Шарниры равных угловых скоростей

Шарниры равных угловых скоростей

Схема ШРУСа:
ω1, ω2 — угловые скорости валов 1 и 2 соответственно;
α, β — угол шарнира;
О — точка контакта рычагов валов 1 и 2;
r1, r2 — радиусы вращения рычагов вала 1 и вала 2 соответственно;
OO’ — биссектриса угла ϕ

Передние ведущие колеса полноприводных и переднеприводных автомобилей являются также и управляемыми, т. е. должны поворачиваться, что требует использования между колесом и полуосью шарнирного соединения. Карданные шарниры неравных угловых скоростей передают вращение циклически и работают при небольших значениях углов между валами, что делает в этом случае их применение проблематичным. В этих условиях нашли применение синхронные шаровые сочленения, называемые шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС).
В переднеприводном автомобиле обычно используются два внутренних таких шарнира (связаны с коробкой передач) и два внешних (крепятся к колесам). Устройство этих шарниров можно представить так: в каждом шарнире имеются две главные детали — корпус и обойма, одна в другой. В этих деталях выполнены канавки с шариками, которые, по сути дела, жестко соединяют обе сферические детали, через них и передается вращение от двигателя к колесу. В то же время, двигаясь в канавках, шарики позволяют одной сферической детали поворачиваться относительно другой и при этом осуществлять поворот колеса. При всем многообразии конструктивных решений, в шарнирах равных угловых скоростей должен выдерживаться единый принцип: точки контакта, через которые передаются окружные силы, должны находиться в плоскости, проходящей через биссектрису угла между валами (в биссекторной плоскости).

Содержание

Cдвоенный карданный шарнир

Это условие можно обеспечить различными способами. Простейшее решение — объединить два обычных карданных шарнира неравных угловых скоростей так, чтобы ведомая вилка одного служила ведущей вилкой другого. Такая конструкция получила название сдвоенного карданного шарнира.
Первые конструкции сдвоенных шарниров в 20-х гг. прошлого века были довольно громоздки, не оставляли в ступице переднего колеса места для тормозного механизма, который приходилось перемещать к картеру главной передачи. Однако со временем сдвоенные карданные шарниры совершенствовались, становились более компактными и продержались на легковых автомобилях до 60-х гг. Для сдвоенных шарниров на игольчатых подшипниках характерен усиленный износ этих подшипников и шипов крестовины, так как благодаря преимущественно прямолинейному движению автомобиля иглы подшипников не перекатываются, вследствие чего поверхности деталей, с которыми они соприкасаются, подвержены бринеллированию, а сами иглы иногда сплющиваются.

Кулачковые карданные шарниры

Карданный шарнир «Тракта»

Кулачковые карданные шарниры:
а — шарнир «Тракта»,
б — дисковый

В 1925 г. на переднеприводных автомобилях появляется шарнир «Тракта» (позиция «а» на рисунке), состоящий из четырех штампованных деталей: двух втулок и двух фасонных кулаков, трущиеся поверхности которых подвергаются шлифованию. Если разделить по оси симметрии кулачковый карданный шарнир, то каждая часть будет представлять собой карданный шарнир неравных угловых скоростей с фиксированными осями качания (так же, как у сдвоенного карданного шарнира). В нашей стране был разработан кулачково-дисковый шарнир, который применяется на полноприводных грузовиках КрАЗ, Урал, КамАЗ.
Шарнир (позиция «б» на рисунке) состоит из пяти простых по конфигурации деталей: двух вилок, двух кулаков и диска.
Кулачковые шарниры благодаря наличию развитых поверхностей взаимодействующих деталей способны передавать значительный по величине крутящий момент при обеспечении угла между валами до 45°. Но трение скольжения между контактирующими поверхностями приводит к тому, что этот шарнир имеет самый низкий КПД из всех шарниров равных угловых скоростей. Следствием этого является значительный нагрев и задиры на деталях шарнира.

