Что такое шаровые опоры в машине: Автословарь: что такое шаровая опора?

Содержание

Автословарь: что такое шаровая опора? | Magnat Auto

17
Июня
2021

Во время движения автомобиля пара передних колес выполняет две функции: обеспечение движения транспортного средства по дороге и возможности выполнения маневров – поворотов вправо, влево. При этом колеса должны стоять на поверхности ровно, катиться вперед, назад, а также надежно крепиться к подвеске. Таким условиям удовлетворяет ходовая с опорой шаровой, которая пришла на смену шкворневой системе.

Что такое шаровая опора?

Шаровая опора – это вид шарнирного узла, к которому крепятся рычаги передней подвески. Есть два способа монтажа шаровых опор:

Крепление болтами к рычагам – если опора выходит из строя, то ее просто откручивают и ставят новую. Чаще всего не потребуется ни специальный инструмент, ни дополнительное оборудование.
Запрессовка в отверстия рычагов – при поломке придется заменять рычаг подвески в сборе с установленной, запрессованной шаровой опорой. Стоимость такой операции заметно выше, так как учитывается цена рычага.

Основная функция шаровой опоры – обеспечение во время вертикальных перемещений колес их фиксированных положений в горизонтальных плоскостях. Палец опоры способен вращаться в гнезде, отклоняясь при этом на малые углы. Это значит, что в плоскости крепления опора может одновременно вращаться и ограниченно перемещаться в двух плоскостях.

Когда и как выполняют замену шаровых опор

Главный симптом того, что с шаровыми опорами не все в порядке – когда при повороте рулевого колеса автомобиля приходится прилагать дополнительные усилия при исправном гидроусилителе. Также во время поворота слышатся скрипы или глухие стуки при передвижении автомобиля с малой скоростью по неровным поверхностям.

Другим признаком сильного износа строя шаровых опор является нарушение устойчивости, болтание передних колес во время движения прямо. Второстепенным характерным симптомом проблем с шаровыми опорами считается неравномерный износ протекторов покрышек автомобиля – боковые поверхности стираются сильнее.

Важно: для точной диагностики ходовой лучше обратиться в автосервис. Часто проблема является комплексной и не ограничивается неисправностью шаровых опор. Диагностика на стенде и осмотр мастерами позволит быстро выявить все проблемные места.

Для выполнения ремонта нужно установить машину на подъемник и выполнить операции:

Снятие колеса.
Откручивание крепежа шаровой опоры.
Вывод опоры из гнезда, для чего можно использовать съемник-вилку.
Демонтаж амортизатора – если он мешает.
Полное снятие шаровой опоры.
Установка новой детали.
Сборка подвески.

Главная проблема, с которой часто сталкиваются во время ремонта – детали ржавеют, их сложно разъединить. Для работы могут потребоваться съемники. Поэтому замену шаровых лучше производить на СТО.

Особенности выбора деталей

При заказе такой ответственной запасной части многие отдавают предпочтение производителям оригинальных деталей. На рынке есть множество компаний, выпускающих качественные аналоги оригинальных деталей. Но выбирать нужно те, которые себя хорошо зарекомендовали.

Перед тем, как купить шаровые опоры, нужно определить по каталогу номер оригинальной детали. Это делают при помощи поиска по VIN.

Важно: если выбрать узел низкого качества или не менять сильно изношенную шаровую опору, то управляемость автомобиля может резко ухудшиться, а в некоторых случаях колесо способно отвалиться во время движения, особенно на старых моделях.

Шаровая опора – важный узел передней подвески. Необходимо следить за его исправностью и вовремя менять. Это поможет избежать аварий и более серьезных поломок ходовой.

Шаровые опоры: как они устроены и как их менять

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

Шаровая 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.

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.

Поэтому следующим шагом мы выкрутили болт крепления шаровой опоры рычага. К слову, это не самый удачный вариант подсоединения из тех способов, что существуют. Я уже писал выше, что для выпрессовки опоры в этом случае нужно специальным клином разжимать концы кронштейна кулака. В нашем случае никакого спецприспособления не было, его роль с достоинством выполнили зубило и молоток.

