Шрус на машине: что это, из чего состоит, неисправности :: Autonews

by admin

Содержание

что это, из чего состоит, неисправности :: Autonews

Для чего нужны эти детали? Где находятся? И как понять, что им нужна замена? Отвечаем на самые популярные вопросы.

  • Что это
  • Из чего состоит
  • Для чего нужен
  • Виды
  • Признаки поломки
  • Если хрустит

adv.rbc.ru

Эксперт в этом материале: Вячеслав Субботин, директор гоночной команды «ГАЗ Рейд Спорт» и автор программы «Минтранс» на телеканале РЕН ТВ

Что такое ШРУС

ШРУС — аббревиатура, которая расшифровывается как «шарнир равных угловых скоростей». Эта подвижная деталь является частью трансмиссии и служит для передачи крутящего момента между подвижными валами под постоянно меняющимся углом. В простонародье ШРУСы за характерную форму именуют «гранатами». Но есть и более научный термин — гомокинетический шарнир.

Изобретателем ШРУСов в привычном их виде считают немца Карла Вайсса. В 1928 году его конструкцию усовершенствовал Альфред Рцеппа. Узел оказался настолько удачным и востребованным, что лицензию на него приобрели многие автопроизводители, включая «АвтоВАЗ», который впервые начал применять ШРУСы на классической «Ниве». Представить современный легковой автомобиль без этих деталей почти невозможно.

Отыскать ШРУСы на машине несложно. На переднеприводном автомобиле они находятся на передних полуосях, а на полноприводном авто с независимой подвеской — как на передних, так и на задних. В первом случае шарниров четыре, а во втором — восемь. Впрочем, бывают и исключения: на некоторых моделях используют по одному ШРУСу на сторону, на других — применяют ШРУСы вместо кардана для передачи крутящего момента к заднему редуктору.

Из чего состоит ШРУС

Конструкция ШРУСа зависит от его разновидности. Всего инженерами создано четыре типа шарниров, на каждом из которых мы остановимся подробнее чуть позже.

ШРУСы принято делить на наружные, встраиваемые в ступицу, и внутренние. Устроены они по-разному: наружный передаёт вращение с оси приводного вала на управляемые колёса, внутренний — момент от коробки передач на приводной вал. Каждый из этих типов выполняет свою уникальную функцию.

ШРУС наружного типа состоит из:

  • Совмещённого с ведомым валом сферообразного корпуса.
  • Шароподобной обоймы, соединённой с ведущим валом.
  • Шести шариков, расположенных в обойме.
  • Сепаратора, удерживающего шарики.
  • Герметичного пыльника, наполненного смазкой.

ШРУС наружного типа (Фото: sibmasuma.ru)

ШРУС внутреннего типа состоит из:

  • Корпуса-стакана с тремя канавками, совмещённого с ведущим валом.
  • Трёхлучевой вилки, помещённой в корпус и надевающейся на шлицы ведомого вала.
  • Трёх роликов, вращающихся на игольчатых подшипниках.
  • Герметичного пыльника со смазкой.

ШРУС внутреннего типа (Фото: drive2.

ru)

Для чего нужен ШРУС

Глядя на замысловатую конструкцию, многие не могут понять, зачем вообще нужны такие сложные устройства. Ответ прост: передать крутящий момент на управляемые колёса, постоянно изменяющие своё положение относительно коробки передач, без ШРУСов почти невозможно. Именно за счёт шарниров равных угловых скоростей осуществляется непрерывная передача момента вне зависимости от рельефа местности и положения колёс. Подвеска и рулевое управление получают большую свободу.

По сути ШРУСы выполняют ту же работу, что и карданы. Правда, отличия между ними есть, и они огромны. Шарниры равных угловых скоростей намного технологичнее и совершеннее — они находятся на ином, недостижимом для карданов уровне.

Основная разница между карданной передачей и ШРУСами в том, что карданы передают момент несинхронно (один вал вращается равномерно, а другой нет). Значительный угол скрещивания в них сильно затруднён. ШРУСы не просто позволяют преодолеть неравномерность передачи момента, но и увеличивают рабочий угол до 70 градусов (в случае с шариковыми шарнирами).

