Шаровые опоры: как они устроены и как их менять, диагностика неисправностей

Шаровая опора — один из основных компонентов подвески автомобиля. Несмотря на то, что данный элемент разрабатывался не одно десятилетие назад, он фактически не изменился и по-прежнему применяется, причем не только в подвеске, но и в других узлах вроде газового упора капота, развального рычага или рулевого механизма. Несмотря на то, что деталь, по сути, является расходной, она стала отличной альтернативой устаревшего шкворневого шарнира, отличающегося большим весом и ограничивающего управляемость.

Что такое шаровая опора в машине

как выглядит шаровая опора
Как отмечалось, шаровая опора это деталь, соединяющая ступицу колеса с рычагом подвески. Зачастую, речь об управляемых колесах, т.е. узел повсеместно применяется в передней подвеске. Использование шаровых опор позволило исключить перемещение колес в вертикальной плоскости и сохранить подвижность в горизонтальной.

К наиболее распространенным вариантам подвески можно отнести конструкцию, где колеса имеют по одной опоре, т.е. всего их две. Но в некоторых авто, в частности во внедорожниках, целесообразнее применять по две на колесо: верхнюю и нижнюю.

Нельзя не сказать о том, что некоторые машины оснащают не только передней, но и задней независимой подвеской, включающей многорычажную систему. Но такие варианты встречаются нечасто. Стоит отметить, что увеличение количества шаровых опор, несомненно, усложняет диагностику и конечную стоимость ремонта, но вместе с тем обеспечивает более длительную эксплуатацию, увеличивая надежность и снижая вероятность поломки.

Зачем нужна шаровая опора

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

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

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

Конструкция шаровых

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

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

Depositphotos_105132134_original

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 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.

Способы крепления

Основные отличия между современными сферическими шарнирами заключаются не столько в конструкции, сколько в способах крепления. Это связано с затратами трудоемкости при обслуживании, замене. Наиболее оптимальным вариантом, приемлемым для автовладельца, принято считать фиксацию корпуса шарнира к рычагу подвески за счет резьбового или заклепочного соединения. Способ позволяет при необходимости быстро демонтировать изношенный узел.

Способы крепления

Позже от подобного способа производители стали отказываться в пользу интеграции рычага в подвеску. Данная конструкция имела недостаток, так как приходилось менять рычаг в сборе, даже если он не изношен. Преимущество заключалось в облегчении конструкции. Хотя есть мнение, что подобную систему пролоббировали маркетологи в угоду увеличения прибыли от продажи запчастей, ведь требуется менять рычаг в сборе. Некоторые автопроизводители пошли на компромисс и отказались от жесткой фиксации к рычагу. Альтернативой выступило стопорное кольцо. Опору лишь впрессовывали в рычаг. Примерами служат автомобили Jeep Patriot либо Opel Zafira C. В таком случае для замены потребуется пресс или иной тип силового воздействия.

Фиксация на поворотном кулаке

Если опора располагается на рычаге, то ее могут крепить к поворотному кулаку. Такие особенности характерны для шаровой на рычаге. Конструкция может иметь три варианта:

  • резьбовой палец соединяется и крепится гайкой, которую необходимо шплинтовать;
  • для крепежа используется самоконтрящаяся гайка, в которой имеется внутреннее стопорное кольцо;
  • установлен стяжной болт, который встречается редко, например, на Hyundai Santa Fe с 2006 г.

Последний пункт является менее приемлемым, так как при поломке и необходимости в замене, может оказаться, что резьбы закисли. Негативным фактором служит необходимость в специальном клине, применяемом для разжатия концов кронштейна кулака, где зафиксирован палец шаровой. Порой даже в замечательных конструкциях подвески немецких машин прикипевшие болты создают много трудностей во время разборки. Спасти ситуацию не удается нагревом кулака или заморозкой болта. Даже десятитонное усилие от гидравлического пресса не позволяет выпрессовать болт. Приходится расставаться, например, владельцам Audi A6 с суммами эквивалентными 400-500 долларам. В отдельных случаях инженеры переносят шарнир на поворотный кулак от рычага. Хотя подобное решение не добавляет ремонтопригодности. Тогда есть несколько способов фиксации:

  • крепеж болтами;
  • запрессовывание;
  • в кронштейне кулака применение стяжного болта.

В каждом случае имеются как достоинства, так и недостатки.

