Auto-noginsk.ru

Авто Ногинск
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шаровая опора: устройство, принцип работы

Шаровая опора: устройство, принцип работы

шаровая опора

Само название детали явно говорит о том, что на шаровую опору в автомобиле что-то опирается. Это, естественно, кузов транспортного средства. Но основная нагрузка кузова приходится на пружины. Шаровая опора предназначена для жесткого крепления к колесной ступице и обеспечения ограниченной подвижности рычагов. Таким образом, шаровая опора обеспечивает прямолинейное движение и маневрирование транспортного средства.

Устройство шаровой опоры

Узлы и механизмы автомобилей постоянно совершенствуются. На смену станинного шкворневого механизма пришли современные шаровые опоры, которые сначала состояли из штампованных половинок, соединенных точечной сваркой. Разборные опоры имеют резьбовое соединение и нуждаются в периодическом обслуживании. Рассмотрим устройство современной необслуживаемой шаровой опоры:

  • цельный кованый корпус с прочностью, превышающей нормативную в несколько раз;
  • шаровый палец из специальной стали, изготовленный методом холодной штамповки со специальной термической обработкой. Материал и технология производства гарантируют абсолютную прочность изделия;
  • ферическая часть пальца проходит механическую обработку методом пластического демпфирования и имеет чистоту поверхности девятого класса.
  • между пальцем и внутренней сферической частью корпуса помещен антифрикционный вкладыш, изготовленный из износостойкого полимерного материала, гарантирующего надежную эксплуатацию изделия;
  • анодированный корпус, защищенный от очагов коррозии;
  • защитный пыльник, изготовленный из специальной морозостойкой резины.

Каждая шаровая опора проходит ультразвуковую диагностику на предмет выявления внутренних дефектов.

Сама шаровая опора может представлять собой отдельную деталь или же производиться в сборе с рычагом подвески. Соответственно, стоимость ремонта может существенно различаться. Если в первом случае для замены отвинтить болты и установить новый узел, то во втором придется менять и рычаг с запрессованной шаровой опорой.

При всем совершенстве устройства шаровая опора когда-либо все равно выйдет из строя. Основная причина неисправности – повреждение защитного пыльника. Пыль и влага, попавшие в корпус, превращаются в абразив, стирающий сферические поверхности шарнира. Езда по неровным отечественным дорогам постепенно истончает вкладыш. В результате между пальцем и корпусом возникает люфт, который со временем только увеличивается.

Первые признаки износа – характерный скрип и затрудненный поворот рулевого колеса, стук при езде на небольшой скорости по неровному дорожному покрытию. Автомобиль перестает держать дорогу и при прямолинейном движении начинает вилять. Если эти признаки уже имеются, обратите внимание на износ резины – он будет неравномерным.

Уже этих тревожных сигналов достаточно, чтобы опытный водитель занялся диагностикой и ремонтом подвески транспортного средства. Самая неприятная ситуация, к которой может привести такая езда – это обрыв шаровой опоры. Он, как правило, происходит на небольшой скорости и вы не раз видели автомобили с вывернутым передним колесом, упавшие передком на асфальт. В этом случае приходится заниматься еще и кузовными работами, поскольку пострадает и переднее крыло и бампер.

Замену шаровой лучше производить на станции технического обслуживания, где по окончанию ремонта будет произведена проверка и регулировка развала-схождения. При желании заменить деталь можно и своими руками, но для этого потребуется специальный съемник.

Восстановление шаровой опоры. В том числе и жидким полимером, ремонтируем своими руками

Про устройство шаровой опоры я уже писал, можете почитать здесь. В той статье я краем затронул проблему ремонта, но многие мои читатели начали писать — а можно ли восстановить ее самому. Вначале я думал, что это не правильная экономия, но разобравшись в проблеме, оказывается — отремонтировать иногда намного выгоднее. Еще раз подчеркну намного! Все дело в том, что опоры на данный момент, устанавливаются в рычаги и снять их нельзя! Это не такое строение как было раньше на наших ВАЗ …

