Абсолютное мнение по поводу истории создания ШРУСА отсутствует. Суть одного из наиболее распространенных в том, что в 1927 году это устройство изобрел и запатентовал Альфред Рцепп. Поэтому, сам механизм среди любителей-профессионалов до сих пор называют шарниром «Рцеппа». Уже ближе к концу 60-х переднеприводные автомобили стали особо интересны для разработчиков практически сразу всех значительных автомобильных концернов. Интерес вызвала компоновка их кузова, неоднократно позволяющая предложить водителю и самим пассажирам максимум места в транспортном средстве.
Вот так для обеспечения привода на передние управляемые колеса, не лишая их возможности поворачивать, специалисты придумали такой сложный механизм как ШРУС. Аббревиатура обозначает «шарнир равных угловых скоростей». Деталь интересная, термин непривычный. Само устройство предусматривает решение следующей задачи – передачу равномерного вращательного движения от одной полуоси к другой, в случае если они расположены под углом друг к другу. Самое важное, чтобы расположение полуосей было под определенным углом. Его величина обычно терпит постоянные изменения, не превышая отметку в 70 градусов.
Конструкции шарнира равных угловых скоростей бывают разные, их существует сразу несколько. В настоящий момент существует несколько модификаций ШРУСа. Так, ШРУС шарикового типа является наиболее распространенным. Появился он впервые в двадцатые годы прошлого века. Популярным является кулачковый ШРУС, разработанный французским изобретателем Грегуаром. Тот запатентовал свое изобретение в начале двадцатых годов под именем «Тракта». Следующая разновидность ШРУСа - спаренный карданный. Сфера его применения – автомобили производства США тоже двадцатых годов. Речь идет о Cord L29. В том числе их использовали для трансмиссии французских автомобилей «Панар-Левассор» в 50-60-х годы. В настоящий момент он тоже применяется в схемах разных транспортных средств, которые не развивают достаточно высокую скорость, например, тракторы.
1. Назначение ШРУСа
ШРУС имеет свое предназначение. Его основная задача – передача равномерного вращения под углом. Так, шарнир равных угловых скоростей применяют для независимой подвески, что на передних управляемых колесах. Правда, здесь нужно соблюдать следующее условие – колеса должны быть ведущими.
Так как ШРУС – составная деталь, значит, помимо вращения он способен обеспечить угол поворота в пределах 70 градусов, позволяя его применять в конструкции ведущей оси.
Внутренний и внешний ШРУС
Попытаемся разобраться, что собой представляют в трансмиссии переднеприводных автомобилей внутренний и внешний ШРУСы. Речь пойдет не только об особенностях конструкции, но и механизме передачи вращательного движения от коробки переменных передач либо вала редуктора на ведущие колёса, требуя как минимум два шарнира на пути. Дело в том, что иметь по одному ШРУСу на каждое колесо оказывается мало, нужна их пара.
Поэтому, напомним еще раз, что сама конструкция необходима для обеспечения свободы передвижения вала. Внутренний шрус устанавливают внутри корпуса коробки передач, в то время как внешний у самого колеса. Оба шруса необходимы для успешного передвижения автомобиля. Однако, между ними существует определенное отличие, которое зависит от модели автомобиля.
Попытаемся разобраться, в чем же разница между ними. Во-первых, внутренний больше по размерам, поэтому и стоит дороже. Его основное предназначение – передача вращения от трансмиссии к валу. Внешний ШРУС должен вращать ступицу колеса, поскольку у него посадочные шлицы. Отсутствие достаточного количества свободного пространства неоднократно вынуждает специалистов сделать его в габаритах намного меньшим.
2. Устройство и принцип работы ШРУСа
Что касается стандартного набора составляющих шарнира, он следующий. Здесь всего четыре детали, поэтому сам механизм простой.
- корпус, похожий на сферическую чашу и ведомый вал;
Внутренняя обойма как сферической кулак и ведущий вал;
Сепаратор как кольцо, в котором есть специальные отверстия. Он необходим для удержания шариков;
Да и сами шарики – шесть штук.
Невзирая на то, что существует полное разнообразие конструктивных решений ШРУСов, неизменным остается их принцип работы. А именно, точки контакта, которые передают окружные силы. Они обязательно должны находиться в биссекторной полости, что проходит через биссектрису угла, которую образуют валы.
Попытаемся разобраться в том, как работает ШРУС. Однако, чтобы этот принцип работы понять, необходимо разобраться из каких компонентов он состоит и каким образом работает.
