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).

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.

Шаровые опоры в устройстве автомобиля: конструкция, неисправности, диагностика и ремонт

Шаровая опора (шаровый шарнир) — элемент подвески, который используется на оси, где расположены управляемые колеса автомобиля и способен обеспечить надежное и жесткое крепление рычага к ступице колеса. Основная задача сводится к тому, чтобы обеспечить возможность поворота ступицы без изменения положения колеса в горизонтальной плоскости при вертикальном перемещении.

При этом в процессе эксплуатации автомобиля на данный элемент приходятся большие нагрузки, что может стать причиной преждевременного выхода такой детали из строя. Далее мы подробно рассмотрим, как устроены и работают шаровые, а также какие признаки указывают на неисправности данного элемента.

Опора шаровая: как устроена и работает

Начнем с того, что есть определенный набор жестких требований касательно положения колес относительно дорожного покрытия. Что касается управляемых колес, также предельно важно обеспечить возможность маневрирования.

Если рассматривать историю создания, шаровые опоры были созданы в качестве альтернативного решения в целях замены шкворневого механизма. Изначально такие опоры стали элементами передней подвески для обеспечения поворота колеса вокруг вертикальной оси.

• При этом конструкция шаровой опоры после ряда доработок достаточно давно остается неизменной. Если первые версии были двумя штампованными частями корпуса, которые соединялись точечной сваркой, далее была разработана литая опора с резьбовой крышкой. Также шаровые бывают обслуживаемыми и не обслуживаемыми.

Сегодня наиболее распространена конструкция не обслуживаемой шаровой опоры. Такое решение включает в себя:

• палец с шаром;
• резьба;
• корпуса со сферической выемкой;
• пыльник;

Пыльник создан для защиты от влаги и грязи, надевается на палец и предотвращает попадание воды и абразива внутрь корпуса шаровой, который заполнен специальной смазкой. Функционально шаровые шарниры обеспечивают в момент вертикального перемещения колеса фиксированное положение в горизонтальной плоскости.

Это возможно благодаря тому, что шаровой палец может вращаться в корпусе и раскачиваться на определенные углы. Получается, шаровая это деталь, которая в плоскости крепления обеспечивает как линейные, так и вращательные перемещения пальца.

Однако есть шаровые опоры, где такого покрытия нет (преимущественно на старых импортных авто, а также отечественный автопром). Причина – если на модели стоят разборные шаровые опоры, люфты в них можно устранить путем подтяжки крышки.

По способу крепления шаровых можно выделить два типа:

• шаровая крепится болтами к рычагу;
• шаровая запрессована в рычаг или является единым целым с узлом;

В первом случае если шаровая выйдет из строя, деталь, закрепленная болтами, меняется на новую. При этом фиксация осуществляется все теми же болтами. Во втором случае необходима замена рычага подвески с шаровой опорой в сборе.

Само собой, второй вариант более дорогой, так как кроме шаровых, которые быстро выходят из строя, приходится менять и сам рычаг (зачастую, находящийся в хорошем состоянии). Такая конструкция в большей степени характерна для немецких и японских авто.

Если к этому добавить пассажиров, грузы и удары при езде, нагрузка увеличивается значительно. По этой причине, если нужна шаровая опора на ту или иную модель машины, при выборе лучше отдавать предпочтение только дорогому оригиналу или решениям, близким по качеству. Это значит, что следует сразу отбрасывать дешевые предложения и аналоги.

Сколько шаровых опор установлено в подвеске машины

Отметим, что сегодня в конструкции передней подвески зачастую используют два шаровых шарнира, то есть по одной шаровой на колесо. Однако еще есть вариант, когда имеется сразу две шаровые на одном колесе:

• верхняя шаровая опора;
• нижняя шаровая опора;

Во втором случае использование сразу двух шаровых часто практикуется в конструкции внедорожников и авто повышенной проходимости. Еще добавим, что изредка встречаются автомобили, где шаровых шесть, то есть по три на каждом колесе.

Однако это также может затруднить поиск неисправности в подвеске, а также делает ремонт более сложным и дорогим, так как приходится приобретать больше дорогих запчастей и выполнять много дополнительных работ в рамках диагностики, замены и последующей обратной сборки.

Замена шаровых опор: когда нужна

Итак, замена шаровой опоры является обязательной процедурой при появлении малейших признаков неисправности данной детали. При этом замена шаровых опор должна начинаться с диагностики и проверки. Как правило, проблемы с данным узлом можно выявить самостоятельно.

Также можно заметить, что резину начинает «подъедать» (неравномерный износ протектора), при попытке сделать сход-развал углы установки колес выставить не удается.

