Что такое трипоид в автомобиле?

Потрещал – и хватит: что такое ШРУС, почему он ломается и как его проверить?

Есть в русском языке слова, которые никак не даются многим авторам в Интернете. Чего тут только не встретишь: и «подшибник», и «клейма», и «саленблок», и «кювейт», и – совершенно внезапно! – «шруз». Откуда взялся этот «шруз»? С ним-то как раз всё просто: это шарнир равных угловых скоростей, сокращённо – ШРУС. Что же, видимо, есть необходимость рассказать о нём подробнее.

Ты – туда, я – сюда​

Нет совершенства в этом мире, и автомобиль – не исключение. Он никогда не ездит по абсолютно ровной дороге по абсолютно прямой линии. При поворотах разницу в угловых скоростях внешнего и внутреннего по отношению к центру кривой колёс призван компенсировать дифференциал. С его помощью одно колесо может крутиться быстрее или медленнее второго колеса на одной оси. Но этого недостаточно.

На переднеприводном автомобиле ведущие колёса не только поворачиваются, но и ходят относительно оси коробки передач в зависимости от рельефа дороги. С такой свистопляской дифференциал не справится – тут нужно обеспечить не только равномерную и непрерывную передачу момента на ведущее колесо, но и сделать этот момент независимым от угла поворота колёс и рельефа местности. А для этого нужны дополнительные степени свободы.

Подробно рассказывать историю разработки ШРУСа не буду, но путь его был не всегда лёгок и удачен. Были попытки собрать нечто похожее из двух сочленённых карданных валов, но получилась тяжёлая и громоздкая штука. Были кулачковые (они же сухариковые) шарниры и кулачково-дисковые. Впрочем, слово «были» не совсем уместно: такие шарниры есть и сейчас, но в легковых машинах их встретить почти невозможно. А вот в грузовых – вполне. Например, на Урале 4320 стоят кулачково-дисковые ШРУСы. Но вернёмся к легковушкам.

Наиболее популярная конструкция ШРУСа – это шариковые шарниры. Существует довольно много их видов (Bendix-Weiss с делительными канавками, Rzeppa с делительными рычажками и т. д.), но наиболее популярные сегодня – это Рцеппа-Лебро с непараллельными делительными канавками. Такие ШРУСы обычно стоят в качестве внешних – тех, что установлены ближе к ступице.

Всего на приводном валу два ШРУСа – внутренний и внешний. Внутренний соединяет коробку передач и вал, внешний – вал и ступицу. А вот в коробке чаще стоит ШРУС другого типа – трипод. Чем отличаются эти шарниры?

В шариковом ШРУСе есть несколько основных деталей: внешний корпус с канавками, обойма и сепаратор. Сепаратор удерживает на обойме стальные шарики, которые перекатываются между корпусом и обоймой. И именно они передают через обойму вращение полуоси (вала) на корпус ШРУСа. А тот в свою очередь имеет свою ось со шлицами, которые вставляются в ответную часть ступицы. И в итоге выходит, что как бы ни было вывернуто колесо, оно постоянно получает момент с привода.

Важно, что этот момент непрерывный. В случае, например, с сочленёнными карданами или триподами вывернутое в повороте колесо получало бы момент рывками, прерывисто. Понятно, что ехать на машине с такой особенностью было бы не очень приятно из-за толчков под нагрузкой в повороте и не очень безопасно из-за скачков в крутящем моменте на колесе (тяга была бы дискретной). При этом чем круче поворот, тем заметнее было бы биение.

Наконец, у шарикового ШРУСа есть ещё одно важное преимущество перед остальными: он работает при довольно большом угле поворота – до 70 градусов. Именно поэтому его ставят в качестве внешнего шарнира приводного вала: ступица отклоняется от оси приводного вала намного больше, чем вал от оси коробки передач. И как раз по этой же причине в качестве внутреннего ШРУСа обычно используют трипод, который теоретически надёжнее шарикового шарнира, но не способен работать при больших углах поворота. Его предел – это всего 18 градусов.