Процесс работы ШРУСа предусматривает следующие этапы:
1. На внутренней обойме и в корпусе есть сферические канавки. Их количество совпадает с числом шариков;
2. Удержать шарики вполне реально сепаратором, что расположен в векторном пространстве кулак-корпус. Дальше они перемещаются по внешнему диаметру канавок корпуса. Что касается внутреннего диаметра, здесь шарики перемещаются по канавкам кулака;
3. Вращая ведущий вал, можно передать усилие на обойму через кулак и шарики, что находятся в канавках. Дальше эта мощность передается на ведомый вал;
4. В результате изменения угла между ведомым и ведущим валами, шарики очень свободно перемещаются по канавкам, продолжая таким образом передавать усилие.
3. Достоинства и недостатки ШРУСа
ШРУС легкий, относительно надежный, в случае поломки заменяется просто. Его преимущество заключается в том, что в сравнении с иными аналогичными механизмами, благодаря помощи шарнира возможна лишь незначительная потеря мощности.
Недостаток ШРУСа - наличие пыльника в конструкции. Он необходим, чтобы сохранить чистоту устройства, одновременно выступая контейнером для смазки. Это его защитная функция.
ШРУС как раз расположен в таком месте, где невозможно его соприкосновение с иными посторонними предметами. Оказаться порван может и пыльник. Это может случиться в момент езды, например, переезжая препятствие, либо по слишком глубокой колее. Узнать об этом может только сам владелец авто. Обычно он об этом понимает, когда грязь уже находится внутри пыльника, попав туда через трещину. Таким образом, можно спровоцировать интенсивный износ. В том случае, если владелец авто уверен, что это случилось совсем недавно, шрус можно просто снять, хорошенько его промыв. Заменяя пыльник, его необходимо заполнить новой смазкой. В том случае, если неприятность произошла не недавно, ШРУС обязательно должен выйти из строя раньше времени.
Появление переднеприводных автомобилей в корне изменило представление о возможностях компоновки и использовании пространства кузова легкового автомобиля. Если в классической заднеприводной компоновке значительная часть пространства внутри салона занимали механизмы трансмиссии и продольно расположенный двигатель, то в переднеприводном автомобиле двигатель располагался поперек кузова, занимал в разы меньше места, а в комплексе с коробкой передач он составлял единый монолитный компактный блок, запросто располагающийся под капотом.
На фото ШРУС — шарнир равных угловых скоростей
Проблемы переднего привода
Все бы хорошо, только как передать вращение на передние колеса так, чтобы обеспечить значительную степень свободы ведущего колеса? Над этим вопросом задумывались не только автомобильные инженеры. Что такое ШРУС, узнали еще в 20-х годах прошлого столетия, когда был запатентован шарнир равных угловых скоростей, сокращенно ШРУС, французом Грегуаром. Конструкция его немного отличалась от современной, но суть была одна - передать крутящий момент под изменяющимся углом.
Он заменил громоздкую и архаичную систему карданного ШРУСа, используемого в Штатах на автомобилях Cord и на французских Panhar & Levassor, выпускающихся в 50-х годах. Когда производители убедились в надежности шарикового шарнира, появилась возможность наладить серийный полномасштабный выпуск переднеприводных автомобилей. Благодаря ШРУСу даже на машинах с приводом на задние колеса удалось применить разрезную конструкцию заднего моста и обеспечить полностью независимую подвеску правого и левого колеса.
Видеоролик о том, как работает ШРУС
Конструктивные особенности ШРУСа
Механизм действительно похож на ручную гранату РГД-33, поэтому его так ласково называют автолюбители, причем не только русскоязычные, но это предмет отдельного филологического исследования. Нас же интересует что такое ШРУС, и какое место он занимает в трансмиссии автомобиля. Чтобы упорядочить то, что мы узнали, подведем небольшой итог:
- Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) применяют в переднеприводных автомобилях для передачи крутящего момента на управляемые колеса.
- ШРУС способен передавать вращение и обеспечивать угол поворота колес до 73⁰ без потери крутящего момента и независимо от скорости и направления вращения.
- ШРУС имеет надежную и практически вечную конструкцию, долговечность которой зависит от качества обслуживания и качества материалов.
Несмотря на все свои особенности, ШРУС не полностью вытеснил карданную передачу. Его использование экономически неоправданно в том случае, если угол передачи вращения незначительный, а обороты невысокие. Тогда для удешевления конструкции применяют карданные шарниры. Их можно встретить на тракторах и сельхозтехнике. Но на ведущих колесах в автомобиле применяется только классический шариковый ШРУС.
Внешний и внутренний ШРУС
Подавляющее большинство переднеприводных автомобилей используют шарниры двух типов - внешний и внутренний. Внешний шарнир установлен у ступицы ведущего колеса, и у него самая сложная задача - обеспечить поворот колеса при передаче крутящего момента на него. Конструктивно он состоит из трех основных частей:
- корпуса;
- сепаратора;
- внутренней обоймы.
