Как работает шрус в автомобиле: Что такое ШРУСы и в чём их опасность

Содержание

виды шарниров, их принцип работы, неисправности

Шарнир равных угловых скоростей (сокращенно ШРУС или «граната» – это одно и то же) – такое название одного из элементов трансмиссии автомобиля часто можно услышать на автосервисных предприятиях и в мастерских, но далеко не все автомобилисты представляют себе, что это такое и какие последствия может вызвать неисправность этого узла.

Существует несколько видов шарниров равных угловых скоростей, отличающихся друг от друга не только конструкцией, но и местами их использования.

В рамках данной статьи мы рассмотрим следующие вопросы:

Для чего в автомобиле нужен ШРУС и где он находится?
Виды шарниров равных угловых скоростей, как они устроены и работают?
Как проверить ШРУС на исправность, и каковы внешние проявления неисправности этого узла и последствия его выхода из строя?

Что такое ШРУС и зачем он нужен в автомобиле

Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) – это механизм, обеспечивающий равномерную передачу крутящего момента к ведущим колесам при их повороте на угол до 70° относительно оси.

Используются такие шарниры на автомобилях с независимой подвеской в конструкции привода управляемых колёс.

Задача передачи крутящего момента от двигателя к колёсам оказалась в техническом плане не такой уж простой и потребовала от автоконструкторов создания трансмиссии. При этом колеса «живут» в машине своей жизнью и крепятся к кузову независимо по отношению к коробке передач.

Для заднеприводных автомобилей вопрос решился использованием в конструкции кардана. А вот для переднеприводных автомобилей потребовались иные устройства, обеспечивающие передачу вращательного движения к «подпрыгивающим» относительно кузова колесам.

Дело в том, что обычный кардан с крестовиной, при вращении с постоянной угловой скоростью ведущего вала, не в состоянии обеспечить постоянную угловую скорость расположенного под углом вала ведомого. А дополнительные рывки и торможения при передаче крутящего момента от двигателя к колёсам автомобиля абсолютно неуместны.

Технические приёмы, обеспечивающие компенсацию такой неравномерности угловых скоростей, оказались эффективными до углов между осями ведущего и ведомого колес не более 20⁰.

В то же время для переднеприводных автомобилей требовалось обеспечить передачу крутящего момента без «искажений» при углах поворота колёс до 70⁰, причём такая передача должна была быть ещё и очень надежной, ведь узел подвергается высоким нагрузкам.

Теоретическое решение – ШРУС, было найдено давно: устройство запатентовано еще в 20-х годах прошлого века инженером А.Рцеппой (шарнир Рцеппа), а для его практической реализации потребовалось почти 40 лет (Япония, 1963 г.).

Конструктивно один из распространённых вариантов ШРУС выглядит следующим образом.

Ведущий вал посредством шлицевого соединения приводит в движение внутреннюю обойму, на рабочей стороне которой выполнены шесть канавок. На внешней обойме шарнира (соединённой с ведомым валом) также выполнено шесть канавок. А обоймы связаны между собой через шарики, расположенные в вырезах сепаратора.

Подобная конструкция обеспечивает (в отличие от простой карданной передачи) равенство мгновенных угловых скоростей ведущего и ведомого валов.

Виды шарниров равных угловых скоростей

Шариковые варианты конструкции ШРУС, хотя и наиболее распространены в легковом автомобилестроении, оказались не единственно возможными.

Шариковый ШРУС

Практическое применение для легковых и лёгких коммерческих автомобилей нашли триподные ШРУСы, в которых роль шариков выполняют вращающиеся ролики со сферической рабочей поверхностью.

Трипоидный ШРУС

Для грузовой техники распространение получили кулачковые (сухариковые) шарниры типа «Тракта», состоящие из двух вилок и двух фасонных дисков. Вилки в таких конструкциях достаточно массивные и способны выдерживать большие нагрузки (что и объясняет область их использования).

Кулачковый (сухариковый) ШРУС

Необходимо упомянуть и ещё один вариант ШРУС – спаренные карданные. В них неравномерность передачи угловой скорости первого кардана компенсируется вторым карданом.

Спаренный карданный ШРУС

Как уже упоминалось выше, угол между осями двух валов не должен в этом случае превышать 20⁰ (иначе появляются повышенные нагрузки и вибрации), что ограничивает область использования такой конструкции в основном строительной и дорожной техникой.

Внутренние и наружные ШРУСы

Помимо различий в конструктивном исполнении, ШРУСЫ разделяются по месту их установки на наружные и внутренние.

Внутренний ШРУС соединяет коробку передач с полуосью, а наружный ШРУС – полуось со ступицей колеса. Вместе с приводным валом оба этих шарнира составляют привод автомобиля.

Наиболее распространённый тип наружного шарнира – шариковый. Внутренний ШРУС не столько обеспечивает большой угол между валами, сколько компенсирует перемещения приводного вала при движении его относительно подвески. Поэтому часто в качестве внутреннего шарнира в легковых автомобилях используется триподный узел.

Необходимое условие нормальной работы ШРУСов – смазка движущихся частей шарнира. Герметичность рабочего пространства, в котором находится смазка, обеспечивают пыльники, предотвращающие попадание на рабочие поверхности абразивных частиц. С учётом высокой нагруженности деталей, в них используются только специально разработанные для таких узлов виды смазок.

Как определить неисправность ШРУС

Срок службы ШРУСов в современных автомобилях при правильной эксплуатации практически сопоставим с ресурсом самой машины, хотя условия работы наружных и внутренних шарниров существенно отличаются (наружные узлы более нагружены, так как воспринимают воздействия непосредственно от колёс).

Заводской брак редко является причиной поломки ШРУСА, а вот эксплуатационный характер отказа встречается куда чаще. Прежде всего, это может быть банальное повреждение пыльника, и, как следствие, попадание в смазку шарнира влаги, пыли и грязи с содержанием абразива.

Именно поэтому периодический визуальный осмотр целостности пыльников обязателен при периодическом обслуживании автомобиля. Замасленная деталь или следы смазки, разбрызганные по колесу – явное свидетельство необходимости замены пыльника (если только отказ не перешел в более тяжёлую стадию).

Другая частая причина отказа – агрессивный характер вождения, особенно с вывернутыми до упора колёсами.

При таком стиле вождения шарниры испытывают запредельные нагрузки, неизбежно приводящие к отказу. К похожему результату можно прийти при частой езде по разбитым дорогам.

Для наружных и внутренних ШРУСов внешние признаки неисправности несколько отличаются из-за разных условий эксплуатации и определяются (помимо состояния пыльников) в основном «на звук» и наличие люфтов.

Высоко нагруженные наружные шарниры на ранних стадиях отказа издают звук похожий на свист полностью изношенных тормозных колодок. Дополнительно состояние узла проверяется на ровной дороге: при резком трогании с места с вывернутыми колёсами. Появление характерных толчков или щелчков свидетельствует о неисправности шарнира. Полезно в этом случае сразу осмотреть пыльники (тем более что для этого не требуется поднимать машину).

Если в начале движения слышен хруст – это свидетельство необходимости безотлагательных мер по замене наружного ШРУСа. Характер звука при этом весьма специфический: его трудно спутать с другими звуками, и раздаётся он с той стороны, с которой произошла поломка.

Определить какой из внутренних ШРУСов неисправен – внутренний правый или внутренний левый – несколько сложнее.

Для этого автомобиль вывешивается на подъёмнике, и тем самым добиваются максимального угла шарнира (между приводным валом и поверхностью земли).
Двигатель запускается, и при включённой передаче прослушивают узел на посторонние звуки. Хруст слева или справа свидетельствует о поломке соответствующего шарнира.
Кроме этого проверяется люфт приводного вала между наружным и внутренним шарнирами. При исправных шарнирах люфт отсутствует.

Если нет возможности установить машину на подъемник, выбирают участок дороги с ямами и рытвинами, и аккуратно въезжая в них колёсами с разных сторон (фактически вывешивая автомобиль с соответствующей стороны) выявляют посторонние шумы (хруст).

Последствия эксплуатации автомобиля с неисправными ШРУСами, особенно на стадии уже выявленного хруста, могут быть весьма тяжёлыми, ведь хруст сигнализирует о возможности скорого внезапного разрушения шарнира. В свою очередь это может привести к заклиниванию колёс и созданию аварийной ситуации на дороге.

Замена ШРУСов обходится не дёшево: узлы оригинальных приводов достаточно сложные механизмы изготовленные из специальных материалов. А в запущенных случаях разрушение внутреннего ШРУСа может привести к попаданию остатков игольчатых подшипников в картер коробки передач и необратимым повреждениям уже самой коробки.

Видео: как проверить внутренний и наружный ШРУСы на исправность

что это такое и как это работает

В этом тексте мы расскажем вам о многострадальных «гранатах», которые очень любят похрустеть в вашем автомобиле.

Впервые механизм, похожий на современный шариковый ШРУС, предложил, а точнее запатентовал в 20-х годах минувшего столетия инженер Альфред Рцеппа. Это устройстово до сих пор именуют шарниром Рцеппа. Приблизительно в то же время француз Грегуар изобрел кулачковый (сухариковый) механизм «Тракта». Кулачковый механизм имеет неприятную особенность – он может перегреваться, поэтому в современной автомобильной технике его применяют преимущественно в грузовиках. В современном виде «гранаты» достигли кое-какого совершенства в 60-х годах прошлого столетия и немалую заслугу в разработке их конструкции имеют японские инженеры.

