Шаровая опора
В результате втулка вырабатывается, и получаем помимо вращения шара еще и поступательные движения, которые проявляются в виде стука при езде по кочкам. В зависимости от степени износа шаровой опоры, помимо стука, неисправность будет проявляться в неравномерном износе шин, в неустойчивом движении автомобиля по прямой, в скрипе подвески при езде по кочкам.
Так как на дорогах нашей страны луж и ям все еще предостаточно, то маловероятно что шаровая опора погибнет своей смертью, т.е. от естественного износа. Срок службы шаровой опоры зависит от многих факторов и может колебаться от 15-20 до 100-120 тыс. км.
Обнаружить неисправную деталь можно без специального инструмента, понадобится только свободный доступ к узлу подвески и помощник, который должен будет раскачивать колесо, создавая нагрузки на испытуемые узлы. Для создания помощником большего усилия на узел, можно попросить его делать последовательные движения – ногой давит на верхнюю часть колеса, после тянет кузов машины на себя.
Если есть люфт в подвеске данного колеса, то он будет, как минимум, ощущаться ногой в виде стуков. Для определения источника стука надо положить ладонь на подозрительный узел (будь то одна из шаровых опор или болт крепления краба,) а пальцы на связуемый узел, и попросить помощника покачать, если есть люфт, то в большинстве случаев он отчетливо чувствуется рукой. По такому же принципу ищется люфт рулевых тяг и наконечников, только колесо качать не надо, в место этого помощник должен покрутить рулем короткими движениями создавая нагрузку для шарниров. Более точные значения люфтов можно определить только при помощи специального инструмента.
Если люфт обнаружен, надо менять! Если есть возможность, то замену следует производить оригинальными деталями от производителя. Да, это дорого, да часто приходится ждать заказ у поставщика, но оригиналы как правило служат долго и надежно. Но опять же – оригинал оригиналу рознь, как угадаешь. Часто, для популярных машин, встречаются китайские подделки которые после недельной эксплуатации дают люфт и чтоб не попасть на подделку, как правило, надо покупать у хорошо зарекомендовавших себя поставщиков.
На рынках имеется большое количество деталей заменителей, здесь тоже цены на порядок ниже оригинала, но качество зависит от совести производителя и перекупщика который жаждет насладиться максимальной накруткой на дешевые или даже забракованные на производстве запчасти. В этом случаи тоже следует иметь информацию о качестве деталей.
Ну а что же делать если необходимые запчасти уже как десять лет не выпускаются и если даже очень постараться, то найти замену разбитой шаровой не получается? Тогда остается вариант восстановления детали, и варианты тут могут быть разные…
Кризис, разразившийся в мире и затронувший практически все слои населения, подтолкнул автовладельцев к поиску более дешевых запасных частей т.н. лицензионных и одновременно направил инженерную мысль в тему восстановления узлов и агрегатов.
Не будем вдаваться в тонкости формирования цен на лицензионные китайско-азиатские запасные части (хорошее дешевым не бывает), а остановимся на восстановлении подвески
На сегодняшний день существуют две основные технологии:
– механическая разборка шарового элемента с заменой изношенных деталей
-безразборное восстановление по технологии SJR
В свою очередь каждый из этих двух видов технологий имеет свои нюансы и тонкости, которые обусловлены используемыми материалами, технической оснащенностью и квалификацией исполнителей
В рамках нашего обзора попробуем разобраться в плюсах и минусах обеих технологий
Выход из строя шаровой опоры происходит из-за механического износа пластикового вкладыша в паре трения металл-пластик, по мере истирания которого образуется увеличивающийся в геометрической прогрессии зазор, приводящий к образованию люфтов и, как следствие – стук подвески.
Основная идея восстановления – добиться плотного облегания шара пальца вкладышем с сохранением плотной посадки в теле рычага. Это порождает бесконечное разнообразие технических решений.
Более универсальная технология – технология SJR, эффект от применения которой тот же, что и удар молотком, но спектр восстанавливаемых шаровых значительно шире. При впрыскивании под давлением любого пластика в засверленное отверстие, расплавленная масса призвана заполнить зазоры между телом рычага и заводским вкладышем, однако на практике удается загнать очень небольшое количество массы, которая застывая, образует уплотняющую шайбу размером с двухкопеечную монету на задней части заводского вкладыша.
Неоспоримым достоинством этих двух методов является простота и скорость процесса, отсутствие требований к квалификации исполнителя и минимум оборудования и оснастки. Главный недостаток заключается в том, что желаемый эффект получается только на шаровых имеющих незначительный износ, отсутствие механической деформации и коррозии шара пальца.
