Шаровая опора - значимая деталь ходовой части машины. Она сопряжена с рычагом подвески и ступицей колес . Элемент неразборной конструкции, имеет вид металлического конусообразного пальца с резьбой с одной стороны, и сферой с другой. Сфера (шар) способна вращаться, благодаря тому, что заключена в герметичной нише, которая покрыта полимерными материалами.
Противоположная часть шаровой опоры с нанесенной резьбой крепится к рычагу подвески и таким образом соединяет его со ступицей. Такая конструкция позволяет обеспечить подвижность каждого элемента ходовой за счет вращения сферы.
Внешняя часть шара прикрыта резиновым пыльником в качестве защиты от засорения механизма. Обычно материал, из которого производители изготавливают шаровые опоры - сталь.
Задачи шаровой опоры
Основным предназначением шаровой опоры является обеспечение горизонтального положения при вертикальном перемещении колес. Палец может изменять угол наклона под небольшие углы, одновременно производя вращательные и линейные движения.
Эксплуатация узла
Все элементы ходовой части подвергаются жесткой эксплуатации. Это же утверждение относится и к шаровой опоре. Большая часть транспортного средства с грузом и пассажирами, вес салона автомобиля опирается на небольшую поверхность сферы. Прибавим сюда высокий скоростной режим, неудовлетворительное состояние дорог и получим некоторое представление о тех перегрузках, которые испытывает узел.
Сколько шаровых опор в подвеске?
Чаще всего встречаются автомобили с передней подвеской, у которой две шаровые опоры по одной на колесо. Передняя подвеска внедорожников насчитывает до четырех таких узлов. Обычно две нижних и две верхних. Встречаются автомобили с тремя элементами на то же передней подвеске. Транспортные средства последних поколений с независимой многорычажной подвеской могут иметь шаровые опоры и на задней подвеске.
В априори, чем больше на вашем автомобиле шаровых опор, тем дольше служит каждая из них, так как веса распределяются равномерно и вероятность поломки значительно снижается. Однако это же и усложняет процесс диагностики и ведет к удорожанию стоимости ремонта.
Как выбирать шаровые опоры?
При необходимости купить шаровые опоры нужно помнить, что узел должен быть качественным ведь он испытывает чрезвычайные нагрузки. Поэтому лучше если покупка будет оригинального производства. Если по каким-либо причинам владелец автомобиля не может приобрести оригинальные запчасти от производителя, а ремонт необходимо произвести срочно, свои услуги предлагает
В одним из важных элементов является шаровая опора
, которая пришла на смену конструкции соединяющую ступицу колеса и рычаг под названием шкворень. Назначением шаровой опоры является сохранение колеса в горизонтальном положении во время вертикального перемещения, т.е. когда происходит его поворот.
Как работает шаровая опора
Благодаря конструкции шаровой опоры, которая состоит из конусообразного вращающегося и перемещающегося на небольшие углы пальца, вставленного в корпус с сферическим или грибообразным наконечником. Важно помнить, что на эту деталь приходится основная масса автомобиля, поэтому необходимо уделять особое внимание шаровой опоре во время проведения очередного . Также стоит знать, если на мелких неровностях дорого вы слышите слабое постукивание подвески в районе передних колес, скорей всего причиной этого стука является увеличившийся зазор между наконечником и внутренней части корпуса шаровой опоры, что свидетельствует о недопустимом ее износе. Эксплуатация автомобиля с разбитой шаровой опорой недопустима, так как при определенных положениях пальца и существующих нагрузках рычаг может отсоединиться от ступицы, с последующим отрывом колеса.
Чтобы шаровая опора прослужила дольше владельцу автомобиля, следует придерживаться следующих правил:
- При замене, покупайте шаровые опоры известных производителей
- Избегайте быстрой езды по неровной дороге
- Следите чтобы на пыльнике шаровой опоры не было трещин и повреждений в противном случае попадание на внутренние рабочие поверхности песка и грязи приведет к быстрому их износу.