Когда рычаг отсоединен, выкручиваем окончательно болты крепления к подрамнику, и вуаля – рычаг в изрядно замасленных руках профессионала. Для взора открылась ужасная картина – палец в опоре просто болтался и был поржавевший настолько, насколько вообще позволял материал, из которого он был сделан. Пыльника не было. У хозяина машины появилось несколько седых волос, так как он осознал, что в любой момент рычаг могло просто вырвать, и тогда…

Отправив хозяина пить настойку валерианы, продолжили борьбу. Механик после осмотра рычага отметил, что сайлентблокам тоже осталось недолго. Хотя по заверению вернувшегося уже спокойным хозяина, эти детали заменялись относительно недавно и вообще «быть такого не может!»

Причину разъяснил профи: чтобы скоротать время на ремонт, отдельные представители рабочего класса затягивают болты крепления рычага к подрамнику на ненагруженной подвеске. Автомобиль висит на подъемнике, а механик с динамометрическим ключом тянет болты крепления с моментом затяжки, указанном, например, в руководстве по ремонту. Все вроде бы правильно, но не совсем. Редко кто читает инструкцию, в которой черным по белому: «Окончательная затяжка элементов крепления рычага к подрамнику выполняется на нагруженной массой автомобиля подвеске». Значит, момент, который указан заводом-изготовителем, необходимо приложить после установки автомобиля на поверхность – таким образом сайлентблоки «усядутся», уберутся необходимые для нормальной работы зазоры. В противном случае получится так, как получилось на нашей машине. И хоть немедленной замены сайлентблоки не требовали, но в семейном бюджете владельца в ближайшем будущем должна была образоваться прореха.

Вернемся к нашим «баранам». Шаровая опора фиксируется в рычаге посредством трения и одного стопорного кольца. Следовательно, снимаем стопорное кольцо, если бы был пыльник, то и его, и безжалостно выбиваем опору из рычага. По идее, для этой операции нужен пресс, но дело сделано, и вопросов не возникло.

В комплект новой шаровой опоры входит: собственно, сама опора, пыльник и стопорное кольцо, а также специальный смазочный материал. Устанавливаем опору в рычаг, подбираем по размеру оправку и вбиваем ее в рычаг до появления выборки под стопорное кольцо над верхней поверхностью рычага. И для этой операции очень был нужен пресс (по крайней мере, так писали в руководстве по ремонту), однако пресса нет, а необходимость в срочном ремонте – есть.

Изрядно намучившись, устанавливаем стопорное кольцо. Наносим смазочный материал из комплекта на палец шаровой опоры и закладываем смазку в пыльник. Как оказалось, никакого стопорного кольца для пыльника нет (в данном варианте), он просто надевается на корпус опоры, и все. Впоследствии выяснилось, что пыльник выполнен как уплотнительная манжета – с упругим пояском, может, даже с пружиной внутри. Сел на опору довольно плотно.

Монтируем рычаг на место. Подсоединяем рычаг к подрамнику, вкручиваем, но не затягиваем окончательно болты его крепления. По совету бывалого, на резьбовую часть болтов желательно нанести немного нигрола, чтобы впоследствии облегчить их выкручивание. В новой шаровой опоре палец не болтается, потому для того, чтобы направить его в кронштейн крепления на поворотном кулаке, придется немного попотеть. Наш механик, чтобы увеличить плечо воздействия, установил на палец опоры накидной ключ и подвинул его в нужное положение. Шаровую опору подсоединили, установили и затянули стяжной болт. Опустили автомобиль на поверхность и затянули болты крепления рычага к подрамнику окончательно. Вернулись на десяток – другой строк выше и повторили все действия для второго рычага.

Опрос

Вам доводилось менять шаровые опоры на своем автомобиле?

Ваш голос

Всего голосов:

Симптомы неисправных шаровых шарниров

Принимаю

Отправить

Плавный ход

Передняя подвеска вашего автомобиля представляет собой замечательную систему. Сложный узел рычагов управления и ступиц колес, передняя подвеска не только позволяет вашим передним колесам двигаться вверх и вниз независимо друг от друга, обеспечивая плавность хода, но также заставляет оба колеса одновременно поворачиваться влево или вправо, так что вы можете ваш автомобиль едет туда, куда вам нужно.

