Перейти к публикации
  • abw.by
    abw.by

    Не думай о "гранатах" свысока, или Мифы о ШРУСах и реальные причины их поломок

    Шарниры равных угловых скоростей, или коротко ШРУСы, в автомобильном обиходе часто именуют "гранатами". Причина этого - внешнее сходство ШРУСов с боеприпасами из арсенала "карманной" артиллерии. Однако факт и то, что после поломки ШРУСа автомобиль дальше своим ходом не поедет или может и вовсе потерять управление, из-за чего в народном названии этого узла трансмиссии есть определенный зловещий смысл.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    ШРУСы являются обязательной принадлежностью машин с передними ведущими колесами, но широкому применению в автомобильной технике такие шарниры обязаны не только переднему приводу, но и отказу от зависимых подвесок в пользу независимых.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Поэтому помимо переднеприводных автомобилей ШРУСы нетрудно отыскать и в машинах с задним или полным приводом.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Даже в карданных передачах, где с обязанностями соединять друг с другом агрегаты трансмиссии, валы которых несоосны, по идее могли бы справляться обычные карданные шарниры с крестовинами, ШРУСам тоже нашлось место.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Шарниры с крестовинами не обеспечивают то самое равенство угловых скоростей, благодаря которому ШРУСы стали такими востребованными. В карданных шарнирах при постоянной угловой скорости ведущего элемента вращение ведомого каждую четверть оборота то ускоряется, то замедляется. Из-за этого в шарнире возникают пульсирующие нагрузки, которые, если образно уподобить их повторяющимся ударам молотка, при увеличении угла "перелома" между ведущим и ведомым элементами и скорости вращения возрастают до величин, способных очень быстро вывести шарнир из строя.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Это врожденный недостаток конструкций с крестовинами, из-за которого такие шарниры в технической литературе часто называют несинхронными, а ШРУСы - синхронными. Устранить несинхронность можно, если спарить в единый узел два одинаковых шарнира с крестовинами так, чтобы их вилки лежали в одной плоскости, и соблюсти условие равенства углов "перелома" в каждом из них. Однако сдвоенный карданный шарнир громоздок, что создает проблемы с его размещением в том месте, где ему предстоит работать, а его отдельные части, даже работая "спина к спине", остаются подверженными циклически повторяющимся нагрузкам, которые сказываются на долговечности шарнира, прежде всего при работе с высокими оборотами.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Такие особенности резко ограничивают сферу применения сдвоенных шарниров и делают ШРУСы незаменимыми везде, где оси узлов трансмиссии, между которыми требуется передавать крутящий момент, изменяют во время движения взаимное расположение на угол свыше 7-10 градусов, и при этом нужна компактность в сочетании с высокой надежностью.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Среди ШРУСов, пробовавшихся на роль заменителей сдвоенных шарниров с крестовинами, самыми удачными оказались шариковые конструкции. Они и получили наибольшее распространение.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    В таких шарнирах крутящий момент передается шариками, которые в зависимости от угла между приводным валом трансмиссии и хвостовиком ШРУСа перекатываются по канавкам, нарезанным на внутренней и наружной обоймах шарнира.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Форма канавок должна быть такой, чтобы в каждый определенный момент времени шарики занимали положение, при котором выполняется условие равенства угловых скоростей ведущего и ведомого элементов шарнира.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Это не избавляет ШРУС от увеличения нагрузок по мере увеличения угла "перелома", зато устраняет пульсацию нагрузок, которая досаждает шарнирам с крестовинами. Кроме того, крутящий момент независимо от направления вращения оси передается всеми шариками, что увеличивает долговечность ШРУСа.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Если переднему приводу все-таки за что-то и надо отдать должное, то лишь за то, что именно ШРУСы передних полуосей чаще всего напоминают владельцам автомобилей о существовании двойного смысла в народном названии этих шарниров. А из двух ШРУСов передней полуоси, наружного и внутреннего, неоспоримое первенство зваться самой неспокойной из автомобильных "гранат" принадлежит первому.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Связано это с условиями работы наружного ШРУСа. Поскольку колесо, которому благодаря ШРУСу передается крутящий момент, является не только ведущим, но и направляющим, в отличие от всех других ШРУСов, используемых в автомобилях, этому шарниру приходится работать с наибольшими углами между ведомым и ведущим элементами. Поэтому и нагрузки, которыми наружные ШРУСы передних полуосей испытываются на прочность, тоже достигают наибольших величин.

