Одним из самых важных элементов передней подвески, является — шаровая опора. Правда раньше применяли и на задней оси, но это были единичные случаи, когда задние колеса умели подруливать в такт передним (сейчас такая конструкция практически не применяется). Опора как собственно и опорный подшипник позволяет вашим колесам отклоняться (попросту поворачивать), без этой конструкции это сделать бы было не возможно. В этой статье я поговорю об устройстве, как она работает и можно ли ее отремонтировать сделать вечной. В общем как обычно будет много полезной информации, так что продолжаем читать …
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.
Как самому проверить шаровую опору
Не всем нравится обращаться в сервисный центр и делать диагностику. Для самостоятельной проверки нужны следующие условия и инструменты:
- Подъемник, смотровая яма или эстакада. Можно из ям и подъемников.
- Домкрат и противооткатные устройства (башмаки). При отсутствии автомобильного подъемного устройства домкрат обязательно.
- Монтировка с плоским концом. Такой, чтобы его легко можно было просунуть между поворотной цапфой и самой шаровой.
- Подпор размером от защиты картера до земли.
- Набор ключей гаечных.
- Съемник шаровых опор или молоток и бензин.
Всегда соблюдаем технику безопасности. На мягком грунте такие ремонтные работы не проводим.
Есть несколько видов подвесок. Одним из распространенных видов является подвеска макферсона. В такой подвеске шаровые устанавливаются только снизу. Есть еще такие конструкции подвескок: двухрычажная, многорычажная, адаптивная, подвеска «ДЕ ДИОН», задняя зависимая схема подвески, задняя полузависимая подвеска, подвески джипов и пикапов, подвески грузовых авто. Если подвеска двухрычажная, то шаровая будет и сверху, и снизу.
Проверка шаровых опор своими руками:
- Визуальный осмотр. Если пыльник треснутый или вообще оторвался, то рекомендуется заменить шаровую опору. Можно и сэкономить заменив или установив новый пыльник, но неизвестно сколько песка и абразивных частиц попало в внутрь.
- Домкратом или подъемником приподнять машину и подложить заранее приготовленную опору. Далее, медленно опустить авто на опору, чтобы появилась нагрузка на шаровую опору. Колесо должно быть в воздухе и свободно вращаться.
- Взять колесо двумя руками сверху и снизу, и покачать по вертикали. Если люфт есть, то это может быть износ сайлентблоков, износ шаровой опоры, ослабление подшипника ступицы.
- Взять монтировку и плоской стороной вставить между поворотной цапфой и рычагом подвески. Аккуратно давить на монтировку и смотреть, есть ли люфт на шаровой.
- Если есть признаки неисправности, надо открутить гайку шаровой. Наконечник шаровой может проворачиваться вместе с гайкой. Для удержания используем монтировку.
- Съемником или ударным инструментом демонтируем шаровую. Если нет съемника, надо ударять по посадочному месту наконечника молотком. Кстати, можно сделать съемник своими руками, например, для снятия сайлентблоков. Так как наконечник конусный, то при резких небольших ударах, он высвобождается. Я лично, когда менял на ВАЗ 2106 шаровую, тихонько постукивал молотком, в соединение побрызгал бензин (если есть, можно ВД-40) и шаровая сама упала.
Устройство
Технический прогресс привел к появлению изменений в первоначальном устройстве шаровых опор, хотя они не носили принципиального характера. На смену штампованным половинкам корпуса, соединенным точечной сваркой, пришли опоры литые и разборные — с резьбовой крышкой, необслуживаемые и обслуживаемые — с пресс-масленками. Эти усовершенствования были оправданы и полезны. Сегодня конструкция самой распространенной необслуживаемой шаровой опоры состоит из: корпуса со сферической выемкой и пальца с шаром на одном конце и резьбой на другом. Пыльник, надетый на палец, предотвращает попадание влаги и грязи в заполненный специальной густой смазкой корпус.
Главная функция шаровой опоры: обеспечить во время вертикального перемещения колеса его фиксированное положение в горизонтальной плоскости. Шаровой палец может вращаться в корпусе, раскачиваясь при этом на небольшие углы. То есть, в плоскости своего крепления шаровая опора обеспечивает одновременные вращательные и линейные (ограниченные) перемещения пальца.