Устроен он по похожему принципу, что и шариковый шарнир, но с одним исключением: между обоймой и корпусом бегают три ролика (подшипника), а не шесть (обычно) шариков, как в шариковом ШРУСе.

У трипода есть одно очень важное преимущество: наличие небольшого свободного хода – осевого перемещения. Это очень важно, потому что без этого свободного хода привод вылетел бы из коробки на первой же яме. Дело в том, что при перемещении колеса изменяется общая длина привода от коробки до ступицы, а небольшое осевое перемещение внутри трипода способно его компенсировать.

Таким образом, схема приводного вала с шариковым шарниром снаружи и триподом внутри получается наиболее предпочтительной: именно эта комбинация способна не только обеспечивать его подвижность ведущего колеса относительно коробки передач, но непрерывно передавать момент на колесо вне зависимости от его поворота и перемещения относительно горизонтальной плоскости.

К сожалению, как и любой другой механизм, ШРУС не вечен. Когда-то ему приходит конец, и его приходится менять. Как понять, что этот печальный день настал, и как этот день оттянуть?

Гонки, грязь и безответственность

Трипод в коробке разваливается намного реже. И не всегда даже понятно, что с ним что-то не так. Да, если весь привод вылетел из коробки, всё сразу становится очевидно. Но иногда у него просто от старости и неизбежного износа растёт люфт. И в этом случае признаки поломки будут не такими очевидными. Чаще всего износ трипода проявляется вибрацией на определённых скоростях, и поиск причины может очень затянуться. Про существование трипода вспоминают слишком поздно. К этому времени у несчастного автовладельца на машине уже отбалансированы и намертво затянуты колёса, проверены тормозные суппорты и диски, переставлены местами шины, заменен подвесной подшипник привода, если он есть… А вибрация после всего этого остаётся на месте. Вот он, повод проверить трипод.

Кстати, похожая вибрация будет и при искривлении вала привода. Погнуть его сложно, но возможно.

Внешний ШРУС, прозванный за характерную форму «гранатой», выходит из строя чаще, чем трипод. И причин для его поломок больше – тут виноваты не только старость и износ.

Наиболее частая причина поломки ШРУСа – это повреждение его пыльника. Внутри пыльника набита смазка, без которой шарнир работать долго не может. Точнее, он без неё работать не может совсем, поэтому порванный пыльник – это почти приговор ШРУСу. Очень важно периодически заглядывать под машину и проверять состояние пыльников. Если он в грязи и масле – нужно срочно ехать на его замену. Иногда можно успеть спасти шарнир. А при каждой возможности пыльник желательно осматривать внимательно: трещины и потёртости на нём недопустимы.

При замене пыльника тоже есть свои тонкости. Многие сталкивались с тем, что пыльник может стоить слишком дорого, особенно учитывая, что это просто резинка с хомутиками. Естественно, возникает желание найти что-нибудь подешевле. На форумах часто попадаются темы вроде «подходит пыльник от Нивы», «поставил в 100500 раз дешевле от восьмёрки» и тому подобное. Ну, если прямо уж совсем подходит от Нивы, то можно и рискнуть. Но чаще бывает, что подходит с некоторыми допущениями: тут надо подтянуть, тут немного болтается, но «в общем» подходит. ШРУС – не судебный пристав, и на компромисс он не идёт. Если что-то не подходит, лучше ставить оригинал (или качественный аналог от нужной машины). Конечно же, при замене пыльника нужно обратить внимание на состояние смазки. Наличие грязи там недопустимо, отсутствие смазки – тем более. И не стоит забивать в ШРУС литол – для этого есть специальные смазки.

Вторая причина умереть обусловлена конструктивной особенностью шарикового ШРУСа. При разгоне по прямой момент на колесо передают все шесть шариков шарнира, а при вывернутых на большой угол колёсах – два шарика. Так что «газ в палас» в поворотах изнашивает ШРУС очень быстро. Если хочется продлить ему жизнь, про подобный манёвр лучше забыть.