Внутренняя обойма имеет канавки, в которых находятся шарики, через которые и передается вращение. Внутренний ШРУС выполняет задачу попроще - он просто передает вращение от КПП к приводному валу. Но чтобы обеспечить его свободу передвижения в поперечной плоскости, внутренний шарнир имеет шлицы, в которых вал может беспрепятственно перемещаться. Это сделано для того, чтобы при работе подвески рабочая длина приводного вала могла меняться, компенсируя перемещение колеса при работе подвески и вибрации двигателя. Оба шарнира взаимосвязаны, но внешний ШРУС наиболее уязвим, поскольку подвергается несоизмеримо большим нагрузкам, чем внутренний.
Причины неисправностей привода
Все детали ШРУСа выполнены из очень качественной стали, которая может обеспечить ему долгий срок службы при качественной смазке. В таких условиях, в которых приходится работать шарниру, масляную ванну ему обеспечить невозможно, поэтому приходится пользоваться консистентными смазками.
Для удержания смазки на поверхности механизма применяется резиновый пыльник, который зафиксирован с двух сторон на приводе хомутами, и в идеале должен обеспечивать герметичность всего узла. Пыльник и есть Ахиллесовой пятой всего ШРУСа. Резина перетирается, и в смазку попадает пыль и грязь. Естественно, что это приводит к повышенному износу шарнира. Характерный хруст при вывернутых колесах может свидетельствовать о приближающейся замене шарнира.
ШРУС в народе называется «Граната»
Впрочем, не только пыльник может служить причиной поломки привода:
- Некачественные детали.
- Неоправданно агрессивный стиль вождения.
- Отсутствие или низкое качество смазки.
В случае выхода из строя деталь ремонту не подлежит. Единственное, что может продлить жизнь приводу, это замена пыльника, но при условии своевременного обнаружения прорыва или утечки смазки. ШРУС - деталь не из дешевых, поэтому стоит внимательнее относиться к его проблемным узлам, а в частности, к пыльнику. При аккуратном уходе шарнир может служить на протяжении всего срока эксплуатации автомобиля.
- Новости
- Практикум
Каждой семье по два автомобиля — новая эра в Южной Корее
Если в 1970 году в Южной Корее было всего 46 тысяч автомобилей, то в апреле 2016 года их насчитывалось 19,89 млн шт., а в мае - 19,96 млн шт. Таким образом, как поясняют эксперты, в этой азиатской стране наступила новая эра автомобилизации. Об этом со ссылкой на агентство «Ренхап» сообщает РИА...
Видео дня. Что такое настоящие сельские гонки?
Как правило, белорусские водители отличаются законопослушностью и размеренной манерой езды. Однако и среди них встречаются и такие, кто способен удивить не только местных гаишников. На прошлой неделе «Авто Mail.Ru» писал, как в Брестской области погоню с патрульным автомобилем устроил… пьяный пенсионер на мотоблоке. Затем мы публиковали видео преследования нетрезвого гомельчанина, ...
Въезды в подмосковные дворы перекроют шлагбаумами
Как рассказал министр транспорта Подмосковья Михаил Олейник, власти не дадут дворам жилых домов превратиться в перехватывающую парковку, сообщает m24.ru. По словам Олейника, самые проблемные участки с точки зрения парковки расположены вокруг домов вблизи железнодорожных станций или метро. Один из вариантов решения проблемы глава областного Минтранса видит...
Верховный суд разрешил движение СтопХам
Таким образом, суд удовлетворил апелляционную жалобу представителей движения, которые настаивали, что их не уведомляли о заседании суда, на котором был рассмотрен иск Минюста о ликвидации, сообщает РИА Новости. Сам лидер движения «СтопХам» Дмитрий Чугунов назвал решение Верховного суда «торжеством справедливости и здравого смысла» и заявил, что ждет восстановления юрлица...
Штрафы ГИБДД пустят на строительство дорог
Проект соответствующих поправок в Бюджетный кодекс разработало Министерство транспорта РФ. Как сообщают «Известия», благодаря изменениям субъекты федерации будут обязаны передавать дорожные платежи и штрафы в местные дорожные фонды. О подготовке соответствующей инициативы министр транспорта РФ Максим Соколов заявлял еще в апреле. Проект предполагает 10 видов платежей напрямую...
Синоптики посоветовали автомобилистам поменять резину
Об этом на пресс-конференции рассказал глава Гидрометцентра России Роман Вильфанд, сообщает агентство «Москва». По прогнозам синоптиков, ближайшие пять дней в столице будут более прохладными, чем в средние многолетние значения. Так, в субботу ночью температура опустится до минус 7 градусов. В целом отставание средней суточной температуры от климатической нормы составит 2-3 ...