Фиксация на поворотном кулаке

Признаки неисправности и причины выхода из строя

Основной причиной поломки шаровой опоры авто – разрыв и деформация резинового пыльника. Как говорилось выше, он служит защитой от внешних воздействий агрессивной среды на внутренние компоненты шарнира. Через него во вкладыш попадает грязь, песок от дороги, влага.

Так как шар опоры и полиуретановый вкладыш прижаты плотно друг к другу, и шарик находится в постоянном движении, песок, попавший в это пространство, служит абразивом, разрушающим поверхность вкладыша. Вода, которая тоже может туда попасть, вымывает смазку, что усугубляет ситуацию – трущиеся детали взаимодействуют на «сухую», это ускоряет выход из строя шаровой опоры машины.

Поврежденный пыльник – основная причина выхода из строя шаровой опоры автомобиля

После этого появляется люфт в корпусе шарнира и как следствие стуки и скрипы во время движения автомобиля.

Явным признаком неисправности – это скрип при езде, даже по ровной дороге. Этот признак является начальной стадией разрушения внутренней части шаровой опоры. Дальше будет хуже. С увеличением люфта между шаром и вкладышем, появляются металлические стуки при проезде неровностей. Если их проигнорировать, то шарнир разобьется полностью и можно потерять колесо – из-за больших нагрузок, рычаг «вырвет» шар из корпуса и колесо отпадет.

Другие признаки:

  1. Большие усилия на руль при попытке повернуть колеса и сильный скрип при этом, доносящийся от одного из передних колес.
  2. Трудно удержать автомобиль по прямой траектории во время езды, так как появился значительный люфт между шаром и корпусом шарнира
  3. Неравномерный износ покрышек. Такой же признак проявляется при неправильной регулировке развала-схождения, поэтому его можно попутать с неисправностью шаровой опоры авто.

Причины поломки:

  1. Как говорилось выше – повреждение пыльника
  2. Механический износ внутренних компонентов опоры. Срок службы шаровых опор сильно разница от модели автомобиля. Например, на отечественных ВАЗах – 20 000-40 000 км, на современных иномарках – 100 000-150 000 км.
  3. Наши «великолепные» дороги. Ямы дорожного покрытия способствуют выходу из строя этого узла. При езде он испытываем большие нагрузку, если колесо попадает в яму, то шаровой шарнир получает сильный удар, что сокращает срок его эксплуатации.
  4. Малое количество смазки в корпусе шаровой. Заводы изготовители этих узлов мало закладывают ее при изготовлении шаровых шарниров, поэтому рекомендуется дополнительно смазывать их пи установке на авто. Это продлит срок службы, как это сделать – поговорим ниже.

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.

Методы диагностики

Есть также два способа, которые помогут более точно определить наличие или отсутствие поломки:

  • на слух. Попросите товарища раскачать ваше авто при выключенном моторе. Если опоры начнут стучать, требуется их снятие и ремонт;
  • с помощью раскачивания колес. Машину поднимаем на домкрате, после чего просим помощника до упора выжать тормоз. Немножко раскачиваем колеса руками. В случае наличия люфта, необходима замена опор.

Что такое шаровая опора в машине

Что приводит к поломке системе

Как правило, замена системы требуется в случае:

  • разрыва пыльника;
  • езды по плохому дорожному покрытию;
  • отсутствия необходимого количества качественной смазки;
  • стачивания пальца, что возникает вместе с ростом зазора и разбалтыванием элемента.

В среднем, срок службы опоры достигает 30-100 тыс. км пробега, так что долговечным элемент назвать трудно.

Что такое шаровые в машине

Пример замены шаровой опоры

Основное правило для замены шаровых – менять комплект, а не по отдельности. Это касается всех моделей машин. Работа выполняется в следующей последовательности:

  • Машина поднимается на домкрате или подъемнике;
  • Выкручиваются крепежные болты рычага (нужно приложить усилия и воспользоваться ВД-40, так как резьба часто прикипает). Они откручиваются не до конца;
  • Откручивается крепежный болт шаровой;
  • Выпрессовывается опора из кулака ступицы при помощи специального инструмента, но если его нет, то отлично поможет молоток и зубило;
  • Когда шаровая отсоединена от кулака, можно окончательно выкручивать рычаг;
  • Пока рычаг отсоединен, обращаем внимание на сайлентблоки (о том, что это такое и зачем их менять, рассказывалось отдельно
  • В рычаге шарнир фиксируется стопорным кольцом, а сверху надевается пыльник. Эти детали снимаются и шаровая выбивается из посадочного места;
  • Новая опора запрессовывается в рычаг, фиксируется стопорным кольцом, смазывается и надевается пыльник;
  • Рычаг подсоединяется к подрамнику и болты наживляются, но не затягиваются окончательно (чтобы впоследствии легче было выкручивать болты, на резьбу наносится нигрол);
  • Палец новой опоры направляется в сторону крепления в кулаке (нужно приложить для этого усилия);
  • Закручивается болт опоры до конца;
  • Опускается автомобиль и под его весом затягиваются крепежи рычага.