Восстановление шаровой опоры

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

То есть шаровая опора раньше в 95% случаев снималась, она физически откручивалась от рычага подвески (у наших ВАЗ назывались «лопухи»), да и во многих иномарках 90 – 2000 годов зачастую были съемными. Сейчас многие производители вваривают опоры в рычаг, либо в рулевую рейку. Они не съемные. Таким образом, вам не только нужно менять «шаровую» но еще и полностью рычаг! А это по деньгам может быть очень затратно. Например на Мицубиси стоимость одного может доходить до 20 – 25000 рублей за оригинал, у БМВ – до 50000! Поэтому волей или не волей, возникают вопрос восстановления. Причем это можно сделать и иногда своими руками.

Про устройство

Если вы не перешли на ссылку вверху и не прочитали, здесь немного напомню про строение. Нужно понимать, что шаровая опора служит для подвижного соединения, которое может вращаться, то есть движение сразу в нескольких плоскостях. В автомобилях применяется в основном в передней подвеске, для поворота передних колес.

  • Есть цилиндрический корпус.
  • Полимерный вкладыш, который в него погружается.
  • Металлический палец или «шар» или стержень, названий много. С одно стороны имеет сферический элемент, с другой стороны стержень с резьбой.
  • Пыльник, защищает конструкцию от проникновения пыли и грязи.
  • Прижимная пружина или вообще дно. Кстати иногда ее нет, если опора не разборная.

схема шаровой опоры

Вот так вот бегло, но нам это нужно для того чтобы понять как производить восстановление.

Что выходит из строя

Конструкция шаровой опоры достаточно прочная, может ходить долгие тысячи километров. Однако со временем изнашивается полимерный вкладыш. Это единственное уязвимое место. Именно он принимает на себя, основную нагрузку от неровных дорог.

Читайте так же:
Регулировка и синхронизация карбюраторов

полимерная вставка

Усугубляет ситуацию порванный пыльник, когда он рвется — внутрь поступает грязь, пыль, песок и т.д. Все это начинает работать как «наждачная бумага», металлический шар (пальца), начинает стирать полимерную вставку.

порвался пыльник

То есть износу подвергаются всего два основных части – вставка из полимера и резиновый (силиконовый) пыльник – именно их и нужно восстановить.

Хочется отметить, что в совсем запущенных моментах, когда вкладыш стерся до основания, страдает и сам «металлический шар» ведь он начинает тереться об металл стенок корпуса. Но это совсем запущенный случай.

Как происходит восстановление?

Есть несколько способов восстановления или ремонта шаровой опоры. Если «пыльник» меняется достаточно легко, просто выкидываем и ставим новый. То вот с полимерным составом не так все просто. Есть всего два основных способа ремонта:

  • Физический ремонт, обычно применяется для разборной опоры. Когда разбираете «шаровую» и меняете полимерное наполнение.
  • Ремонт неразборной опоры. Здесь принцип другой, применяются жидкие полимеры, которые закачиваются в корпус.

Теперь более подробно о каждом способе.

Физический ремонт

Это самый легкий способ – когда шаровая опора разбирается. Дно у нее выкручивается, вынимаем изношенную полимерную вставку и заменяем ее. Раньше такой ремонт был на многих автомобилях, в том числе продавались и для наших заднеприводных ВАЗ. Продавались и ремкомплекты, которые можно было приобрести и поменять.

разборная шаровая опора

Поэтому опоры ходили очень долго, хотя «вставки» менялись достаточно часто. Чуть позже такие шаровые перестали выпускать, толи не выгодно, толи «заговор производителей». Сейчас в 95% случаев они неразборные.

Ремонт неразборной шаровой опоры

Мало того, что вы их разобрать не можете, так еще и снять иногда от рычага не получится! Просто абсурд – чтобы поменять «шаровую», меняем полностью рычаг! А ведь в рычаге их может быть две.

Тут тоже два пути:

Первый срезают физически дно – скажем болгаркой, подбирают вставку и заваривают дно. Метод не один из самых лучших, но возможный. Лично я вам его не советую.

