Автор Radek в Citroen Grand C4 Picasso 1.6 дизель

[abw.by]

НОВОСТИ - РАЗНОЕ

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

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

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

Просмотр полной новость