Само собой, в подобной ситуации нужна срочная замена шаровой, так как игнорирование проблемы приведет к более серьезным последствиям для автомобиля, а также влияет на устойчивость и управляемость ТС. С учетом того, что купить шаровую опору на подавляющее большинство марок и моделей не составит труда, замена вполне может быть выполнена в кратчайшие сроки как своими силами, так и на СТО.

Подведем итоги

Как видно, шаровая опора является относительно простым в плане конструкции, однако важным элементом в устройство подвески автомобиля. По этой причине важно следить за тем, чтобы постоянно нагруженные шаровые всегда были в исправном состоянии.

Помните, надежность шаровых опор и исправное состояние напрямую влияет не только на комфорт, но и на безопасность. Напоследок отметим, что на территории СНГ, где дороги не самого лучшего качества, замена шаровых является рядовой и достаточно частой процедурой.

Также следует своевременно делать сход-развал и следить за состоянием покрышек. Только такой подход позволит получить желаемый комфорт, а также лучшую управляемость и устойчивость на любых скоростях.

Подушки автомобильного двигателя: назначение. Виды опор силового агрегата и конструктивные отличия. Признаки неисправностей опорных подушек ДВС и проверка.

Что такое сайлентблок в устройстве автомобиля: устройство, основные функции. Признаки неисправностей сайлентблока, почему и когда сайлентблоки нужно менять.

Опора стойки: что такое опорный подшипник амортизатора. Зачем нужны опорные подшипники стоек, признаки их неисправностей, замена опорных подшипников.

Назначение рокера в конструкции механизма газораспределения. Устройство и особенности коромысла клапана, основные неисправности рокера.

Какие стойки на Приору лучше выбрать: доступные и проверенные решения. Выбор передних стоек Приора (KYB, SS20, CААЗ), задние амортизаторы на Приору, советы.

Полуось в устройстве трансмиссии автомобиля: для чего предназначена и какие функции выполняет указанная деталь. Основные неисправности полуосей, причины.

Как можно проверить и определить неисправность шаровой опоры

Неисправность шаровой опоры чревата не только дорогостоящим ремонтом. Проигнорированные и замеченные слишком поздно признаки неполадки могут создать аварийно-опасную ситуацию на дороге и угрожать вашей жизни. Поэтому в данной статье мы расскажем о признаках неисправности шаровой и как их исправить.

Что такое шаровая опора

Шаровая опора — это шарнир, с помощью которого ступица колеса крепится к рычагу подвески. С ее помощью машина перемещается вперед, влево и вправо. Шаровые шарниры являются не только элементом подвески, но и применяются в развальных рычагах, рулевой трапеции, креплении газовых упоров капота.

Шаровая опора обеспечивает:

• прочное крепление колес.
• ровную фиксацию колес в стойке,
• движение вперед и назад,
• легкое рулевое управление автомобилем,

Устройство шаровой опоры

Данная конструкция постепенно вытеснила шкворневой механизм, применявшийся для устройства подвески ранее. Поначалу корпус шаровой представлял собой две половины, которые соединялись точечной сваркой. Им на смену пришли разборные и литые конструкции с резьбовой крышкой.

Универсальная шаровая опора состоит из:

• пальца с шаром, который вращается внутри корпуса;
• корпуса со сферическим углублением, которое для надежности покрывается защитным материалом (полимером, пластиком и т.д.);
• резинового пыльника, который служит для защиты конструкции от попадания внутрь воды, грязи, пыли и др.

Способы крепления шаровой:

1. Присоединение болтами к рычагу. На место вышедшей из строя запчасти устанавливается новый узел. Обычно такую замену производит специалист на СТО.
2. Запрессовывание в рычаг. В случае выхода из строя запрессованной шаровой ремонтные работы обойдутся выше, т.к. они предусматривают полную замену рычага подвески.

Сколько шаровых опор может быть в автомобиле

Количество зависит от типа подвески. Например, в простейших конструкциях их всего две — по одной на каждое колесо. На двухрычажных автомобилях бывают верхние и нижние шаровые опоры. Некоторые производители идут еще дальше: сложные подвески комплектуются сразу пятью узлами с каждой стороны. За исправностью такого количества деталей уследить достаточно сложно. Однако ряд признаков не даст упустить из вида поломку.

Причины выхода из строя шаровой опоры

Как и любая другая запчасть автомобиля, которая активно используется, шаровая опора со временем изнашивается. В среднем, она может прослужить без ремонта от 15 до 120 тысяч километров пробега. Внушительная разбежка между цифрами обусловлена тем, что каждый автомобиль эксплуатируется в разных условиях. Вода, пыль и грязь являются самой страшной угрозой для ходовой автомобиля. Для этого шаровая защищена пыльником. И если на нем появляются даже микротрещины, грязь просачивается в шарнир и точит его изнутри.