Вот эта особенность – умирать под большой нагрузкой с вывернутыми колёсами – и легла в основу поиска неисправности внешнего ШРУСа. Способ старый, но вполне эффективный: выворачиваем колёса и давим газ. Слышен хруст или щелчки при повороте направо – меняем правый внешний ШРУС, налево – левый. Иногда возникает желание отложить эту работу, но я бы не советовал. Да, если чуть-чуть щёлкает, ШРУС ещё может проехать довольно много. Но не всегда. Теоретически ничего ему не мешает развалиться при первом же старте от светофора, так что лучше с ремонтом не затягивать.

При такой диагностике следует обратить внимание на одну особенность: в силу своей конструкции иногда может щёлкать и трипод. Обычно щелчок заметен при переключении первой передачи после задней или задней после первой (или любой другой, но вперёд). Небольшой люфт в триподе есть всегда, и пока он выбирается, трипод может тихонько щёлкнуть (именно щёлкнуть, а не стукнуть). Это нормально, паниковать рано.

Опытные механики могут посоветовать подёргать приводной вал рукой и посмотреть, будет ли люфт. Без подъёмника это делать проблематично, а без опыта – часто бесполезно. Хотя в одном они правы: заметный люфт во внешнем ШРУСе должен вызвать настороженность.

Ну и последнее: вал крутится, а машина стоит на месте. Всегда ли виноват ШРУС? Нет, не всегда. Бывает, что у старых валов корродируют или срезаются шлицы (почему-то этим частенько грешат старые «корейцы»). В этом случае тоже придётся менять ШРУС, потому что вал – это часть его корпуса.

А закончу всё-таки оптимистично: здоровье ШРУСов большей частью зависит от владельца автомобиля. Не будет чрезмерно беспощаден при стартах на поворотах, будет следить за пыльниками – и ресурс этого узла может перевалить и за 200, и за 300 тысяч километров (сейчас их делают качественно, это не «гранаты» на старых «девятках»). Так что спасение ШРУСа – дело рук водителя. И, наверное, это хорошо.

Как устроен трипоидный подшипник (внутренний ШРУС)

Во второй половине прошлого века начали разрабатываться автомобили с передним приводом, что потребовало надежного привода на ведущие колеса. Здесь пригодилось запатентованное в 20-х годах изобретение шарнира равных угловых скоростей (ШРУС). Сегодня почти все сходящие с конвейеров легковые машины и внедорожники имеют трипоид (внутренний ШРУС).

Что такое ШРУС и зачем он нужен

Обычные карданные шарниры с задачей поворачивания ведущего направляющего колеса справиться не смогли. Вращение у них передавалось на колеса неравномерно, значительно увеличивалась потеря мощности при повороте. Быстро изнашивались шины и сам шарнир. Валы и другие элементы трансмиссии были перегружены.

У нового шарнира таких недостатков не было. Усилие на ведущий вал передавалось равномерно, не зависимо от угла между соединяемыми им валами. Это достаточно простое устройство можно использовать долго. У него большая мощность при передаче момента вращения. Отсутствуют шумы и вибрация при работе. Поездка и управление в такой машине удобна и комфортна.

Шарнир внутренний и внешний

Для повышения эффективности работы, трансмиссии машин с передним приводом устанавливают внутренние и внешние шарниры, именуемые трипоидами или триподами. Трипоиды ШРУСа обычно универсальные, у некоторых моделей автомобилей в трипоидах внутренних ШРУСов применяют игольчатые подшипники. Они оснащены роликами и вилкой, допускающие смещение осей и предполагающие работу на углах, не превышающих 20 градусов. Помимо трипоидов есть еще шариковые шарниры.

Обычно шарнир регулировки угловых скоростей представляет собой:

• сферообразный корпус, соединенный с ведомым валом;
• обойму с ведущим валом;
• сепаратор для крепления и удержания шариков;
• несколько шариков в сепараторе.

Благодаря такой легкой конструкции момент вращения передается ровно и плавно, без потери мощности. Такой шарнир достаточно надежен, и его не сложно заменить в случае выхода из строя.