карданный шарнир «Вейс»

Шарнир с делительными канавками типа «Вейс»:
1, 5 — валы;
2, 4 — кулаки;
3 — шарики;
6 — центрирующий шарик;
7, 8 — фиксирующие штифты

Недостатки сдвоенных шарниров и шарниров кулачкового типа были толчком к поиску новых решений, и в 1923 г. немецкий изобретатель Карл Вейс запатентовал шариковый карданный шарнир с делительными канавками (типа «Вейс»).
Особенностью этого шарнира является то, что при движении автомобиля вперед движение передается одной парой шариков, а задним ходом — другой парой. Передача усилий только двумя шариками при точечном контакте приводит к большим контактным напряжениям. Поэтому он обычно устанавливается на автомобили с нагрузкой на ось, не превышающей 30 кН. В годы Второй мировой войны подобные шарниры производства фирмы «Бендикс» устанавливались на такие автомобили, как Виллис, Студебекер, Додж. В отечественной практике они применяются на автомобилях УАЗ, ГАЗ-66.
Сочленения типа «Вейс» технологичны и дешевы в производстве, позволяют получать угол между валами до 32°. Но срок службы из-за высоких контактных напряжений обычно не превышает 30 тыс. км.

Карданный шарнир «Рцеппа»

Карданный шарнир «Рцеппа»:
1 — биссекторная плоскость
2 — делительный рычажок

В 1927 г. появился шариковый шарнир с делительным рычажком (шарнир «Рцеппа»). Шарнир технологически сложен, но он более компактен, нежели шарнир с делительными канавками, и может работать при углах между валами до 40°. Так как усилие в этом шарнире передается всеми шестью шариками, он обеспечивает передачу большого крутящего момента при малых размерах. Долговечность его достигает 100–200 тыс. км.

Карданный шарнир «Бирфильд»

Шестишариковый шарнир с делительными канавками

Дальнейшей эволюцией этого подхода является шестишариковый шарнир типа «Бирфильд» с делительными канавками. Такой шарнир может работать при угле между валами до 45°. Шарниры этого типа имеют высокую долговечность. Основной причиной преждевременного разрушения шарнира является повреждение эластичного защитного чехла. По этой причине автомобили высокой проходимости часто имеют уплотнение в виде стального колпака. Однако это приводит к увеличению габаритов шарнира и ограничивает угол между валами до 40°. Данный тип шарниров широко применяется в карданной передаче передних управляемых и ведущих колес современных автомобилей. Он устанавливается на наружном конце карданного вала; при этом на внутреннем конце необходимо устанавливать шарнир равных угловых скоростей, способный компенсировать изменение длины карданного вала при деформации упругого элемента подвески. Такие функции совмещает в себе универсальный шестишариковый карданный шарнир (тип GKN).

Карданный шарнир тип GKN

Универсальный шестишариковый карданный шарнир GKN:
1 — стопорное кольцо корпуса внутреннего шарнира;
2 — защитное кольцо внутреннего шарнира;
3 — корпус внутреннего шарнира;
4 — упор вала;
5 — стопорное кольцо;
6 — обойма;
7 — шарик;
8 — упорное кольцо;
9 — сепаратор;
10 — наружный хомут;
11 — фиксатор внутреннего шарнира;
12 — защитный чехол;
13 — внутренний хомут;
14 — вал привода колеса;
15 — защитное кольцо наружного шарнира;
16 — корпус наружного шарнира

Осевое перемещение обеспечивается перемещением шариков по продольным канавкам корпуса, при этом, требуемая величина перемещения определяет длину рабочей поверхности, что влияет на размеры шарнира. Максимальный допустимый угол наклона вала в данной конструкции ограничивается 20°. При осевых перемещениях шарики не перекатываются, а скользят, что снижает КПД шарнира.

Карданный шарнир Loebro

Карданный шарнир Loebro:
1- Канавки с углом проточки 15-16°

Шарнир Loebro отличается от GKN тем, что канавки в чашке и кулаке нарезаны под углом 15-16° к образующей цилиндра, а геометрия сепаратора правильная – без конусов и с параллельными наружной и внутренней сторонами. Он меньших размеров, чем другие шестишариковые шарниры, кроме того, сепаратор его менее нагружен, поскольку не выполняет функции смещения шариков кулаков.

Пыльник ШРУС. Общая информация

Пыльник ШРУС — это защитный чехол, выполненный из резины или термопластика, защищающий ШРУС от попадания внутрь него воды и грязи и предотвращающий потерю смазки, находящейся внутри ШРУСа (о том, что такое ШРУС — смотрите здесь).

Пыльник рулевой рейки — это защитный чехол, выполненный из резины или термопластика, защищающий рулевую тягу от попадания на неё воды и грязи и предотвращающий потерю смазки, находящейся в области её шарового шарнира. Пыльник рулевой рейки защищает от воды и грязи не только рулевую тягу, но и саму рулевую рейку.

Классификация пыльников ШРУС.

По локализации в автомобиле:
1. Передние пыльники ШРУС (установлены на передних приводах).