Если стучит шаровая опора
Шаровые опоры в процессе эксплуатации испытывают серьезные нагрузки, так как в зависимости от места установки и конструкции подвески они могут нести на себе значительную часть массы автомобиля и выдерживают систематические удары при проезде неровностей. Основной причиной нарушения нормальной работы шаровой опоры является износ трущихся поверхностей, приводящий к увеличению зазора между корпусом и пальцем. В результате этого палец не только вращается, но и начинает перемещаться поступательно (по-простому – «болтаться» в корпусе). При чрезмерном износе шаровой ударные нагрузки способны привести к вырыванию пальца из корпуса. Как следствие – опора не удерживает колесо, и автомобиль «падает» на асфальт.
У вопроса, что делать с застучавшей шаровой опорой, мог бы быть однозначный ответ — менять на новую. Однако не всякую опору заменишь отдельно от рычага. Есть опоры, которые крепятся к рычагам болтами или заклепками, есть опоры, которые «вживлены» в рычаг, что при выходе опоры из строя предполагает замену рычага вместе с ней. Если стоимость отдельно меняющихся шаровых опор в зависимости от марки производителя, подразумевающей качество изделия, для распространенных у нас легковых автомобилей укладывается в среднем в ценовой диапазон от 10 до 50 у.е., то стоимость рычага в не самом лучшем с точки зрения качества с 50 у.е. только начинается. Это наряду с тем, что по прогнозному сроку службы 30-100 тыс. км шаровая опора не относится к самым долговечным узлам, делает востребованной услугу восстановления опор и реставрации рычагов, практикуемую некоторыми СТО, специализирующимися на ремонте подвески.
Шаровая опора являет собою элемент подвески передних (управляемых) колес автомобиля, который обеспечивает достаточно жесткое крепление с сохраняющим ограничение подвижности рычагов к колесной моментом. При непосредственном передвижении, ведущие, передние, колеса транспортного средства будут выполнять несколько функций: обеспечение движения автомобиля по дороге и допущение маневров, то есть поворачивание влево и вправо.
К положению колес касательно полотна дороги для обеспечения маневрирования и движения предъявляется несколько определенных требования:
- ровность в стойке колес;
Они должны катиться назад или вперед;
Быть легкоуправляемыми рулем;
Быть надежно закрепленными.
Именно все соответствующие составные этим условиям способна обеспечивать подвеска, шаровая опора в которой является основой, так как соединяет ступицу управляемого колеса с рычагами подвески.
1. История создания шаровой опоры.
Впервые шаровые опоры изобретались и использовались как альтернатива шкворневому механизму. В первые разы данные опоры были лишь конструкционной составной передней подвески, вследствие чего было возможным обеспечение поворота колеса автомобиля вокруг оси вертикальной. Конструкция стандартная в шаровой опоре, которая остается практически неизменной и в современном мире, разрабатывалась ученными-инженерами еще в средине прошлого века.
Весь технический прогресс и развитие привели к тому, что возникают определенные изменения в первоначальном устройстве опор шаровых, которые, по своей сути, не имели принципиально отличительного характера. Так, на смену половинкам корпуса, которые были штампованными и соединенными точечной сваркой, пришли литые опоры и разборные, которые имеют резьбовую крышку, являются обслуживаемыми и необслуживаемыми. Данные модификации вполне оправданы и полезны для современного автомобилиста. Сейчас, самая универсальная и распространенная конструкция необслуживаемой шаровой опоры состоит из: пальца с шаром, резьбы, корпуса со сферической выемкой. Пыльник, который надевается на палец, способен предотвращать попадание грязи и влаги в заполненный густой специальной смазкой корпус устройства.
Основная функция опоры шаровой заключается в обеспечении в момент вертикального перемещения колеса его фиксированное положение в плоскости горизонтальной. Сам шаровой палец способен вращаться в корпусе, при этом раскачиваясь самостоятельно на небольшие углы. Таким образом, в плоскости собственного крепления данная опора способна обеспечивать одновременные линейные и вращательные пальцевые перемещения.
Материалом для всех деталей шаровой опоры служит сталь. Для того, чтобы снизить трение всех рабочих соприкасающихся поверхностей, сферическое углубление корпуса покрывается пластмассой или другим материалом из полимера.
Тем не менее, существуют такие шаровые опоры, конструкция которых не предусматривает такого рода полимерное покрытие. Прежде всего это касается непосредственно отечественных автомобилей прошлого века. Дело в том, что все такие модели комплектовались посредством разнообразных шаровых опор, люфты в которых устранялись посредством подтяжки крышки.