Как сберечь трипоид ШРУСа

Одной из проблем ШРУСа является его несовершенный смазочный механизм. Он фактически представляет собой пыльник, в котором хранится смазка. Учитывая уязвимость этого резинового или пластикового изделия при контакте с препятствиями на дороге, возникает опасность попадания в него и соответственно в трипоид пыли и грязи. Это неизбежно приводит к преждевременному износу механизма.

Этот вопрос нельзя пускать на самотек. При обнаружении свежего повреждения пыльника шарнир следует снять и промыть. После чего поставить новый и заполнив специальной смазкой. Проверив правый пыльник, проделать такую же процедуру с левым. Смазка для трипоидного ШРУСа должна обладать особыми качествами. Она должна предупреждать разрушение трипоида вследствие резких нагрузок на шарнир при начале движения машины, преодоления подъемов, крутых поворотах.

Если такой материал не обладает нужными характеристиками, механизм быстро изнашивается и выходит из строя. Например, применение смазки, содержащей графит категорически недопустимо. Для смазывания трипоидных ШРУСов, кроме тех, что имеют игольчатые подшипники, необходима черная пластичная смазка, которая содержит 3-5 процентов дисульфида молибдена. Она должна иметь нужную консистенцию, чтобы полностью заполнить весь узел.

Поддержание шарниров равных угловых скоростей – важное дело для обеспечения надежной работы трансмиссии. Чтобы не оказываться в сложном положении, стоит сделать правилом периодические осмотры пыльников и своевременную их замену со смазкой шарнира. При поломке хомутов крепления и разрыве пыльника шарнир целиком подлежит замене.

Что такое ШРУС трипоидный?

ШРУС, или шарнир равных угловых скоростей, – это механизм, с помощью которого обеспечивается передача крутящего момента от системы трансмиссии на колеса. При этом тяга передается на ведущие управляемые колеса без потерь в мощности. Механизм позволяет обеспечивать повороты до 70 градусов.

Существует несколько типов ШРУСов, которые применяются в переднеприводных авто. Сухариковые устанавливаются преимущественно на тяжелые грузовики или автобусы. ШРУС трипоидный применяют во внутренних конструкциях из-за их характеристик осевых перемещений. Спаренные карданные угловые шарниры не особенно популярны по причине сложной конструкции. Шариковый ШРУС наиболее распространен на переднеприводных автомобилях. Такие установлены на моделях от «АвтоВАЗа».

Функция и расположение шарнира

О том, что представляют собой эти узлы, для чего они предназначены, знает достаточно малое число автомобилистов. И даже больше – на различных форумах эта деталь имеет множество названий.

Это и ШРУС трипоидный, и ШРУС внутренний, и трипоид, часто просто граната. Но, так или иначе, это шарнир равных угловых скоростей, но с некоторыми конструктивными особенностями. Зачастую такие механизмы можно найти на автомобилях со стороны привода. Также каждый автолюбитель должен знать, что деталь эта состоит из роликов сферической формы и вилки. Данная конструкция позволяет узлу перемещаться по оси в больших пределах, обеспечивая при этом изменения угловых скоростей.

Для чего необходим трипоид?

Автомобиль может перемещаться за счет привода, который передает крутящий момент к ведущим колесам. Но если бы в системе отсутствовали ШРУСы, то в момент поворотов колес диски бы не смогли вращаться. И вот за счет того, что трипоидный ШРУС имеет определенные особенности конструкции, углы между полуосями могут изменяться. В результате машина двигается вне зависимости от того, в каком положении ведущие управляемые колеса.

История изобретения ШРУСа

Впервые шарнир равных угловых скоростей был изобретен в 1927 году. Патент на этот механизм получил инженер-механик Альфред Рцепп – очень долго конструкция носила имя этого механика. Сегодня это устройство автолюбители знают под простым названием – «граната». Эта деталь считается одним из основных узлов для любого переднеприводного автомобиля. Но ШРУСы устанавливают и на заднеприводные авто, и даже на полноприводные. В случае с полноприводными авто, шарнир необходим для обеспечения большей жесткости крепления заднего редуктора. Также за счет применения данного элемента обеспечивается независимость в задней подвеске.