Кроме того пора привыкнуть к тому, что восстанавливать все чаще приходится не немецкие запчасти, в которых и новый вкладыш не работал, а уж уплотнять его и подавно смысла нет
Поскольку 70% рычагов, которые попадают на восстановление, имеют критический износ, то вышеописанные терапевтические методы попросту неэффективны. Как же восстановить в хлам убитую шаровую? Вскрытие покажет!
Механическая разборка позволяет реально оценить состояние всех составляющих шаровой опоры. Технические решения, применяемые при механической разборке, хотя и кажутся разными, но принципиально условно подразделяются на два вида: разборка под «гайку» и разборка под завальцовку.
«Гайка» в чем-то копирует технологию, применяемую в МТЗ, где можно раскрутить наконечник, взять новый ремкомплект, и получить практически новое изделие. Очень удобно, практично, но всегда есть «но». В основной массе тела рычага не хватает для размещения всех компонентов, поэтому приходится приваривать к рычагу трубу с нарезанной резьбой.
В рычагах из силумина этот метод приобретает поистине уродливые формы в виде наваренной аргоном лепешки, про чугунные рычаги можно даже не рассуждать. Еще один существенный минус исключающий применение этого метода в некоторых случаях, это изменение геометрических размеров за счет привариваемой части, которая может создать проблемы, как при установке, так и в процессе работы подвески. Если рассматривать рычаги с обратным пальцем, например нижний рычагAUDI Q7, то там этот метод неприемлем по умолчанию.
Завальцовка применима практически во всех случаях, поскольку геометрические размеры не изменяются, внешний вид рычага вполне презентабельный, однако для качественной, а главное безопасной эксплуатации необходимо жесткое соблюдение технического регламента и наличие соответствующего оборудования
Теперь о том, что внутри: основная масса восстановителей, не обремененная оборудованием, работает на бэушных вкладышах, для приведение которых в рабочее состояние применяются разнообразные подмотки, резиновые шайбы и прочие уплотнения, и весь этот винегрет заклепывается под молоток.
Более продвинутые реставраторы используют капролоновые вкладыши, состоящие из двух частей: центрирующей шайбы и пятки, по которой скользит палец, обеспечивая плавный ход пальца за счет стабильных характеристик материала. Капролон – это полиамид 6,но в виде прутков отлитых в заводских условиях и работа с ним не требует специальных знаний в области литья пластмасс. Для работы с ним достаточно токарного станка и определенной квалификации токаря. Конструкция вкладыша напоминает заводской вкладыш несущего рычага от Mercedes W220 и вполне жизнеспособна, но температурные режимы всех полиамидов до +70, а в жаркие месяцы температура в зоне работы шаровой иногда превышает этот параметр, что приводит к появлению скрипов и подклиниванию пальца
Современная технология литья вкладыша в ремонтный размер позволяет добиться параметров порой превосходящих «оригинал», но требует очень дорогой оснастки и наличия серьезного парка станков, включающего в себя токарные, фрезерные, шлифовальные, заточные станки и литейные машины.
Даже используя те же материалы, что и официальные поставщики на конвейер BMW, можно добиться лучших результатов за счет превосходства ручной сборки над автоматической линией. Допуски и посадки шарового узла можно сделать меньше и таким образом увеличить ресурс работы узла. Очень велик соблазн подпрессовать вкладыш большего размера и максимально уплотнить посадку пальца в надежде увеличить ресурс рычага до полного износа автомобиля. И действительно, пробег 30-40 тысяч, а палец руками не повернуть! Вроде все хорошо, но руль не возвращается и по езде «не тот комфорт» и периодически гайки отворачиваются.
Резюмируя этот краткий обзор можно сказать, что восстановление подвески – это достойная альтернатива новым запасным частям.
Шаровая опора — как она работает?
Шаровая опора являет собою элемент подвески передних (управляемых) колес автомобиля, который обеспечивает достаточно жесткое крепление с сохраняющим ограничение подвижности рычагов к колесной ступице 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.
- 1. История создания шаровой опоры.
- 2. Устройство шаровой опоры.
- 3. Количество шаровых опор в подвеске.
- 4. Диагностика и замена шаровых опор.
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.
2. Устройство шаровой опоры.
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.
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 подвески 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.
Шаровые шарниры 101: Часто задаваемые вопросы
Шаровые шарниры могут быть не первым компонентом подвески, который приходит на ум.