    Такая ситуация объясняет существование рекомендаций во время эксплуатации автомобиля избегать резко трогаться с места при вывернутых колесах, ведь в эти моменты нагрузки на ШРУСы максимальны.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    И этим же объясняется, почему о готовности подтвердить право называться "гранатой" ШРУС начинает сигнализировать хрустом, повторяющимися щелчками или стуками именно тогда, когда машина трогается с места с полностью вывернутыми колесами, либо при резких поворотах автомобиля. Свойство изношенных ШРУСов подавать звуковые сигналы о своем состоянии используется для их проверки при покупке подержанного автомобиля.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Наверняка на надежности ШРУСов сказываются и условия движения автомобиля. И опять-таки наружный ШРУС находится в более неблагоприятном положении, чем внутренний ШРУС этой же полуоси. Конструкция внутренних ШРУСов предполагает, что они должны компенсировать изменение расстояния между колесом и редуктором главной передачи, возникающее из-за перемещения колеса относительно редуктора при проезде дорожных неровностей. Поэтому шарики внутреннего ШРУСа могут свободно перемещаться вдоль оси шарнира. У шариков наружного ШРУСа такой же свободы перемещения нет. В результате они оказывается между молотом, роль которого исполняют ямы и ухабы, и наковальней.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    И все же в наибольшей степени работоспособность и долговечность ШРУСов зависит от герметизации внутренней части шарнира. Времена, когда директор НТЦ АО "Москвич" С.М.Круглов мог в интервью спокойно заявить, что для каждого выпущенного на АЗЛК "Москвича-2141" приходилось делать в среднем три комплекта ШРУСов, чтобы в процессе эксплуатации можно было заменять те, что выходили из строя, давно канули в Лету, как канул в нее же и АЗЛК. Срок службы нынешних ШРУСов сопоставим с ресурсом автомобиля до капитального ремонта.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Во всяком случае так утверждают компании, занимающие лидирующие позиции в производстве ШРУСов. С ними можно было бы согласиться, если учесть, например, сколько могут выдерживать без замены ШРУСы задних полуосей в автомобилях с задним и полным приводом, а также не учитывать, какой пробег подразумевают под сроком службы производители, а какой - белорусское сообщество владельцев подержанных автомобилей. Однако когда не все ладно с защитой ШРУСов от проникновения грязи, говорить о долговечности "железа" приходится лишь с оглядкой на надежность пылезащитных чехлов.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Пыльник и есть самое слабое место ШРУСа. Каким бы качественным ни был материал, из которого пыльник изготовлен, со временем он стареет и теряет эластичность. Ускоряют этот процесс действие температурных перепадов и агрессия антигололедных реагентов. В результате в материале пыльника образуются мелкие трещинки, которые когда-нибудь обязательно становятся сквозными.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Главные страдальцы - пыльники опять-таки наружных ШРУСов передних полуосей, что объясняется многократно повторяющимися сильными изгибами, сжатиями и растяжениями, которым подвергаются их гофры при поворотах направляющих колес во время движения.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Случается также, что грязь проникает под пыльник, если ослабли его крепежные хомуты или они были неправильно установлены при замене старого прорвавшегося чехла.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Влага, попав внутрь шарнира, вызывает коррозию, грязь ускоряет износ. Когда к контактным нагрузкам, сопровождающим перемещение шариков в канавках, добавляются ударные нагрузки, связанные с появлением коррозийных язв и увеличившихся из-за износа люфтов, "железо" ШРУСов долго не выдержит.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Чаще всего ШРУС выходит из строя в момент начала движения автомобиля с места, когда внешние нагрузки, действующие на детали шарнира, особенно велики, но если ШРУС "обрежет" во время движения на скорости, трудно сказать, чем это закончится.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    Словом, за пыльниками нужен глаз да глаз. Если повреждение пыльника обнаружить своевременно и незамедлительно заменить чехол, переставший выполнять защитные функции, ШРУС еще можно спасти.

    _%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0

    В запчастях пыльники продаются в комплекте с крепежными хомутами и тюбиком новой смазки. Цена набора - 5-6 у.е., в то время как покупка новой "гранаты" обойдется не меньше 25 у.е., а когда ШРУС идет с полуосью единым сборочным узлом - еще дороже. 

    Сергей БОЯРСКИХ
    Фото автора 
    ABW.BY





    Отзывы пользователей


    Нет комментариев для отображения



    Гость
    Вы не авторизованы. Если у вас есть аккаунт, пожалуйста, войдите.
    Добавить комментарий...

    ×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

      Разрешено не более 75 эмодзи.

    ×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

    ×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

    ×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.


×