Как устроен ШРУС

Когда выходит из строя трипоидный ШРУС на ВАЗ «Приоре», то оказывается, что далеко не каждый автолюбитель знает о нем достаточно. Хотя конструкция шарнира достаточно проста. Но то место, где он установлен, и сложные поломки заставляют автовладельца обращаться для ремонта в СТО. Естественно, это невыгодное решение. Стоит разобраться в конструкции детали самостоятельно.

Нужно сказать, что ресурс шарнира равных угловых скоростей очень высокий, и если правильно ухаживать за механизмом и своевременно обслуживать его, то он может работать 200-300 и более тысяч километров. Принцип его работы чем-то напоминает устройство и работу человеческого коленного сустава. Но в отличие от коленей, ШРУС трипоидный имеет более простую конструкцию.

Устройство шарикового ШРУСа

Начнем с устройства внешнего узла. Механизм состоит из корпуса в виде сферической чаши и шлицевого отверстия под выходной вал.

Внутри корпуса находится обойма, напоминающая сферический кулак, и ведущий вал. Также механизм состоит из сепаратора в виде кольца с проделанными в нем отверстиями для удержания шариков. Ну и, естественно, в устройстве имеются и сами шарики.

Особенности конструкции трипоидного подшипника

ШРУС трипоидный от обычного отличается только тем, что подшипники в нем не шариковые, а игольчатые. Механизм имеет три плоскости, где установлено три игольчатых подшипника. В основе внешнего шарнира лежат шарики. А во внутреннем – ролики с подшипниками игольчатого типа. Неважно, внешний шарнир или же он внутренний — сверху на деталь обязательно устанавливается пыльник. Он защищает механизм от попадания пыли и грязи.

В отличие от традиционных шарниров шарикового типа, ШРУС внутренний трипоидный – это более нежный механизм. Если внутрь него попадет даже небольшое количество грязи, это может привести к выходу детали из строя. Также отличия в смазке. Она должна быть предназначена специально для игольчатых подшипников. Другая сюда не подходит.

Особенности трипоидных

ШРУС трипоидный в зависимости от модели может иметь разную степень свободы, которую этот механизм передает от трансмиссии колесам. Функции данного узла сводятся к обеспечению максимально ровного вращения. На карданное соединение полуосей возлагают такую же функцию, но такими способностями оно не обладает. Даже если одна из полуосей будет вращаться равномерно, то на вторую крутящий момент передается прерывисто.

Характеристики трипоидов

За счет того, что в конструкции используются игольчатые подшипники, такие механизмы имеют очень высокую стойкость к износу. Также значительно снижены потери на трение элементов между собой в узле. Трипоидный ШРУС 2110 может изгибаться на угол до 18 градусов. Что касается максимального осевого перемещения, то этот показатель составляет до 55 миллиметров. Механизм способен компенсировать вибрацию двигателя и коробки передач на более чем 60%. Особенность детали еще и в том, что она не может выйти из строя в один момент, оставив машину без возможности дальнейшего движения. Это важно для любителей внедорожной езды и трофи-рейдов. Даже несмотря на хрустящие звуки и вибрации, деталь в аварийном состоянии даст возможность доехать до СТО.

Какой из ШРУсов лучше?

Среди автолюбителей нет единого мнения о том, какая же конструкция лучше, поэтому на этой почве возникает немало споров. Одни говорят, что трипоидный ШРУС лучше, другие – что шариковый. Многие при этом выделяют преимущества трипоидных шарниров.

Так, эти механизмы способны работать практически без люфтов под углами до 45 градусов. Колесо может поворачиваться на достаточные углы. К плюсам относят высокую надежность и долговечность, большие продольные перемещения, устойчивость при скручивании, хороший КПД. Также выделяют простоту монтажа, замены и обслуживания за счет большого количества пространства в месте его установки. Еще в пользу трипоидного ШРУСа можно сказать, что он отлично ставится на место шарикового и наоборот. Трипоидные шарниры имеют меньше деталей в конструкции. Соответственно, механизм дешевле в производстве и меньше стоит.

Сомнений нет в том, что лучше приобретать именно трипоидные шарниры. Они имеют более высокие характеристики и в случае поломки позволят на автомобиле добраться до места ремонта.