Что это такое

ШРУС — аббревиатура, расшифровывающаяся как «шарнир равных угловых скоростей». Основная задача этой детали на большинстве автомобилей с передним приводом, да и на некоторых полноприводных автомобилях, – это передача крутящего момента от двигателя на ведущие колёса, которая позволяет управлять автомобилем при весьма компактных размерах и скромной массе. Сам процесс передачи вращающего момента происходит между полуосями, под постоянно меняющимся углом. Сленговое название «граната» -вызвано внешним сходством с этим снарядом и эффектом. Сломанный ШРУС гарантировано обездвижит автомобиль, ну, если, конечно, у вас нет блокировок – причём сделает это внезапно.

ШРУСы по типу конструкции можно разделить на:

шариковые – получили широкое распространение на переднеприводных легковых авто;
трипоидные – подходят на легковые и грузовые автомобили малой грузоподъемности;
кулачковые – эти виды незаменимы для грузовых авто с повышенной грузоподъемностью;
спаренные карданные – устанавливаются на тракторы, грузовики, внедорожники.

Принцип работы

Сам узел по принципу своего устройства похож на обыкновенный карданный вал, однако именно кардан является самым сложным и совершенным узлом. Карданная передача может передавать крутящий момент несинхронно, при этом угол скрещивания будет сильно затруднённым. Однако у ШРУСа процесс «переваривания» углов поворота до 70 градусов по оси происходит безболезненно и с огромным ресурсом.

В массы этот узел принесли переднеприводные автомобили и независимая подвеска, несмотря на то, что самому узлу около сотни лет. В зависимости от марки и модели, конструкция узла может изменяться, но принципиально система работает одинаково: с одной стороны вал привода соединяется со ступичным подшипником, а другая сторона соединена с дифференциалом, и, результате, крутящий момент передаётся от двигателя к колёсам. Наружный ШРУС состоит из обоймы и корпуса, имеющих канавки. В этих канавках «ходят» шарики, которые соединяют составные части друг с другом жёстким способом. Наружный ШРУС передаёт крутящий момент без потерь под любыми углами. Повторяю, под любыми возможными углами. Внутренняя часть узла менее подвижна, и может «работать» только до 20 градусов. Это трипоид с роликами на подшипниках, которые двигаются по таким же канавкам, только в ответном стакане – именно этот узел компенсирует ходы подвески и обеспечивает неразрывность вала.

Сам шарнир является силовым элементом, подверженным высоким нагрузкам, соответственно, за ним нужно ухаживать. К уходу относится смазка и последующая изоляция от внешних воздействий окружающей среды. Пыльник рекомендуется набивать смазкой и удерживать на валах хомутами, желательно, металлическими, ведь от пыльника зависит срок службы узла.

Сломался. Почему?

В идеальном мире ШРУС должен жить на протяжении всего срока жизни вашего автомобиля, однако идеальный мир существует только на бумаге и узел может сломаться в любой момент, причём не всегда в этом виноват износ. Зачастую сами водители «помогают» узлу выйти из строя. Основной причиной поломки является повреждение пыльника. Резина со временем покрывается трещинами, а реагенты в зимнее время могут и разъесть сам пыльник. Результатом этого становится попадание грязи, которая, при контакте с подвижными соединениями, становится абразивом. Рано или поздно ШРУС будет изнашиваться и заклинивать, а ещё могут выпасть ролики из подшипников.

Другая причина – неадекватное вождение или желание влезть в конструкцию машины. Помните о том, что резкие старты с пробуксовками чреваты печальными последствиями для ШРУСа. Старты с вывернутыми колёсами, управляемые заносы на переднем приводе – все это может стать причиной поломки. Не стоит забывать и о любителях «полутюнинга», при котором все деньги вкладываются только в мотор, а про ходовую часть забывают –получается, что узел рассчитанный на определённые нагрузки, вынужден получать больше – так, вполне вероятно, он сломается.

Последствия

В большинстве современных автомобилей безболезненно заменить этот узел возможно с трудом, даже если вы повредили только пыльник. Будьте готовы заменить сразу приводной вал. Но, как вы понимаете, это не слишком гуманно. Конечно, гаражные мастера и некоторые «клубные» сервисы могут заменить эти детали и отдельно, но официально будьте готовы к подобному исходу. Довольно часто «уставший» ШРУС просто клинит, и, следом за этим, у вас ломается полуось, а дальше вы сможете ехать только на эвакуаторе. Хорошо, если остановитесь не в левом ряду на автомагистрали или на перекрёстке… Впрочем, не стоит драматизировать. Во избежание неприятностей в пути и лишних финансовых трат рекомендуется хотя бы раз в пять тысяч километров осматривать пыльники внутренних и внешних ШРУСов. При малейшем подозрении на негерметичность узлов нужно тщательно отмыть от загрязнений шарниры и заменить пыльники на новые, попутно обновив смазку. При появлении характерных хрустов не стоит откладывать ремонт в долгий ящик — скорее всего, «вылечить» такой привод уже не получится.

Что такое ШРУС в автомобиле и как он работает?

Автоликбез22 декабря 2017

В машинах с передним и полным приводом крутящий момент необходимо передавать от коробки скоростей поворачивающимся колесам, что несколько усложняет конструкцию приводных осей. Вариант с крестовиной, применяемой на карданных валах, в данном случае не подходит, поскольку «излом» вращающейся полуоси происходит в разных плоскостях. Проблему решает шарнир равных угловых скоростей, больше известный автолюбителям под аббревиатурой ШРУС. Желающим понять принцип действия и устройство элемента предлагается изучить представленный ниже материал.

Как функционирует ШРУС?

В народе шарнирный узел получил название «граната», потому что в сборе с цапфой имеет определенную схожесть с этим видом оружия. Устройство шарикового элемента, устанавливаемого на большинство легковых автомобилей, довольно простое и отдаленно напоминает подшипник увеличенных размеров. ШРУС состоит из следующих деталей:

цилиндрический корпус с наружной обоймой в виде продольных либо радиальных канавок;
шарики из прочной углеродистой стали – 6 шт.;
сепаратор, удерживающий шарики на своих местах;
внутренняя звездообразная обойма;
корпус составляет единое целое со шлицевым ведущим валом («ручка» гранаты), соединяющимся с приводом коробки передач или передней ступицей.

В машине с ведущими передними колесами каждый привод представляет собой вал с двумя шарнирами – внутренним и наружным (общее число гранат – 4 шт.). Первый расположен возле коробки скоростей и компенсирует колебания подвески в вертикальной плоскости. Второй стоит рядом с колесом и обеспечивает передачу крутящего момента при любом угле поворота.

Чтобы граната фиксировалась на приводном валу, конструкцией предусматривается специальное стопорное кольцо, размещенное позади внутренней обоймы. Снаружи от попадания грязи детали ШРУСа защищены конусообразным резиновым пыльником, сделанным наподобие гармошки. Края чехла крепятся к элементам гранаты затяжными хомутами.

Справка. Устройство внутреннего и внешнего шарнирного узла отличается формой канавок наружной обоймы. На первом 6 полукруглых пазов выполнены вдоль оси вала, во втором расположены радиально.

Теперь о том, как работает ШРУС:

Нормальное положение приводных валов – с небольшим уклоном в сторону ступиц. Когда автомобиль движется по неровностям, полуось вращается и колеблется в вертикальной плоскости, вызывая перемещение шаров по продольным канавкам внутренней гранаты.
Аналогичный процесс происходит в наружном шарнире – при повороте колеса шарики перекатываются в радиальных пазах вместе с сепаратором, а внешняя обойма изменяет положение относительно внутренней.
Крутящий момент передается от шлицевой части к наружной обойме и шарам, затем ко второй обойме и ведомому валу.

Главная задача ШРУСа – сохранение одинаковых угловых скоростей вращения колес при любом повороте. В отличие от заднего редукторного привода, граната в автомобиле работает в густой смазке, обильно покрывающей детали шарнира. Наиболее распространенный смазочный материал, применяемый в отечественных марках автомобилей, – «ШРУС – 4».

Разновидности передних шарниров

Вышеописанная шариковая конструкция узла – наиболее распространенная, но далеко не единственная. В машинах различных классов и грузоподъемности используются и другие типы шарниров:

кулачково-дисковые;
трипоидные;
спаренные крестовины.

Кулачковый шарнир равных угловых скоростей представляет собой диск, расположенный между двумя полуцилиндрическими вкладышами, которые, в свою очередь, вставлены в полукруглые вилки кулаков. Последние стоят на концах ведущего и ведомого вала. Подобное устройство позволяет шарниру поворачиваться в двух плоскостях и выдерживать высокие эксплуатационные нагрузки. Узлы применяются на большегрузных автомобилях, включая передний привод отечественного грузовика «Камаз».

Конструкция трипоидного шарнира напоминает шариковый ШРУС и функционирует по похожему принципу. Внутри корпуса гранаты сделано 3 паза, куда вставляются ролики со сферической поверхностью. Последние насажены на пальцы опоры (трипоида), установленной на приводной вал. Вращение роликов обеспечивается за счет игольчатых подшипников.

