и Audi , шаровых может быть и по пять штук на одну сторону.

Крепеж к рычагу

Сейчас вся классификация сводится не к типу конструкции самой шаровой, а к способу ее установки – от этого очень сильно зависят затраты на замену. Самая простая и миролюбиво настроенная к хозяину автомобиля конструкция – с креплением корпуса опоры к рычагу подвески с помощью болтов, гаек или заклепок. В таком случае отсоединить изношенную шаровую от рычага не составит труда. Казалось бы, конструкция доведена до совершенства, но с конца 1990-х годов инженеры постепенно стали отказываться от нее в пользу опоры, интегрированной в рычаг подвески.

Есть мнение, что такую конструкцию пролоббировали маркетологи, которым хотелось увеличить прибыльность продажи запчастей, ведь теперь при износе шаровой нужно менять рычаг в сборе, даже если сам рычаг в порядке. Но на самом деле у всего этого есть сугубо инженерный смысл: подвеска с интегрированными в рычаги шаровыми опорами попросту легче разборной.

Есть компромиссная конструкция, в которой нет элементов крепления к рычагу, но есть элемент фиксации – стопорное кольцо. В таком случае опора просто запрессована в рычаг (например – Zafira C и Jeep Patriot). Чтобы ее заменить, придется использовать пресс или иной силовой способ (подробнее об этом – ниже).

Крепеж к поворотному кулаку

Основные типы крепления к рычагу рассмотрели, теперь обратим взоры к фиксации шаровой опоры к поворотному кулаку, при условии, что опора на рычаге. Здесь только два варианта: палец опоры может подсоединяться и крепиться гайкой, которая или шплинтуется, или применяется самоконтрящаяся гайка с внутренним стопорным кольцом. Альтернативный вариант крепежа – стяжным болтом, как, например, у Hyundai Santa Fe с 2006 года. Последний вариант более хлопотный, так как болт, на практике, склонен к закисанию.

Также часто бывает, что для того, чтобы разжать концы кронштейна кулака, в котором фиксируется палец опоры, необходимо применить специальный клин, которого часто просто нет в наличии. Проблема может возникнуть там, где ее не ждешь.

Взять хотя бы Audi A6 С7: тут замечательная конструкция передней многорычажной подвески, в которой шаровые опоры верхних рычагов подсоединены к поворотному кулаку и зафиксированы одним длинным стяжным болтом, который очень часто прикипает настолько, что извлечь его невозможно. Ни нагрев кулака (он из алюминиевого сплава), ни охлаждение болта, ни даже прикладывание пяти, а то и десяти тонн на гидравлическом прессе не сдвигают с места этот злополучный болт и на миллиметр. И, как часто бывает в таком случае, хозяин узнает, что его кошелек опустел еще на 400–500 долларов – такова средняя цена на новый поворотный кулак для A6 C7.

Читайте также:  Движение во дворах и жилых зонах

В стремлении оптимизировать конструкцию подвески (не всегда в угоду ремонтопригодности) шаровую опору перенесли с рычага на поворотный кулак. В него опора может запрессовываться (SsangYong Rexton, Mercedes-Benz CLS W219), крепиться болтами (ВАЗ 2110) или фиксироваться стяжным болтом в кронштейне кулака (Subaru Forester SG). У каждого способа свои преимущества и недостатки.

В первом варианте для замены шаровой придется снять весь поворотный кулак, а это само собой разумеющийся демонтаж суппорта и диска с отсоединением от верхнего (или верхних, если их два) и нижнего рычагов. Второй и третий вариант намного проще, потому как для замены достаточно будет отсоединить нижний рычаг от шаровой опоры.

Пыльники

Они у шаровой опоры есть всегда, вне зависимости от того, снимаемая или интегрированная в рычаг опора. И они заменяемы! Небольшая поблажка от конструкторов и маркетологов. Но после радостной вести вынужден огорчить: как часто вы заглядываете под автомобиль и смотрите на пыльники? Самые ответственные – раз в 10-15 тысяч километров при периодическом ТО, а в большинстве своем автовладельцы видели свою машину снизу пару раз (когда мастер показывал износ подвески) или не видели вовсе.

Как бы то ни было, но вовремя выявить потрескавшийся, но не поврежденный пыльник вероятность мала, значит вы обратите на него внимание, только если ему придет конец, а это автоматически замена шаровой опоры. Круг замкнулся. Ниже приведено описание того, как может разрушиться пыльник и как заменить шаровую опору почти в полевых условиях на примере Jeep Patriot. Отчего решили заменить? На себя обратил внимание жуткий скрип со стороны подвески при повороте рулевого колеса.

Причины и следствия выхода из строя шаровых опор

Как говорилось выше, опору придумали, как замену шкворню, но избавившись от него, не избавились от сил, действующих на шарнир. Если задать почти философский вопрос: «Так почему же изнашиваются шаровые?», то ответ будет состоять из трех основных пунктов (есть и четвертый – время – но он не интересен, так как понятен). Первый: повышенные ударные нагрузки на подвеску при проезде, например, по трамвайным путям на неприличной скорости или обычная эксплуатация автомобиля в необычных дорожных условиях, которыми нас не удивишь. Второй: отсутствие смазочного материала там, где он должен быть (помните о масленках?). И, наконец, третий: разрушение пыльника опоры.