заваренное дно

Второй заливка жидкого полимера внутрь под давлением, то есть неразборное восстановление. Обычно применяют фторопласт. Стоит рассказать более подробно.

Восстановление жидким фторопластом своими руками

Сделать это можно, но сложно. Потребуется специальное оборудование и полимер (фторопласт). Принцип такой мы просто высверливаем в дне шаровой отверстие, дальше нарезаем резьбу, чтобы можно было закрутить специальный металлический «приемник».

высверливаем отверстие

В эту резьбу закручивается «трубка – приемник» от специального пресса (экструдера), который подает расплавленный фторопласт под давлением. Нужно отметить, что он расплавляется при температурах в 170 – 200 градусов Цельсия.

Затем нагреваем трубку, обычно и сам пресс с «жидкой массой». Внутри шаровой фторопласт также расплавляется + смешивается с массой которая поступает через трубку, происходит процесс под давлением в 2 атмосферы.

нагреваем

После заполнения трубка отсоединяется, пресс с полимером убирают. Полимер застывает и образует монолит, который обволакивает «шарик» все стуки и вибрации проходят – ведь разбитое место заполнилось полимером. В отверстие, которое было просверлено, закручивается специальный клапан или «тавотница».

После такого ремонта шаровая опора может ходить очень долго, иногда даже не меньше чем новая. Смотрим подробное видео.

Однако стоит отметить – если пыльник прорван и очень много всякой грязи попало внутрь «шарика», то стоит вначале отчистить его, иначе износ будет очень большой. Отчистка должна быть до зеркала.

Также полезное видео.

Вот собственно и все. В заключении хочется сказать, что если есть возможность поменять и поставить новую оригинальную опору лучше его сделать. Ведь новая, подчеркиваю ОРИГИНАЛЬНАЯ (не Китай), всегда будет лучше, чем восстановленная. Ее вам хватит на многие тысячи километров.

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.

Читайте так же:
Регулировка карбюратора на мотоцикле stels

Шаровые опоры: нейлон против масленок

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.

Шаровые опоры: нейлон против масленок

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: нейлон против масленок

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.

Шаровые опоры: нейлон против масленок

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.)

Читайте так же:
Как отрегулировать клапана на скутере альфа

Шаровые опоры: нейлон против масленок

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.

Шаровые опоры: нейлон против масленок

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.

Менять рычаг целиком или только шаровую опору

Менять рычаг подвески целиком, или только шаровую?

Предисловие

Рычаг передней подвески является важным элементом конструкции автомобиля, который периодически нуждается в замене. Игнорирование замены неисправного рычага может привести к печальным последствиям. Эксплуатация авто с неисправным рычагом подвески категорически запрещена.

Срок службы каждого рычага составляет примерно 50-70 тысяч километров пробега, но это лишь статистика. Долговечность данного узла зависит от:

— производителя и качества самого рычага;

— индивидуальной манеры езды водителя;

— качества дорожного покрытия региона, в котором эксплуатируется автомобиль.

Суть вопроса

Итак, при диагностировании неисправности рычага подвески владельцы автомобилей Рено Логан сталкиваются с извечной дилеммой: менять рычаг целиком, или ограничиться заменой шаровой опоры. Причина всех этих мучений банальна – естественное желание сэкономить финансовые средства.

Однако, с заменой шаровой опоры в рычагах Рено Логан существуют некоторые нюансы, о которых мы должны предупредить автомобилистов. Шаровая опора в данной конструкции рычага не крепится к нему болтами с гайкой, а впрессовывается в его корпус. Для качественного проведения данной операции необходим опытный мастер, имеющий опыт подобных работ, и профессиональное оборудование. И то, и другое в наше время большая редкость.

Кроме того, металл, из которого выполнен рычаг, не слишком толстый и не выдерживает проведения вышеописанной операции в кустарных условиях, а сколы и неровности посадочного места шаровой опоры б/у рычага сводят все старания просто к нулю.