1.1. Передние наружные пыльники ШРУС (установлены возле колеса).
1.2. Передние внутренние пыльники ШРУС (установлены возле АКПП, редуктора или раздатки)

2. Задние пыльники ШРУС (установлены на задних приводах).
2.1. Задние наружные пыльники ШРУС (установлены возле колеса).
2.2. Задние внутренние пыльники ШРУС (установлены возле редуктора).

По материалу, из которого изготовлены пыльники ШРУС:
1. Резиновые пыльники ШРУС.
2. Термопластиковые пыльники ШРУС.

По изготовителю пыльников ШРУС:
1. Оригинальные пыльники ШРУС (изготовлены фирмой, выпустившей автомобиль).
2. Дубликатные пыльники ШРУС (изготовлены сторонними предприятиями).

Классификация пыльников рулевых реек.

По расположению:
1. Левый пыльник рулевой рейки.
2. Правый пыльник рулевой рейки.

По материалу:
1. Резиновые пыльники рулевых реек.
2. Термопластиковые пыльники рулевых реек.

По производителю:
1. Оригинальные пыльники рулевых реек.
2. Дубликатные пыльники рулевых реек.

Исправное состояние пыльника ШРУС является необходимым условием исправного состояния самого ШРУС.
При повреждении пыльника происходит потеря смазки ШРУС через образовавшееся отверстие под действием центробежной силы во время движения автомобиля. Далее через отверстие в пыльнике происходит проникновение воды и грязи внутрь ШРУС, в результате чего он выходит из строя.
Исправное состояние пыльника рулевой рейки является необходимым условием исправного состояния рулевых тяг и самой рулевой рейки. При повреждении пыльника происходит попадание воды и грязи на шаровый шарнир рулевой тяги и рулевую рейку. В результате происходит повреждение и выход из строя рулевой тяги, и повреждение и поломка рулевой рейки.

Диагностика

Единственным методом диагностики состояния пыльников ШРУС и рулевой рейки является осмотр. При наличии несквозных трещин на поверхности пыльника, требуется заменить его на новый. При наличии отверстий в пыльнике, фрагментации пыльника или при сходе пыльника с посадочного места в большинстве случаев требуется менять ШРУС, так как даже непродолжительное воздействие грязи и воды вызывает его повреждение и выход из строя. Вышесказанное справедливо и в отношении пыльников рулевых реек. В случае несвоевременной замены изношенного пыльника рулевой рейки происходит поломка и выход из строя рулевой тяги, а в ряде случаев и рулевой рейки.

Рис 1. Демонстрирует порванный пыльник ШРУС. В такой ситуации скорее всего потребуется замена ШРУС.

Профилактика.

Ежегодное прохождение технического обслуживания автомобиля на квалифицированном автосервисе позволяет своевременно выявлять поломки и качественно их устранять. В случае своевременного обнаружения несквозных трещин достаточно заменить изношенный пыльник на новый. Эта процедура является надёжной профилактикой поломки таких дорогостоящих деталей как ШРУС, рулевая тяга и рулевая рейка.

Подбор пыльников ШРУС и пыльников рулевых реей осуществляется несколькими способами:

1. С помощью каталожных программ автопроизводителей. В большинстве оригинальных программ пыльники не представлены в виде самостоятельных деталей, а поставляются в виде ремкомплектов. В состав ремкомплекта помимо самого пыльника включается смазка, стопорные кольца, хомуты. Часто в состав ремкомплекта наружного пыльника включается и внутренний пыльник. Такое изобилие дополнительных элементов существенно увеличивает стоимость детали. На некоторых современных автомобилях производитель не поставляет пыльники даже в виде ремкомплектов, а предлагает приобретать привода в сборе. Использование оригинальных ремкомплектов пыльников ШРУС позволяет достичь максимального качества при проведении ремонта автомобиля. Отрицательной стороной является относительно высокая стоимость оригинальных ремкомплектов пыльников ШРУС.

Рис 2. Демонстрирует ремкомплект пыльников ШРУС на автомобиль MAZDA. На иллюстрации видно, что в состав ремкомплекта наружного пыльника ШРУС помимо собственно пыльника входят стопорное кольцо, два комплекта хомутов и два вида смазки для наружного и внутреннего пыльников:

2. С помощью каталогов дубликатных производителей. Некоторые дубликатные производители поставляют только пыльники, другие комплектуют пыльники комплектами хомутов, третьи – предлагают целые ремкомплекты. Положительным моментов при использовании дубликатных пыльников ШРУС является относительно низкая стоимость этих пыльников. Отрицательным моментов является более короткий срок службы дубликатных пыльников ШРУС относительно оригинальных пыльников. Так же отсутствие в большинстве дубликатных пыльников смазки, которую придётся приобретать дополнительно, так же в процессе сборки привода может потребоваться стопорное кольцо для ШРУСа, которое так же отсутствует в большинстве дубликатных пыльниках ШРУС.