Все детали шаровой опоры изготавливаются, как правило, из стали. Для снижения трения соприкасающихся рабочих поверхностей, сферическое углубление корпуса покрывают пластмассой или другим полимерным материалом. Однако, существуют шаровые опоры, в конструкцию которых не входит полимерное покрытие между корпусом и пальцем. Это касается, прежде всего, устаревших отечественных автомобилей. Это модели комплектовались разборными шаровыми опорами, в которых люфты устранялись подтяжкой крышки.
Существует два способа крепления шаровой опоры. В первом случае, она крепится болтами к рычагу. Во втором – запрессовывается в него. При выходе закрепленной болтами шаровой опоры из строя, ее можно заменить отдельным узлом. Для этого достаточно просто купить и установить его, привернув болтами к рычагу. Во втором случае – придется менять рычаг подвески с уже предустановленной, запрессованной шаровой опорой. Стоимость такого ремонта значительно выше, поскольку включает и стоимость рычага.
Запрессованные шаровые опоры, как правило, устанавливаются на автомобилях японского производства. Азиатские производители автозапчастей предлагают потребителю шаровые опоры на такие автомобили в виде отдельных узлов. Это гораздо дешевле, но следует отдавать себе отчет в том, что их качество значительно уступает оригиналу, и рычаг придется переделывать «кустарным способом», превращая его в деталь, не подлежащую гарантийному ремонту
Из чего состоят шаровые опоры
Шаровая опора представляет из себя шарнирное соединение. Она соединяет между собой рычаг передней подвески и поворотный кулак. На поворотном кулаке соединяются наконечник рулевой тяги и ступица переднего колеса с приводом. И за счет подвижного соединения происходит поворот колеса автомобиля нужном направлении.
Шаровая опора представляет из себя металлический палец с наконечников в виде сферы (на нем находятся резьбовая поверхность для закрепления и коническая поверхность для надежного сцепления и отсутствия зазора в месте соединения). Сфера с двух сторон обложена пластиковыми вкладышами и вся эта конструкция закреплена в корпусе, состоящем из двух половин и закрепленных между собой штамповкой или сваркой. Плотное соединение всех деталей между собой являет собой герметичность шарнирного соединения, но и отсутствие больших зазоров в подвижном соединении. Для защиты от пыли, грязи и воды на шаровую опору одевается резиновый защитный колпак (пыльник) с металлическим кольцом для плотного прилипания пыльника.
Как видно из конструкции шаровой опоры она состоит из металлических и пластмассовых частей, которые при тесном соприкосновении изнашиваются или подвергаются естественному износу (все таки металл тверже и плотнее пластмасс). Так же при повреждении пыльника в шарнирное соединение попадает влага и грязь, что способствует ускоренному износу деталей шаровой опоры. При езде на дорогах есть естественные и искусственные препятствия при наезде, на которые происходят сильные удары. А так как шаровая опора в своей конструкции имеет пластмассовые детали, то в первую очередь они начинают разрушаться. И вследствие чего возникает большой зазор между деталями и вся шаровая опора выходит из строя. Конструкция шаровой опоры может разрушиться. Многим наверное приходилось наблюдать автомобиль, который стоит на обочине с «поднятым задом», а рядом лежит плашмя колесо. Это происходит, когда разрушается шаровая опора.
При движении автомобиля можно услышать посторонние шумы:
- на поворотах скрип или скрежет,
- на неровной дороге на небольшой скорости стук в районе переднего колеса,
- автомобиль плохо управляется на дороге, так скажем начинает гулять по дороге
- в самых крайних случаях когда шаровая опора уже на грани разрушения происходит затруднение поворота руля, ее как бы начинает закусывать
Это симптомы износа шаровой опоры. Так же признаками скорого выхода из строя шаровой опоры могут служить неравномерный износ протектора колес и виляние автомобиля при езде по прямому участку дороги. Диагностирование неисправностей и пригодность для дальнейшей эксплуатации шаровой опоры производится на смотровой яме или подъемнике. Визуально можно определить только состояние резинового защитного колпака. Так же необходима проверка осевого и радиального биения (люфта). Замена шаровых опор осуществляется с обоих сторон ходовой части автомобиля.
Обслуживание ходовой части автомобиля проходит на современном ремонтном и диагностическом оборудовании. Проводить его должны профессионалы и высококвалифицированные работники. При большом износе или поломке шаровой опоры замена происходит на оригинальные запасные части или на те, что рекомендованы заводом производителем. И следует не забывать, что выход из строя шаровой опоры ведет к серьезным проблемам при управлении автомобилем.