Что касается конструктивных особенностей подвесок и влияния этого на износ, то можно сказать следующее: любая шаровая опора, как бы она ни была установлена – на рычаге или на поворотном кулаке – будет изнашиваться благодаря ударам и трению. И если вам хочется сберечь средства и нервы, то нужно чаще заглядывать за колесо, а также не кричать про себя «Банзай» при виде приближающихся недоразумений в виде выбоин.

Пример замены шаровой опоры

Специнструмента не было, но было огромное желание побыстрее решить проблему, чтобы выдвинуться в путь и приехать в срок. Потому машину на подъемник, ключи в руки, рукава до локтей. Первым делом шаровые опоры. В данном случае «умерли» обе, но даже если бы почила только одна, заменять пришлось бы все равно с обеих сторон. Это писанное правило для всех без исключения автомобилей, которое относится к ремонту элементов ходовой части и тормозной системы. Поломалось справа, значит, и левая часть под раздачу (конечно же, с определением причины асимметрии в поломке).

Приступаем. Выкручиваем болты крепления нижнего рычага передней подвески к подрамнику. Дается нелегко – болты немного прикипели. Однако выкручиваем их не полностью, так как рычаг подсоединен еще и к поворотному кулаку.

А если… неисправна шаровая опора

Шаровая опора – один из основных элементов подвески, который пришел на смену шкворневой конструкции. В некоторых моделях при ее критичном износе могут возникнуть серьезные проблемы.

Шаровая опора – один из основных элементов подвески, который пришел на смену шкворневой конструкции. В некоторых моделях при ее критичном износе могут возникнуть серьезные проблемы.

Назначение

Шаровая опора – узел, соединяющий ступицу управляемого колеса и рычаг подвески. Ее задача – обеспечивать возможность поворота ступицы при сохранении положения колеса в горизонтальной плоскости при вертикальном его перемещении. Конструкция опоры достаточно проста. Это конусообразный палец со сферическим или грибообразным наконечником, способный вращаться и одновременно раскачиваться на небольшие углы в корпусе опоры. Корпус крепится к рычагу болтами или запрессовывается в него. В последнем случае шаровая, как правило, меняется вместе с рычагом подвески. В современных узлах чаще всего используется неразборная конструкция, в которой после установки пальца корпус завальцовывается. Между пальцем и корпусом помещаются пластиковые или другие вкладыши, работающие как подшипник скольжения и обеспечивающие небольшое усилие вращения. Для старых моделей отечественных машин в запасные части поставляются и разборные шаровые опоры, люфты в которых устраняются подтяжкой крышки.

Причины поломок

Шаровые опоры в процессе эксплуатации испытывают серьезные нагрузки, так как в зависимости от места установки и конструкции подвески они могут нести на себе значительную часть массы автомобиля и выдерживают систематические удары при проезде неровностей. Основной причиной нарушения нормальной работы шаровой опоры является износ трущихся поверхностей, приводящий к увеличению зазора между корпусом и пальцем. В результате этого палец не только вращается, но и начинает перемещаться поступательно (по-простому – «болтаться» в корпусе). При чрезмерном износе шаровой ударные нагрузки способны привести к вырыванию пальца из корпуса. Как следствие – опора не удерживает колесо, и автомобиль «падает» на асфальт. Увеличение зазора происходит по следующим причинам:

Читайте также:  Термокейс - защита автомобильного аккумулятора
естественный износ + старение материалов;
езда с большой скоростью по неровным дорогам (увеличение динамических нагрузок);
разрыв защитного чехла (пыльника), в результате чего в зазор между пальцем и корпусом попадают вода и грязь, усиливая коррозию и абразивный износ;
отсутствие смазки в шарнире (если она предусмотрена).

Признаки износа шаровых опор

Диагностика

К сожалению, стенды для проверки узлов подвески не всегда позволяют определить состояние шаровых опор. Оценить его можно старыми, «дедовскими» способами – на слух и на ощупь. При проверке на слух помощник раскачивает машину, а «доктор» прислушивается, что стучит. Второй способ несколько сложнее. Во избежание ошибки в диагнозе при нажатой до упора педали тормоза (чтобы исключить люфт подшипников) колесо покачивают руками, взявшись за него в верхней и нижней точках. Если люфт ощущается – зазор в опоре есть, и ее лучше заменить.

Чтобы определить величину износа, придется использовать более точные инструменты и приспособления.

В классических моделях «АвтоВАЗа» в корпусе нижней опоры имеется специальное контрольное отверстие. Для проверки ее состояния через это отверстие штангенциркулем (точнее, глубиномером) под нагрузкой измеряется расстояние между наружной поверхностью корпуса опоры и торцом шарового пальца (см. рис.): для ВАЗов – не более 11,8 мм (для «родных» опор).