3. Способ заключается в подборе пыльников ШРУС или рулевой рейки по образцу. Данный способ используется в нескольких случаях:
— покупатель успел демонтировать пыльник перед обращением в магазин и принёс его с собой.
— у покупателя нет возможности приобрести оригинальный пыльник и требуется подобрать дубликатный пыльник, однако у продавца в доступных ему дубликатных каталогах нет однозначной информации относительно того какой пыльник подойдёт к данному автомобилю.
— на автомобиле ранее был установлен контрактный привод и те пыльники, которые рекомендуются в каталогах к нему не подходят.

Примеры пальников ШРУС.

Рис 4. Оригинальный ремкомплект наружного пыльника ШРУС для автомобиля Toyota. Помимо собственно наружного пыльника в комплект входит внутренний пыльник, два комплекта хомутов, два стопорных кольца и два вида смазки.

Рис 5. Дубликатный ремкомплект наружного пыльника ШРУС фирмы Blue Print. В комплект входит пыльник, комплект хомутов и смазка.

Рис 6. Дубликатный ремкомплект наружного пыльника ШРУС фирмы Maruichi. В комплект входит пыльник и комплект хомутов.

Рис 7. Дубликатный ремкомплект наружного пыльника ШРУС фирмы Форсаж. В комплект входит пыльник и комплект хомутов. Пример импортозамещения:

Для того, чтобы передать нам изображения, замеры деталей либо другую оперативно требующуюся информацию, используйте программы Whatsapp, Viber или Skype. Контактный телефон:
8-913-715-57-58, 8-913-7-4444-69
skype: stars_novosibirsk

• Главная
• Как сделать заказ
• О компании
• Статьи / Видео
• Условия возврата
• Контакты

Во избежание неправильного подбора или перевода по справочникам номеров оригинальных и дубликатных запчастей, обязательно консультируйтесь с продавцами на предмет правильности вашего выбора ПРЕЖДЕ чем оплачивать заказ!
Цены на сайте обновляются раз в день.
Тем не менее, может возникнуть ситуация, когда обновление актуальных цен товаров происходит быстрее синхронизации с сайтом, поэтому конечную стоимость автозапчастей уточняйте у продавцов!

Как проверить ШРУС

Некоторые владельцы автомобилей не уделяют внимание ШРУСу до момента появления в нем серьезных проблем, игнорировать которые уже не получается. Зачастую происходит это по незнанию особенностей того, как проверить ШРУС на машине.

Если рассматривать назначение ШРУСа кратко, то это специальный шарнир, предназначенный для передачи крутящего момента от КПП автомобиля (независимо от того, МКПП или АКПП установлены на авто) на колеса. В переднеприводных или полноприводных авто передача с минимальными потерями происходит даже при существенных изменениях угла привода.

ШРУСы на автомобиле

Выход ШРУСа из строя может привести к блокировке колес в процессе движения, что послужит причиной серьезного ДТП. Соответственно, необходимо знать, как проверить ШРУС на исправность и периодически проводить их проверку.

Как проверить износ ШРУСа – причины и признаки износа гранаты

Шарнир равных угловых скоростей (в народе – граната) не выходит из строя одномоментно, за редким исключением. Среди основных причин выхода из строя ШРУСа отмечаются:

• Отсутствие или недостаточное количество смазки.
• Повреждение пыльника, из-за чего в деталь попадает грязь и вода, что ускоряет износ.
• Изначально низкое качество запчасти.
• Агрессивное вождение с резким стартом и торможением, выворот руля до упора в одну из сторон, буксировка тяжелых прицепов.
• Механические повреждения при преодолении неровностей на дороге.
• Естественный износ.

Изношенный ШРУС

Перед тем, как проверить неисправность ШРУСа, следует обратить внимание на факторы, которые могут указывать на наличие проблем:

• Хруст внешнего шарнира при повороте с вывернутым до упора рулем в момент трогания.
• Стук и вибрация внутреннего шарнира при прямолинейном движении – изначально при преодолении неровностей, в дальнейшем и при езде по ровной дороге.
• Появление маслянистых пятен на пыльниках.
• Образование незначительных рывков при начале движения и разгоне, особенно при условии нормальной работы двигателя, сцепления и КПП.