Процедура повторяется с другой стороной машины.

Как продлить срок службы шаровым опорам

Не всегда, производители опор закладывают достаточно смазки в корпус шаровой. Со временем эта смазка вымывается, если есть повреждения пыльника или происходит обычный износ во время эксплуатации, из-за нехватки смазывающего материала.

Чтобы продлить срок эксплуатации шарового шарнира, это касается и рулевых наконечников, нужно добавить небольшую порцию свежей смазки. В некоторых конструкциях шаровых предусмотрено отверстие, внизу корпуса. Оно обычно закрыто болтом-заглушкой. Оно нужно не только для диагностики состояния износа вкладыша и шара шарнира, а также для ее обслуживания.

Отворачиваем болт-заглушку. Вместо него вкручиваем масленку диаметром 6 мм. В разных моделях автомобилей, в силу конструктивных особенностей шарниров, диаметр масленок может быть разным, а в некоторых их нет.

Масленки (тавотницы) для набивки смазки в шаровые опоры автомобиля

Важно! Так как наибольшую нагрузку испытывают нижние шаровые, то именно в их корпусе предусмотрены отверстия для масленок (тавотниц), в верхних опорах их не найдете.

Берем шприц пресс-масленку, закладывает в него смазку, рекомендуется использовать смазку «Шрус», она более термостойкая и водоотталкивающая. Наставляем шприц на тавотницу и «набиваем» смазывающий материал в корпус шарового шарнира. Как это правильно сделать, на примере ВАЗ 2106, показано в видео ниже. Добавлять смазки нужно не много, чтобы пыльник опоры «не надулся» сильно, рукой прощупываете его, что в нем было свободное место для его рабочего хода. В противном случае при езде он разорвется.

Шприц-пресс для набивки смазки в шаровую опору автомобиля

Как смазать шприцом-прессом нижнюю шаровую опору:

Если уже появились скрипы, а под рукой нет специального пресс-шприца с масленкой, то продлить срок службы можно, сделав «укол» в шаровую. Берется пяти кубовый медицинский шприц, главное, чтобы игла была тонкой, набирается в него моторное масло, и прокалывается пыльник опоры. В него через шприц заливается небольшое количество моторного масла, как и ранее, прощупываем его рукой на предмет наполнения. Два кубика вполне достаточно, чтобы оживить шаровую опору. После этого, следует несколько раз покачать машину за крыло, с той стороны, где делали укол, чтобы смазка проникла в объем шара и вкладыша.

Важно! Последний способ – это лишь экстренная мера, чтобы доехать до СТО или купить новую деталь, чтобы самостоятельно заменить шаровую. Долго на неисправном узле ездит не нужно, могут быть серьезные последствия. Поэтому покупаем новую опору и меняем ее.

Видео на тему

Шаровая опора. Устройство, назначение, где стоит. ПОЛЕЗНО ЗНАТЬ!Диагностика шаровой опоры: пример исправного рычага.

Вывод

Научившись самостоятельно диагностировать неисправности шаровой опоры, автовладелец обезопасит себя в пути. Также по возможности требуется своевременно добавлять смазку под пыльник или проводить полную замену узла.

Источники

  • https://AvtoNov.com/%D1%88%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F-%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%B0-%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%8D%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5-%D0%B8-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D1%87%D0%B5%D0%B3%D0%BE/
  • https://www.kolesa.ru/article/sharovye-opory-kak-oni-ustroeny-i-kak-ih-menyat
  • https://mg.by/article/kak-proverit-i-opredelit-neispravnost-sharovoj-opory
  • https://DriverTip.ru/osnovy/chto-takoe-sharovaya-opora.html
  • https://koreec73.ru/elektrika/stuchit-sharovaya-opora-mozhno-li-ezdit.html
  • https://avto-cool.com/remont-avtomobiley/dlya-chego-nuzhna-sharovaya-opora-v-avtomobile
  • https://AvtoTachki.com/chto-takoe-sharovaya-opora-i-mozhno-li-ee-otremontirovat/
  • https://avtoyoutubb.ru/chto-takoe-sharovaya-v-avtomobile.php

[свернуть]