Заодно они снижают нагрузки на трансмиссию и уменьшают паразитные вибрации.

Основные функции ШРУСа:

  • Непрерывная передача крутящего момента.
  • Обеспечение возможности работы подвески и рулевого управления.
  • Снижение паразитных вибраций.

ШРУСы обеспечивают нормальное функционирование независимой подвески автомобиля и рулевого управления. (Фото: unit-car.com)

Виды ШРУСов

Конструктивно ШРУСы различаются в зависимости от производителя и конкретной модели, однако принципиальных отличий между ними нет. Принято выделять четыре вида шарниров равных угловых скоростей, из которых два встречаются на современных авто достаточно редко.

Шариковые

Шариковые ШРУСы — наиболее распространённый вид шарниров равных угловых скоростей. Именно они обычно применяются в качестве внешних ШРУСов. Работает устройство по следующему принципу.

Во внешнем корпусе с канавками находится обойма и сепаратор с шариками, которые, в свою очередь, перекатываются между корпусом и обоймой. Шарики позволяют постоянно передавать крутящий момент под углом до 70 градусов. Вне зависимости от того, как вывернуто колесо, момент передаётся без разрывов и биений.

Так выглядит шариковый ШРУС без смазки. (Фото: pkfst.ru)

Спаренные карданные

Спаренные карданные шарниры условно можно назвать ШРУСами. Это громоздкие и тяжёлые конструкции, встретить которые на современной машине практически невозможно. По задумке, последовательная пара карданных шарниров должна нивелировать неравномерность скорости работы друг друга. Эта система может передавать крутящий момент под углом не более 20 градусов. Из-за внушительных размеров, большого веса и малого рабочего угла сдвоенные карданы на практике применяются преимущественно на строительной технике и тракторах.

Спаренный карданный шарнир. (Фото: parts-news.ru)

Триподные

Триподные ШРУСы — самый распространённый вид внутреннего шарнира равных угловых скоростей. От шарикового шарнира он отличается повышенной надёжностью. Правда, у такой конструкции есть и свои минусы. В частности, он может передавать крутящий момент под углом лишь до 20 градусов. К плюсам можно отнести значительный свободный осевой ход, который позволяет обеспечивать увеличение и уменьшение длины осей при артикуляции подвески. Этот вид ШРУСов очень долговечен и выдерживает большие ударные нагрузки.

Конструктивно триподные ШРУСы проще шариковых. Это трёхлучевая вилка с тремя роликами на игольчатых подшипниках, надетая на шлицы оси и способная перемещаться по пазам в стакане.

Трипод, вынутый из корпуса-стакана. (Фото: motopoland. com.ua)

Кулачковые

Кулачковые (сухариковые), а также кулачково-дисковые ШРУСы на легковушках не встречаются. Виной тому их техническое несовершенство. Конструкция представляет собой пару вилок и фасонных дисков. Устройство может выдерживать колоссальные нагрузки, но не переносит высоких скоростей. Такие ШРУСы склонны к перегреву и применяются преимущественно на грузовиках.

Кулачковый ШРУС: 10,14 — вилки кулачкового шарнира; 11,13 — кулачки; 12 — диск шарнира. (Фото: auto-virage.ru)

Признаки поломки ШРУСа

Современные ШРУСы — невероятно надёжные и выносливые компоненты автомобиля. Срок их службы примерно равен ресурсу самой машины. Тем не менее, иногда шарниры равных угловых скоростей выходят из строя — в этом случае требуется дорогостоящий и трудоёмкий ремонт. Нередко — замена полуоси в сборе.

В большинстве случаев поломки ШРУСов — следствие неправильной эксплуатации машины и небрежного отношения к ней со стороны автовладельца. Заводской брак этих деталей встречается редко.