Протекающий пыльник ШРУСа

Особенно следует обратить внимание на хруст, который является признаком критического износа ШПУСа и сигналом к немедленной замене.

Как проверить внутренний ШРУС не снимая его

Есть несколько способов как проверить внутренний ШРУС на исправность без его демонтажа с автомобиля. Для реализации первого потребуется участок дороги с неровностями, расположенными таким образом, чтобы по ним можно было проехать одной стороной авто.

Внутренний ШРУС

Весь процесс проверки внутреннего ШРУСа в таком случае состоит из нескольких этапов:

• Автомобиль разгоняем до 15-20 км/час.
• После чего наезжаем одной стороной на неровности и прислушиваемся.
• Повторяем процедуру наезжая второй половиной авто на неровности.

На наличие поломки укажет стук в районе установки шарнира, а также усилившееся подергивание при дальнейшем разгоне.

Проезжаем яму одной стороной авто

Еще одним способом как проверить какой ШРУС хрустит из внутренних является вывешивание автомобиля на подъемнике. Процесс проверки состоит из таких этапов:

• Автомобиль полностью или его передняя часть вывешиваются, что позволяет создать критический угол и предельно увеличить нагрузку на внутренний ШРУС.
• Заводим двигатель и немного нажимаем на газ, чтобы колеса начали вращение.
• Внимательно слушаем с какой стороны раздается нехарактерный звук, что и позволит определить какой внутренний ШРУС вышел из строя – правый или левый.

Такими способами можно без лишних затрат проверить внутренние ШРУСы машины. Хотя более информативным будет проверка на СТО при наличии такой возможности.

Как проверить наружный ШРУС без снятия

Есть один простой способ как проверить внешний ШРУС без дополнительных вложений и с минимальными затратами времени.

Наружный ШРУС

Достаточно подобрать ровную площадку, на которой можно поездить никому не мешая. После этого выполняем такие действия:

• Выворачиваем руль в одну из сторон до упора.
• Начинаем плавное движение и прислушиваемся.
• Повторяем такую же процедуру с выворотом руля в противоположную сторону.

Выворачиваем руль до упора и едем

В таком случае как проверить какой ШРУС хрустит тоже дольно легко. При вывороте руля вправо в движении будет хруст может появиться в левом шарнире и наоборот.

Как проверить снятые ШРУСы

Простым способом как проверить снятые ШРУСы является их очистка от смазки и тщательный визуальный осмотр. Особенно в районе рабочих поверхностей – шариков, сепараторов. Должны отсутствовать трещины, сколы, оспинки и прочие следы, указывающие на износ.

Осматриваем ШРУС

Поврежденный ШРУС подлежит замене, поскольку металлические элементы детали не поддаются ремонту. В случае крайней необходимости можно поменять местами – в таком случае нагрузка ляжет на еще не изношенные поверхности, что позволит выиграть немного времени до проведения замены деталей. В процессе установки новых ШРУСов следует наполнить их новой смазкой и герметично закрыть их пыльником.

Что такое внешний шрус?

У подавляющего большинства легковых автомобилей, внедорожников и грузовых автомобилей повышенной проходимости передние колеса ведущие. Угловое положение этих колес постоянно меняется в двух плоскостях – горизонтальной (поскольку они управляемые) и вертикальной (от действия подвески), и в то же время они должны передавать крутящий момент (поскольку они ведущие). Следовательно, у всех этих автомобилей между колесом и приводом должен быть установлен шарнир.

Из-за «неизлечимых болезней» конструкции известный с незапамятных времен карданный шарнир, даже сдвоенный (как на заднеприводных автомобилях), для привода передних колес с независимой подвеской использовать не удалось. В начале прошлого века развитие переднеприводных автомобилей и внедорожников затормозилось до тех пор, пока не были отработаны конструкция и технология изготовления синхронных или гомокинетических шарниров, которые сегодня называют шарнирами равных угловых скоростей или просто ШРУС.

Все современные конструкции ШРУСов родом из 20–30-х гг. прошлого века.

Так, в начале 20-х гг. появились сдвоенные шарниры. Идея их создания проста – соединить «спинами» два кардана. Однако шарнир получился довольно громоздким и на легковых машинах после 60-х гг. не используется. Применяется до сих пор на грузовиках со всеми ведущими колесами, тракторах и строительной технике.