В современном мире основными являются два способа крепления опоры шаровой. В первом случае устройство крепится болтами к рычагу, а во втором – запрессовывается в него. Так, при выходе шаровой опоры из строя, которая закреплена болтами, нужно будет заменить ее отдельным узлом, который можно приобрести его и установить, посредством приворота болтами к рычагу. Второй случай предусматривает замену рычага подвески с запрессованной и предустановленной шаровой опорой. Стоимость такого рода ремонтных работ будет достаточно высокой, так как в нее будет входить и стоимость рычага.
Большинство запрессованных шаровых опор устанавливается непосредственно на автомобили японского производства. Данные производители предлагают шаровые опоры, как отдельные узлы. Это будет намного дешевле, чем обычные устройство, хотя и качество будет у них не лучшее, так что закупаться несколькими устройствами на год-два придется.
Само устройство шаровой опоры, из-за своего непосредственного предназначения, эксплуатируется и работает в достаточно жестком режиме. Вся основная масса автомобиля будет опираться на небольшую площадь поверхности самого шара. При учете веса пассажира, груза в салоне автомобиля, высокой скорости и некачественных отечественных дорог, будет ясным, что все нагрузки и воздействия на данное устройства вырастут в разы. Что может привести к износу данного узла.
При выборе и покупке данной нагруженной детали, следует отдавать предпочтение только оригинальным производителям устройств. Автомобильный рынок полон торговых марок, которые выпускают неплохие аналоги оригинальных деталей. Тем не менее, выбирать нужно только те, которые хорошо себя зарекомендовали. Все производственные мощности, опыт, дают возможность отечественному автопрому обеспечить нормальный уровень качества. В результате можно получить надежные и достаточно крепкие шаровые опоры, которые не чуть не будут хуже, чем зарубежные аналоги.
3. Количество шаровых опор в подвеске.
Самый распространенный вариант – это передняя подвеска, которая имеет две шаровые опоры – по одной на каждое колесо. Некоторые транспортные средства, такие как внедорожники, имеют 4 шаровых опоры на передней подвеске, верхнюю и нижнюю. Самым редким является случай с тремя шаровыми опорами. Современные транспортные средства, которые имеют независимую многорычажную заднюю подвеску достаточно часто оснащаются шаровыми опорами и на колесах задних.
Множество шариковых опор обеспечивают их длительную и надежную службу, что снижает любую вероятность поломки до минимума. Тем не менее, такое же обстоятельство способно усложнять процедуру диагностики автомобиля, что значительно может увеличить всю суммарную стоимость ремонтных работ и деталей и запчастей.
4. Диагностика и замена шаровых опор.
Если при непосредственном повороте руля транспортного средства автомобилисту нужно прилагать особые усилия или возникает характерный скрип, то скорее всего возникли проблемы с опорой шаровой
. Кроме того об этом же будет свидетельствовать и возникновение стука при передвижении автомобиля на небольших скоростях при неровных поверхностях. Еще один признак выхода из строя опор шаровых – это виляние и неустойчивость передних колес при непосредственном передвижении по прямой. Иным признаком данной проблемы является неравномерный износ шин транспортного средства.
Вполне является ясным, что быстрая и качественная замена всего устройства шаровой опоры будет возможной лишь при помощи и эксплуатации профессионалов. Тем не менее, многие автолюбители отдают предпочтение собственному труду и работе. В современном мире вопрос о производстве шаровых опор черпает ответ в тезисе о том, что это высокотехнологический процесс, который позволяет добиваться высокой степени надежности и стойкости. Тем не менее, замена данного устройства является одним из самых распространенных видов ремонта автомобиля. Ситуация, конечно же, никоим образом не сможет измениться, пока не изменится качество наших отечественных дорог.
Подписывайтесь на наши ленты в
Шаровая опора была разработана задолго до появления первого автомобиля. Говоря проще, это шарнир, который вращается во всех плоскостях. К его недостаткам можно отнести ограниченность хода, а также некоторую недолговечность. Она, как правило, становится причиной некачественного материала. К сожалению, это касается и отечественного автопрома. Зачастую на коробке задекларировано до 30 000 - 40 000 ресурса, но шаровая опора начинает стучать уже через пару тысяч.