Люфт в верхней шаровой опоре замеряется специальным приспособлением с индикатором. Он не должен превышать 0,8 мм.

Наконец, если под руками нет совсем никаких инструментов и приборов, можно положить ладонь на корпус опоры таким образом, чтобы касаться одновременно и корпуса, и пальца, и попросить помощника покачать колесо. Если люфт есть – он обычно чувствуется.

Способы ремонтам

Наиболее часто шаровая опора меняется на новую, однако ее замена вместе с рычагом у многих иномарок – весьма недешевое удовольствие. Цена только одного рычага может стартовать от 500 грн., а на автомобилях со сложными многорычажными подвесками их бывает до пяти с одной стороны! Стоимость работы тоже достаточно высокая: 150–200 грн. для нижнего рычага и 250–300 – для верхнего. Поэтому востребованы услуги реставраторов, ремонтирующих даже те опоры, которые меняются в сборе с рычагом. Реставрация стоит намного дешевле, чем новая деталь, что особенно заметно для опор, поставляемых с рычагами в сборе. Для восстановления используются разные технологии. Самая простая – переделка опоры в разборную, замена пластиковых вкладышей и полировка пальца. Более сложная – корпус под давлением заполняется жидким полимером, который застывает в зазорах. Опоры, запрессованные в рычаги, выпрессовывают и заменяют неоригинальными.

Однако такая экономия может стать причиной аварии, поэтому в интересах безопасности лучше все же использовать новые узлы.

Сохраняем ресурс

Срок службы шаровой опоры зависит от многих факторов и может колебаться от 15–20 до 100–120 тыс. км. Даже маленькая трещина в пыльнике приводит к попаданию песка, грязи и воды в шарнир, а это резко сокращает срок службы шаровой. Чтобы не допустить преждевременного выхода опоры из строя, прежде всего следите за состоянием резинового защитного чехла. Удобнее делать это на подъемнике или эстакаде.

Контрольные отверстия в нижних опорах «Жигулей» можно использовать для пополнения запаса смазки в шарнире. Для этого вместо контрольной пробки в корпус следует ввернуть пресс-масленку (см. фото), затем при ТО шприцом накачивать в шарнир смазку (ШРБ, Литол). Если шаровая не новая – до «разбухания» пыльника. Продлить срок службы опоры можно также своевременной заменой поврежденных пыльников и аккуратной ездой по неровным дорогам.

Александр Ландарь
Фото фирм-производителей и из архива редакции

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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

Одним из самых важных элементов передней подвески, является — шаровая опора. Правда раньше применяли и на задней оси, но это были единичные случаи, когда задние колеса умели подруливать в такт передним (сейчас такая конструкция практически не применяется). Опора как собственно и опорный подшипник позволяет вашим колесам отклоняться (попросту поворачивать), без этой конструкции это сделать бы было не возможно. В этой статье я поговорю об устройстве, как она работает и можно ли ее отремонтировать сделать вечной. В общем как обычно будет много полезной информации, так что продолжаем читать …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

  • Устройство шаровой опоры
  • Как работает?
  • Выход из строя и ресурс
  • Замена или ремонт

Начнем с определения

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 подвески, их может быть как одна, так и до 4 штук.

Ребята 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.
Читайте также:  Сдаем экзамен в ГИБДД с первого раза список рекомендаций Автошкола; ЯУТЦ

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 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 подвески 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.

Сейчас могут пойти возражения – что шаровая опора и рулевой наконечник не одно и тоже. Ребята 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, помню 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 что говориться на лицо, ресурс намного повысили. Рекомендуется проверять шаровую и рулевые опоры в 75000 километров или на пятом ТО.

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.

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.

Нужна замена или ремонт – кстати, он также возможет.

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) 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 как я считаю – правильный. Стоит она не такие великие деньги, так что один раз в 100000 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. Помню 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 и «не парьтесь»! Все же от их исправной работы зависит ваша безопасность и жизни ваших близких.

Сейчас видео версия, смотрим.

На этом заканчиваю, думаю было полезно, читайте наш АВТОБЛОГ.

(8 голосов, средний: 5,00 из 5)

Ссылка на основную публикацию
Что такое ремонтные арки и с чем их едят КузовПро
Оборудование и особенности Renault DUSTER (Рено Дастер) Renault Россия Настоящий внедорожник Renault DUSTER как никто готов справиться со сложными дорожными...
Что такое карданная передачи
Карданная передача – конструкция, пережившая века Издается с 2007 года Главная страница Запчасти, ремонт, сервис Карданная передача – конструкция, пережившая...
Что такое карпулинг и райдшеринг
Что такое карпулинг, или ищем попутчика в авто Скажи мне, куда ты хочешь поехать, и я скажу, с кем это...
Что такое рессоры на машине
Что такое рессора в автомобиле Зачем нужны рессоры Для чего нужны рессоры в автомобиле? Передние и задние рессоры требуются, чтобы...
Adblock detector