Меню

Шаровая опора ступица в сборе

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

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

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

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

Конструкция шаровых

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

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

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

Сколько в подвеске шаровых опор?

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

Крепеж к рычагу

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

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

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

Читайте также:  Ступица колеса прицепа кмз 8136

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.

Читайте также:  Ремонт задней ступицы мотороллер муравей

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.

Источник

Диагностика шаровой опоры с пошаговой инструкцией

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 шар-ниры 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.

Количество шаровых опор зависит от типа подвески. В самых простых МакФерсонах шаровых две – они находятся снизу. Чем больше рычагов, тем больше шаровых. На двухрычажной подвеске 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.

Диагностику шаровой опоры начинаем с проверки как на осе-вой, так и на боковой износ. Осевой износ шаровой опоры, в ос-новном, проявлятися как вертикальный люфт пальца относительно корпуса шарнира. Боковой износ наблюдается как чрезмерно свободный ход пальца внутри опоры.

Для того, чтобы проверить осевой износ на автомобиле с многорычажной подвеской, необходимо разгрузить шаровые опоры. Для этого поднимаем автомобиль и ставим подпорки под рычаги подвески. Опускаем автомобиль. Теперь шаровые опоры раз-гружены и можно определить люфты в шаровых опорах. Если вы имеете дело с передней подвеской MacPherson, поднимите автомобиль с помощью домкрата или подъемника и проверьте ее таким же образом.

Если есть подозрение на то, что шаровая опора имеет осевой люфт и он превышает заданный, то наиболее правильным методом контроля является инструментальный проверка. Для этого

удобно использовать индикатор часового типа. Индикатор следует закрепить на рычаге (шаровую опору которого проверяем). Удобно использовать универсальный держатель, или же специальный держатель для индикатора. Шток индикатора должен касаться цапфы с небольшим натягом (для точности измерений. Затем, поднимая подвеску (рычаг, автомобиль) вверх, а затем, опу-ская вниз, наблюдайте, есть ли осевое движение. Важно понять, превышает ли этот люфт тот предел, который указан в спецификации производителя. Если предел превышен, то шаровая опора (или весь рычаг в сборе, в зависимости от конструкции) должна быть заменена. Естественно, всегда основывайтесь на специфика-ции предельного износа, указанные для конкретного автомобиля его производителем. Допустимый износ шаровой опоры обычно варьируется от (примерно) 0,5 мм до 2,5 мм или более. Обрати-те внимание, что люфт в пять десяток без прибора определить сложно и, наоборот, люфт в 2 мм можно принять за критичный износ, который еще не является таковым.

Источник

6 шаровых: испытали самую опасную деталь подвески

В 90‑х годах привычной картиной на дорогах были Жигули с вывернутыми набок передними колесами. Виновата не самая удачная конструкция подвески, а главное — дефицит и плохое качество запчастей, наводнивших тогда рынок.

Читайте также:  Замена подшипника передней ступицы geely emgrand ec7

Сейчас и время иное, и нагружены шаровые опоры на современных автомобилях с подвеской McPherson иначе: не на вырыв, а, в основном, тормозными и тяговыми силами, а также боковыми на поворотах. Но оговариваемые старомодным стандартом силы вырыва и выдавливания позволяют косвенно оценить стойкость шаровых при боковых нагрузках. Их-то мы и замерили. Кроме того, оценили твердость и шероховатость шаровых поверхностей, а также провели спектральный анализ всех образцов: из чего сделаны? Ну а подержать изделия в морозильнике, да при «минус 50˚ С» — это уж само собой!

Продавцы магазинов запчастей норовят продать рычаг в сборе с шаровой опорой — он ведь дороже. И приговаривают: менять шарнир нет смысла! Не верьте: у рычагов этих машин сайлентблоки и сами рычаги могут пережить не одну шаровую.

Для экспертизы мы приобрели детали шести производителей, которые подходят для таких популярных у нас моделей как Renault Logan и Sandero второго поколения, а также Lada Largus (после 2013 года). Выборку делали просто: приехали в один из крупнейших московских магазинов автозапчастей и скупили весь ассортимент. Стоимость приобретенных образцов, представленных в нашей фотогалерее по алфавиту, — от 330 до 1200 рублей. Разница в цене — почти четырехкратная.

Примерная цена 500 ₽
Стопорное кольцо — под разжимные клещи. Пыльник с трудом проходит в отверстие рычага. Посадка опоры плотная. В морозильной камере резинка рассыпалась при —50˚ С — это нехорошо. Рекомендовать не можем.
Примерная цена 400 ₽
Стопорное кольцо — под разжимные клещи. В рычаг пыльник проходит свободно. Натяг в посадке опоры средний. Пятидесятиградусного мороза изделие не испугалось. Итог — второе место в наших испытаниях. Рекомендуем.
Примерная цена 1200 ₽
Самое дорогое изделие. Стопорное кольцо — тонкое, проволочное. В рычаг пыльник заходит свободно. Посадка опоры со средним усилием. Силовой запас на­именьший. При температуре —40˚С пыльник развалился на куски. Рекомендовать не можем.
Примерная цена 550 ₽
Пыльник легко заходит в отверстие рычага, а опора фиксируется тонким проволочным стопорным ­кольцом. В морозильнике при —50˚ С пыльник потерял цельность. Рекомендовать не можем.
Примерная цена 500 ₽
Стопорное кольцо — проволочное, «хилое». В отверстие рычага пыльник входит легко. Натяг при посадке опоры средний. Морозные испытание изделие выдержало. Итог — третье место. Рекомендуем.
Примерная цена 330 ₽
Самая дешевая опора. Стопорное кольцо мощное — под клещи. В рычаг пыльник протискивается. ­Фиксация в отверстии плотная. Малая шероховатость шара и значительные усилия выдавливания говорят о повышенном ресурсе изделия. Первое место! Рекомендуем.

Рвем и выдавливаем

Осмотр первым делом выявляет различие в конструкции стопорных колец, которые фиксируют корпус опоры, с натягом запрессованный в стальной штампованный рычаг. У одних опор они совсем тоненькие, проволочные, а у других требуют применения разжимных клещей: такие выглядят надежнее. Оценили и то, как опоры заходят в неновый рычаг: каково усилие, не мешает ли пыльник.

Проверить силовые качества поможет разрывная машина Р‑20. Согласно ГОСТ Р 52433–2005, в котором изложены требования к шаровым шарнирам автомобильных транспортных средств, для шара диаметром до 25 мм включительно (это наш размерчик — как раз 25 мм!), нормативные усилия составляют 1500 кгс для вырыва и 2100 кгс для выдавливания.

В норматив уложились все изделия, однако разница в результатах примерно двойная. При прочих равных глаз ложится на те опоры, что держат более высокую нагрузку.

Результаты измерений усилий вырыва и выдавливания шаровых опор

Усилие вырыва, кгс
(норма — 1500)

Усилие выдавливания, кгс
(норма — 2100)

Источник