По статистике, которую мы собрали специально для наших клиентов, 90% покупателей, приобретя шаровую опору, возвращаются снова (максимум через полгода) для покупки рычага. Уместно вспомнить знаменитую пословицу: «скупой платит дважды». Что самое страшное, вы, выбирая бюджетный вариант ремонта, рискуете собственной безопасностью, поскольку езда с неисправным рычагом может привести к горьким последствиям.

Выводы и рекомендации

Рычаг передней подвески автомобилей семейства Рено Логан, в виду конструктивных особенностей, НЕ подлежит ремонту и восстановлению — только полной замене.

Читайте так же:
Карбюратор сигма спорт регулировка

Специалисты нашей компании настоятельно рекомендуют вам всегда менять рычаг подвески целиком в сборе. Пусть он будет самый дешевый, но собранный на заводе-изготовителе и с установленными (соответствующим образом) сайлентблоками и шаровой.

Задумайтесь серьезно, прежде чем экономить на своей безопасности. Обращайтесь в наш магазин и мы с радостью поможем вам правильно подобрать рычаг, приобрести и установить его в нашем специализированном сервисе. Не занимайтесь самостоятельным ремонтом данного узла подвески. Задумайтесь о возможных последствиях.

Шаровые опоры: особенности устройства и эксплуатации

Шаровые опоры: особенности устройства и эксплуатации 23.03.18

Статья посвящена важным компонентам автомобильной подвески — шаровым опорам. Рассматриваются особенности устройства, эксплуатации и обслуживания шаровых опор, а также признаки выхода из строя и диагностики.

Шаровая опора, другое название — несущий (направляющий) шарнир, — необходимый компонент независимой подвески транспортного средства. С помощью этого узла поворотный кулак шарнирно соединяется с рычагом подвески.

Назначение шаровой опоры

Задача узла – обеспечивать управляемым колесам возможность поворота и при этом сохранять их стабильное положение относительно горизонтали при вертикальных перемещениях.
Наиболее широкое применение эта конструкция находит в передней подвеске автотранспортных средств.

Рис. 1. Шаровая опора — обязательный элемент подвески автомобиля

В конструкциях с рычажной системой подвески задних колес их можно найти и в задней части авто.
Шаровые опоры с точки зрения механики — это шаровые шарниры. Конструкции этого типа служат не только в качестве опор ступиц. Они присутствуют в развальных рычагах, в креплении газовых пружин капотов и крышек, в рулевых тягах.

Сколько в подвеске авто шаровых опор?

Это зависит от выбранной конструкторами схемы подвески. В простых стойках МакФерсона шаровых опор две — слева и справа, они расположены снизу. На двухрычажных подвесках (например, на микроавтобусах Фольксваген Транспортер Т4) имеются верхние и нижние шаровые, т. е. две слева и две справа, а на сложных, многорычажных (модели VW, Audi, Skoda, BMW), их может стоять по пять с каждой стороны.

Рис. 2. Двухрычажная подвеска автомобиля. 1 — верхняя шаровая опора, 2 — нижняя шаровая опора

История создания

До определенного времени в кинематической схеме управляемых колес автомобилей применяли шкворневый шарнир. Металлоемкий узел требовал регулярной смазки и давал колесу возможность поворота лишь относительно одной оси, что плохо влияло на маневренность.
Шаровая опора создавалась как альтернатива шкворневому шарниру. Уменьшение неподрессоренной массы, снижение трудоемкости обслуживания — такие задачи стояли перед конструкторами.
Условия работы шаровой опоры — очень тяжелые. Она несет колоссальную нагрузку, принимая на себя каждый удар и толчок от дороги, и работает на износ. Конструкторы не стали создавать очень прочную деталь, придав ей статус практически расходника. Основной упор сделали на легкость и простоту замены узла.

Устройство шаровой опоры

Изначально она имела вид обслуживаемого узла и состояла из корпуса с помещенным в нем шаровым пальцем, поджатым через стальную пластину пружиной и накрытым пыльником. С целью предотвращения износа шарнира в узел закладывалась регулярно возобновляемая смазка, которую ремонтный персонал запрессовывал через предусмотренную для этого масленку при выполнении ТО.
С наступлением эры пластика шаровая часть пальца была заключена в полусферу из пластмассовых вставок, а пружина оказалась ненужной. Такой конструкция остается и сегодня. Пластмассовые вкладыши выполняются из износостойкого нейлона, а для контроля зазора служит специальное отверстие.