Культовый внедорожник Toyota канет в Лету
Полное прекращение выпуска автомобиля, который до сих пор выпускался для рынков Австралии и стран Ближнего Востока, запланировано на август 2016 года, сообщает издание Motoring. Впервые серийный Toyota FJ Cruiser был показал в 2005 году на Международном автосалоне в Нью-Йорке. С момента начала продаж и до сегодняшнего момента автомобиль оснащался четырехлитровым бензиновым...
Новый седан Kia назовут Стингером
Пять лет назад на Франкфуртском автосалоне Kia представила концептуальный седан Kia GT. Правда, сами корейцы называли его четырехдверным спорткупе и намекали, что этот автомобиль сможет стать более доступной альтернативой Mercedes-Benz CLS и Audi A7. И вот, пять лет спустя, концепт-кар Kia GT трансформировался в Kia Stinger. Судя по фото...
Внедорожник GMC превратили в спорткар
телье Hennessey Performance всегда славилось своим умением щедро добавлять дополнительных скакунов «прокачиваемому» автомобилю, но в этот раз американцы явно поскромничали. GMC Yukon Denali мог бы превратиться в настоящего монстра, благо, что 6,2-литровая «восьмерка» позволяет это сделать, но мотористы Hennessey ограничились достаточно скромным «бонусом», увеличив мощность мотора...
Lotus выпустит кроссоверLotus выпустит кроссовер
Вообще-то первый кроссовер Lotus должен был появиться ещё несколько лет назад. В 2006 году на Женевском автосалоне был представлен концептуальный кроссовер Lotus APX (на фото), который через пару лет должен был перевоплотиться в серийную модель. Ещё через год была представлена его электрифицированная версия, но финансовые проблемы у малазийской компании...
Они появились в результате генетического моделирования, они синтетические, как одноразовый стаканчик, они практически бесполезные, как пекинесы, но их любят и ждут. Те, кто хочет боевую собаку, заводят себе бультерьера, кому нужна спортивная и стройная, отдают предпочтение афганским борзым, кому нужна...
Самый дорогой во всём мире автомобиль
В мире существует огромное количество автомобилей: красивых и не очень, дорогих и дешёвых, мощных и слабых, своих и чужих. Однако самая дорогая в мире машина одна – это Ferrari 250 GTO, именно 1963 года выпуска и только этот автомобиль считается...
КАК обменять свои автомобиль на новый, как обменять машину.
Совет 1: Как обменять свои автомобиль на новый Мечта многих автолюбителей — приехать в салон на старом автомобиле, а уехать на новом! Мечты становятся явью. Все больше оборотов набирает услуга обмена старого автомобиля на новый — trade in. Вам не...
Самая дешевая машина в мире – ТОП-52018-2019года
Кризисы и финансовая ситуация не слишком располагают для покупки нового автомобиля, тем более в 2017 году. Только ездить приходится всем, а покупать автомобиль на вторичном рынке готов не каждый. На то есть индивидуальные причины - кому происхождение не позволяет ездить...
Рейтинг надежных машин 2018-2019 годаНадежность, безусловно, является наиглавнейшим требованием к автомобилю. Дизайн, тюнинг, любые «навороты» – все эти ультрамодные ухищрения по степени своей важности неизбежно меркнут, когда заходит речь о надежности транспортного средства. Машина должна служить своему владельцу, а не доставлять ему проблемы своими...
КАК обменять старый автомобиль на новый, Покупка и продажа.
Как обменять старый автомобиль на новый В марте 2010 года в нашей стране стартовала программа утилизации старых автомобилей, согласно которой любой автовладелец может поменять свою старую машину на новую, получив от государства в лице МинПромТорга финансовую помощь в размере 50 ...
Какие машины в 2018-2019 году чаще всех покупают в России
Количество автомобилей на дорогах РФ постоянно растет – факт, который подтверждаются ежегодным исследованием продаж новых и поддержанных моделей. Так, исходя из результатов проведенного исследования, которое может ответить на вопрос, какие машины покупают в России, за первые два месяца 2017 года...
Самые угоняемые автомобили Москвы в2018-2019году
Рейтинг самых угоняемых машин в Москве остается почти неизменным в течение нескольких лет. Ежедневно в столице угоняется около 35 автомобилей, причем 26 из них являются иномарками. Самые угоняемые марки По сведениям портала «Прайм Страхование» наиболее угоняемые машины 2017 года в...
Быстрые автомобили являются примером того, что автопроизводители постоянно совершенствуют системы своих автомобилей и периодически ведут разработки по созданию совершенного и самого быстрого транспортного средства для движения. Многие технологии, которые разрабатываются для создания супер скоростного автомобиля, позже переходят в серийное производство...
- Обсуждение
- Вконтакте
Для стабильной передачи вращающего момента двигателя от КПП к ведущим колесам на переднеприводных автомобилях используется конструкция, которая состоит из полуосей и шарниров равных угловых скоростей (ШРУСов).