Кулачковые шарниры. В 1925 г. французский инженер-теоретик Жан-Альдер Грегуар получил патент на кулачковый шарнир «Тракта», который по лицензии ставился на французские и немецкие машины. У шарнира очень мал износ, он может работать при больших углах, но имеет низкий КПД. Эволюционировавший «Тракта» – кулачково-дисковый шарнир – и сейчас применяется в грузовиках с постоянным приводом на все колеса, где при мощном моторе потери на трение мало ощущаются.

В середине 30-х гг. немецкий инженер Г. Юнг, работавший в ДКВ, желая выйти из патентной зависимости от Грегуара, сделал свой шарнир. Он применялся на многих немецких машинах 30–70-х годов, последней из которых был «Трабант».

Шариковые шарниры. Еще в 1923 г. опять-таки немецкий разработчик Карл Вейсс получил патент на четырехшариковый шарнир. Этот патент вскоре был приобретен американской компанией «Бендикс». «Бендикс-Вейсс» имел врожденные недостатки, но все-таки получил широкое распространение, в том числе и на отечественных автомобилях УАЗ, ГАЗ-66, ЗИЛ-131 и их преемниках.

«Рцеппа». Однако лучшими, хотя и сложными в изготовлении оказались разработки Альфреда Рцеппы. Он оформил два патента 1927 и 1936 гг. Идеи, заложенные в них, позволили сконструировать шарнир, в котором крутящий момент передается шестью шариками. Он оказался компактнее «Вейсса», долговечнее его, мог работать при больших углах. Эта конструкция получила наибольшее распространение на современных легковых автомобилях. Лицензию на «Рцеппу» купили многие производители. Вторичную лицензию в 1975 г. купил ВАЗ для «Нивы». Эта лицензия дала начало производству всех отечественных ШРУСов.

«Трипод». Развитием идей Альфреда Рцеппы стал шарнир со сферическими роликами. Он более надежен, долговечен и не боится ударов. Шарниры «Трипод» бывают жесткие и универсальные. На легковых автомобилях универсальные шарниры «Трипод» могут использоваться в качестве внутренних – они работают при меньших углах, но допускают осевые перемещения промежуточного вала.

Это историческое отступление приведено здесь для того, чтобы показать, что сегодня автотранспорт использует большинство типов синхронных шарниров (кроме, может быть, шарнира Юнга): в легковых автомобилях прочно завоевали себе место неоднократно модернизированные «Рцеппа», «Трипод» и их производные. А на мощных тяжелых внедорожных автомобилях – кулачково-дисковые и сдвоенные. Кроме того, в последнее время ШРУСы активно используют для привода ведущих задних колес заднеприводных и внедорожных автомобилей. У этих ШРУСов свои особенности. Поэтому, чтобы не запутаться, сначала поговорим только о шарнирах переднеприводных легковых автомобилей.

Конструкция

Крутящий момент передается на колесо с помощью двух шарниров – внутреннего и наружного, соединенных промежуточным валом. Наружный ШРУС должен обеспечивать передачу момента при изменяющихся угловых направлениях, а внутренний должен допускать изменение длины всей передачи (аналогично шлицевому соединению в карданной передаче), чтобы компенсировать изменение расстояния от колеса до силового агрегата при работе подвески.

Практически во всех современных конструкциях наружный шарнир шестишариковый. Внутренний может быть либо шариковым, либо типа «Трипод».

Шариковый шарнир состоит из корпуса с наружной обоймой, внутренней обоймы, шести шариков и сепаратора, удерживающего шарики. Шарики размещены в канавках (дорожках) корпуса и обоймы. Внутренние и наружные шариковые шарниры конструктивно отличаются дорожками в корпусах и обоймах: дорожки под шарики во внутреннем шарнире прямые, а в наружном радиусные. Радиусные обеспечивают большой угол поворота, а прямые позволяют деталям шарниров перемещаться в осевом направлении, компенсируя колебания подвески. Шариковый шарнир требует обильной и постоянной смазки. Его герметичность обеспечивают резиновые гофрированные чехлы-пыльники. Во-первых, гофры сделаны для того, чтобы компенсировать поворот колеса, и, во-вторых, каждый раз, когда пыльник сжимается, он нагнетает свежую смазку к парам трения, обеспечивая обновление и перемешивание смазки.