При повороте передних колес ролики вращаются на подшипниках и перемещаются внутри канавок, передавая крутящий момент в любом положении. Сфера применения узла – легковые машины и коммерческий транспорт малой грузоподъемности.

Принцип работы спаренных крестовин предельно понятен. «Излом» вала в двух плоскостях достигается за счет установки между двумя крестовинами дополнительного переходника. Подобные шарниры надежны и дешевы, но неспособны обеспечить передачу крутящего момента на высоких оборотах. Спаренные ШРУСы применяются на низкооборотных приводах, например, в сельскохозяйственной либо строительной технике.

Причины выхода из строя

Существует несколько причин, по которым шарнир угловых скоростей приходит в негодность:

Естественный износ, происходящий в процессе эксплуатации.
Проникновение внутрь шарнирного узла грязи и абразивного песка в результате прорыва резинового чехла.
Недостаточное количество смазки.
Сильный удар по подвеске из-за попадания колеса в дорожную яму на большой скорости.
Установка дешевых запчастей низкого качества.

Явный признак неисправности ШРУСа – громкий хрустящий звук, слышимый при повороте колес на значительный угол. Вторичный симптом – гудение и треск при различных режимах езды.

Автомобильная граната – одна из наиболее надежных деталей, работающих с постоянной динамической нагрузкой. В нормальных условиях эксплуатации узел способен отслужить 100 тыс. км и более. Не является редкостью случай, когда ШРУС остается исправным в течение всего срока службы переднеприводного либо полноприводного авто. Поэтому причиной замены элемента редко становится естественный износ.

Главным виновником преждевременной поломки ШРУСа является порванный пыльник. Резина изнашивается гораздо быстрее шарнирного механизма, пересыхает и трескается, иногда повреждается посторонними предметами на бездорожье. Через прорыв проникает вода, грязь и песок. Первая размывает смазку и вызывает коррозию, вторые попадают между трущимися поверхностями и работают на истирание. Ресурс узла сокращается вдвое (как минимум).

Совет. За пыльниками следует наблюдать постоянно и менять их при первом подозрении. Цена вопроса несравнима с заменой шарнира.

Ускоренный износ также возникает от недостаточного количества смазывающего материала в механизме. Второй вариант – применение смазки, непригодной для высокооборотных шарнирных узлов. Если вы приобрели подержанную машину, сразу планируйте проверку данных элементов – неизвестно, чем и как их смазывал предыдущий владелец.

Из-за сильного удара по подвеске изношенный ШРУС в автомобиле может попросту вылететь из гнезда. Случай довольно редкий, но фатальный – полуось наверняка придется менять в сборе. Подбирая новую запчасть, старайтесь не слишком экономить и брать оригинальные детали. Автомобильный рынок насыщен китайскими подделками, чей срок службы непредсказуем.

устройство и принцип работы шарнира равных угловых скоростей

Переход от заднего к переднему приводу потребовал от автопроизводителей разработки новых технических решений, которые бы позволили эффективно передавать вращение на колёса даже при максимальном угле поворота. Традиционный карданный вал, применявшийся на автомобилях с задним приводом, не мог справиться с этой задачей, из-за ограниченного угла поворота шарнира и высоких потерь. Взяв за основу схему карданного шарнира, производители автомобилей улучшили ее, благодаря чему снизились потери и увеличился угол поворота. Так появился шарнир равных угловых скоростей (ШРУС), который нередко называют гранатой.

Как устроен ШРУС

На большинстве легковых автомобилей используют шарнир типа «Рцеппа» (иногда его называют «шестишариковый»), состоящий из внутренней и наружной обоймы с канавками, сепаратора и шести шариков. Эта конструкция хорошо работает даже на высоких оборотах и максимально вывернутых колесах. Еще один вид, который получил распространение на некоторых японских моделях, называется «Трипод». В корпусе трипода неподвижно закреплена трехлучевая звезда, на которой установлены сферические ролики. Вращение на шарнир поступает через вставленную в корпус вилку со сферическими каналами для роликов. Недостаток трипода – малый угол изменения оси вращения шарнира, однако, возможность осевого перемещения позволяет использовать их в качестве внутреннего ШРУС.

Устройство приводного вала

Сам по себе ШРУС не может передать вращение от коробки передач к колесам, поэтому необходим приводной вал. Основа приводного вала – стальная труба, которая соединяет внутренний и внешний ШРУС. Внутренний ШРУС постоянно работает при угле поворота 10 – 30 градусов. Такой же угол поворота и у наружного ШРУС при прямолинейном движении вперед. Когда колеса поворачиваются, угол работы наружного ШРУС увеличивается вплоть до 60 градусов. При движении автомобиля по неровной поверхности расстояние от наружного до внутреннего ШРУС постоянно изменяется. Поэтому вал, на котором установлены два шарнира типа «Рцеппа» закреплен внутри шарниров таким образом, что при изменении расстояния он вдвигается внутрь, или наоборот, выдвигается наружу. Поэтому применение вала, на котором установлены наружный шарнир типа «Рцеппа» и внутренний типа «Трипод», позволяет жестко закрепить трубу, увеличивая общую прочность и надежность вала. Однако, изготовление такого вала более затратно, чем с двумя шарнирами «Рцеппа», поэтому на бюджетных автомобилях его не применяют.

Видео — Принцип работы приводного переднего вала со ШРУСом

Неисправности и диагностика ШРУС

Повреждение пыльника.
Высыхание или загрязнение смазки.
Износ шариков или роликов.

Во время езды из-под колес вылетают мелкие камни, которые могут пробить пыльник ШРУС. Когда такое происходит, в смазку начинает попадать пыль и грязь. В результате смазка превращается в абразивное вещество, которое разрушает шарики, ролики и другие внутренние части шарнира, приводя к его поломке.

Из-за попадания грязи в смазку, при движении на высокой скорости трущиеся детали шарнира нагреваются до сотен градусов. Такая температура меняет свойства смазки, приводя к ее высыханию. Работа шарнира с высохшей смазкой приводит к сильному износу деталей и через 3 – 5 тысяч километров наступает критическое повреждение, после которого шарнир невозможно отремонтировать и его приходится менять.

Диагностику ШРУС можно разделить на два этапа. Первый выполняют каждые 3 – 5 тысяч километров. Если приходится ездить по бездорожью или грунтовым дорогам, то каждую 1000 километров. Для такой диагностики необходимо заехать на яму или эстакаду, или поднять автомобиль на подъемнике. Если такой возможности нет, диагностику можно провести с помощью 2 домкратов. Как поднимать автомобиль с помощью домкратов и необходимые меры безопасности описаны в статье.

Подняв перед или зад автомобиля, внимательно осмотрите пыльники наружных и внутренних гранат. Проворачивайте колеса, чтобы осмотреть пыльник со всех сторон. При обнаружении трещин, пробоин или разрывов пыльника, необходимо снимать приводной вал, чтобы поменять пыльники и проверить состояние смазки и деталей шарнира.

Второй этап диагностики проводят, если возникли подозрения на повреждение ШРУС – хруст или щелканье при движении с полностью вывернутым в любую сторону рулем. Приводной вал снимают с автомобиля, чтобы проверить состояние деталей ШРУС. О том, как это сделать, читайте в статье (Приводной вал). Эта процедура одинакова как на российских автомобилях семейства ВАЗ, так и на большинстве иномарок.

Сняв вал, поворачивайте шарнир в разные стороны, затем попробуйте сложить с углом 30 – 40 градусов и вращать его, держа одной рукой за трубу, другой за ведомый вал наружного или ведущий вал внутреннего ШРУС. Исправный шарнир вращается легко, без щелчков и заеданий. Держите приводной вал одной рукой, а другой легонько пытайтесь провернуть ведомый или ведущий вал ШРУС. Даже небольшой люфт говорит о необходимости замены шарнира. Снимите пыльник со ШРУС и осмотрите смазку. Если в ней есть кусочки песка или грязи, смазку необходимо менять. Если внешне смазка выглядит чистой, двумя пальцами возьмите немного смазки рядом с шариком или роликом. Разотрите смазку между пальцами. Чистая смазка легко разотрется, сделав пальцы гладкими, поэтому вы легко почувствуете даже небольшое загрязнение.

Ремонт ШРУС

Ремонт ШРУС состоит из двух операций – замены пыльников и замены смазки.

Чтобы заменить пыльник, необходимо снять один из шарниров с проводного вала. Если на приводном валу установлены шарниры обоих типов, то проще снять внутренний (трипоид). Снимите стопорное кольцо и извлеките трубу с насаженной на нее трехлучевой звездой. Снимите стопорное кольцо, удерживающее звезду и с помощью молотка и бронзовой проставки сбейте ее с наконечника трубы. Точно так же разбирайте шарнир типа «Рцеппа». Иногда верхняя часть шарнира снимается тяжело, в этом случае поворачивайте его в любую сторону на максимальный угол и по одному вытаскивайте шарики. Затем снимайте стопорное кольцо с внутренней обоймы и сбивайте ее с наконечника трубы. Сборку производите в обратном порядке.