Принцип работы ШРУСов обеспечивает незначительные потери при трении, а также компенсирует ход передней подвески и поворотные движения передних колес в пределах до 70 градусов. Необходимая степень свободы обеспечивается за счет углов изгиба и осевого перемещения узла.
В процессе эксплуатации ШРУС испытывает постоянные нагрузки высокой интенсивности, поэтому для его изготовления применяются высокопрочные материалы, что в теории гарантирует ресурс по продолжительности сравнимый с полным сроком службы автомобиля.
Виды ШРУСов
Наиболее распространенными в автомобилестроении шарнирами равных угловых скоростей являются следующие виды:
- шариковый;
- трипоидный.
Также существуют другие конструкции ШРУСов, преимущественно узкоспециального назначения: кулачково-дисковые, спаренные, четырехшариковые типа «Вейсс».
Устройство шарикового шарнира
Шариковый шарнир равных угловых скоростей состоит из следующих деталей:
- чашеподобный корпус с внешней обоймой и валом,
- сепаратор (плоское кольцо со специальными отверстиями),
- сферическая внутренняя обойма (кулак),
- шесть металлических шариков,
- стопорное кольцо.
На поверхностях корпуса и внутренней обоймы нанесены делительные канавки. Их число равно количеству шариков. У внутренних шариковых ШРУСов канавки имеют прямую форму , что дает возможность деталям перемещаться вдоль оси для компенсации вибраций двигателя и подвески. Н аружные ШРУСы изготавливаются с радиусными канавками для увеличения возможного угла поворота привода при маневрировании автомобиля.
Шарики удерживаются сепаратором в необходимом положении между корпусом и кулаком. Момент вращения от дифференциала направляется через внутреннюю обойму на шарикоподшипники, которые передают усилие на внешнюю обойму и ведомый вал шарнира, заставляя крутиться колеса.
При изменении угла взаимного расположения валов (повороте руля) шарики перемещаются по направляющим канавкам, что обеспечивает непрерывное распространение усилия для движения передних колес.
Получить наглядное представление о конструкции шарнира можно из следующего видео:
Устройство трипоидных шарниров
Внимание! Различают универсальный и жесткий варианты трипоидного ШРУСа.
В корпус универсального шарнира вставлен вал с запрессованной трехпальцевой опорой. На опоре с помощью игольчатых подшипников закреплены три ходовых ролика с шаровой поверхностью. Ролики перемещаются вдоль оси по канавкам на внутренней поверхности корпуса. Особенности конструкции ограничивают применение данного варианта только в качестве внутренней гранаты.
Жесткий трипоид состоит из корпуса, в котором закреплена трехпальцевая опора с роликами. К опоре присоединяется вилка с тремя специальными пазами, в которых перемещаются ролики. Данный тип трипоида предназначен для установки со стороны колеса.
Применение ШРУСов в переднем приводе
Конструкция ходовой части любого переднеприводного автомобиля включает в себя четыре ШРУСа: по два на каждой полуоси (как на фото ниже). Внешние гранаты соединены со ступицей колеса, а внутренние вставлены в дифференциал.
В результате система «внутренний ШРУС - приводной вал - внешний ШРУС» обладает компактными размерами и обеспечивает нормальное постоянное вращение ведущих колес независимо от вибраций силового агрегата, отклонений полуосей, перемещений подвески, развала и схождения колес.
Важно! Особенности компоновки моторного отсека современных легковых автомобилей привели к необходимости использования различных по конструкции левого и правого приводных валов. Соответственно у многих моделей левый и правый ШРУСы не взаимозаменяемы.
Почему ШРУС хрустит
Все составные части шарнира изготовлены с минимальными допусками, и в собранном шарнире люфт между деталями отсутствует.
Со временем при движении шариков по делительным канавкам корпуса и внутреннего кулака образуется выработка, из-за чего между деталями появляются зазоры. Свободное перемещение шариков по увеличившимся канавкам вызывает характерные хрустящие звуки, которые сигнализируют о скором выходе гранаты из строя.
Также хруст может возникнуть при попадании инородных частиц между шариками и поверхностью обойм или при вымывании смазки из узла.
Чтобы не допустить попадания грязи, пыли и воды, граната герметично защищена пыльником из резины или полимерных материалов. Гофрированная форма защитного чехла обеспечивает сохранность пыльника при изгибах и растяжениях.
На фото ниже представлен левый внешний ШРУС METELLI для Пежо Бипер с пыльником и комплектом стопорных колец:
Для обеспечения эксплуатационного ресурса шарнира, его внутреннее пространство должно быть заполнено специальным смазочным материалом . Тип применяемой смазки зависит от конструкции детали.