Можно выделить как минимум пять характерных признаков поломки ШРУСов, на каждый из которых стоит обратить внимание:

1. Разрыв/негерметичность пыльника

Для нормальной работы любого ШРУСа критически важно обеспечить его детали смазкой. При любом, даже самом незначительном повреждении пыльника внутрь шарнира начинают попадать грязь и влага. Это приводит к выдавливанию смазки, образованию коррозии в сочленении и повреждению деталей. Трещины, разрывы, следы смазки на пыльнике — стопроцентный повод срочно отправиться в сервис.

2. Рывки и вибрации при движении

Во время трогания с места при неисправном ШРУСе можно ощутить едва заметные толчки — машина будто движется рывками. Рывки нередко наблюдаются при сильном износе канавок внешних ШРУСов. Вибрации говорят о поломке внутренного, триподного ШРУСа.

3. Щелчки

При движении на машине с неисправным ШРУСом можно услышать характерные щелчки. Как правило, они возникают при езде на небольшой скорости. На высоких скоростях заметить проблему почти невозможно.

ШРУС: что это такое в автомобиле, где находится и из чего состоит

Всего несколько десятков лет назад большинство водителей не имели представление о такой детали автомобиля как ШРУС. Что это такое, в настоящее время приходится выяснять владельцам передне- и полноприводных ТС, поскольку при выходе узла из строя его приходится менять. Поломка детали происходит вследствие износа или по вине водителей, увлекающихся экстремальной, неадекватной ездой и недостаточно внимательно относящихся к состоянию своего автомобиля.

Содержание

  • 1 Что такое ШРУС в машине

    • 1.1 Для чего нужен

    • 1.2 Разновидности

      • 1.2.1 Кулачковые

      • 1.2.2 Трипоидные

      • 1.2.3 Шариковые

      • 1.2.4 Карданные спаренные

    • 1.3 Из чего состоит ШРУС

  • 2 Причины и признаки поломки гранаты

    • 2. 1 Методы диагностики

  • 3 Устранение неисправности

    • 3.1 Что будет, если не менять ШРУС

      • 3.1.1 Видео: что может быть, если во время не поменять пыльник ШРУСа

Что такое ШРУС в машине

Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) – подвижная деталь ходовой переднеприводных и полноприводных автомобилей. Однозначной версии истории разработки детали и первой установки её в автомобиля нет. Вероятнее всего, первый подобный механизм сконструировал и запатентовал А. Рцепп в 20-х годах прошлого века. Широкое распространение узел автоподвески получил в середине 20-го века.

Изобретение ШРУСа позволило решить следующие проблемы:

  • Преодолеть неравномерность передачи вращения колеса;
  • Снять вибрацию;
  • Нивелировать перегрузки на шестерни и валы во время движения ТС.

Общий вид ШРУСа в автомобиле

ШРУС позволил передавать крутящий момент на управляемые колёса без потери мощности. В современном автомобилестроении гомо-кинетические шарниры устанавливают на всех переднеприводных и некоторых моделях полноприводных автомобилей.

Это важно! Качественный ШРУС отличается повышенным ресурсом: при своевременных профилактических мероприятиях производители гарантируют равенство срока службы детали периоду эксплуатации автомобиля. Бережная езда позволяет использовать конструкцию длительный срок без замены.

Для чего нужен

В сленге автомобилистов узел именуют «граната», поскольку он по форме похож на этот боеприпас. ШРУС – деталь подвески машины, обеспечивающая энергию вращения и позволяющая управлять поворотом колёс до 70 градусов. Шарниры передают крутящий момент на ведущие колёса, что позволяет вращать их и одновременно управлять.

Граната обеспечивает поворот колёс транспортного средства на 70 градусов

На колесе присутствует два ШРУСА: внутренний и внешний. Одновременная работа двух шарниров позволяет колёсам беспрепятственно вращаться, независимо от вертикального отклонения полуоси, поворотов, развала-схождения. Прямые канавки внутренних шарниров обеспечивают перемещение деталей вдоль оси, что компенсирует вибрации двигателя и колебания передней подвески. Радиусные канавки внешних увеличивают угол поворота ШРУСа и соединённого с ним колеса.

Разновидности

Конструкторами разработано 4 разновидности шарнира.

Кулачковые

Включают в себя пару фасонных дисков и вилок. Увеличенная площадь сцепления деталей позволяет этому виду выдерживать повышенные нагрузки. Авто с кулачковыми ШРУСами передвигается исключительно на средних скоростях.

Детали кулачкового ШРУСа

Трипоидные

Основная часть данной разновидности – трёхлучевая вилка, помещённая в корпус. На каждом луче находятся ролики, вращающиеся на игольчатых подшипниках. Вилка напрессована на шлицы вала, соединённого с КПП. На внутренней части корпуса ШРУСА нанесены канавки, обеспечивающие поворот детали. Трипоидные шарниры делятся на универсальные и жёсткие. Универсальные применяются как внутренние ШРУСы, жёсткие – как внешние, поскольку обеспечивают передачу под большим углом.

Трипоидные шарниры в разобранном состоянии

Шариковые

Наиболее распространённая модель, состоящая из корпуса, сепаратора, обоймы и шариков. Перемещаясь по канавкам, шарики передают колёсам крутящий момент.

Шариковые гранаты включают в себя 6 металлических шариков одинакового диаметра

Карданные спаренные

Состоят из пары карданных шарниров, выравнивающих движение друг друга.

Карданные спаренные шарниры не пользуются популярностью из-за сложности

Из чего состоит ШРУС

Конструкция ШРУСа зависит от его разновидности. В основе всех видов лежат корпус и обойма. Внутри основных элементов конструкции нанесены канавки для движения шариков, жёстко соединяющих части детали.

Наружный ШРУС передаёт крутящий момент под различными углами без потерь. Менее подвижный (с углом поворота 20 градусов) внутренний шарнир. Внутренний ШРУС – трипоид с роликами на подшипниках, которые движутся по канавкам в ответном стакане. Он компенсирует ход подвески и обеспечивает неразрывность вала.

Основные узлы ШРУСа

Принцип работы детали:

  • Число канавок внутренней обоймы совпадает с количеством подшипников в ней;
  • Кулак и корпус разделены подшипниками, удерживающими сепаратор;
  • Подшипники двигаются по большому диаметру корпуса и по меньшему кулака;
  • Вследствие этого возникает вращательный момент, транспортирующийся на внутреннюю обойму и ведомый вал;
  • При смене угла между полуосями подшипники передвигаются по внутренним канавкам и передают крутящий момент.

Причины и признаки поломки гранаты

Качественный ШРУС – долговечная и надёжная деталь ходовой автомобиля, но только при соблюдении правил эксплуатации. Неблагоприятное воздействие внешних факторов призваны устранить специальные пыльники, которыми защищены узлы: они предохраняют ШРУСы от попадания грязи, пыли и влаги.

Работа детали в большой мере зависит от состояния пыльников. Малейшее их повреждение при езде по плохим дорогам с многочисленными ямами заканчивается попаданием внутрь ШРУСа загрязнений. Под воздействием грязи и влаги внутренняя смазка шарниров приходит в негодность, вследствие чего возникает повышенное трение, что приводит к поломке детали.

Другая причина проблем с деталью – неграмотное, экстремальное вождение автомобиля. Резкие старты с вывернутыми колёсами или пробуксовками, другие повышенные нагрузки на ходовую заставляют шарниры трудиться на пределе возможностей. В группу риска входят автомобили с «разогнанными» моторами. Стандартные приводы не рассчитаны на передачу дополнительного крутящего момента, поэтому срок их службы резко сокращается.

Самая уязвимая часть гранаты — пыльник

ШРУС может быстро сломаться по вине производителя автомобиля. Использование некачественного металла или нарушение технологии производства резко снижает качество детали. Автовладелец не в силах повлиять на работу шарнира, поскольку вина за его поломку полностью лежит на производителе машины.

Понять, что ШРУС неисправен, можно по следующим признакам:

  1. Хруст при поворотах. Хрустеть узел начинает по причине попадания внутрь грязи и удаления из его соединений смазки.
  2. Рывки в начале движения, ускорения или замедления автомобиля.
  3. Вибрация на скорости, особенно на поворотах.

Методы диагностики

Характерный признак проблем с работой механизма – повреждения пыльника. Если на защите обнаружены трещины даже небольшого размера или ослабление хомутов, стоит проверить состояние узла. Опытные автовладельцы и мастера советуют проверять состояние пыльников после каждых 5–7 тысяч пробега.

Специалисты рекомендуют самостоятельно воспользоваться одним из следующих методов диагностики неисправности:

  1. Машину ставят на подъёмник и включают первую скорость. Неисправный шарнир сразу издаст характерный хруст.
  2. Выворачивают рулевое колесо до упора, запускают мотор и трогаются. Хруст может появиться в начале набора скорости.
  3. Слушают звуки при езде по неровностям или наборе скорости.
  4. Явный признак неисправности шарнира – увеличенный люфт. Чтобы проверить состояние детали, берутся за внутренний шарнир на выходе привода наружного и качают его: люфт от полутора десятков миллиметров свидетельствует о поломке детали.

Своевременная диагностика поможет избежать проблем с автомобилем

Это важно! Проверку ШРУСов на предмет появления хруста желательно проводить раз в 3–4 месяца. Контролировать состояние пыльников и крепление хомутов нужно после каждой поездки по сильно пересечённой местности.

Устранение неисправности

Обнаружение даже небольших дефектов пыльника свидетельствует о наполнении шарнира грязью и недостатке смазки. Эксплуатировать ШРУС в подобном состоянии нельзя, поэтому необходимо снять пыльник и наполнить шарниры новой смазкой.

Перед внесением свежей смазки деталь разбирают, тщательно очищают, полностью удаляют грязь. Затем детали механизма промывают бензином, просушивают и наносят новую смазку. Для внутреннего шарнира используют 100–110 граммов смазки, для наружного достаточно 70–80 граммов. ШРУС устанавливают на колесо и закрывают пыльником.

Специалисты рекомендуют после смазки шарнира устанавливать новые, оригинальные пыльники, поскольку старые детали теряют эластичность и могут потрескаться через непродолжительный срок. Неоригинальные пыльники неидеально прилегают в местах крепления, поэтому в зазоры быстро набьётся новая порция пыли и воды.

Устранить неисправность можно своими руками

Важное условие успешной эксплуатации ШРУСов – выбор качественной смазки. Специалисты советуют отдавать предпочтение составам на основе дисульфида молибдена, которые минимизируют трение в узлах и эффективно защищают их от коррозии, а также оказывают минимальное разрушающее действие на пыльник.

Это важно! Противопоказано использовать для ШРУСа графитную смазку. Она не может защитить деталь от повышенных нагрузок, поэтому приводит к её ускоренному износу.

Что будет, если не менять ШРУС

Эксплуатировать машину с проблемами в ШРУСе возможно, если небольшой хруст раздаётся на поворотах: достаточно заменить повреждённые пыльники и обновить смазку детали. При передвижении на машине со слегка повреждённым шарниром необходимо снижать скорость на поворотах.

Если наблюдается вибрация при наборе скорости и хруст слышен даже при движении прямо, ШРУС необходимо срочно менять. Неисправный ШРУС может полностью выйти из строя, и колесо внезапно заклинит. Если это произойдёт на высокой скорости, можно ожидать самых печальных последствий.

Это важно! На некоторых моделях ТС значительный износ или поломка трипоидного ШРУСа вызывает заброс иголок подшипников в картер коробки передач, откуда они вместе с маслом поднимаются и перемалываются шестернями. Ремонт такого двигателя по стоимости практически равен покупке нового автомобиля.

Видео: что может быть, если во время не поменять пыльник ШРУСа

ШРУС – одна из основных деталей ходовой передне- и полноприводного автомобиля, и от её состояния зависят комфорт и безопасность езды. При возникновении признаков поломки шарнира не стоит откладывать диагностику и ремонт – иначе «вылечить» привод вряд ли удастся.

  • Автор: OKM