Чтобы заменить смазку, снимите стопорное кольцо, которое удерживает внутренние детали шарнира, затем разберите его. Во время замены смазки внимательно осмотрите канавки и шарики (ролики). Если на них обнаружены царапины, то шарнир желательно заменить. Ведь даже с новой смазкой его пробег вряд ли превысит 10 тысяч километров. Если обнаружили трещины или сколы на сепараторе, шарнир необходимо заменить, даже новая смазка не сможет заставить его правильно работать. Подробная установка приводного вала на автомобиль описана в статье Приводной вал.

ШРУСы – это просто! Разбираемся в вопросе подробно

Уверен, нет ни одного автолюбителя, который не слышал бы про ШРУСы. Ещё их называют «гранаты». Реже – триподы. Причём, в разговорах обычно каждый подразумевает своё, ибо конструкция и назначение у них различаются. В любом случае, у большинства есть лишь приблизительное понимание сути вопроса: все знают, что это «где-то в подвеске и приводах», но зачастую, этим познания и ограничиваются. Хотите разобраться раз и навсегда? Вы попали по адресу! Начнём.

Для чего он вообще нужен, этот ШРУС?

Все мы понимаем, что передние ведущие колёса (сегодня речь про переднеприводные авто) не только крутятся, но и умеют при этом поворачивать. Да ещё и на неровностях вверх-вниз могут двигаться! Короче говоря, имеют полную свободу движений в двух плоскостях. Но если смотреть с обывательской точки зрения – то как при этом им передаётся вращение от коробки передач?.. Ведь ось-то железная и прямая, а не резиновая, и изгибаться вслед за поворотом колеса не может… А вот для этого и служат ШРУСы. Это аббревиатура: шарнир равных угловых скоростей. А переводя на человеческий язык, эти узлы служат для бесперебойной и плавной передачи вращения от оси к колесу, независимо от угла положения этого самого колеса.

Как он устроен?

Вот наглядная картинка:

источник — Wikipedia

Как видите, два вала (один из них ведущий, другой ведомый) находятся под большим углом друг к другу — например, имитируя вывернутое рулём колесо – но вращаются при этом плавно и с одинаковой скоростью. Вращение от одного к другому передаётся за счёт того самого шарнира, содержащего в себе шарики, как у подшипника. Конечно, схема сильно упрощённая, но суть отражает однозначно. Кстати, если кто не знает где эти штуки стоят – вот фото. Но уверен, каждый, кто хоть раз заглядывал под днище автомобилю, видел у колёс резиновые гармошки. Это пыльники, а проще говоря, чехлы, защищающие от пыли и грязи внешний ШРУС.

фото cto-57.com

А как же ямы и кочки?

Отлично, с поворотом колёс разобрались. Но, как и сказал вначале, есть ещё одна проблема: ездим мы не по формульной трассе, и подвеска у нас постоянно работает вверх-вниз. Как быть с этим? А для этого есть ещё и внутренние ШРУСы. Называются они триподы, и при схожей задаче с внешними, устройство имеют другое. На оси вала находится трёхлепестковый корпус, а на эти «лепестки» надето по одному шарниру. Вся сборка вращается в так называемом стакане трипода, от которого валу и передаётся вращение. Ниже картинка для более полного представления: справа «стакан», слева – входящий в него вал с надетым трипоидным шарниром.

фото ford-sun.ru

Как видите, такая конструкция хоть и предоставляет валу с триподом некоторую свободу перемещения вверх-вниз, но она гораздо меньше, чем у внешнего ШРУСа. Задача у этого узла другая – позволять поперечные перемещения вала при работе подвески. То есть, давать определённую свободу всей полуоси (с внешним ШРУСом в том числе) при движениях рычагов вверх и вниз на неровностях. А вот так выглядит общая схема приводных валов на автомобиле:

иллюстрация автора

Как видно на этой простенькой схемке, подвеска работает сразу в двух плоскостях от своего номинального положения (красная линия): и на поворот колеса, и на сжатие/отбой подвески. И в первом случае работают внешние ШРУСы, а во втором – внутренние.

фото автора

Как понять, что ШРУС сломался?

Есть общий принцип диагностики, одинаковый для всех машин. Уставший внешний ШРУС проявляет себя при езде под газом (т.е., с ускорением) с максимально вывернутым рулём. Вы услышите характерные ритмичные пощёлкивания в такт оборотам колеса. Причём, есть характерная конструктивная особенность этих узлов, отражающаяся на их диагностике. Неисправный левый внешний ШРУС будет щёлкать при езде с рулём вывернутым направо, и, соответственно, правый шарнир выдаст себя щелчками с рулём до упора налево. Такая вот интересная асимметрия. Обычно проверяется это на пустой парковке какого-нибудь гипермаркета.

фото retailmotors.by

Изношенные внутренние ШРУСы (триподы) в первую очередь выдают себя вибрацией при разгоне. Здесь диагностировать сложнее, так как схожие симптомы возникают и при дисбалансе колёсных дисков, и при изношенных сайлентблоках передних рычагов, и ещё куче всего остального. Поэтому, самый верный способ удостовериться в износе этих узлов – разобрать и посмотреть. Как правило, при ощутимой вибрации на интенсивном ускорении, на стакане трипода будет видна выработка – из-за неё и возникает люфт, приводящий к биению.

фото автора

Что такое ШРУС автомобиля, возможные поломки и способы их устранения

Сегодня мы проговорим про ШРУС автомобиля, для чего он нужен, его устройство и принцип работы.

Сделать приводными колеса автомобиля, имеющие независимую подвеску, было бы невозможно без использования особых сочленений, способных передавать вращение без потерь от коробки передач к ведущим колесам даже при значительных углах между элементами сочленения.

Попытка использовать шарниры неравных угловых скоростей, примером которых могут служить рулевой шарнир или шарнир карданного вала, успехом не увенчались. Они просто не могли передавать вращение при значительных углах.

Также при больших углах элементы шарнира испытывали сильные нагрузки, что приводило к быстрому выходу его из строя.

Выходом из ситуации стало создание шарниров равных угловых скоростей, они же ШРУСы, «Гранаты».

ШРУС – сочленение в приводе ведущих колес, имеющих независимую подвеску, позволяющих совершать передачу вращения без потерь с углом до 70 град. между осями.

Первые шарниры такого типа появились еще в 20-годах прошедшего века.

Типы шарниров равных угловых скоростей

Шарниров равных угловых скоростей, как было создано, несколько, и все они в той или иной мере использовались на автотранспорте.

Одним из таких сочленений является «Тракта».

Состоит он из втулок и фасонных кулаков, каждого из элементов – по два.

На основе данного шарнира позже был создан кулачково-дисковый шарнир, состоящий из вилок, кулаков и диска. Эти сочленения зачастую устанавливаются на грузовики.

Еще одним ШРУСом является «Веисс» — шариковый шарнир с делительными канавками.

Состоит он из кулаков, рабочих шариков, центрирующего шарика и фиксаторов штифтового типа.

Следующий шарнир имеет название «Рцеппа». Этот шариковый ШРУС состоит из обойм, рабочих шариков и делительного рычага.

Самое большее распространение на легковых авто получил ШРУС «Бирфильд». Данный ШРУС тоже является шариковым, с делительными канавками. Состоит он из двух обойм, сепаратора и шариков. В дальнейшем рассматривать будет его.

На каждый приводной вал устанавливается по два ШРУСа – внешний и внутренний.

Внешний ШРУС.

Обеспечивает передачу вращения даже под углом, в случае ШРУСа «Бирфильд» — это до 45 град. Но в результате смены углов, приводной вал обязан менять свою длину.

На современных авто это обеспечивает еще один тип ШРУСа – GKN (смотрите рисунок выше).

Конструктивно он схож с «Бирфильд», но имеет удлиненную внешнюю обойму, что позволяет внутренней, соединенной с приводным валом, перемещаться внутри внешней обоймы.

Важно почитать: Замена пыльника внутреннего ШРУСа на популярных моделях автомобилей.

Но это влияет на величину угла между осями, у GKN угол не превышает 20 град.

Конструкция и принцип работы

Более подробную конструкцию и принцип работы ШРУСов рассмотрим на примере авто ВАЗ-2199.

Данное авто обладает передним приводом, поэтому в конструкции привода задействованы ШРУСы.

Внешний элемент у этого авто выполнен по типу «Бирфильд».

На конце приводного вала, идущего от коробки передач, имеется внутренняя обойма с 6 канавками.

Внешняя обойма на внутренней поверхности имеет канавки. Сама обойма соединена с валом, на котором имеются шлицы, вставляющиеся в ступицу колеса.

Выбор шарнира

Выбор нового ШРУСа, при обнаружении выхода старого из строя – дело серьезное.

Приобретать нужно только сертифицированные элементы хоть и стоимость их может быть дороже, но это исключит возможность приобретения восстановленного шарнира или сделанного с несоответствующего материала.

Сразу же следует проверить пыльники на наличие повреждений.

Если покупка «гранаты» производится для иномарки, то важно учитывать также и технические характеристики силовой установки.

Ведь на зарубежное авто может устанавливаться несколько типов силовых установок, с разными мощностными показателями.

Если не брать это в расчет, то возможно, что новый ШРУС будет не рассчитан на работу с двигателем, который установленный на конкретную марку машины.