Напоминание! Для продолжительной безотказной работы ШРУСа рекомендуется избегать больших нагрузок на привод в крайних положениях рулевого колеса, а также следить за состоянием защитных пыльников.
Рад видеть Вас на страницах сайта, дорогие читатель! Продолжаю серию публикаций, в которой я буду рассказывать об устройстве современного автомобиля. Ранее Вы наверняка читали статьи: и . Сегодня речь пойдет о неотъемлемой части любого переднеприводного автомобиля, я подробно расскажу, что такое ШРУС.
Всего несколько десятков лет назад большинство автомобилистов не представляло о наличие данного узла. И это легко объяснить, так как практически все автомобили были заднеприводными и крутящий момент от редуктора к ведущим колесам всегда передавался под одним и тем же углом, так как задние колеса на большинстве транспортных средств не являлись управляемыми. И многие из Вас помнят неотъемлемую часть заднеприводного авто – неразрезной мост.
Но время заднеприводных автомобилей, по крайней мере в массовом сегменте, давно и безвозвратно прошло и переднеприводные автомобили, в силу их ряда преимуществ «захватили» рынок.
У переднеприводных авто передние колеса являются одновременно и ведущими и управляемыми и при таком положении вещей крутящий момент от двигателя на ведущие колеса передается под постоянно изменяющимися углами.
Чтобы обеспечить кинематически правильную передачу момента в конструкцию внедрили ШРУС.
Этот узел был разработан и запатентован достаточно давно – в середине 20‑х годов прошлого века, но широкое распространение получил лишь в конце 50‑х с появлением первых переднеприводных авто.
Шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы) применяются в автомобилестроении для привода управляемых ведущих колес с независимой передней подвеской. Их предназначение – обеспечение равномерного вращения колес при углах поворота до 60 градусов.
Многие «профессиональные» автомобилисты ШРУС называют гранатой, лично я не сторонник таких жаргонизмов, так как при описании узлов и агрегатов, должны применяться технические термины, а не гаражный сленг.
Разновидности шарниров, их устройство и принцип работы
Кулачковый
Имеет две вилки 2 и 6, насаженные на валы 1 и 7 или откованные с ними как одно целое; два полуцилиндрических кулачка 3 и 5, охватываемых вилками; диск 4, входящий в цилиндрические пазы кулачков. Эти шарниры обязательно работают попарно (внутренний и наружный), так как один создает неравномерность вращения, а второй устраняет её, то есть сам шарнир непосредственно ШРУСом не является, так как обеспечивает вращение валов с равной угловой скоростью только в паре. К недостаткам стоит отнести низкий КПД и склонность к перегреву, что исключает использование на современных легковых транспортных средствах.
Шариковые шарниры
Общее устройство:
- чашеобразный корпус, представляющий собой внешнюю обойму, вместе с валом
- сепаратор (кольцо с отверстиями, расположенными на равном удалении друг от друга, в котором удерживаются шарики)
- внутренняя обойма
- металлические шарики
- стопорное (фиксирующее) кольцо
Кстати забыл указать, что данный тип шарниров широко применяется на автомобилях в настоящее время.
Трипоидные ШРУСы
Данный шарнир состоит из корпуса (стакана) с запрессованным в него валом со шлицами. Хоть это и самая большая часть трипоида, но не самая основная. Основная – это трёхлучевая вилка, на лучах вилки смонтированы ролики, которые вращаются на игольчатых подшипниках. Вилка напрессовывается на шлицы вала, идущего от КПП.
На внутренней части корпуса присутствуют канавки, именно они и обеспечивают угол поворота ШРУСа.
Из-за конструктивных особенностей данный тип шарнира применяется только в качестве внутреннего.
Основные неисправности
После того, как мы рассмотрели возможные конструктивные исполнения шарниров с равными угловыми скоростями, можно подытожить, что в современных легковых авто применяются только шарниры, шариковые и трипоидные.
Вообще конструктивно ШРУСы весьма надежны и должны с легкостью выхаживать 100000, а то и все 200000 км. Но на практике встречается более ранний выход узла и строя, как например было у меня на предыдущем авто , внутренний правый ШРУС умер на 75 тысячах (подробнее в конце статьи).
Как человек теоретически подготовленный (учился 5 с половиной лет на инженера по специальности «Автомобилестроение» и несколько лет проработавший в этой теме), а также на своем авто столкнувшийся с поломкой шарнира я могу назвать основные причины поломок.
Все нагруженные элементы шарниров изготавливаются из высокопрочных материалов, детали изготавливаются с высокой точностью и новый шарнир не имеет люфтов и зазоров. Со временем трущиеся детали (ролики, шарики, корпус, сепаратор) изнашиваются и появляются зазоры.