Несмотря на то, что существуют различные типы передних подвесок, например, с верхними и нижними рычагами подвески и со стойками МакФерсона, все они имеют общий компонент, который позволяет им делать то, для чего они предназначены: шаровой шарнир. Если шаровая опора выйдет из строя, это может иметь ужасные последствия. Читайте дальше, чтобы узнать, как распознать признаки и симптомы неисправности шарового шарнира.

Основы независимой передней подвески

Современные автомобили оснащены системой передней подвески, в которой используются верхние и нижние рычаги для крепления ступицы колеса к вашему автомобилю, или же используются стойки MacPherson и один рычаг для крепления ступицы колеса. Ступицы колес, на которых установлены ваши колеса и шины, прикреплены к внешним концам каждого рычага управления и обычно остаются вертикальными, когда они перемещаются вверх и вниз при повороте рычагов управления. Ступицы также подключены к вашей системе рулевого управления и должны иметь возможность поворачиваться влево и вправо в любой момент их движения вверх и вниз.

Шаровые шарниры — это важные компоненты, соединяющие ступицы колес с рычагами подвески. Они обеспечивают универсальное поворотное движение между ступицами колес и поперечными рычагами, чтобы обеспечить вам безопасную и плавную езду и точное управление автомобилем.

Симптомы незакрепленных шаровых опор

Хотя шаровые опоры могут прослужить 70 000 миль и более, они не вечны. Их фактический срок службы будет зависеть от ваших привычек вождения, дорожных условий и воздействия дорожных брызг и соли. По мере совместного износа шара и гнезда обычно малый допуск между ними будет увеличиваться, и со временем шаровое соединение будет ослабевать.

Звук — Обычно первым признаком износа или ослабления шаровых шарниров является слабый прерывистый лязг, который, кажется, исходит из угла вашего автомобиля. Звук может быть более выраженным при движении по кочкам или провалам или при повороте за угол. Хотя сначала звук может быть слабым, с течением времени и износом он будет становиться громче и чаще.

Рулевое управление — Изношенные шаровые шарниры могут повлиять на управляемость вашего автомобиля, обычно делая рулевое управление неустойчивым или жестким в зависимости от степени износа шарового шарнира. Ощущение вибрации рулевого колеса при движении по ровной прямой дороге или снос автомобиля вправо или влево при проезде неровностей также могут быть признаками износа шаровой опоры.

Шины — Неравномерный износ шин может быть признаком износа шаровых опор. В частности, если внутренние или внешние края ваших передних шин изнашиваются быстрее, чем остальная часть протектора, есть большая вероятность, что причиной являются изношенные шаровые шарниры. Однако, если оба края изнашиваются быстрее, чем середина, проблема не в шаровых опорах, а в недостаточном давлении в шинах.

Индикаторы износа

Некоторые шаровые опоры имеют встроенные индикаторы износа, облегчающие диагностику ослабления шаровых опор. Индикаторы износа включают подвижную пресс-масленку. Когда буртик пресс-масленки находится заподлицо или ниже нижней части корпуса шарового шарнира, шаровой шарнир изношен и подлежит замене.

Другие типы имеют индикатор износа, выступающий через отверстие в нижней части шарового шарнира. Пока штифт виден, шаровой шарнир в порядке. Когда он становится вровень с корпусом или его не видно, шаровую опору следует заменить.

Опасность изношенных шаровых опор

Изношенная шаровая опора не является проблемой, которую следует откладывать на потом — катастрофический отказ любой шаровой опоры приведет к разрушению передней подвески и потере контроля над автомобилем. Если вы подозреваете, что шаровые шарниры изношены, вам следует проверить свой автомобиль у доверенного механика, имеющего опыт диагностики и устранения проблем с подвеской.