Диагностика и замена
Если при непосредственном повороте руля транспортного средства автомобилисту нужно прилагать особые усилия или возникает характерный скрип, то скорее всего возникли проблемы с опорой шаровой. Кроме того об этом же будет свидетельствовать и возникновение стука при передвижении автомобиля на небольших скоростях при неровных поверхностях. Еще один признак выхода из строя опор шаровых – это виляние и неустойчивость передних колес при непосредственном передвижении по прямой. Иным признаком данной проблемы является неравномерный износ шин транспортного средства.
Вполне является ясным, что быстрая и качественная замена всего устройства шаровой опоры будет возможной лишь при помощи и эксплуатации профессионалов. Тем не менее, многие автолюбители отдают предпочтение собственному труду и работе. В современном мире вопрос о производстве шаровых опор черпает ответ в тезисе о том, что это высокотехнологический процесс, который позволяет добиваться высокой степени надежности и стойкости. Тем не менее, замена данного устройства является одним из самых распространенных видов ремонта автомобиля. Ситуация, конечно же, никоим образом не сможет измениться, пока не изменится качество наших отечественных дорог.
Признаки неисправности шаровой опоры
Можно догадаться, что во время езды на данный элемент ложится каждый удар дорожной поверхности, а значит, в отечественных реалиях он испытывает огромные нагрузки. Вот почему так важно, чтобы шаровые опоры было легко менять. К причинам поломки данного узла можно отнести:
- Повреждение пыльника. Игнорируя проверку этого важного элемента, можно незаметить, как в трещину начнет просачиваться песок и различный дорожный мусор в виде частиц абразива. Так, как пыльники делаются из резины, они особенно подвержены износу при низких, или наоборот, высоких температурах.
- Бездорожье. К сожалению, данный фактор является критичным в наших реалиях из-за чего приходится менять не только опоры, но и другие элементы в разы чаще.
- Выработка смазки. Логично, что при возникновении трения стоит добавить смазку, в противном случае узел будет изнашиваться сильнее.
- Разбалтывание. При эксплуатации вкладыш и палец будут неизбежно стачиваться, это увеличит зазор вплоть до того, что опорный стержень выскочит из гнезда.
Учитывая дороги на просторах СНГ, сложно ориентироваться на ресурс, указанный производителем. Он в свою очередь, зависит от вкладыша: как правило, такие запчасти могут прослужить и 150 тысяч пробега и 15. К примеру, ранее в ВАЗ ресурс составлял порядка 20 тысяч. Радует, что узел не выходит из строя внезапно, позволяя заранее распознать изношенные опоры.
Первые признаки неисправности проявятся при:
- Шум из подвески. Звуки из передней части авто могут доноситься уже при преодолении лежащих полицейских или ям на 30км/ч. Это может свидетельствовать как о полном износе вкладыша, так и о недостатке смазки.
- Раскачивание колеса. При возникновении люфта в узле можно заметить раскачивание, что очень опасно, так как во время наклона есть вероятность того что колесо вывернет.
- Неравномерный износ шин. Возникает при нарушении развала-схождения. Фактор может свидетельствовать и о других проблемах подвески, но при его возникновении стоит начать проверку с шаровых опор.
- Машину уводит во время торможения. Как и в предыдущем случае, симптом может говорить о разных неполадках подвески.
- Скрипы. Которые могут возникать при повороте руля.
Примечательно, что в зимний период шум шаровой опоры – допустимое явление, возникающее вследствие того, что смазка еще не успела разогреться. Но если спустя некоторое время шум так и не исчезает, это говорит о неполадках.
Как работает?
Как вы поняли закрытый «шар» может вращаться в любую сторону, хоть крутиться. К цилиндрическому корпусу крепится неподвижное крепление, которое устанавливается в нужные элементы подвески – эта часть не подвижна. А вот верхний палец с резьбой закрепляется в движущиеся части, благодаря чему они могут поворачивать или вообще вращаться.
В старых заднеприводных машинах, например наших ВАЗ, шаровых было около 3 штук. Две располагались в лопухах и позволяли вращаться суппорту вместе с колесом. Одна располагалась в рулевой тяге и толкала колеса.
В подвески Макферсон, намного упростили схему. Тут как мы знаем сверху стоит опорный подшипник и он позволяет вращаться стойке и суппорту, а вот снизу осталась шаровая опора. Также есть и рулевые наконечники, которые толкают суппорта, заставляя колеса поворачивать. Здесь шаровых опор всего две штуки.