Впрочем, именно поэтому пыльник и сам неплохо защищен. Повредить его довольно сложно, поскольку деталь располагается далеко. По сути, она представляет собой небольшой резиновый щит, закрывающий шаровую. Как раз в материале и заключен главный недостаток пыльника: со временем резина рассыхается и перестает гарантировать 100%-ную защиту. Лучше всего периодически проверять его состояние.

Другие причины неисправности шаровой

1. Естественный износ. Как уже было сказано выше, у каждой детали автомобиля свой срок. Все зависит от многих факторов: качества шаровой, наличия или отсутствия повышенных нагрузок, ухода за авто, выработки смазки, воздействия высоких и низких температур и т.д.
2. Эксплуатация в экстремальных условиях. Головокружительная скорость, лихачество на дорогах, постоянная езда по бездорожью являются серьезным испытанием даже для той подвески, которая для этого предназначена. Понятно, что шаровая опора в таких случаях выходит из строя гораздо раньше, чем в автомобилях, которые используются исключительно в городских условиях.
3. Выработка смазки. Смазочные материалы со временем испаряются и высыхают, а без них конструкция выходит из строя гораздо быстрее. Причем дополнительно смазывать стоит даже новые детали, поскольку нередко производитель оставляет слишком мало смазочной массы.

Неисправность шаровой обычно дает о себе знать заранее. Главное — не закрывать глаза на данные симптомы и вовремя отправиться на СТО.

Для того, чтобы правильно диагностировать повреждение, необходимо тщательно проверить всю подвеску. Автомобиль — это сложная техника, которая работает исправно, только если все ее элементы в порядке. И одна поломка может со временем привести к другой. Именно поэтому так важно диагностировать неисправность на ранней стадии. Это поможет вам избежать лишних трат и поберечь нервы.

Как проверить шаровую опору

Если вы подозреваете, что с подвеской что-то не так, можно заехать на СТО. Специалисты смогут сказать вам точно, что именно неисправно.

Однако при острой необходимости можно обойтись и своими силами:

1. Загнать машину на яму и проверить состояние шаровой. О наличии неисправности вам скажет стук и чересчур свободный ход шарового пальца (данную проверку можно провести даже с помощью обычной монтировки).
2. Второй способ — попросить кого-нибудь, кто разбирается во внутреннем устройстве автомобиля, «послушать» машину. Для этого ее нужно раскачать и прислушаться, какие звуки при этом издает подвеска.
3. Если способ, описанный выше, не дал нужного резальтута, следует приподнять проблемный бок автомобиля на домкрате. Затем, надавив на педаль тормоза (для того, чтобы вас не сбил с толку возможный люфт подшипника), нужно раскачать колесо. Определить поломку шаровой опоры поможет лязгающий звук.

Можно ли ездить с неисправной шаровой

Таким вопросом наверняка задается практически каждый автолюбитель, впервые столкнувшийся с проблемой. Первое время, если износ детали не очень сильный, а неисправность вы только диагностировали, использовать автомобиль в крайних случаях можно. Главное — соблюдать скоростной режим и избегать ям на дороге.

Чем чаще вы садитесь за руль неисправной машины, тем больше усугубляете положение. Запомните, чем чревата поломка шаровой опоры прямо во время движения:

• вам придется вызывать эвакуатор,
• вы создадите аварийно-опасную ситуацию,
• вы рискуете жизнью и своим имуществом.

Именно поэтому лучше обратиться к специалистам заранее, а также стараться минимизировать воздействие на подвеску автомобиля.

Диагностика лучше ремонта

Ряд нехитрых правил поможет вам сохранить подвеску, нервы и деньги.

Придерживаясь их в повседневной жизни, вы сможете свести риск аварии к нулю:

1. Регулярно проводите проверку состояния шаровой опоры. Даже если вы сами не разбираетесь в тонкостях устройства автомобиля, всегда можно обратиться к специалистам или позвать в гости знающего соседа или друга.
2. Следите за наличием смазки. Не только замена порванных пыльников спасет вас от дорогостоящего ремонта, но и вовремя смазанная деталь.
3. Не игнорируйте посторонние звуки. Как только автомобиль начинает издавать стук, лязг и скрежет — стоит загнать его на смотровую яму и проверить неисправности шаровой.
4. Ездите аккуратно. Быструю езду любят все, однако игнорировать дорожные ямы и скакать по лежачим полицейским, не сбавляя скорости, не стоит, если вам дорого ваше авто.

Источник Источник http://www.kolesa.ru/article/sharovye-opory-kak-oni-ustroeny-i-kak-ih-menyat
Источник Источник http://krutimotor.ru/chto-takoe-sharovaya-opora-v-ustrojstve-podveski-avtomobilya/
Источник Источник http://mg.by/article/kak-proverit-i-opredelit-neispravnost-sharovoj-opory