Рис. 3. Устройство шаровой опоры

Конструкция шаровых опор на разных моделях автомобилей имеет отличия, обусловленные устройством и геометрией узлов. Есть варианты исполнения подвески с одинаковыми слева и справа шаровыми опорами, в других случаях различают зеркально подобные правые и левые.

Рис. 4. Различные варианты исполнения шаровых опор

Палец шаровой опоры в нижней части имеет форму сферы, это позволяет ему наряду с вращательными движениями раскачиваться с небольшой амплитудой в корпусе.

Рис. 5. Палец шаровой опоры

На верхнем торце палец имеет шестигранное углубление под спецключ для удерживания его от проворачивания при затягивании гайки шаровой опоры.
Солидные производители поставляют опоры в виде ремонтных комплектов, снабжая их необходимым крепежом.

Крепление шаровых опор

Способов крепления шаровых к рычагам — всего два.
Болтовое соединение. При возникновении необходимости замены узла отворачиваются или срезаются болты, и на место снятого устанавливается новый узел. Такая опора чаще поставляется в виде ремкомплекта — с болтами, гайками и шайбами. Пример — нижняя шаровая опора Фольксваген Т4.

Рис. 7. Пример крепления шаровой опоры с помощью болтового соединения

Интегрированная в рычаг опора. При выходе из строя шаровой необходимо менять весь рычаг. Стоимость замены в этом случае — довольно высокая за счет цены рычага. Преимущество — меньший, чем у съемной опоры, вес.

Рис. 8. Рычаг с интегрированной шаровой опорой

Шаровые в многорычажной подвеске, — интегрированные. Преимущество ее — мягкость и долговечность, недостаток — высокая стоимость комплекта.

Рис. 9. Рычаги многорычажной подвески с интегрированными шаровыми опорами

Рычаги многорычажной подвески изготавливаются из сплава алюминия.

Компромиссный вариант, когда детали крепления опоры к рычагу отсутствуют, но имеется элемент фиксации в виде стопорного кольца. Опора запрессована в рычаг и фиксируется в нем с помощью кольца. Демонтаж и монтаж такой опоры выполняется с обязательным использованием пресса или специальных съемников.
Именно по такой схеме крепятся к рычагу верхние шаровые микроавтобуса Фольксваген Т4.

Читайте так же:
Регулировка и чистка карбюратора культиватора техас

Крепление к поворотному кулаку имеет два исполнения:
— когда палец опоры крепится корончатой гайкой, фиксируемой шплинтом или самоконтрящейся гайкой с внутренним пластиковым стопорным кольцом;
— редко используемое, когда палец крепится стяжным болтом.
Второй вариант имеет недостаток в связи со склонностью болта к закисанию.

Пыльники шаровых опор

Эти детали из резины — неотъемлемые атрибуты опоры. Они съемные, что позволяет заменять их в случае повреждения.

Рис. 10. Пыльник шаровой опоры

Покупая пыльники, лучше выбирать те, что поставляются в комплекте с обжимными кольцами.

Рис. 11. Пыльник шаровой опоры в комплекте со стопорными кольцами

Встречаются пыльники без верхнего стопорного кольца, выполненные по типу сальника – с упругим пояском и с пружинкой внутри. При разрыве или растрескивании пыльника шаровой опоры замена его не составит большого труда. На практике, однако, это делают немногие автомобилисты.

Рис. 12. Разрушение пыльника шаровой опоры

Техническое обслуживание шаровых опор

Шаровые опоры современных автомобилей — необслуживаемые. При появлении люфта их просто меняют на новые, отправляя старые в утиль.
Важный аспект эксплуатации шаровых опор — содержание в надлежащем состоянии пыльников. Замена пришедшего в негодность этого недорогого компонента на исправной опоре позволяет значительно продлить ее ресурс. Купить и заменить пыльники шаровых опор обойдется в несколько раз дешевле замены самих опор.
При замене пыльников в них закладывается свежая смазка, рекомендуемая производителем для шаровых опор. Чаще для этого используется литол.