Также стоит упомянуть, что есть варианты и с четырьмя опорами, но они достаточно редкие, их не стоит рассматривать.
Сейчас могут пойти возражения – что шаровая опора и рулевой наконечник не одно и тоже. Ребята различия только в креплении корпуса, суть работы одинакова.
Если подвести итог по работе, то выходит следующее – вы поворачиваете руль, через рулевую рейку усилие переходит на суппорт, а для того чтобы он повернулся как раз и нужны шарнирные соединения, именно эту работу и выполняют опоры, рулевые наконечники и конечно же опорный подшипник.
Способы продления срока эксплуатации
Чтобы не растягивать материал, в статье «Срок службы шаровой опоры» я подробно описал рабочие методы увеличения ресурса этой детали.
Самое уязвимая часть — пыльник, поэтому для продления срока службы ему уделяют больше всего внимания. Мастера рекомендуют почаще его осматривать, особенно при езде в сложных условиях. При малейших признаках повреждения – менять. Заменить пыльник значительно проще, дешевле, чем всю шаровую опору.
В обслуживаемых моделях шарниров, для добавления смазочного материала, в изделии предусмотрено отверстие с резьбой, в которое вкручивается пресс-масленка. Для добавки масла используется специальный шприц. Для удобства обслуживания все работы проводят на подъемнике, смотровой яме.
Объем смазки не должен быть чрезмерным, иначе может разорваться защитный кожух опоры. Достаточно 2-3 качка рукояткой шприца. Вещество можно применять любое, но лучше выбрать водоотталкивающее, термостойкое, типа «Шрус».
В случае необслуживаемого шарнирного механизма, отсутствие специальной смазки, пресс шприца, отсрочить замену узла можно с помощью обычного моторного масла. Для этого его набирают в пластмассовый медицинский шприц с иглой, прокалывают резину колпака и вводят 2-3 кубика. Мера временная, но позволяет эксплуатировать транспорт до момента полноценного ремонта на СТО.
О других способах продления срока службы шаровых шарниров читайте в этой инструкции. Это касается опор и рулевых наконечников. Любой из представленных методов можно реализовать самостоятельно в гараже.
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 п ыльника 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.
Ответы на частые вопросы
Можно ли ездить на разбитой шаровой опоре? Можно, но недолго. Как говорилось выше, если она стучит, значит, появился люфт между «сухарем» и вкладышем. Со временем он будет увеличиваться. Как результат – поворотный кулак колеса «вырвет» шар из корпуса опоры, колесо «ляжет» набок, а машина на «пузо». Не стоит затягивать с заменой неисправных узлов, появились первые признаки неисправности шаровой опоры – едим на ее замену.
Что будет, если вылетит шаровая? Это происходит в движении, чаще всего при повороте. Колесо вылетает в сторону, машина теряет управляемость, ложится на «пузо» со всеми вытекающими последствиями. Можно попасть в ДТП или на серьезный ремонт, если повредятся другие элементы подвески, кузова или картер двигателя.
Видео по теме:
Как правильно выбрать новую шаровую опору:
Ремонт шаровой опоры
Существует несколько способов ремонта. Зачастую, шаровую опору заменяют новой. Замена опоры вместе с рычагом у большинства иномарок является очень даже недешевым удовольствием, так как цена одного рычага составляет не маленькую сумму, а есть и такие автомобили, у которых сложные много-рычажные подвески (до 5-ти только с одной стороны). Стоимость выполненных работ тоже будет достаточно высокая для нижнего рычага, и вдвое больше — для верхнего. Поэтому услуги реставраторов, которые занимаются ремонтом даже тех опор, которые меняют в сборке с рычагом, значительно востребованы.
Реставрация обходится намного дешевле, чем приобретение новой детали. Это особенно заметнее для опор, которые поставляются в сборе с рычагами. Для их восстановления могут использоваться различные технологии.
- Самая легкая – это переделка шаровой опоры в разборную, смена вкладышей из пластика и полирование пальца.
- Несколько трудоемкая технология – жидким полимером под давлением заполняется корпус. Далее этот полимер в зазорах застывает. Запрессованные опоры в рычаги сначала извлекают, а затем производят замену не оригинальными опорами.
Помните, что подобная экономия, быть может, станет причиной неприятностей на дороге, во избежание этого, рекомендуется использование все-таки новых узлов.