ШРУС: как граната оказалась в машине?

Шарнир равных углов скоростей или коротко ШРУС, необходим машине с передним приводом для передачи крутящего момента на поворотные колеса. Автомобилисты еще называют эту деталь гранатой. Давайте рассмотрим устройство и принцип работы ШРУСа в автомобиле.

Крутящий момент без потерь

Передние колеса отклоняются от оси на угол до 37° и стандартные варианты передачи крутящего момента невозможны.

Конструкторы решили вопрос обычным карданным шарниром. Но он может правильно работать только при отклонении угла не больше 12°. Когда угол больше нормы – ниже мощность, вращение неравномерное, ощущаются вибрации и появляются посторонние звуки. Чтобы все недостатки сгладить в 1920 году изобрели ШРУС.

Граната передает крутящий момент на управляемые колеса в автомобилях с передним приводом. ШРУС используют и в машинах с задним приводом, но только в тех, у которых мост жестко закреплен, а подвеска независимая.

Виды гранат

Конструкций ШРУСа было много, но не все установлены в новых автомобилях. В 21 веке используют такие типы шарниров:

Шариковые, еще называют шарниры «Рцеппа».
Шарниры типа «Трипод».
Спаренные карданные шарниры.
Кулачковые или сухариковые шарниры.

Шариковые и «Трипод» шарниры устанавливают на легковые авто. Спаренные карданные и кулачковые шарниры применяют в тракторах, спецтехнике и других грузовых машинах.

Устройство

Триподные и шариковые ШРУСы отличаются конструкцией.

Трипоидный ШРУС. Делится на два вида – универсальный и жесткий. Универсальный состоит из корпуса с тремя канавками, трех роликов с шаровой поверхностью, которые крепятся подшипниками на пальцы опоры, и напрессованной на вал трехлучевой опоры. Вал с трехлучевой опорой и роликами входит в корпус таким образом, что ролики перемещаются по канавкам. А вот в жестких шарнирах опора с роликами крепится внутри корпуса. С опорой контактирует вилка с тремя пазами – в них двигаются ролики. Жесткий трипоидный ШРУС используют как наружные, а универсальные как внутренние.

Шариковый ШРУС. Состоит из корпуса с канавками внутри (наружная обойма), внутренней обоймы с канавками, шести шариков и сепаратора. Между обоймами шарики зажаты в канавках, а сепаратор удерживает, чтобы они не рассыпались. Корпус с коротким валом со шлицами. Внутренняя обойма со шлицевым соединением для установки приводного вала. Внутренний ШРУС имеет канавки прямые, а внешний радиусные.

Любой гранате нужны смазка, для чего используются пластичные материалы, заполняя ими внутреннее пространство шарнира. ШРУС герметично закрывают резиновым пыльником и фиксируют хомутом, так смазка не выдавливается и защищает деталь от грязи и пыли.

Применение в авто

На одно колесо установлено две гранаты: внутренняя и внешняя. Внутренняя находится между КПП или редуктором, и полуосью, а внешняя между ступицей колеса и полуосью. Так два шарнира помогают колесу правильно двигаться независимо от отклонений, поворотов и развала-схождения.

Теперь понятно, отчего у внутренних шарниров канавки прямые, а у внешних шарниров радиусные. Прямые — передвигают детали вдоль оси, что устраняет вибрацию двигателя и колебания подвески. Радиусные – увеличивают угол поворота.

Типичные неисправности

ШРУС настолько надежный, что в нем нечему ломаться. Зачастую, он работает почти всю автомобильную жизнь. Но есть некоторые моменты, из-за которых деталь может прийти в негодность.

При повреждении пыльника, выдавливается смазка, а вовнутрь попадает пыль и грязь. Сразу слышен хруст, так как ломаются частицы между обоймами и шариками. Заметив малейшие повреждения пыльника – срочно заменить ШРУС. Если заменить пыльник и смазку, то это ненадолго. Проехав несколько недель, шарнир будет неисправен.

Это единственная неприятность, которая происходит с шарниром. Посмотрев с другой стороны, стоимость автозапчасти низкая, и даже если ШРУС выйдет из строя, покупка не сильно ударит по карману. Самые выгодные цены на нашем сайте Pantus.ru как на пыльники, так и на шарниры. Переходите на сайт и покупайте автозапчасти для своего автомобиля.

Как работают осевые шарниры автомобильного CV

Мост CV отвечает за передачу мощности двигателя на колеса

Шарнир ШРУСа (шарнира равных угловых скоростей) — это тип многоступенчатого гибкого шарнира, который соединяет два неподвижных вращающихся вала и предназначен для передачи усилия от двигатель и трансмиссия на ведущие колеса. Эти суставы имеют широкий диапазон движений, который шире, чем у этих суставов. обычные U-образные соединения. ШРУСы также предназначены для более равномерной передачи крутящего момента двигателя во всем диапазоне их характеристик. движения, когда U-образные соединения обеспечивают изолированное движение под крайними углами.

Состоит из шести закаленных металлических шариков, заключенных в корпус. при использовании внутренней металлической крестовины (в центре), в которой соединяется ось. Эти шарниры можно разобрать и проверить, сняв ось и приложив усилие внутренний крест за центром. Это позволит снять шарики, осмотреть их. и собрал заново. Эти соединения смазываются консистентной смазкой на графитовой основе. удерживается внутри соединения резиновым чехлом CV, используется для предотвращения попадания смазки. выброшен из сустава во время работы.Если загрузка не удалась, она должна быть отремонтированы, чтобы предотвратить поломку и более дорогостоящий ремонт. Ось CV поддерживается а Подшипник оси CV, который удерживается внутри шпинделя подвески, который поворачивается бок о бок с рулевым колесом на переднеприводных автомобилях.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Обслуживание этого типа соединения минимально, за исключением визуального осмотра. ботинка соединение будет продолжать работать. К первым признакам неудачи относятся: щелчки при повороте под действием силы и вибрация при ускорении.В Ось CV необходимо снять и осматривают, проверяя диапазон движения и ища любые неровности на движение. Некоторые производители проектируют заменяемый шарнир как полную ось. только сборка.

Есть вопросы?

Если у вас есть По вопросам, связанным с осью CV, посетите наш форум. Если тебе надо машина совет по ремонту, пожалуйста, спросите, наше сообщество механиков с радостью вам поможет и это всегда на 100% бесплатно.

Надеемся, вам понравилось это руководство и видео.Мы создаем полный набор руководства по ремонту автомобилей. Пожалуйста подписывайтесь на наш 2CarPros Канал YouTube и почаще проверяйте наличие новых видео, которые почти загружены ежедневно.

Статья опубликована 29.11.2020

Что такое ШРУС? | Солнце Дьявол Авто

Шарниры равных угловых скоростей, более известные как ШРУСы, находятся на концах приводных валов. Они необходимы для соединения приводных валов с трансмиссией и колесами.Из-за своего предназначения и расположения эти суставы легко изнашиваются со временем. Они могут даже сломаться. Чтобы убедиться, что вы понимаете их важность, полезно узнать немного больше о том, что они делают и что происходит, когда с ними что-то пойдет не так. Есть два типа ШРУСов. Кардинал, который обычно используется в тяжелых грузовиках и полноприводных автомобилях, а также ШРУСы Rzeppa, встречающиеся на большинстве автомобилей с передним приводом.

Функция

ШРУСы не только удерживают на месте приводной вал, но и передают мощность на колеса от трансмиссии.По сути, они гарантируют, что когда вы нажмете на газ, ваши колеса повернутся. Если ШРУС не работает должным образом, это может повлиять на управляемость вашего автомобиля. Часто при переключении передач вы слышите хлопок или лязг, что указывает на то, что что-то не так. Если шарнир сломается, он может остановить движение автомобиля и вызвать серьезные повреждения, что делает его важным компонентом вашего автомобиля, который необходимо поддерживать в хорошем состоянии.

Типичные проблемы

Чаще всего основная проблема, с которой вы сталкиваетесь с ШРУСом, — это трещина в пыльнике, который его защищает.Этот пыльник не пропускает грязь и другой мусор, изнашивающий соединение. Когда пыльник треснул, все эти предметы могут попасть внутрь, изнашивая его и вызывая потерю смазки. Обычно проблемы с внешними суставами возникают чаще, чем с внутренними.

Рекомендуется проверять их в рамках текущего обслуживания. Если проблема обнаружена достаточно рано, иногда можно заменить только пыльник. Это может значительно сэкономить время, не говоря уже о экономии средств. Вы не можете отремонтировать плохой стык, поэтому, если стык плохой, его необходимо заменить.Замена всего сустава является трудоемким процессом, но если он поврежден, то стоит сделать это сразу же после обнаружения. Если отпустить его, это может усугубить трудности с его извлечением, не говоря уже о том, что это может привести к дальнейшему повреждению.

ШРУСы вашего автомобиля — это то, что даже при нормальном функционировании проходит через многое. Они являются частью обеспечения того, чтобы ваш автомобиль продолжал двигаться по дороге. Если они в конечном итоге повредятся, их необходимо заменить. Это может потребовать некоторой работы, но если они полностью выйдут из строя, это ограничит способность вашего автомобиля двигаться, поэтому замена поврежденных шарниров того стоит.

