Приводы управляемых колёс автомобиля представляют собой комбинацию из двух шарниров равных угловых скоростей (ШРУС), соединённых валом со шлицевыми окончаниями. Строго говоря, аналогичная конструкция встречается и в заднем ведущем мосту с редуктором в отдельном картере, но диагностики гораздо чаще требует именно передний привод, работающий в более жёстких условиях по углам передачи момента.
Процесс определения, какой именно из четырёх работающих там ШРУС изношен или начал разрушаться, обычно затруднён и требует соблюдения точной методики, чтобы избежать лишних затрат времени и средств.
Наружный и внутренний ШРУС: отличия и особенности
Наружным считается шарнир, соединённый со ступицей колеса, а внутренним — расположенный со стороны выхода коробки передач или редуктора ведущего моста.
Оба эти узла отличаются по конструкции, что связано с предъявляемыми к ним требованиями:
- при работе привод в сборе должен изменять свою длину во время смещения подвески от одного крайнего положения по вертикали к другому, данная функция возложена на внутренний шарнир;
- обеспечением максимального угла поворота переднего колеса занимается наружный ШРУС, что предусмотрено при его проектировании;
- внешние шлицы наружной «гранаты» заканчиваются резьбовой частью, на которую накручивается гайка, стягивающая внутренние обоймы ступичного подшипника;
- шлицевое окончание с внутренней стороны привода может иметь кольцевую проточку под стопорное кольцо, или располагать свободной посадкой, удержание вала в картере обеспечивается иными средствами;
- внутренний шарнир в силу своих небольших отклонений по углу иногда выполняется не по классической шестишариковой конструкции, а в виде трипоида, то есть трёх шипов и игольчатых подшипников на них со сферическими наружными обоймами, это прочнее, долговечнее, но плохо работает на значительных углах.
В остальном узлы схожи, оба состоят из корпуса с канавками для шариков или шипов, внутренней обоймы, шлицами сидящей на валу привода и сепаратора, позиционирующего шарики при обкате рабочих канавок.
Причины и симптомы неисправности шарниров равных угловых скоростей
Основной причиной выхода из строя шарнира является износ канавок обеих обойм, сепаратора и шариков. Это может происходить естественным образом, то есть при наличии качественной смазки очень долго, на протяжении сотен тысяч километров пробега или ускоренно.
По теме: Что такое ШРУС, принцип работы, устройство и возможные поломки
Быстрый износ начинается с попаданием внутрь защитного эластичного чехла абразивов или воды. С такой добавкой к смазке узел живёт тысячу километров или меньше. Дальше начинают проявляться первые признаки неполадок.
При обкатке шариков обе обоймы находятся в точном взаимодействии с минимальными зазорами. Траектории качения и скольжения выверены прецизионно, часто даже путём селективного подбора деталей. Такой шарнир работает бесшумно при передаче любого расчётного крутящего момента и при любых углах из назначенного диапазона.
Как только из-за износа зазоры возросли или геометрия канавок исказилась, в шарнире появляются стуки за счёт выбора люфтов и хрусты из-за локальных подклиниваний. Передача момента происходит с рывками разной степени заметности.
Как проверить наружный ШРУС
Наиболее тяжёлым условием для наружной части привода будет передача большого момента под максимальным углом. То есть если шарнир изношен, то максимального значения люфты и акустическое сопровождение достигнут именно в таких режимах.
Отсюда и методика выявления:
- при движении на небольшой скорости колёса выворачиваются до упора в крайнее положение и выполняется резкий разгон, хруст раздастся со стороны неисправного ШРУС;
- повторением процедуры в обе стороны выводы уточняются, при этом имеется в виду, что угол поворота внутреннего по отношению к траектории колеса больше, чем наружного;
- при сомнениях, автомобиль вывешивается на подъёмнике, все эти действия повторяются, а находящийся под машиной диагност прислушивается уже к конкретным узлам, требуемая нагрузка симулируется одновременным нажатием акселераторной и тормозной педалей.
Окончательный диагноз ставится после снятия привода с машины и отсоединения от него шарниров. Люфты будут хорошо заметны при покачивании наружной обоймы относительно внутренней, износ канавок виден после разборки и удаления смазки, а трещины в сепараторе отчётливо просматриваются на его закалённой поверхности.
Проверка внутренней «гранаты»
При проверке на ходу внутреннего шарнира также необходимо создать для него наихудшие условия работы, то есть максимальные углы. От поворота руля здесь ничего не зависит, поэтому потребуется максимально накренить автомобиль, двигаясь по дуге с большой скорости под полной тягой.
Хруст от внутренней стороны автомобиля относительно траектории будет означать износ внутреннего шарнира именно на этом приводе. Противоположная сторона наоборот, уменьшит угол излома, поэтому хруст там может появиться только от узла, находящегося совсем в критическом состоянии.
Испытание на подъёмнике можно построить примерно таким же способом, нагружая привод тормозами, а углы наклона рычагов подвески изменять с помощью гидравлических подпорок. Заодно достаточно просто оценить наличие люфтов и состояние чехлов. Давно разорванные пыльники с грязью и ржавчиной внутри будут означать, что шарнир подлежит однозначной замене.
Чем опасен хруст?
Хрустящий шарнир долго не проживёт, подобные ударные нагрузки разрушат его нарастающим темпом. Металл устаёт, покрывается сеткой микротрещин и питтинга, то есть выкрашивания рабочих поверхностей дорожек.
Очень твёрдый, но при этом хрупкий сепаратор просто треснет, шарики будут вести себя произвольным образом и шарнир заклинит. Привод будет разрушен и дальнейшее движение автомобиля станет возможным лишь на эвакуаторе, а пропадание тяги на большой скорости ещё и небезопасно.
Одновременно возможно нарушение работы коробки передач, подвергнувшейся ударам со стороны приводного вала.
Можно ли ремонтировать ШРУС или только замена
Практически ремонт ШРУС невозможен из-за высокой точности его изготовления, подразумевающей подбор деталей. Как-то работать собранный из разрозненных частей шарнир сможет, но говорить при этом о бесшумности и надёжности не приходится.
Изношенный узел придётся менять в сборе, поскольку изнашиваются также и шлицевые соединения на валу, после чего узел будет стучать даже с новыми шарнирами. Но это достаточно дорого, поэтому предлагается только изготовителями оригинальных запчастей.
Аналоги могут быть поставлены в виде комплектов из непосредственно ШРУС, пыльника, металлических хомутов и специальной смазки в нужном количестве.