О смазках для трипоидных шарниров

Специалисты утверждают, что смазка для трипоидного ШРУСа нужна строго специальная, предназначенная для игольчатых подшипников. Однако применять 158 смазку, которая как раз и предназначена для подшипников игольчатого типа, категорически запрещается.

Для изготовления ее применяют литиевые загустители. Работает она при температурах не выше 120 градусов. Внутренние шарниры могут нагреваться до температур более 160 градусов. Смазочные материалы для внутренних шарниров – жидкие. Их рекомендуют заливать в пыльник, который установлен на приводе, а затем собирать конструкцию. Заливают обычно от 100 до 130 грамм. Более точные объемы указаны у производителя.

Состав смазки для современных шарниров

Чаще всего эти продукты изготавливаются на основе минеральных масел и дополнительно содержат дисульфид молибдена как антифрикционную присадку. Такая смазка имеет черный цвет, и поэтому многие путают ее с графитовыми смазочными материалами, которые для ШРУСов категорически не подходят. Обыкновенный «Литол-24» имеет слабые антифрикционные характеристики и тоже не походит для шарниров.

Трипоидный ШРУС ВАЗ 2110 и других моделей авто рекомендуют смазывать специальными продуктами на основе бария. Отличие их – это более широкие диапазоны температур, в которых смазка может работать без потери характеристик. Так, она не теряет своих качеств при температурах от -30 до +160 градусов.

Типовые неисправности трипоидных шарниров и причины

Эти механизмы изготавливаются из особо прочных материалов, которые могут эксплуатироваться в течение длительного времени. Но по некоторым причинам эти узлы все-таки выходят из строя.

Первая из причин – это агрессивный стиль вождения. Чем сильнее водитель будет нажимать на педаль акселератора, тем большие нагрузки испытывает привод и, соответственно, трипоидный подшипник. Вторая причина, по которой узел выходит из строя – это повреждения пыльника. В результате в механизм попадает грязь и пыль, за счет чего увеличивается трение. Первыми признаками поломки может служить вибрация при движении машины или в процессе разгона. Также она может ощущаться при езде на высоких скоростях. Наконец, со стороны двигателя будут слышны стуки при движении на малых оборотах.

Если наблюдаются подобные признаки, необходимо поехать на эстакаду или смотровую яму и внимательно продиагностировать шарниры. При этом осматривать нужно не только внутренние, но и внешние механизмы. Если видны даже незначительные повреждения пыльника, тогда передвигаться на таком автомобиле нельзя. Это может быть опасно. В таком случае специалисты рекомендуют демонтировать деталь, промыть ее, заменить сальник и установить назад. Также можно установить полностью новый механизм.

Заключение

Если проанализировать отзывы автовладельцев, рекомендации производителей и советы автомехаников-профессионалов, то стоит устанавливать на автомобиль ШРУС трипоидный. Шариковый узел имеет меньшую надежность, а значит, быстрее выйдет из строя и потребует замены. Что касается этого процесса, то с ним справятся те автомобилисты, которые имеют минимальные навыки обслуживания. Для ремонта даже не обязательно иметь смотровую яму — достаточно лишь поддомкратить нужную часть автомобиля и разобрать ступицу.

Итак, мы выяснили, что собой представляет трипоидный шарнир равных угловых скоростей.

ШРУСы – это просто! Разбираемся в вопросе подробно

Уверен, нет ни одного автолюбителя, который не слышал бы про ШРУСы. Ещё их называют «гранаты». Реже – триподы. Причём, в разговорах обычно каждый подразумевает своё, ибо конструкция и назначение у них различаются. В любом случае, у большинства есть лишь приблизительное понимание сути вопроса: все знают, что это «где-то в подвеске и приводах», но зачастую, этим познания и ограничиваются. Хотите разобраться раз и навсегда? Вы попали по адресу! Начнём.

Для чего он вообще нужен, этот ШРУС?