В большинстве устоявшихся конструкций шесть шариков. Однако недавно американское отделение GKN и японская NTN практически одновременно предложили восьмишариковые шарниры. Главное здесь не число шариков, а иная геометрия «обкатки» внутри шарнира. Поэтому восьмишариковые компактнее и легче обычного. Более оптимальное распределение усилий внутри шарнира позволило снизить потери на трение. А это на Западе сейчас непременно сводят к экономии бензина и нормам на СО₂, поэтому ожидается, что восьмишариковый потеснит традиционную конструкцию.

ШРУС – это сложный, но при грамотной эксплуатации и хорошей смазке надежный и долговечный узел. У официальных дилеров гарантийный срок обслуживания 100 тыс. км, расчетный срок службы шарниров, изготовляемых для вторичного рынка, 120 тыс. км. Фактический срок определяется нагрузками на детали, состоянием дорог, стилем вождения, и обычно 150 тыс. км – это не предел для нормального изделия. Тогда возникает вопрос: если ресурс ШРУСа сравним с ресурсом автомобиля, то почему их делают в столь огромных количествах и они на вторичном рынке неизменно имеют очень хороший спрос?

Основных болезней у ШРУСов, собственно, только две. (Но какие!)

Во-первых, ШРУС плохо переносит удары. Аварии и плохие дороги – это первая причина повышенного спроса на узел, который при нормальной эксплуатации может пережить сам автомобиль. Неисправности ШРУСа редко появляются внезапно, обычно он «сигналит» стуками и щелчками в такт вращения колеса при поворотах с разгоном.

Во-вторых, шариковый шарнир совершенно не терпит утечки смазки и попадания внутрь воды и грязи. Разрыв резинового чехла смерти подобен. Поэтому все технические специалисты и рекомендации по эксплуатации дают очень правильный совет. При обнаружении разрыва не стоит откладывать посещение сервиса ни на день. Там, пока еще не поздно, должны снять, разобрать и промыть ШРУС. Если износ еще незначителен, то меняют смазку и ставят новые чехлы. Для этих операций выпускают многочисленные ремкомплекты, в которые входят чехлы и хомуты для их крепления, новая смазка и крепеж самого ШРУСа. А если процесс был запущен, то предстоит дорогостоящая замена шарниров. Все правильно, только вот как это сделать? Как вовремя заметить разрыв чехла?

Сошлюсь на собственный опыт. ШРУСы моей машины ни с какого боку не разглядеть. Клиренс ее (машины) 125 мм. Я при своих небольших габаритах при всем желании туда не влезу. Да и желания лезть под машину обычно ни у кого нет. Значит, ШРУСы и состояние пыльников можно разглядеть только на подъемнике или в смотровой яме. Как часто моя машина бывает на подъемнике? Раз в год. Если очень не повезет, то два. Значит, если я порвал чехол ШРУСа сразу после посещения сервиса, то до следующего ТО шарнир совершенно точно не доживет… Думаю, у других автовладельцев картина похожа.

Дорогостоящий узел, чудо инженерной мысли, великое технологическое достижение защищает от смерти копеечная резинка, состояние которой проконтролировать рядовому владельцу невозможно. Порвать чехол острой льдинкой в сугробе, веткой на даче или в лесу, а также чем-то метко вылетевшим из-под колеса на дороге или в результате контакта с бордюром тротуара при неудачной парковке может каждый. Разрыв чехла одинаково быстро угробит как высококачественный ШРУС с ресурсом 150 тыс. км, так и дешевое изделие, гарантия на которое не превышает 65 тыс. км.

Подозреваю, что, как с этим бороться, никто не знает или просто никто не хочет с этим бороться. Не хочет потому, что «спрос рождает предложение» и сотни заводов по всему миру в огромных количествах делают ШРУСы, защищенные теми же резинками. И по тому же закону рынка все эти ШРУСы находят своих потребителей, вынужденных менять «убитые» ШРУСы.

Впрочем, производители ШРУСов в этой ситуации виноваты меньше всех, поскольку они повторяют конструкцию, утвержденную производителями автомобилей.

Основные производители ШРУСов:

GKN Lobro, GKN Spidan – (GKN Service International GmbH – Германия). GKN – несомненный лидер рынка, поставляет свою продукцию на конвейеры чуть ли не всех мировых автоконцернов. GKN принадлежит 40 заводов, расположенных в 30 странах мира по признаку территориальной близости к производителям автомобилей. Ежегодно GKN производит 60 млн шарниров. Доля компании на мировом рынке ШРУСов составляет порядка 40%.