Как работают соединения с постоянной скоростью (CV)

Если вы когда-либо заглядывали под автомобиль Jeep, вы видели приводные валы и крестообразные устройства, которые соединяют их с осями или раздаточными коробками. Эти крестообразные объекты являются универсальными шарнирами или обычно называемыми простыми двутавровыми шарнирами. Этот тип соединения подходит для многих приложений, поскольку они просты и позволяют приводному валу работать под разными углами, чем та часть, которую они поворачивают, или от того, что их поворачивает.Тем не менее, у них есть свои недостатки, когда речь идет о рабочих углах и их способности тихо выполнять свою работу. Обычные универсальные шарниры карданного типа вызывают изменение скорости между ведущим и ведомым валами всякий раз, когда шарнир работает под углом. По мере увеличения рабочего угла шарнира скорость ведомого вала изменяется все больше и больше при каждом обороте валов. Если бы вы нарисовали это, это выглядело бы так, как если бы суставы двигались по двум разным овальным путям, а не по круглым путям, как можно было бы ожидать.Чем больше рабочий угол, тем больше изменяется скорость ведомого вала и тем больше вибрация, которую он производит. В Jeep использование приводного вала типа Double Cardian часто устраняет проблему вибрации трансмиссии
, но только за счет уменьшения вдвое углов на одном конце вала. В новых моделях, где необходимо устранить вибрацию для более плавной езды и более комфортного вождения, используются другие типы шарниров равных угловых скоростей. Более подробно это объясняется в статье «Геометрия трансмиссии 101».

Чтобы вал передавал мощность без вибрации, работал под большим углом и обеспечивал одинаковую скорость на ведомом и ведущем валах, необходимо было бы использовать соединение с истинной постоянной скоростью. Они используются во многих приложениях, таких как передняя или задняя независимая подвеска или даже в некоторых приложениях с неразрезными мостами с постоянным полным приводом. CV могут работать под большими углами в течение большего времени без каких-либо проблем, однако обычно они должны быть погружены в специальную высокотемпературную смазку и окружены специальным чехлом.Многие CV выходят из строя из-за загрязнения водой и других примесей из-за поврежденной обуви.

Когда CV используется в приводном валу, они часто герметизируются внутри металлического кожуха в приложениях, где может быть замечено злоупотребление. В более новых автомобилях использование CV с приводным валом становится все более распространенным, поскольку ожидания клиентов растут, а их устойчивость к вибрациям и отвлекающим факторам при вождении уменьшается. Настоящее резюме — это дизайн шара и детеныша. Самым распространенным типом подвесных ШРУСов является тип «Рзеппа».Инженер Dana по имени Альфред Х. Рзеппа изобрел этот тип шарнира в 1920 году. Его конструкция позволяла передавать мощность через шесть сферических шариков, расположенных между внутренней и внешней обоймами. В этой конструкции шары удерживаются на месте небольшими окнами в узле клетки, которая помещается между внутренней и внешней обоймами. Конструкция шарнира такова, что положение шариков всегда делит пополам (разрезает пополам) рабочий угол шарнира. Конструкция работает как коническая передача; но вместо того, чтобы зубья шестерни передают крутящий момент через шарнир, шарики нажимают на соответствующие дорожки во внутреннем и внешнем корпусах.Обратной стороной этого является то, что при перенапряжении шарнира шарики могут быть вытолкнуты на
из своих направляющих и растянуты и треснуты, что приведет к поломке. Эта конструкция очень распространена и используется во многих различных вариантах, таких как шарниры Birfield и Marfield, во многих импортных полноприводных автомобилях. Существуют и другие конструкции, в которых используются различные конфигурации клеток и мячей, но все они практически одинаковы.

Что это такое и как они работают?

У каждой машины в Америке только один двигатель, но четыре колеса.Это создает проблему: как передать мощность на обе оси и все четыре колеса с помощью только одного источника мощности? Ответ заключается в использовании сложной серии суставов для правильной передачи мощности. Первоначально это было сделано с помощью универсальных шарниров, поскольку они позволяли передавать вращательную силу двигателя на любой угол. Вы по-прежнему будете видеть такие соединения, используемые для привода задних колес грузовиков для доставки товаров и некоторых внедорожников. Но с 17 века было замечено, что эти универсальные шарниры не поддерживают постоянную скорость во время вращения, что создает нагрузку на ось и приводит к неравномерному распределению мощности.Решение состоит в том, чтобы разработать шарнир постоянной скорости или «ШРУС», который может более точно передавать мощность от одного вала к другому.

Существует много типов ШРУСов, но все они фактически выполняют одно и то же: они смягчают вращательную силу одного вала относительно другого, устанавливая между ними шарикоподшипники или дополнительные соединения. Это позволяет принимающему валу, в конечном счете, вращаться с той же скоростью, что и приводной вал, поскольку он приводится в движение подшипниками вместо прямого соединения.Подшипники передают усилие напрямую и с течением времени, вместо косвенного и углового метода, который использовался в более старых универсальных соединениях. Это позволяет соединению CV обеспечивать большую мощность, более эффективно и с меньшим износом, чем традиционные соединения.

Соединение CV используется в переднеприводных автомобилях с 1960-х годов, а также на всех полноприводных автомобилях. Для передачи мощности на переднюю ось необходимо иметь как минимум два таких соединения, а использование таких адаптеров позволяет оси «огибать» салон.Они также необходимы для гусеничных машин, внедорожников и грузовиков, которые были модифицированы для работы с грязью. Большой дорожный просвет этих автомобилей требует, чтобы приводной вал был «растянут», а использование CV в нужном месте может гарантировать, что ведущий вал будет иметь правильный угол и сможет поддерживать правильный угол и соединение при движении грузовика. пересеченной местности.

В Rocky Mountain Driveline мы предлагаем лучшие соединения с постоянной скоростью и продукты для вашего автомобиля. Мы можем помочь вам выбрать то, что лучше всего подходит для того типа расположения трансмиссии, который вы хотите иметь, и поможем спланировать, как ваша трансмиссия может измениться, если ваш автомобиль будет подниматься или опускаться.Мы также предлагаем реконструированные соединения с постоянной скоростью всех видов, чтобы вы могли получить лучшие цены на лучшие продукты.

Когда требуется замена оси CV?

Обновлено: 21 марта 2020 г.

Что такое ось CV? Это вал с шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС), который передает крутящий момент на одно из ведущих колес автомобиля. Его также можно назвать полуось или приводным валом. Типичный переднеприводный автомобиль имеет две оси CV (CV-валы), по одной на каждое переднее колесо.Практически все автомобили, кроссоверы и внедорожники (в том числе электрические) и даже некоторые пикапы имеют оси CV, см. Иллюстрацию. Когда следует заменять мост CV? В большинстве автомастерских механики осматривают оси CV визуально во время регулярной замены масла. Ось CV необходимо заменять только в случае неисправности; подробнее читайте ниже.

Как работает мост CV? Мост CV необходим, если автомобиль имеет независимую подвеску на ведущих колесах. В независимой подвеске левое и правое колеса движутся вверх и вниз по поверхности дороги независимо друг от друга.Для передачи крутящего момента на колесо, которое постоянно движется, а в случае передних колес, поворачивающихся влево и вправо, ось CV должна иметь шарниры, которые могут передавать вращательное движение под углом. Кроме того, длина вала должна быть гибкой.

Ось или вал ШРУСа имеет два шарнира равных угловых скоростей или ШРУС: внутреннее и внешнее. Типичный внутренний ШРУС имеет три ролика на треноге (крестовине), которые могут скользить внутри корпуса ШРУСа, поэтому ось ШРУСа может выдвигаться или сжиматься по мере необходимости.Типовая ось (вал) вариатора переднеприводного автомобиля с внешним ШРУСом Rzeppa и закрытым внутренним шарниром типа «тренога». Внутренний ШРУС тоже может работать под небольшим углом. Конструкция внешнего ШРУСа позволяет ему передавать вращательное движение под большими углами. Оба ШРУСа набиты смазкой и уплотнены резиновыми или пластиковыми пыльниками. Наружный ШРУС типа Rzeppa, такой как на изображении, является наиболее распространенным типом. В некоторых заднеприводных автомобилях используются соединения с поперечным пазом, которые внутри выглядят немного иначе, но работают аналогичным образом.См. Схему задней оси CV с поперечным пазом.

Когда требуется замена оси CV? Самая частая причина замены оси CV — это поломка пыльника (на фото), из-за которой смазка вытекает.

Без надлежащей смазки ШРУС прослужит недолго. Смотрите фото неисправной оси CV. Другие причины для замены оси CV включают чрезмерный износ или повреждение в результате аварии или из-за чрезмерной ржавчины. Если неисправную ось CV не заменить вовремя, она может отделиться или заклинить во время движения, что создаст угрозу безопасности.
В автомобилях и внедорожниках с поперечно расположенным двигателем одна из осей CV длиннее (обычно правая сторона) и включает в себя подвесной подшипник. Если подвесной подшипник изношен или шумит и не может быть заменен отдельно, также заменяется вся ось CV.