Все мы понимаем, что передние ведущие колёса (сегодня речь про переднеприводные авто) не только крутятся, но и умеют при этом поворачивать. Да ещё и на неровностях вверх-вниз могут двигаться! Короче говоря, имеют полную свободу движений в двух плоскостях. Но если смотреть с обывательской точки зрения – то как при этом им передаётся вращение от коробки передач. Ведь ось-то железная и прямая, а не резиновая, и изгибаться вслед за поворотом колеса не может… А вот для этого и служат ШРУСы. Это аббревиатура: шарнир равных угловых скоростей. А переводя на человеческий язык, эти узлы служат для бесперебойной и плавной передачи вращения от оси к колесу, независимо от угла положения этого самого колеса.

Как он устроен?

Вот наглядная картинка:

источник — Wikipedia

Как видите, два вала (один из них ведущий, другой ведомый) находятся под большим углом друг к другу — например, имитируя вывернутое рулём колесо – но вращаются при этом плавно и с одинаковой скоростью. Вращение от одного к другому передаётся за счёт того самого шарнира, содержащего в себе шарики, как у подшипника. Конечно, схема сильно упрощённая, но суть отражает однозначно. Кстати, если кто не знает где эти штуки стоят – вот фото. Но уверен, каждый, кто хоть раз заглядывал под днище автомобилю, видел у колёс резиновые гармошки. Это пыльники, а проще говоря, чехлы, защищающие от пыли и грязи внешний ШРУС.

фото cto-57.com

А как же ямы и кочки?

Отлично, с поворотом колёс разобрались. Но, как и сказал вначале, есть ещё одна проблема: ездим мы не по формульной трассе, и подвеска у нас постоянно работает вверх-вниз. Как быть с этим? А для этого есть ещё и внутренние ШРУСы. Называются они триподы, и при схожей задаче с внешними, устройство имеют другое. На оси вала находится трёхлепестковый корпус, а на эти «лепестки» надето по одному шарниру. Вся сборка вращается в так называемом стакане трипода, от которого валу и передаётся вращение. Ниже картинка для более полного представления: справа «стакан», слева – входящий в него вал с надетым трипоидным шарниром.

фото ford-sun.ru

Как видите, такая конструкция хоть и предоставляет валу с триподом некоторую свободу перемещения вверх-вниз, но она гораздо меньше, чем у внешнего ШРУСа. Задача у этого узла другая – позволять поперечные перемещения вала при работе подвески. То есть, давать определённую свободу всей полуоси (с внешним ШРУСом в том числе) при движениях рычагов вверх и вниз на неровностях. А вот так выглядит общая схема приводных валов на автомобиле:

иллюстрация автора

Как видно на этой простенькой схемке, подвеска работает сразу в двух плоскостях от своего номинального положения (красная линия): и на поворот колеса, и на сжатие/отбой подвески. И в первом случае работают внешние ШРУСы, а во втором – внутренние.

фото автора

Как понять, что ШРУС сломался?

Есть общий принцип диагностики, одинаковый для всех машин. Уставший внешний ШРУС проявляет себя при езде под газом (т.е., с ускорением) с максимально вывернутым рулём. Вы услышите характерные ритмичные пощёлкивания в такт оборотам колеса. Причём, есть характерная конструктивная особенность этих узлов, отражающаяся на их диагностике. Неисправный левый внешний ШРУС будет щёлкать при езде с рулём вывернутым направо, и, соответственно, правый шарнир выдаст себя щелчками с рулём до упора налево. Такая вот интересная асимметрия. Обычно проверяется это на пустой парковке какого-нибудь гипермаркета.

фото retailmotors.by

Изношенные внутренние ШРУСы (триподы) в первую очередь выдают себя вибрацией при разгоне. Здесь диагностировать сложнее, так как схожие симптомы возникают и при дисбалансе колёсных дисков, и при изношенных сайлентблоках передних рычагов, и ещё куче всего остального. Поэтому, самый верный способ удостовериться в износе этих узлов – разобрать и посмотреть. Как правило, при ощутимой вибрации на интенсивном ускорении, на стакане трипода будет видна выработка – из-за неё и возникает люфт, приводящий к биению.

фото автора

Что такое ШРУС в автомобиле

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.

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.