GSP (Китай). Компания GSP основана в 1985 г. в США. GSP – бренд экономсегмента. Каталог GSP – один из самых обширных: в нем можно найти ШРУС практически для любого массового автомобиля. Если ставится задача найти самый дешевый ШРУС для конкретной модели, чаще всего это будет именно GSP. Для того чтобы иметь возможность держать низкие цены, в 2002 г. все производство компании было перенесено в Китай.

LPR (Италия). LPR основана в 1952 г. Один из лидеров рынка. Имеет современную производственную базу.

Ruville. Торговая марка принадлежит компании Egon von Ruville GmbH, которая занимается поставкой запчастей на вторичный рынок. Под брендом Ruville выпускается продукция сторонних изготовителей, таких как SKF, Timken, Koyo, INA, SNR и др. То есть Ruville не производит компоненты на своих заводах, а размещает заказы у партнеров, при этом контролируя качество и обеспечивая конкурентную цену.

MAPCO. С 1977 г. головной офис MAPCO Autotechnik GmbH находится недалеко от Берлина, несмотря на то что основана компания была во Франции. Производство шарниров равных угловых скоростей и приводов в сборе налажено с 1995 г.

Metelli, Cifam. Компания Metelli S.p.A. основана в Италии в 1962 г. Производит компоненты тормозной системы, карданные валы, универсальные шарниры равных угловых скоростей. Бренд Cifam был создан Metelli S.p.A. в 1979 г. и сейчас принадлежит компании, хотя в течение 12 лет находился «в свободном плавании».

INTER BRAKES. Компания NUOVA TECNODELTA S.p.a. основана в 1963 г., с 1989-го входит в итальянский концерн OMR Group. ШРУСы для европейских автомобилей появились в ассортименте NUOVA TECNODELTA в 2003 г., вместе с приобретением компании INTER BRAKES.

SKF, GLO. Компания SKF Group (Швеция) основана в 1907 г., специализируется, помимо прочего, на создании технических решений и продуктов в области высокоточных подшипников и средств герметизации. С 2008-го в состав группы входит и другой известный производитель ШРУСов – итальянская GLO. На рынке существуют оба бренда.

Meyle. Компания Wulf Gaertner Autoparts AG (Германия) производит широкий ассортимент комплектующих для основных европейских марок легковых автомобилей. Работает на рынке более 40 лет.

Friesen. Компания Quinton Hazell Automotive Ltd. основана в Канаде в 1950 г. Производит широкий спектр приводных механизмов для основных европейских марок.

JP Group. Компания JP Group A/S (Дания) основана в 1976 г. Штаб-квартира, производство и склады находятся в датском городе Выборге. JP Group производит широкий ряд запчастей преимущественно для немецких автомобилей, а также предлагает продукцию сторонних компаний под своим брендом.

NTN. Японская компания, специализирующая на производстве подшипников и ШРУСов. Входит во французско-японское объединение SNR-NTN.

Finwhale. ШРУСы Finwhale разработаны компанией Grunntech таким образом, что они превышают требования производителей.

Masuma. Компания размещает заказы на свои изделия на заводах Японии, Кореи, Тайваня и КНР. ШРУСы Masuma отличаются высоким качеством и большой прочностью.

LYNX. Торговая марка LYNX auto принадлежит компании Akita Kaihatsu, которая в качестве коммерческой компании входит в производственное объединение NKN Ltd. (Япония). Ассортимент ШРУСов насчитывает 2500 наименований и покрывает 80% международного парка.

«БелМаг». ШРУСы «БелМаг» – это результат долговременного сотрудничества НПО «БелМаг» с ведущими европейскими поставщиками сборочных конвейеров. Наружный ШРУС имеет традиционную шестишариковую конструкцию, а внутренний – более современную – «Трипод», которая применяется в автомобилях ведущих мировых производителей.

Fenox. Деятельность международной ассоциации компаний Fenox сосредоточена на производстве широчайшего спектра компонентов автомобиля. В активе ассоциации 12 специализированных заводов. ШРУСы Fenox отличаются повышенной прочностью, их ассортимент охватывает всю линейку переднеприводных автомобилей российского производства.

HDK. Компания Himeji Daiichi Kogyo специализируется на производстве ШРУСов для японского и корейского рынков.

«Серп и молот». Саратовский завод «Серп и молот» – одно из старейших предприятий России. С 2008 г. производит ШРУСы для отечественных автомобилей. Поставщик ШРУСов для автомобиля «Шеви-Нива» на конвейер GM-AVTOVAZ.

И это далеко не все производители даже среди ключевых игроков рынка. Об особенностях продукции каждого бренда рассказы еще впереди.