Кроме того, нельзя обвинить одного конкретного производителя, поскольку продукты одной и той же компании существенно отличаются по показанным результатам. В классической независимой используется по две шаровые опоры с каждой стороны. Они обеспечивают ход подвески и служат для того, чтобы колеса могли поворачивать. Стоит помнить, что такая схема применима только для поскольку при использовании поперечной балки шаровые заменены шкворнями.
Шаровая опора является самым уязвимым «органом» передней подвески, даже амортизаторы имеют больший ресурс работы. Кстати, износ первой существенно его снижает. Да и не только его, кроме этого, страдают все резинотехнические изделия, которые применены в подвеске. Так что следить за их состоянием обязательно. К сожалению, пока шаровая опора не застучит, ее никак не продиагностировать без разборки, что, собственно, и мешает.
Но не стоит откладывать лишь потому, что «хороший стук должен себя проявить». Это значит, что она может вылететь в самый неподходящий момент. Хорошо, если произойдет это летом в населенном пункте и на малой скорости. Даже при таких условиях ушибы неизбежны. Нижняя шаровая опора страдает больше всего, потому что на нее приходится почти вся масса автомобиля. При проваливании в яму она разгружается, а под действием пружины «выдергивается» в обратную сторону.
Такой сценарий рано или поздно вызывает износ, потому что возникает эффект наковальни, который выдержит не каждая марка стали. К сожалению, современные производители халатно относятся именно к этому аспекту производства, что и приводит к преждевременному выходу из строя. Шаровая опора ВАЗ стоит, как правило, 300 рублей, замена всех обойдется в 1200, притом, что работы выполнять придется самому. А время, возможно, даже травмы. Если учесть ресурс работы, то менять их приходится по два раза за сезон, в зависимости от режимов эксплуатации.
Хочется развеять миф о том, что шаровые опоры изнашиваются только на отечественных автомобилях. Дело в том, что большинство деталей производится по лицензии, а значит, они могут быть изготовлены в России или за рубежом. Например, во Франции имеется завод, который занимается поставками запчастей для «классики», помимо этого, они производятся еще для 27 марок мира. Качество зависит не от не от производителя, не от страны, в которой стоит завод, а от металла, из которого изготовлена та или иная запчасть. Для использования большинства из них самым важным является именно этот фактор. Но у каждого свое мнение.
Большинство автомобилистов наверняка слышали о шаровой опоре, но как она выглядит и где ее место в конструкции автомобиля не имеют представления. Целью настоящей статьи является ознакомление людей с устройством шаровой опоры, диагностикой ее неисправности и возможностью ее ремонта, для чего рассмотрим ряд вопросов:
1. Как устроена шаровая опора и ее назначение в конструкции авто? Как выявить неисправность шаровой?
2. Причины, приводящие к выходу из строя шаровой, и методы ее проверки.
3. Экстремальный момент - отрыв опоры.
4. Возможен ли ремонт (реставрация) шаровой? И насколько он надежен?
Как устроена шаровая опора?
Шаровой опорой называется очень важная деталь автомобиля, входящая в конструкцию подвески. Она состоит из металлического пальца с шарообразным концом с одной стороны и резьбой с другой, а также корпуса, заполненного полимером, в котором выполнено шарообразное гнездо. Своим шарообразным концом палец вставляется в гнездо корпуса без зазоров, что исключает малейшие люфты, однако палец при этом получает возможность перемещаться в разных плоскостях. На соединение корпус-палец надевается резиновый пыльник для предотвращения попадания пыли и грязи внутрь этого узла.
Резьбовым концом шаровая опора вставляется в соответствующее отверстие другой части подвески — рычага и, с помощью гайки, крепится к нему. За счет движения шарообразного конца в гнезде корпуса обеспечивается их взаимная подвижность. Стоит добавить, что бывают шаровые и без резьбового соединения.
Назначение шаровой опоры
Конструктивно шаровая опора расположена в системе поворотного кулака, являющегося частью передней подвески транспортного средства, на которую крепится колесо. Шаровая опора обеспечивает поворотному кулаку подвижность, необходимую для выполнения, при воздействии на рулевой механизм, поворотов автомобиля. В связи с этим, применение шаровой опоры в подобных узлах будет оправданным и разумным.