Именно появившиеся зазоры и являются причиной двух основных неисправностей ШРУСов:
- Хруст
- Вибрация при разгоне автомобиля
Копнем еще глубже, а что же может привести к преждевременному появлению зазоров?
Шарнир должен быть герметично защищен от дорожной пыли и грязи, эту функцию выполняет пыльник, который изготавливается из резины и снаружи одевается на ШРУС.
В ходе эксплуатации на пыльнике образуются трещины, и даже порывы, соответственно его герметичность теряется, а попадающая в шарнир пыль выступает в качестве абразива и быстренько попадает к трущимся элементам, ускоряет их выработку и увеличивает зазоры.
Самое интересное, что предотвратить такую нелепую «смерть» ШРУСа, может только постоянный визуальный контроль за состоянием пыльников (хотя бы раз в 5–7 тысяч км. пробега). А многие ли из Вас это делают? Вот и я не делал, за что и поплатился.
Хочу дать совет, тем, кто вовремя обнаружил прорыв пыльника и планирует его замену. Пыльник должен на 100% закрывать ШРУС и быть герметичным. Оригинальные изделия весьма дороги и возникает соблазн снять пыльник и подобрать наиболее подходящий аналог. Не делайте этого, не повторяете мои ошибки, сэкономленная 1000 рублей, может в дальнейшем обернуться покупкой нового ШРУСа, который может стоить от 5 до 15 тысяч рублей.
Также обращайте внимание на смазку, особенно привередливы к ней подшипники трипоидного типа, так как там имеются игольчатые подшипники. Поэтому для закладки во внутренний ШРУС недопустимы смазки, имеющие твердые смазывающие добавки, а также в состав которых входит дисульфид молибдена, но для наружного смазка с дисульфидом молибдена допустима и скажу больше даже рекомендована. Как вы поняли, что еще одной причиной преждевременной «кончины» ШРУСА является неправильная смазка.
Хруст, также верный признак выхода ШРУСа из строя, сначала он появляется только на вывернутых колесах, потом дает о себе знать при малых углах и даже на прямых колесах. Причиной хруста может являться попадание грязи вследствие разрыва пыльника, а в некоторых случаях причиной может являться неудачный наезд на бордюр или попадание в яму на приличной скорости.
Моя жизненная история
Дело было так: при интенсивном разгоне начала появляться вибрация, после первых диагностических операций был приговорен подвесной подшипник правой полуоси (левая полуось короче и на ней нет подшипника). Поменял, вибрация стала меньше, но не пропала.
При дальнейшей эксплуатации вибрация стала усиливаться, тут то я как раз и обнаружил порванный пыльник на левом внутреннем ШРУСе. Сначала хотел отделаться малой кровью, то есть заменить смазку и пыльник. Это чуть продлило жизнь ШРУСу, но от вибраций естественно не спасло. На тот момент оригинальный шарнир стоил 7 тысяч, жаба естественно взяла свое и в итоге куплен ШРУС фирмы pilenga, который подошел по .
Когда мы разобрали привод, то очень сильно удивились, что шарнир не подходит, а точнее не подходит число шлицов. ШРУС был успешно отмыт и отдан в магазин, а я в расстроенных чувствах стал ездить дальше.
Так я и ездил на протяжении 7–8 тысяч км., пока вибрация не стала дикой и разгоняться свыше 90 км/ч, вообще было страшно. Теперь необходимость замены была на лицо и, позвонив в один из интернет-магазинов, за 7 тысяч рублей я нашел не то, что ШРУС, а привод в сборе, то есть 2 шарнира и ось.
Оформил заказ с доставкой, которая, кстати, была бесплатной, и вечером привод был у меня, я очень опечалился, когда мне его привезли, так как привод был той же марки pilenga.
В итоге все закончилось благополучно, во-первых привод подошел, а во-вторых второй ШРУС тоже был неисправен и очень хорошо, что я не купил только один шарнир. Отсюда следует два вывода: все необходимо делать вовремя и скупой платит дважды.
Теперь вы знаете всё о ШРУСах, их возможных неисправностях, а самое главное о профилактике этих неисправностей.
Автомобили, оснащенные передним приводом, в 60-х годах очень заинтересовали инженеров и разработчиков практически всех автомобильных брендов. Считалось, что такая компоновка кузовов дает возможность получить больше свободного места в салоне. Для осуществления этой идеи инженеры придумали достаточно сложный на тот момент механизм. Он позволял обеспечить вращение передних колес и управлять ими при более компактных размерах конструкции.
Как создавали ШРУС
Так как существует несколько видов шарниров угловых скоростей, то точно установить, какая конструкция была первой, очень трудно. Но есть мнение, что узел на основе шариков, один из популярных сегодня, был изобретен в 20-е годы.
Идея создания кулачкового механизма пришла в голову французскому изобретателю Грегуару. В начале 20-х он получил патент на это изобретение.