Каковы симптомы неисправной оси CV? Один из распространенных симптомов плохого внешнего шарнира — это щелчок при ускорении на поворотах. Чрезмерно изношенная ось CV может издавать лязг или щелчки при переключении между замедлением и ускорением.Оси

CV в некоторых автомобилях FWD, AWD и 4WD. Если внутренний шарнир изношен или заедает, это может вызвать тряску автомобиля в поперечном направлении (из стороны в сторону) при ускорении. В некоторых случаях неисправная ось CV может вызвать вибрацию.

Сколько стоит замена оси CV? В типичном маленьком или средний переднеприводный автомобиль, замена одной передней оси CV на запасную часть стоит от 180 до 410 долларов. OEM-детали дороже, но OEM-качество зачастую лучше.Замена задних мостов CV обычно обходится дороже из-за дополнительных трудозатрат. Нужно ли заменять обе оси CV одновременно? Нет, в этом нет необходимости; нет необходимости заменять ось CV, если она в хорошем состоянии.

Можно ли спасти мост CV, заменив только сломанный пыльник? Да, если вы поймаете это раньше, и смазка еще не вытекла или вода еще не попала, это одно из возможных решений. Если пыльник оси CV был сломан какое-то время, как на этой фотографии, мост необходимо заменить.Обычно все сводится к тому, какой вариант более рентабельный, а также к доступности времени и деталей. В некоторых случаях замена ботинка требует больше труда.

Существуют послепродажные сапоги, которые можно установить, не снимая всю ось CV, а только одну ее сторону. Они называются стрейч-ботинками CV . Обратной стороной является то, что качество может быть не на уровне оригинальных запчастей.

Каковы первые признаки поломки пыльника моста CV? Если вы посмотрите на фото со сломанным пыльником выше, вы увидите, что смазка разлита по всему колесу.Часто можно увидеть пятна жира на ободе снаружи, которые появляются вскоре после того, как ботинок сломался.

Хорошая новость заключается в том, что на оси CV в большинстве автомобилей распространяется гарантия на трансмиссию, которая обычно составляет 5 лет или 60 000 миль. Подробности см. В гарантийной брошюре. Как долго прослужат мосты CV? Во многих автомобилях, если защитные чехлы не сломаны, оси CV могут служить в течение всего срока службы автомобиля.

Принцип работы дифференциалов, приводных валов и мостов

В составе трансмиссии автомобиля не так много деталей.

Приводные валы

Все автомобили используют приводной вал где-то в своей установке. Приводные валы бывают разных названий: карданный вал, полуось, вал CV, полуоси и, конечно, приводной вал.

Приводные валы (показаны здесь темно-голубым) передают крутящий момент из одного места в другое. например передача на дифференциал или дифференциал на колесо. При этом приводной вал должен иметь возможность обрабатывать изменения в отношении узлов, которые он соединяет, поэтому должен иметь гибкое соединение.

Дифференциал

Задача дифференциала (вращающихся зеленых зубчатых колес) — принимать крутящий момент, который исходит от трансмиссии, и передавать его на ведущие колеса. Поскольку колеса вращаются с разной скоростью, например, при повороте, дифференциал также позволяет колесам вращаться с разной скоростью при повороте транспортного средства.

Ось (на экране слева направо) представляет собой комбинацию дифференциала и двух приводных валов, которые проходят от дифференциала к ступице колеса.Все они размещены в металлическом корпусе, называемом корпусом оси (серый круглый блок).

Ось

Ось — это комбинация дифференциала и двух приводных валов, которые проходят от дифференциала к ступице колеса. Все они размещены в металлическом корпусе, называемом картером оси.

Поскольку ступица колеса крепится болтами непосредственно к концу приводных валов, а ведущие валы закреплены внутри картера моста, соотношение между дифференциалом и колесом является постоянным.Таким образом, приводные валы могут быть прямолинейными.

Транспортные средства, в которых используется ось, обычно имеют подвеску, прикрепленную к оси.

Шарнир постоянной скорости

Шарнир равных угловых скоростей более известен как ШРУС.

ШРУСы используются на автомобилях без оси. Как правило, один ШРУС соединяется с дифференциалом, а другой — со ступицей колеса. Карданный вал проходит между двумя ШРУСами.

ШРУС может поворачиваться на конце приводного вала, что позволяет изменить соотношение двух ШРУСов.

Раздаточная коробка

Раздаточные коробки используются на полноприводных и полноприводных автомобилях. Раздаточная коробка может быть привинчена к концу трансмиссии или может быть отдельно стоящей.

Его задача — передавать крутящий момент как на передние, так и на задние колеса. В случае автомобилей с полным приводом, раздаточная коробка также, где водитель может выбирать между полным приводом и двумя ведущими колесами.

ШРУСы

Дом, Библиотека по ремонту автомобилей, Автозапчасти, аксессуары, инструменты, руководства и книги, БЛОГ автомобилей, ссылки, указатель

Ларри Карли, авторское право 2021 AA1Car.com

Шарниры постоянной скорости (ШРУСы) используются на обоих концах полуосей переднего привода (FWD) (также называемых полуосями). ШРУС представляет собой гибкую муфту, которая позволяет внешнему колесу управлять, а валу следовать за движениями подвески вверх и вниз при движении автомобиля по дороге.

Подвесной ШРУС (тот, который соединяется с ведущим колесом) обычно имеет гораздо больший рабочий угол, чем внутренний ШРУС, который соединяется с трансмиссией. Это связано с тем, что внешний шарнир может поворачиваться на 50 градусов относительно центра, когда передние колеса управляются. Для сравнения, внутренний шарнир редко имеет рабочий угол более 20 градусов. Следовательно, для внутренних и внешних соединений могут использоваться различные типы конструкций соединений.

Забортные шарниры, которые не входят и не выходят наружу, называются «фиксированными» шарнирами.

ШРУСЫ РЗЕППА

Самым распространенным типом подвесных ШРУСов является тип «Рзеппа». Этот тип соединения был изобретен еще в 1920 году инженером Dana по имени Альфред Х. Рзеппа. Его конструкция позволяла передавать мощность через шесть сферических шариков, расположенных между внутренним и внешним кольцом. В этой конструкции шары удерживаются на месте небольшими окнами в узле клетки, которая помещается между внутренней и внешней обоймами. Конструкция шарнира такова, что положение шариков всегда делит пополам (разрезает пополам) рабочий угол шарнира.Это изящная конструкция, которая работает как коническая шестерня. Но вместо того, чтобы зубья шестерни передают крутящий момент через шарнир, шарики нажимают на соответствующие дорожки во внутреннем и внешнем корпусах.

ШРУСЫ С ДВОЙНЫМ СМЕЩЕНИЕМ И КРЕСТОВИНОЙ КАНАЛОМ

Пара вариаций этой конструкции — это ШРУСы с двойным смещением (DOJ) и с крестообразной канавкой погружного типа. Обе конструкции также имеют шестишариковую конструкцию, но шарниры используются только на внутреннем конце вала.Обе конструкции позволяют внутреннему кольцу (которое установлено на конце вала) «врезаться» внутрь и наружу, так что вал может изменять длину. Зачем это нужно? Потому что вал обычно длиннее рычагов подвески. Разница в длине приводила к возникновению помех каждый раз, когда подвеска двигалась вверх или вниз.

Таким образом, действие этих шарниров позволяет валу немного скользить внутрь и наружу, чтобы компенсировать разницу.

ШРУСЫ ТРИПОДА

Другой тип ШРУСа, который вы увидите, — это шарнир типа «тренога».В шарнирах штатива нет шариков, вместо них используются ролики с игольчатыми подшипниками, установленные на трехногом пауке. Ролики установлены под углом 120 градусов друг к другу и скользят вперед и назад по гусеницам во внешнем корпусе типа «тюльпан».

Штативные шарниры используются для внутренних шарниров на большинстве отечественных и азиатских моделей FWD с 1983 года по настоящее время. Этот тип соединения дешевле в производстве, чем шарнир шарового типа, и хорошо подходит для ограниченных рабочих углов расположения внутреннего соединения.Шарнир предназначен для врезания внутрь и наружу так же, как и другие внутренние шарниры, что позволяет изменять длину вала при движении подвески.

Фиксированная версия штативного шарнира используется в нескольких приложениях, включая бывший AMC Alliance и некоторые азиатские приложения (Toyota Tercel и Nissan Sentra).

ПОЧЕМУ ШРУС, А НЕ ШРУС?

Вы когда-нибудь задумывались, почему у переднеприводных автомобилей нет обычных карданов? Карданные шарниры отлично работают на карданном валу в большинстве приводов с задним приводом, так почему бы не также и передний привод? Ответ в том, что U-образные шарниры производят циклические колебания при работе с такими углами поворота, как в случае применения FWD.

Обычные универсальные шарниры карданного типа вызывают изменение скорости между ведущим и ведомым валами всякий раз, когда шарнир работает под углом. По мере увеличения рабочего угла шарнира скорость (скорость) ведомого вала изменяется все больше и больше при каждом обороте валов. Чем больше рабочий угол, тем больше изменяется скорость ведомого вала и тем больше вибрация, которую он производит.

Ведомый вал по-прежнему вращается с тем же числом оборотов в минуту, что и вал, приводящий его в движение, но из-за геометрии универсального шарнира скорость ведомого вала попеременно увеличивается (ускоряется) и уменьшается (замедляется) по четыре раза каждые революция, и это то, что вызывает вибрации, о которых мы говорим.