В конструкции многорычажной передней подвески присутствуют две шаровые опоры — верхняя и нижняя — с каждой стороны автомобиля (всего четыре, но бывает и шесть и восемь).
Передние подвески системы Макферсон имеют только одну нижнюю шаровую опору с каждой стороны авто.
Признаки износа шаровой
К наиболее явным признакам неисправности шаровой опоры можно отнести посторонний звук в подвеске во время передвижения автомобиля по неровному полотну дороги. Звук этот можно охарактеризовать как «чавкающий», что свойственно соударению металлических элементов конструкции о пластмассу.
Зимой в морозную погоду при движении машины можно услышать также скрип, издаваемый шаровой опорой. Такое возможно в случае порванного защитного пыльника, так как через трещины в резине внутрь шаровой опоры попадает влага и это способствует замерзанию смазки.
Причины, приводящие к выходу ее из строя
Шаровая опора по своему устройству весьма долговечна и ей, в общем-то, не страшны дороги (если конечно это не полоса препятствий) и время. Однако основными разрушающими факторами этого узла являются вода и грязь. Проникновение воды и грязи становится возможным при повреждении всего лишь вроде бы незначительной детали — защитного пыльника. Повредить его во время движения практически не возможно в силу его расположения. Чаще всего на пыльнике появляются мелкие трещины, образующиеся со временем (старение резины) или под воздействием климатических условий. Не следует исключать человеческий фактор — случайный разрыв инструментом, используемым при ремонте передней подвески.
Если вовремя выявить разрыв пыльника или наличие трещин от старения резины и заменить его, то на работе шаровой опоры это не отразится. Продолжительная же езда с поврежденным пыльником позволяет воде и грязи попасть внутрь опоры, что приводит к излишнему абразивному трению шарообразного наконечника о полимерный наполнитель и образованию полостей, как на поверхности шара, так и в полимере. Это в свою очередь способствует появлению люфта — явления весьма опасного и требующего принятия срочных мер по замене или ремонту шаровой опоры. Пренебрежение указанными действиями может привести к негативным последствиям вплоть до аварии.
Методы проверки шаровой опоры
Лучшим местом, где можно квалифицированно выявить возможные неисправности шаровой опоры будет автосервис. Однако проверка передней подвески возможна и в условиях личного гаража при наличии смотровой ямы или подъемника и при достаточном освещении.
Проверка опоры заключается в выявлении целостности пыльника и люфта на разрыв. В случае если при поврежденном пыльнике отсутствует люфт, требуется заменить только пыльник. При наличии люфта замена шаровой опоры обязательна в момент обнаружения. Ни о каком движении транспортного средства в таком состоянии речи быть не может — это опасно!
Экстремальный момент - вырывание шаровой при движении
Для понимания того, что происходит в момент обрыва шаровой опоры, следует припомнить ее функцию, заключающуюся в соединении поворотного кулака с нижним или верхним рычагом подвески. При обрыве связь разъединяется и в итоге у поворотного кулака остается только одна точка опоры и появляется возможность перемещаться в нескольких плоскостях, что практически делает управление машиной невозможным. Это приводит к тому, что колесо выворачивает во внешнюю сторону с неизбежным повреждением крыла и, возможно, дверей.
Иногда вырывание происходит при попадании колеса в яму в условиях высокой скорости движения. В такой ситуации от негативных последствий может уберечь только интуиция и опыт водителя, поскольку вывернутое колесо не позволяет нормально управлять автомобилем.
Возможен ли ремонт (реставрация) опоры? И насколько он надежен?
Нередко автовладельцы пренебрегают ремонтом шаровой опоры, предпочитая ему замену. Однако квалифицированный мастер, при наличии соответствующего оборудования и материалов в состоянии восстановить узел потерявший работоспособность. Причем затраты на ремонт вдвое, а то и втрое меньше чем на замену.
Шаровая опора, прошедшая ремонт, становится более износоустойчивой, и чаще всего имеет ресурс даже больше, чем новая. А это значит, что ремонт однозначно дешевле покупки новой опоры.
Само собой разумеется, что сам процесс восстановления опоры это ответственная операция, поэтому нужно вдумчиво относиться к выбору мастера. Производить же эту операцию самому, без соответствующих знаний, оборудования и подготовки не следует.