Спаренный карданный элемент равных угловых скоростей использовали преимущественно в американских моделях автомобилей и в системах трансмиссий французских «Панар-Левассор».
ШРУСы - что это такое?
ШРУС - это Его используются в конструкции независимой подвески на переднеприводных автомобилях. Это деталь обеспечивает не только энергию вращения, но и позволяет управлять поворотом колес. Так, этот узел позволяет выполнить поворот ведущего колеса на угол до 70 градусов. Деталь похожа на поэтому автолюбители так и прозвали этот шарнир.
Эта конструкция также встречается в автомобилях с задним либо полным приводом, но лишь в моделях с независимой подвеской. В этом случае задние колеса имеют возможность двигаться горизонтально и вертикально. Существует наружный и внутренний ШРУС. Что это за деталь, вы скоро узнаете.
Как устроены шарниры угловых скоростей
В зависимости от типа детали конструкция может быть различной. Однако зная, как работает ШРУС, что это за элемент, и какова его роль, можно сказать следующее. С одной стороны вал соединяется со а с другой - с дифференциалом. Шарниры равных скоростей отдают энергию вращения от мотора к ведущим колесам через подшипники.
Основные составляющие изделия - обойма и корпус. И на корпусе, и на обойме, расположенной внутри корпуса, нарезаны специальные канавки, где установлены шарики. Шарики очень жестко соединяют эти составляющие друг с другом, тем самым передавая вращение.
Благодаря большему рабочему углу, которым обладает (что это, вы уже знаете), угол поворота может доходить до 70 градусов. Диапазон возможностей внутреннего шарнира позволяет ему двигаться лишь на 20 градусов. Так, и внешне и внутренне изделие использует различные виды элементов. С внешней стороны приводной вал оснащается шаровыми, а вот с внутренней - треножными шарнирами.
Внешнее изделие состоит из обоймы, смонтированной на валу и с канавками по радиусу.
Корпус также имеет канавки. В них установлены шарики, с помощью которых передается крутящий момент.
Внутренние детали могут отличаться по своей конструкции в зависимости от модели автомобиля и вида подвески.
Так, на моделях ВАЗ канавки прямые, а не радиальной формы. На украинских ЗАЗах ролики смонтированы на трех шипах, вращающихся на игольчатых подшипниках.
В нашей статье мы рассматриваем ШРУСы. Что это такое, вы уже примерно понимаете, работают они в достаточно проблемных местах, ведь там всегда много грязи и пыли, поэтому они оснащены специальной защитой. Для этого используется защитный пыльник - это резиновая накладка, которая надежно удерживается на корпусе при помощи хомутов.
Достоинства и недостатки
Вы уже многое знаете про ШРУС (что это важные детали в конструкции автомобиля). Поэтому можно обсудить основные этих изделий. Среди преимуществ можно выделить такое свойство. При передаче энергии нет потерь в мощности, как это бывает при использовании других механизмов с другим принципом действия. Также среди достоинств - простая замены и невысокая стоимость.
Среди недостатков - конструктивные особенности пыльника. Ведь он выполняет сразу несколько функций.
Это защита механизма от грязи и контейнер для смазки. Недостаток такой детали, как ШРУС - что это соединение расположено там, где невозможно предотвратить его соприкосновение с другими предметами. Так, пыльник можно легко порвать, а без смазки «граната» быстро выйдет из строя.
Ресурс или немного об обслуживании
Ресурс этих деталей может зависеть от большого количества всевозможных факторов.
Чаще всего этот показатель бывает разным из-за особенностей строения, а также использования. И если конструкцию автовладелец изменить не может, то вот режим эксплуатации полностью в его власти.
Износ «гранаты» в естественных условиях неизбежен. Но зачастую возможности этих узлов резко уменьшаются по вине владельца автомобиля.
Кто-то любит стартовать, чтобы машина буксовала при вывернутых колесах. В этом положении наружные узлы находятся в частично зажатом состоянии - это повышенные нагрузки. Следствие - скорая замена.
Другие автовладельцы любят тюнинг. Иногда мощность двигателя увеличивается до серьезных пределов, что не ведет ни к чему хорошему. Чем больше крутящий момент, тем быстрее износ.
Пыльники
Еще одна группа водителей забывает проверять состояние пыльников. Есть фактор, оказывающий значительное влияние на сроки работы такой детали, как ШРУС. Что это смазка, догадаться легко. А значит, нужно регулярное обслуживание механизма. Если герметичность пыльника нарушится, то это не только вызовет загрязнение механизма, но и отсутствие смазки. Все это не лучшим образом повлияет на долговечность узла.
Чтобы продлить ресурс изделия, нужно регулярно следить за пыльником, а манера вождения должна быть более спокойной. Тогда этот узел прослужит долго.