Содержимое, содержащееся в этой статье, предназначено только для развлекательных и информационных целей и не должно использоваться вместо обращения за профессиональной консультацией к сертифицированному технику или механику. Мы рекомендуем вам проконсультироваться с сертифицированным техническим специалистом или механиком, если у вас есть конкретные вопросы или проблемы, связанные с любой из тем, затронутых в этом документе. Ни при каких обстоятельствах мы не несем ответственности за любые убытки или ущерб, вызванные тем, что вы полагаетесь на какой-либо контент.

НазадВернуться к системе шасси 101

Я принимаю

Отправить

Все о шаровых опорах | Детали MOOG

Шаровые опоры и независимая передняя подвеска

Шаровые опоры являются компонентом передней подвески автомобиля. Передняя подвеска представляет собой сложный узел звеньев, шарниров, втулок и подшипников, который позволяет вашим передним колесам двигаться вверх и вниз независимо друг от друга и одновременно поворачивать влево или вправо. Шаровые шарниры обеспечивают движение подвески, что увеличивает контакт шины с дорогой, обеспечивая оптимальный контроль над автомобилем и износ шин.

Что делают шаровые опоры?

Шаровые шарниры являются важным компонентом передней подвески, соединяющим различные звенья и позволяющим им двигаться. Шаровые суставы состоят из шара и гнезда, аналогичного тазобедренному суставу человеческого тела. Шаровые шарниры передней подвески обеспечивают поворотное движение между поворотными кулаками и рычагами управления, что обеспечивает безопасную и плавную езду и позволяет точно управлять автомобилем.

Из каких частей состоит типичный шаровой шарнир ?

Шаровые шарниры состоят из металлического корпуса и шпильки, которая может качаться и вращаться внутри корпуса. Подшипники внутри корпуса размещены между шаровым пальцем и корпусом, чтобы уменьшить износ и трение. Гнездо заполнено смазкой, чтобы обеспечить смазку, предотвратить попадание мусора и воды в гнездо и обеспечить бесшумную работу. Резиновый чехол, расположенный в отверстии соединения, защищает от попадания мусора и смазки. Наконец, узел закрывается с помощью запрессованной накладки MOOG®.

Многие шаровые опоры оригинального оборудования выполнены в виде герметичных узлов. Если защитный чехол выйдет из строя, вода и дорожный мусор быстро приведут к износу и выходу из строя шаровой опоры. В некоторых шаровых шарнирах вторичного рынка используется улучшенная смазываемая конструкция, которая позволяет смазке вымывать загрязняющие вещества и продлевать срок службы шарниров.

Какие существуют типы шаровых опор?

В вашем автомобиле вы найдете два разных типа шаровых опор — верхние шаровые опоры и нижние шаровые опоры. Хотя каждый из этих шаровых шарниров выполняет разные функции, оба работают вместе, обеспечивая надежность и отзывчивость рулевого управления.

Верхние шаровые шарниры

Верхние шаровые шарниры, предназначенные для поддержания соосности и восприятия радиальных нагрузок, таких как силы поворота, обеспечивают правильное вращение поворотного кулака. Верхние шаровые опоры имеют толкательную конструкцию.

Нижние шаровые шарниры

В зависимости от конструкции подвески нижние шаровые шарниры, выступающие в качестве точки поворота системы рулевого управления, могут быть как несущими, так и толкающими. Нижние шаровые шарниры имеют различные конструкции: с нагрузкой на сжатие, с нагрузкой на растяжение и толкателем.

В системе подвески с короткими длинными рычагами (SLA) шаровые шарниры, нагружаемые сжатием и растяжением, являются несущими шаровыми шарнирами, поддерживающими вес автомобиля. Эти шаровые шарниры обычно изнашиваются быстрее из-за дополнительной нагрузки на гнездо. В системах подвески со стойками МакФерсон нижний шаровой шарнир представляет собой следящую конструкцию. Хотя они не поддерживают вес автомобиля, они получают нагрузку при прохождении поворотов и торможении.

Признаки неисправности шаровых шарниров

Износ шаровых опор – проблема, которую нельзя игнорировать.

Что такое шаровые опоры в машине: Автословарь: что такое шаровая опора? | Magnat Auto