Чтобы представить себе, как это происходит, посмотрите на карданный шарнир в вилке трансмиссии по длине приводного вала с задним приводом. Если бы задний конец карданного вала был отвинчен от дифференциала и опущен на пол, это создало бы серьезный угол в переднем карданном шарнире. Если затем повернуть вал вручную, вы сможете увидеть, что две крышки подшипников на центральном крестовине карданного шарнира, прикрепленные к приводному валу, вращаются в одной плоскости, в то время как две, прикрепленные к вилке трансмиссии, вращаются в другой плоскости.При этом центральный крест поворачивается вперед и назад с каждым оборотом.

Если вы изобразите то, что происходит на бумаге, две крышки подшипников в вилке трансмиссии будут двигаться по эллиптической (овальной) траектории, если смотреть вниз по длине приводного вала. Или, с другой точки зрения, две крышки подшипников на приводном валу могут показаться движущимися по эллиптической траектории, если смотреть со стороны трансмиссии.

Так при чем здесь изменения скорости и вибрации? Много, потому что именно эта разница в геометрии заставляет ведомый вал менять скорость по отношению к ведущему валу.

Если бы выходной вал трансмиссии вращался с постоянной скоростью 1000 об / мин, карданный вал также вращался бы со скоростью 1000 об / мин, независимо от угла шарнира. Но приводной вал также будет менять скорость поочередно дважды в течение каждой половины оборота из-за разницы в геометрии между двумя противоположными крышками подшипников в карданном шарнире.

Изменение скорости невелико, когда угол меньше нескольких градусов, но по мере увеличения рабочего угла шарнира увеличиваются циклические колебания ведомого вала, а также возвратно-поступательное движение в самом шарнире.

Изменяющаяся скорость вращения ведомого вала может быть компенсирована путем установки второго карданного шарнира на противоположном конце ведомого вала, «фазированного» на 90 градусов относительно первого шарнира.

Теоретически второй шарнир компенсирует изменения выходной скорости, вызванные другим шарниром, но только до тех пор, пока оба шарнира работают под одинаковыми углами.

Эта установка отлично подходит для приводных валов с задним приводом, где углы передних и задних шарниров обычно идентичны, а изменения рабочих углов относительно невелики, но с передним приводом ситуация совершенно иная.Внутренние и внешние шарниры часто работают под разными углами. Когда колеса поворачиваются, внешний шарнир проходит под гораздо большим углом, чем внутренний шарнир. Это нарушает соотношение смещения между внутренними и внешними углами шарнира, которое является необходимым требованием для обычных U-образных шарниров. Передние колеса также должны поворачиваться под углом до 45 градусов, что создает слишком большую нагрузку на карданный шарнир.

ШРУС, для сравнения, всегда делит рабочий угол пополам, поэтому ведомый вал вращается с той же скоростью, что и первичный.Таким образом, независимо от угла сочленения, скорость не меняется — отсюда и название «постоянная скорость».

ИЗНОС ШРУСОВ

У всех переднеприводных валов есть одна общая черта: внешние ШРУСы почти всегда изнашиваются задолго до внутренних. Наружные шарниры изнашиваются быстрее из-за увеличения рабочих углов при повороте колес. Следовательно, внутренние ШРУСы на многих сменных валах находятся в хорошем состоянии и могут безопасно использоваться повторно.

Для проверки на износ необходимо снять ось и разобрать ШРУС, как показано выше. Трещины в корпусе шара, вмятины или ямки на шарах или дорожках качения или износ дорожек для шара говорят о том, что ШРУС изношен и нуждается в замене.

Примечание: Шарики, сепараторы и гусеницы в ШРУСе точно подогнаны с жесткими допусками. Если вы разбираете соединение для очистки и осмотра, шарики необходимо вернуть в исходное положение.

Люфт между шарами и окнами клетки может издавать звук хлопка или щелчка, когда шарнир приводится в действие под углом (например, при повороте угла). Недостаточный зазор в шарнире может вызвать заедание и истирание, которые могут повредить шарики и гусеницы, а также потрескать и / или сколоть окна клетки.

При ремонте этого типа ШРУС могут быть установлены шарики и сепараторы немного увеличенного размера с увеличенными окнами для компенсации износа. Но этот подход может обеспечить только краткосрочное исправление, потому что он не восстанавливает износ, который мог возникнуть на гусеницах внутренней и внешней дорожек.Из-за этого многие специалисты по восстановлению ШРУСов перетирают гусеницы на внутреннем кольце и внешнем корпусе, используя прецизионное числовое оборудование с компьютерным управлением (ЧПУ), которое позволяет восстанавливать исходные контуры гусениц для шаров увеличенного размера.

Некоторые послепродажные ремонтные мастерские переднеприводных мостов, разумеется, перетирают каждый шарнир, в то время как другие шлифуют только «по мере необходимости». Сторонники шлифования говорят, что механическая обработка соединения восстанавливает надлежащие допуски, которые были изначально заложены в него, и позволяет восстановить многие соединения, которые в противном случае пришлось бы выбросить из-за чрезмерного износа.

Гусеницы в дорожках качения закалены, когда соединение изначально изготовлено, чтобы продлить износ соединения. Очевидно, что шлифовка удаляет часть этого затвердевшего слоя, что может вызвать проблемы с долговечностью, если будет удалено слишком много металла. Глубина поверхностного упрочнения на ШРУСах варьируется в зависимости от области применения и используемого процесса (индукционная закалка или науглероживание), но обычно составляет от 0,048 дюйма до 0,100 дюйма или более. Таким образом, ограничение количества удаляемого материала до 0,010 дюйма, чтобы приспособить размер.Говорят, что шар увеличенного размера 020 дюймов практически не влияет на срок службы суставов.

Ключом к восстановлению ШРУС путем шлифовки, говорят те, кто этим занимается, является точное дублирование исходной дуги в корпусе и дорожке, процесс, который требует высокоточного обрабатывающего оборудования и не может быть воспроизведен ручным шлифованием с помощью простого шлифовального станка.

СМАЗКА ШРУСОВ

Для ШРУСов

требуется специальный тип высокотемпературной смазки для высокого давления.Ни в коем случае нельзя использовать обычную консистентную смазку для шасси или универсальную смазку для ШРУС.

Состояние смазки, а также количество смазки в соединении будут определять, как долго прослужит соединение. Одно из предназначений пыльника, окружающего ШРУС, — не допускать попадания грязи и влаги. Другой — удержание смазки. Если пыльник порван, треснул, проколот или отсоединился, грязь и вода могут загрязнить консистентную смазку в шарнире, вызывая ускоренный износ, который в конечном итоге приведет к выходу из строя шарнира.Также может произойти потеря смазки, что еще больше сократит срок службы соединения. Так что ботинки должны быть в хорошем состоянии, чтобы защитить сустав.

Ботинки часто становятся хрупкими с возрастом и под воздействием тепла. Ботинки также могут быть повреждены дорожными опасностями и небрежным использованием J-образных крюков оператором эвакуатора. Ни в коем случае нельзя использовать старые пыльники повторно при замене ШРУСа. Если пыльник протекает, соединение теряет смазку, что приводит к быстрому износу и выходу из строя соединения. Грязь и вода также могут пройти сквозь протекающий чехол и загрязнить смазку внутри.Если консистентная смазка кажется зернистой, значит, она загрязнена, и соединение необходимо тщательно очистить и залить свежей смазкой или заменить, если соединение изношено или повреждено.

Порванный пыльник ШРУСа дошел до конца дороги. Если не заменить, потеря смазки из шарнира
в сочетании с попаданием грязи и воды в стык быстро испортит стык.

Вместо того, чтобы заменять один неисправный пыльник, лучшим вариантом ремонта является замена всего полуоси на новый или модернизированный полуоси.Если ваш автомобиль проехал много миль и один ботинок вышел из строя, скорее всего, срок службы других ботинок тоже подошел к концу, и они также могут вскоре выйти из строя, если их не заменить.

Пыльники оригинального оборудования являются неразъемными и требуют снятия оси и демонтажа ШРУСа для установки нового пыльника. Совет по экономии труда и денег — если вы хотите заменить только плохой ботинок, — это установка «раздельного ботинка» (требует тщательной проклейки шва). Разъемный пыльник можно установить без снятия оси или шарнира.Раздельный ботинок — это скорее временный ремонт, потому что раздельный ботинок не будет иметь такой же долговечности, как новый цельный ботинок.

При замене пыльника используйте специальную смазку для ШРУСов, которая идет в комплекте с новым пыльником. Набейте около 1/3 смазки в сам шарнир, а оставшуюся часть положите внутрь пыльника перед установкой зажимов пыльника.

Щелкните здесь, чтобы загрузить или распечатать эту статью.

Другие статьи о передних и CV-шарнирах:

Обслуживание и ремонт шрусов, часть 2

FWD Краткое руководство

Проверка шарниров и полуосей с постоянной скоростью

Как ремонтируются шрусы

Щелкните здесь, чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive

Не забудьте посетить другие наши веб-сайты:

Авторемонтируйте самостоятельно

Carley Automotive Software

OBD2HELP

Random-Misfire

Справка по диагностическому инструменту

КОДЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