Тем не менее, они играют очень важную роль в производительности, комфорте и безопасности подвески вашего автомобиля. Давайте подробнее рассмотрим, как функционируют эти важные части, и ответим на некоторые распространенные вопросы.
Шаровой шарнир представляет собой тип соединения. Он обычно используется как в стандартных, так и в неоригинальных компонентах подвески. В их уникальной конструкции используется шар и гнездо на одном конце и конический штифт на другом. Это позволяет одному концу вращаться внутри своей чашки. Некоторые компоненты подвески могут при необходимости поворачиваться и вращаться, оставаясь при этом соединенными с другими частями.
Чаще всего шаровые опоры соединяют верхние и нижние рычаги подвески со шпинделями передней подвески автомобиля. Затем ваш шпиндель может свободно двигаться, когда вы поворачиваете колеса автомобиля, позволяя вам управлять. Это также позволяет вашему колесу двигаться вверх или вниз под определенными углами, поскольку ваша подвеска сжимается и расширяется, чтобы у вас было как можно больше резины на поверхности дороги.
Это может произойти, когда ваш автомобиль наезжает на неровность дороги или если на угол автомобиля оказывается больше веса при повороте или торможении.
Как проверить шаровую опору
При использовании неоригинальной шаровой опоры, такой как шаровая опора QA1 Ultimate, при проверке следует обращать внимание на несколько моментов. Во-первых, это величина люфта в вашей шаровой шпильке. Шпилька должна иметь возможность очень свободно двигаться в чашке. Однако вы не должны ощущать движения вверх-вниз между шпилькой и ее корпусом. Если вы чувствуете отчетливый люфт, вам следует проверить предварительную нагрузку шаровой опоры.
При осмотре шарового шарнира убедитесь, что чашка в хорошем состоянии. Если он приварен, проверьте, нет ли трещин в сварных швах. Если он запрессован, убедитесь, что между корпусом и рычагом управления нет люфта. Проверьте болтовые и ввинчивающиеся шаровые шарниры, чтобы убедиться, что ничего не вывернулось и не ослабло.
Как часто следует осматривать или обслуживать шаровой шарнир?
Зависит от приложения.
Если у вас есть стандартная или OEM-шаровая опора, лучше всего обратиться к такому ресурсу, как руководство по обслуживанию, или связаться с производителем. Различные конструкции требуют различных интервалов обслуживания.
При использовании шарового шарнира с низким коэффициентом трения, разработанного для обеспечения максимальной производительности, интервалы обслуживания, скорее всего, сократятся. Например, мы рекомендуем проверять шаровые шарниры с низким коэффициентом трения QA1 каждые 2000–3000 миль.
Если вы больше не можете добавить достаточную предварительную нагрузку, чтобы устранить люфт шарового пальца, скорее всего, шаровой шарнир необходимо заменить.
Как часто следует смазывать шаровой шарнир?
Часто это зависит от типа используемого шарового шарнира и его применения. Стандартные компоненты могут требовать разного объема технического обслуживания и совершенно разных процедур.
Если у вас шаровые шарниры с низким коэффициентом трения QA1, смажьте их высококачественной литиевой смазкой и регулярно проверяйте предварительный натяг.
Разбирайте их не реже одного раза в год, каждые 2000-2500 кругов или 3000 миль, в зависимости от того, что наступит раньше. Осмотрите все детали, очистите и заново отрегулируйте предварительную нагрузку на шаровой палец. Не смазывайте шаровые шарниры СЛИШКОМ. Это может затруднить свободное перемещение шарового пальца в чашке или даже привести к его заклиниванию.
Между пыльником шарового шарнира и шпинделем есть пространство. Это нормально?
При использовании удлиненной шпильки, например, в рычагах QA1 Pro Touring Control Arms, между пылезащитным чехлом и шпинделем часто появляется пространство. Пылезащитный чехол предназначен для предотвращения попадания дорожной грязи и песка в шар и гнездо. Он может не доходить до верха или низа шпинделя.
Что произойдет, если я изменю длину шарового пальца в верхнем рычаге?
Вы можете использовать длину верхнего шарового шарнира в качестве устройства настройки для изменения геометрии передней подвески. Когда вы увеличиваете длину верхней шаровой опоры, это обычно изменяет характеристики развала (как статические, так и динамические) на передней части вашего автомобиля.
Это может помочь держать колесо более прямо вверх и вниз по прямой линии. Это также может увеличить отрицательный развал под нагрузкой, чтобы ваша шина максимально контактировала с дорогой при прохождении поворотов.
Что произойдет, если я изменю длину шарового пальца на нижнем рычаге подвески?
Как и длина верхнего шарового пальца, вы можете использовать длину нижнего шарового шарнира для изменения геометрии подвески. Например, вы можете использовать его для увеличения или уменьшения дорожного просвета. Это также изменит мгновенный центр и центр крена вашего автомобиля, эффективно поднимая или опуская центр тяжести, чтобы увеличить или уменьшить крен кузова во время прохождения поворотов.
Я использую шпиндель вторичного рынка и не могу установить корончатую гайку в нужное место.
Шпиндели вторичного рынка иногда различаются по толщине и материалу. Это может изменить расстояние между шпинделем и резьбой шпильки. Возможно, вам придется использовать стиральную машину, чтобы занять часть этого пространства.
Это позволит правильно использовать корончатую гайку и шплинт. Это не редкость и не о чем беспокоиться, если конус шарового шарнира соответствует конусу шпинделя.
Остались вопросы? Мы можем помочь.
Наша техническая команда каждый день говорит о шарнирах. Если вам интересно, какой шаровой шарнир подходит для вашего приложения, или вам нужна помощь с индивидуальным приложением, не стесняйтесь позвонить нам или написать нам по электронной почте.
4 признака того, что вашему автомобилю требуется замена шаровых опор
Перейти к основному содержанию Подвеска вашего автомобиля спроектирована таким образом, чтобы ваша поездка в салоне была плавной и комфортной, даже при движении по неровностям и трещинам на дороге. Для этого шарниры, такие как шаровые шарниры в подвеске, позволяют колесам сочленяться, не передавая это движение кабине. Однако со временем эти соединения могут изнашиваться. Они могут потерять смазку, расшататься или полностью заклинить.
Это отрицательно скажется на качестве вашей езды! Ниже мы определили четыре важных признака, на которые следует обратить внимание, которые указывают на проблемы с подвеской вашего автомобиля, такие как ослабление или износ шаровых опор.
4. Неравномерный износ передних шин
Ослабленный шаровой шарнир в передней подвеске создает некоторый «люфт», который позволяет одному из передних колес выйти из соосности с другим. Со временем это может привести к неравномерному износу шин, при этом одна шина изнашивается гораздо быстрее, чем другая. Вы можете заметить чрезмерный износ шины на внутреннем или внешнем краю одной шины или на неровных участках на поверхности шины. Если обе передние шины быстро изнашиваются, у вас может быть другая проблема, например неправильное давление в шинах. Однако, если быстро изнашивается только одна передняя шина, наряду с другими проблемами, перечисленными ниже, возможно, настало время для замены шаровых опор в вашей поездке.
3. Сильная вибрация в салоне
Изношенные шаровые шарниры могут быть ослаблены, что может привести к тому, что подвеска немного дребезжит во время движения. При достаточной скорости это может вызвать ощущение вибрации или грохота в салоне. Подобные вибрации могут быть вызваны другими деталями подвески и даже неотбалансированными колесами, осями и карданными валами. Тем не менее, шаровой шарнир изнашивается при обычном вождении с гораздо большей вероятностью, чем карданный вал или основная тяга подвески. Шаровые шарниры относительно недороги и легко заменяются.
2. Ослабленное, шатающееся рулевое управление
Поскольку изношенный шаровой шарнир создает люфт в системе подвески автомобиля, это может повлиять на ощущение автомобиля в целом. Если вы обнаружите, что транспортное средство бродит по вашей полосе во время движения, его трудно держать прямо или он просто чувствует себя отсоединенным от рулевого управления, одной из возможных причин являются изношенные шаровые опоры.
Подобные симптомы также могут быть вызваны неисправными наконечниками рулевых тяг, неправильным выравниванием передней части и многим другим, но проверка шаровых шарниров, безусловно, является хорошим местом для начала диагностики этой проблемы.
1. Стук, дребезжание
Каждый раз, когда вы слышите нерегулярный лязг, дребезжание или щелчки из-под автомобиля, вы можете сделать ставку на незакрепленный компонент где-то в подвеске. Шаровые опоры являются распространенной причиной. Если дребезжание становится более выраженным при движении по неровностям и провалам дороги, то это почти наверняка связано с проблемой подвески. Со временем звук может стать громче, так как шаровой шарнир изнашивается и становится еще слабее во время движения.
Поскольку неисправность шаровых опор проявляется во многом теми же симптомами, что и другие распространенные проблемы, трудно быть уверенным в том, что пошло не так в вашем автомобиле, пока вы не получите профессиональную диагностику от квалифицированного специалиста.