Каковы причины выхода из строя шаровых опор?

Нарушение работы происходит вследствие износа, который приводит к увеличению зазора в сопряжении и появлению люфта. Как следствие — палец начинает болтаться в корпусе. При достижении предельного износа в сопряжении ударные нагрузки могут спровоцировать вырывание пальца из конструкции. Нарушается фиксация колеса, и оно выворачивается вбок. В таком состоянии автомобиль не может продолжать движение.

Рис. 13. Последствия разрушения шаровой опоры

Причины износа шаровых опор банальны.
1. Повышенные ударные нагрузки на узел при прохождении неровностей покрытия на большой скорости или использование автомобиля в тяжелых дорожных условиях.
2. Недостаточная смазка деталей узла.
3. Повреждение пыльника.

Признаки выхода из строя шаровых опор

Неполадки в шаровых опорах дают о себе знать стуками при перемещении по неровной дороге со скоростью от 5 до 40−50 км/ч. Стук сопровождает наезд на каждую кочку или ямку. После достижения износа шаровых пальцев предельного значения они выскакивают из гнезда и лишают колесо осевой опоры. Вывернутое на сторону колесо делает автомобиль полностью неуправляемым.
Другие признаки предельного износа шаровых:
1. При выполнении поворота водителю приходится прикладывать к рулевому колесу дополнительные усилия.
2. Возникновение характерного скрипа шаровых опор.
3. Виляние и неровное движение передних колес по прямой.
4. Неравномерность износа протектора покрышек.

Диагностика шаровых опор

Так как проверка узлов подвески на спецстендах не всегда эффективна, на практике пользуются старыми, проверенными методами — на слух и на ощупь.
При проверке на слух ассистент раскачивает машину, а механик слушает сопровождающие этот процесс звуки.
Второй способ заключается в покачивании заторможенного колеса руками, ухватившись за него сверху и снизу. Если люфт в шаровой чувствуется – зазор в опоре есть, и ее нужно менять.

Рис. 14. Проверка люфта в шаровой опоре

Измерить величину износа можно с использованием инструментов. Люфт не должен быть больше 0,8 мм. В случае отсутствия нужных инструментов, можно просто приложить ладонь к корпусу опоры, чтобы касаться и корпуса, и пальца опоры, и попросить ассистента покачать колесо. Если люфт есть – он ощущается.

Срок службы шаровой

На этот показатель влияют многие факторы. Он может изменяться в пределах от 15–20 до 100–120 тысяч км. Срок службы в первую очередь зависит от целостности пыльника. Нарушение его герметичности приводит к потере смазки и проникновению в шарнир грязи и воды, что сильно сокращает его срок службы. Поэтому в первую очередь важно контролировать состояние пыльника, регулярно проверяя его визуально.
Предотвратить выход из строя опоры можно, своевременно заменив поврежденные пыльники.

Замена шаровых опор

Следует менять комплект шаровых опор (левую и правую), даже если люфт обнаружен только в одной.
На двухрычажных подвесках основная нагрузка приходится на нижние опоры, они изнашивается быстрее, следовательно, и меняются чаще. Так, по статистике в передней подвеске Фольксваген Т4 одна замена верхней шаровой опоры приходится на три замены нижних.
Для демонтажа и монтажа шаровых опор применяются разработанные специалистами съемники. Использование при перепрессовке шаровых опор специального оборудования и оснастки в условиях СТО позволяет обеспечить более высокие ресурсные показатели узла за счет исключения механических повреждений, возможных при применении ударных инструментов в кустарных условиях.

Рис. 15. Съемник шаровых опор

Поручайте ремонт и обслуживание своего «железного коня» только тем специалистам, которым доверяете, и которые никогда не подводили. Неквалифицированный ремонт автомобиля может обойтись его владельцу очень дорого.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector