Граната внутренняя – Шарнир равных угловых скоростей (автомобильная граната), привод

Частые признаки неисправности внутреннего шруса

Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) – узел, работающий под большой нагрузкой. Именно за счёт него происходит передача крутящего момента от трансмиссии (КПП, передний и задний мосты) на колёса. Конструкция шарнира должна обеспечивать передачу усилия даже в тех случаях, когда ведущее колесо соединено с рулевым управлением – то есть под разными углами.
Современные переднеприводные автомобили имеют сходные схемы раздачи крутящего момента от КПП на колёса. Так как двигатель в таких авто имеет поперечное расположение, то КПП смещена влево от осевой линии авто. Поэтому, как правило, левый вал привода короче правого. Иногда правый вал сделан из двух частей и имеет промежуточную опору в виде подвесного подшипника. На полноприводных авто раздача крутящего момента производится от переднего моста.
Но, вне зависимости от особенностей конкретной конструкции авто, главным является общий принцип передачи усилия. Заключается он в том, что вал привода соединён с КПП (или мостом) через так называемый внутренний ШРУС, а со ступицей колеса – через ШРУС наружный. Несмотря на кажущуюся полную идентичность этих шарниров, они имеют отличительные особенности – как в конструкции, так и в различных режимах работы. Небольшие отличия есть и в диагностике неисправностей шарниров.

Сегодня расскажем о наиболее распространённых признаках неисправностей внутреннего ШРУСа.

Содержание статьи

Отличительные особенности конструкции внутреннего ШРУСа

 

Схематическое изображение ШРУСов передних колес


 
Разное устройство наружной и внутренней «гранат» («народное» наименование ШРУСов) обусловлено немного разными режимами работы шарниров. Если для наружного ШРУСа, соединённого со ступицей, главной задачей является передать крутящий момент под любым возможным углами поворота/наклона колеса, то для внутреннего важнее скомпенсировать несоосность трансмиссии и приводного вала (частично разгрузив при этом наружный ШРУС), а также обеспечить «неразрывность» вала при больших ходах работы подвески. То есть внутренний ШРУС должен позволять приводному валу «удлиняться» или «укорачиваться».

Разное устройство наружного и внутреннего ШРУСов обусловлено немного разными режимами работы шарниров.

На рисунке сверху изображён ВАЗовский привод. Его конструкция является наиболее простой и, можно сказать, изящной – минимум деталей при высокой надёжности и простоте демонтажа и ремонта шарниров. В левой части рисунка – внутренний ШРУС. Как видите, корпус внутренней «гранаты» больше, чем наружной. Именно это позволяет внутренней обойме ШРУСа перемещаться вместе с валом и шариками внутри корпуса по «дорожкам». Но шарнир способен и поворачиваться под углом – меньшим, чем наружный.
Наружный ШРУС работает в основном «на поворот» и достаточно жёстко фиксируется на валу стопорным и упорным кольцами. (На некоторых моделях Ford наружный ШРУС можно снять, лишь разрезав его корпус.)

В полость шарнира закладывается специальная «одноимённая» смазка ШРУС. Она обладает высокими водоотталкивающими свойствами, а также способна предохранять шарнир от сильных ударных перегрузок.
Иногда ошибочно в ШРУС закладывают графитную смазку – этого нельзя делать ни в коем случае – «графитка» превратится в некое подобие воска, налипшего на внутренние стенки корпуса «гранаты» и не будет защищать детали.
Неисправности ШРУСа заключаются в износе шариков, обоймы шарнира, рабочей поверхности корпуса – «дорожек», но иногда происходит разрушение деталей и шарнир «разъединяется».

Как проявляются неисправности внутреннего ШРУСа

 

Расположение внутренних ШРУСов


 
Самым характерным симптомом неисправности внутреннего ШРУСа является характерный хруст, который сопровождает работу шарнира. Но точно такой же звук издаёт и «умирающий» наружный ШРУС, поэтому иногда сложно вычислить «виновника».
Как же определить, неисправен внутренний ШРУС или наружный?
При диагностике нужно учитывать особенности работы шарниров. Наружная «граната» хрустит, когда авто поворачивает или резко трогается с места с вывернутыми колёсами – именно в такие моменты наружный шарнир испытывает наибольшие нагрузки.

Иногда бывает так, что износ деталей внутреннего ШРУСа приводит к вибрации, ощущаемой водителем при движении по ровной дороге.

Для того, чтобы протестировать внутреннюю «гранату» в движении, нужно выбрать наиболее неровную дорогу – например, грунтовую с многочисленными промоинами от луж. При движении по такой дороге передняя подвеска будет постоянно в работе, вызывая тем самым осевые и угловые смещения обоймы внутреннего ШРУСа. Если шарнир изношен, то он будет издавать точно такие же звуки, как и наружный.

Но иногда бывает так, что износ деталей внутреннего ШРУСа приводит к вибрации, ощущаемой водителем при движении по ровной дороге. Диагностировать работу привода в таком случае гораздо сложнее. Иногда даже вывешивание авто на подъёмнике не позволяет гарантированно определить неисправность – ведь нагрузка на ШРУСы при «холостом» вращении минимальна.
Зачастую в таких случаях выручает опыт мастера, осматривающего машину. Хороший специалист с солидным стажем способен уловить малейшие люфты или заедания в работе механизма. Самые дотошные мастера не поленятся разобрать подвеску и снять привод целиком, чтобы расчехлить ШРУС, тщательно промыть и продуть его сжатым воздухом и воочию убедиться в наличии или отсутствии повреждений деталей.
Но сильный люфт – такой, что даже стоящая на месте «граната» «брякает» при её сотрясении – способен увидеть и неопытный водитель.
Практически на всех немецких авто (VW, Audi, Skoda) внутренний ШРУС крепится к КПП болтами, ослабление затяжки или обрыв которых тоже способны вызвать вибрацию.

Профилактика поломок ШРУСов

 

Пыльник внутреннего ШРУСа


 
В первую очередь, нужно следить за состоянием резиновых чехлов ШРУСов. Завод-изготовитель вообще, как правило, предписывает менять сами шарниры, если повреждены их чехлы.
Но на практике, если «граната» ещё не «нахваталась» песка и воды, иногда удаётся обойтись тщательным её промыванием и заменой смазки.

Завод-изготовитель, как правило, предписывает менять сами шарниры, если повреждены их чехлы.

Также нужно обращать внимание на то, насколько плотно застёгнуты хомуты на чехлах. Правильно затянутый хомут не позволяет чехлу прокручиваться на корпусе шарнира.

Вообще, – возьмите себе за правило обращать на состояние чехлов (их часто называют пыльниками) при каждом подходящем случае – когда меняете колесо или можно попросить обследовать их в автосервисе, куда вы заехали поменять масло.
Несмотря на то, что мы рассмотрели работу шарнира, используя в качестве образца ВАЗовский привод, принцип работы подобных узлов достаточно схож, даже если на вашем авто установлен не «привычный» ШРУС Рцеппа, рассмотренный выше, а нередко устанавливаемый в качестве внутреннего шарнира трипод.
 

mytopgear.ru

устройство и принцип работы гранаты

В разговорах опытных водителей и автослесарей можно услышать много неведомых слов, которые неизвестны начинающим автолюбителям. Например, такое слово как — ШРУС,  расшифровывается как шарнир равных угловых скоростей. В данной статье обширно раскрывается тема устройства данных компонентов, также раскрыта тема долговременного и безпроблемного использования ШРУСов.

ШРУС — система, обеспечивающая передачу крутящего момента от КПП к ведущим колесам, которая позволяет поворачивать колеса под углом до 70 градусов. В народе ШРУС называют “граната”, т.к. очень схожа по форме с оружием. Инженерные умы уже около ста лет назад вплотную приступили к разработке этого элемента. “Граната” бывает разных типов, в зависимости от модели машины, но принцип работы идентичен. Одна область ведущего вала сходится со ступичным валом, а другая область с дифференциалом, от этого происходит делегирование крутящего момента от двигателя на передние колеса.

ШРУСы делятся на 4 типа:

  1. Шариковый — самый часто используемый тип, стоит в автомобилях с передним приводом.
  2. Сухариковый — основное применение в машинах-большевесах, например грузовики, автобусы и пр.
  3. Спаренный — применяется крайне редко, т.к. слишком сложное строение.
  4. Трипоидный — из-за большого осевого перемещения используется во внутренних конструкциях.

Для комфортного передвижения и нормальной работоспособности двигателя на каждой стороне находится по паре шарниров (всего их 4), они систематизируются как внутренние и внешние.

Содержание статьи

Внутренний шрус

Создает вращение касательно внешнего механизма, вследствие чего происходит изменение радиуса полуоси по отношению к оси, если говорить простыми словами внутренний ШРУС — соединительный механизм между полуосью и КПП. Внутренний ШРУС наиболее неподвижен и максимальный угол поворота составляет около 20 градусов. Основная масса сборки, выглядит как трипоид с роликами на подшипниках, они в свою очередь двигаются по углублениям в встречной колбе. Такая деталь служит восполнением шагов подвески и сохранности целостности вала.

Наружный шрус

Представляет собой обойму и оболочку с углублениями, по ним двигаются шарики, совмещая составляющие части друг с другом. Для нормальной деятельности ходовой части внешняя «граната» должна качественно переводить крутящий момент под разными радиусами. ШРУС наружный крепится у основания колеса и оснащается шариковым шарниром на конце ведущего вала.

Пыльник шруса

Пыльник ШРУСа выглядит как чехол, изготовленный из термопласта либо из резины, защищая шарнир от внешних неблагоприятных факторов, также предохраняет потерю автосмазки, которая находится внутри ШРУСа. Количество таких чехлов в автомобиле составляет до 20 штук. Внешне пыльник выглядит как часть гофрированной трубки. Повреждение корпуса защиты может привести к потере смазочного покрытия и вследствие этого возникает усиленная амортизация. Пыльник — единственная эффективная защита от повреждающих сегментов, и гарантия длительной исправной работы. Диагностику чехла следует проводить на регулярной основе (ежемесячно), и при малейшей трещине заменять его. Выбирать пыльник нужно не по составу изготовления, а по качеству и репутации производителя. Слишком жесткий материал пыльника не подойдет для установки, для начала нужно одну из складок провернуть вокруг своей оси и на получившемся изгибе не должно быть заломов и трещин.

Внутренний пыльник подвергается большим нагрузкам со стороны работы двигателя с высокой температурой. Часто изнашивается инородными предметами, попадающими с проезжей части под капот. Повреждения пыльника характеризуются выделением смазки в большом количестве, внешними трещинами и микротрещинами. Внешний ШРУС непосредственно передает движение вала на ступицу колеса и по размеру он меньше, чем внутренний. Также испытывает больший износ из-за трения деталей, взаимосвязи с дорогой и от постоянного сжатия и растяжения, так как ШРУС установлен непосредственно на колесе. Чтобы рассмотреть повреждения внешнего пыльника необходимо вывернуть руль до упора, одна сторона элемента растянется, что дает хорошую возможность определить целостность.

Неисправности шруса

Внутренний ШРУС — один из главных элементов трансмиссии в автомобиле, и в связи с этим изготавливается из высококачественных материалов (не считая подделок). Обычно срок годности этих деталей высок, но часто получается что износ наступает намного раньше, такое бывает даже у новых машин.

Причины износа ШРУСа:

  1. Недостаточное количество смазочного материала, либо его плохое качество.
  2. Плохое качество материала при изготовлении ШРУСа, использование поддельных и бракованных деталей.
  3. Проникновение инородных предметов и воды из-за того что пыльник вышел из строя.
  4. Плохое покрытие дорог, и неаккуратное вождение по этим дорогам.
  5. Несвоевременно проведенная диагностика и замена запчастей.

Первичную диагностику можно провести водителю самому, не прибегая к помощи автослесаря, путем поверхностного осмотра, благодаря этому можно выявить повреждения пыльника. Для более детального осмотра придется шарнир разобрать, в этом поможет эстакада, яма или просто домкрат. Провести диагностику ШРУСа самому не составит труда.

Характерные поломки шарнира:

  1. Посторонние звуки (хруст), они усиливаются при: повороте, разгоне, преодолении барьеров. Шарики очень износились что беспроблемно двигаются по углублениям.
  2. Недостаток смазки внутри деталей.
  3. Зазор вала. Для того что бы понять так ли это, необходимо взять полуось и подвигать ее, при наличии дефекта вы сразу обнаружите люфт в рабочей стороне ШРУСа.
  4. Инородные предметы, которые попадают с дорожного покрытия.

Чтобы определить звук неисправности наружного шарнира, нужно выбрать ровную поверхность, максимально повернуть в сторону руль и резко двинуться с места, обеспечивая тем самым нагрузку на шарнир, и если он действительно неисправен, то будет слышен знакомый шум. Важно определить с какой стороны исходит хруст.

Поломку во внутренних шарнирах диагностируют немного по-другому. Здесь наоборот необходимо найти плохую дорогу с ямами и проехать по ним. Если ШРУС застучал, то значит выявилась поломка. Существует еще способ диагностики хруста внутреннего ШРУСа. Нужно нагрузить хвостовую часть машины так, чтобы перед приподнялся, а ось внутреннего шарнира по возможности максимально согнулась. Приоритетным признаком поломки является хруст в движении. Не рекомендуется ездить с загруженной задней частью машины, на постоянной основе, контролируйте пружины амортизатора.

Третий способ распознать с какой стороны “граната” стучит, заключается в последующем алгоритме:

1 — выставить равномерно колеса автомобиля.

2 — поднять одно любое ведущее колесо подъемником.

3 — установить автомобиль на ручник и снять с передачи.

4 — плавно “тронуться” (вывешенное колесо начнет вращаться).

5 — потихоньку выжать педаль тормоза, таким образом создается естественная нагрузка на “гранату”. Если присутствует неисправность в одном из внутренних ШРУСов, сразу появятся звуки, в неисправной части машины. Если дефекта нету, то машина просто начинает глохнуть.

6 — Максимально вывернуть руль. Медленно выжимать педаль тормоза. Если есть неисправность — то хруст будет продолжаться. Если присутствует поломка ШРУСа с другой стороны, то прибавится дополнительный звук. Полностью понять что поломка состоит именно в ШРУСе можно если в начале движения авто появились рывки. Предпочтительнее конечно машину не доводить до состояния полной амортизации и проводить ежемесячную проверку. При подвешивании колеса и проверке ШРУСов придерживайтесь правилам безопасности, не забывайте поставить машину на ручник, а лучше всего пользуйтесь колесным стопором. Обратите внимание, не забыли ли вы установить нейтральную передачу, выключить двигатель, дождитесь полной остановки колеса до того, как поставите его на поверхность.

Замена шруса

ШРУС – деталь ходовой части, который необходима регулярная диагностика. Даже малое проникновение грязи и влаги может быстро привести в негодность. Избежать этого можно с помощью проведения осмотра резиновых чехлов на наличие повреждений. Для того чтобы понять какой износ детали, необязательно ехать на СТО, проверка и замена ШРУСа может проводиться автолюбителем самостоятельно, о которой было написано выше. Многие автомобилисты узнав стоимость замены шарнира, продолжают ездить со сломанной деталью, а зря. Замена ШРУСа — это единственный способ комфортно передвигаться на своем автомобиле.

Некоторые водители думают что эти делали долговечные и их не стоит менять, но это большое заблуждение. Произвести замену ШРУСа нужно сразу же как выявили хоть незначительные неисправности, в противном случае машина “станет колом”. Опытному хозяину машины не составит труда заменить шарнир самостоятельно, а новичку придётся “повозиться”. Небольшой совет: слейте немного масла с трансмиссии, перед снятием колеса и возьмите монтировку — она будет рычагом при снятии ведущего вала. Чтобы сменить ШРУС необходимо сначала снять колесо, открутить болты ступицы, убрать тормозной диск, суппорт, шаровую опору и рулевой наконечник. Монтировкой, спокойными ударами, отбиваем ведущий вал. Далее такими же ударами нужно выбить наружную “гранату”, вращая ее по полуоси и поставить новую деталь таким же методом. Ставя колеса на место будьте очень внимательны, так как есть вероятность получить развал колес. Длительность замены шарниров составляет около часа.

Регулярно диагностируйте свой автомобиль и тогда не придется возится с заменой ШРУСа.

elm327.club

устройство и принцип работы шарнира равных угловых скоростей

Переход от заднего к переднему приводу потребовал от автопроизводителей разработки новых технических решений, которые бы позволили эффективно передавать вращение на колёса даже при максимальном угле поворота. Традиционный карданный вал, применявшийся на автомобилях с задним приводом, не мог справиться с этой задачей, из-за ограниченного угла поворота шарнира и высоких потерь. Взяв за основу схему карданного шарнира, производители автомобилей улучшили ее, благодаря чему снизились потери и увеличился угол поворота. Так появился шарнир равных угловых скоростей (ШРУС), который нередко называют гранатой.

Как устроен ШРУС

На большинстве легковых автомобилей используют шарнир типа «Рцеппа» (иногда его называют «шестишариковый»), состоящий из внутренней и наружной обоймы с канавками, сепаратора и шести шариков. Эта конструкция хорошо работает даже на высоких оборотах и максимально вывернутых колесах. Еще один вид, который получил распространение на некоторых японских моделях, называется «Трипод». В корпусе трипода неподвижно закреплена трехлучевая звезда, на которой установлены сферические ролики. Вращение на шарнир поступает через вставленную в корпус вилку со сферическими каналами для роликов. Недостаток трипода – малый угол изменения оси вращения шарнира, однако, возможность осевого перемещения позволяет использовать их в качестве внутреннего ШРУС.

Устройство приводного вала

Сам по себе ШРУС не может передать вращение от коробки передач к колесам, поэтому необходим приводной вал. Основа приводного вала – стальная труба, которая соединяет  внутренний и внешний ШРУС. Внутренний ШРУС постоянно работает при угле поворота 10 – 30 градусов. Такой же угол поворота и у наружного ШРУС при прямолинейном движении вперед. Когда колеса поворачиваются, угол работы наружного  ШРУС увеличивается вплоть до 60 градусов. При движении автомобиля по неровной поверхности расстояние от наружного до внутреннего ШРУС постоянно изменяется. Поэтому вал, на котором установлены два шарнира типа «Рцеппа» закреплен внутри шарниров таким образом, что при изменении расстояния он вдвигается внутрь, или наоборот, выдвигается наружу. Поэтому применение вала, на котором установлены наружный шарнир типа «Рцеппа» и внутренний типа «Трипод», позволяет жестко закрепить трубу, увеличивая общую прочность и надежность вала. Однако, изготовление такого вала более затратно, чем с двумя шарнирами «Рцеппа», поэтому на бюджетных автомобилях его не применяют.

Видео — Принцип работы приводного переднего вала со ШРУСом

Неисправности и диагностика ШРУС

  • Повреждение пыльника.
  • Высыхание или загрязнение смазки.
  • Износ шариков или роликов.

Во время езды из-под колес вылетают мелкие камни, которые могут пробить пыльник ШРУС. Когда такое происходит, в смазку начинает попадать пыль и грязь. В результате смазка превращается в абразивное вещество, которое разрушает шарики, ролики и другие внутренние части шарнира, приводя к его поломке.

Из-за попадания грязи в смазку, при движении на высокой скорости трущиеся детали шарнира нагреваются до сотен градусов. Такая температура меняет свойства смазки, приводя к ее высыханию. Работа шарнира с высохшей смазкой приводит к сильному износу деталей и через 3 – 5 тысяч километров наступает критическое повреждение, после которого шарнир невозможно отремонтировать и его приходится менять.

Диагностику ШРУС можно разделить на два этапа. Первый выполняют каждые 3 – 5 тысяч километров. Если приходится ездить по бездорожью или грунтовым дорогам, то каждую 1000 километров. Для такой диагностики необходимо заехать на яму или эстакаду, или поднять автомобиль на подъемнике. Если такой возможности нет, диагностику можно провести с помощью 2 домкратов. Как поднимать автомобиль с помощью домкратов и необходимые меры безопасности описаны в статье.

Подняв перед или зад автомобиля, внимательно осмотрите пыльники наружных и внутренних гранат. Проворачивайте колеса, чтобы осмотреть пыльник со всех сторон. При обнаружении трещин, пробоин или разрывов пыльника, необходимо снимать приводной вал, чтобы поменять пыльники и проверить состояние смазки и деталей шарнира.

Второй этап диагностики проводят, если возникли подозрения на повреждение ШРУС – хруст или щелканье при движении с полностью вывернутым в любую сторону рулем. Приводной вал снимают с автомобиля, чтобы проверить состояние деталей ШРУС. О том, как это сделать, читайте в статье (Приводной вал). Эта процедура одинакова как на российских автомобилях семейства ВАЗ, так и на большинстве иномарок.

Сняв вал, поворачивайте шарнир в разные стороны, затем попробуйте сложить с углом 30 – 40 градусов и вращать его, держа одной рукой за трубу, другой за ведомый вал наружного или ведущий вал внутреннего ШРУС. Исправный шарнир вращается легко, без щелчков и заеданий. Держите приводной вал одной рукой, а другой легонько пытайтесь провернуть ведомый или ведущий вал ШРУС. Даже небольшой люфт говорит о необходимости замены шарнира. Снимите пыльник со ШРУС и осмотрите смазку. Если в ней есть кусочки песка или грязи, смазку необходимо менять. Если внешне смазка выглядит чистой, двумя пальцами возьмите немного смазки рядом с шариком или роликом. Разотрите смазку между пальцами. Чистая смазка легко разотрется, сделав пальцы гладкими, поэтому вы легко почувствуете даже небольшое загрязнение.

Ремонт ШРУС

Ремонт ШРУС состоит из двух операций – замены пыльников и замены смазки.

Чтобы заменить пыльник, необходимо снять один из шарниров с проводного вала. Если на приводном валу установлены шарниры обоих типов, то проще снять внутренний (трипоид). Снимите стопорное кольцо и извлеките трубу с насаженной на нее трехлучевой звездой. Снимите стопорное кольцо, удерживающее звезду и с помощью молотка и бронзовой проставки сбейте ее с наконечника трубы. Точно так же разбирайте шарнир типа «Рцеппа». Иногда верхняя часть шарнира снимается тяжело, в этом случае поворачивайте его в любую сторону на максимальный угол и по одному вытаскивайте шарики. Затем снимайте стопорное кольцо с внутренней обоймы и сбивайте ее с наконечника трубы. Сборку производите в обратном порядке.

Чтобы заменить смазку, снимите стопорное кольцо, которое удерживает внутренние детали шарнира, затем разберите его. Во время замены смазки внимательно осмотрите канавки и шарики (ролики). Если на них обнаружены царапины, то шарнир желательно заменить. Ведь даже с новой смазкой его пробег вряд ли превысит 10 тысяч километров. Если обнаружили трещины или сколы на сепараторе, шарнир необходимо заменить, даже новая смазка не сможет заставить его правильно работать. Подробная установка приводного вала на автомобиль описана в статье Приводной вал. 

vipwash.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о