0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС)

Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС)

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.

  1. Для этого автомобиль вывешивается на подъёмнике, и тем самым добиваются максимального угла шарнира (между приводным валом и поверхностью земли).
  2. Двигатель запускается, и при включённой передаче прослушивают узел на посторонние звуки. Хруст слева или справа свидетельствует о поломке соответствующего шарнира.
  3. 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

Потрещал – и хватит: что такое ШРУС, почему он ломается и как его проверить?

Есть в русском языке слова, которые никак не даются многим авторам в Интернете. Чего тут только не встретишь: и «подшибник», и «клейма», и «саленблок», и «кювейт», и – совершенно внезапно! – «шруз». Откуда взялся этот «шруз»? С ним-то как раз всё просто: это шарнир равных угловых скоростей, сокращённо – ШРУС. Что же, видимо, есть необходимость рассказать о нём подробнее.

Ты – туда, я – сюда​

Нет совершенства в этом мире, и автомобиль – не исключение. Он никогда не ездит по абсолютно ровной дороге по абсолютно прямой линии. При поворотах разницу в угловых скоростях внешнего и внутреннего по отношению к центру кривой колёс призван компенсировать дифференциал. С его помощью одно колесо может крутиться быстрее или медленнее второго колеса на одной оси. Но этого недостаточно.

На переднеприводном автомобиле ведущие колёса не только поворачиваются, но и ходят относительно оси коробки передач в зависимости от рельефа дороги. С такой свистопляской дифференциал не справится – тут нужно обеспечить не только равномерную и непрерывную передачу момента на ведущее колесо, но и сделать этот момент независимым от угла поворота колёс и рельефа местности. А для этого нужны дополнительные степени свободы.

Подробно рассказывать историю разработки ШРУСа не буду, но путь его был не всегда лёгок и удачен. Были попытки собрать нечто похожее из двух сочленённых карданных валов, но получилась тяжёлая и громоздкая штука. Были кулачковые (они же сухариковые) шарниры и кулачково-дисковые. Впрочем, слово «были» не совсем уместно: такие шарниры есть и сейчас, но в легковых машинах их встретить почти невозможно. А вот в грузовых – вполне. Например, на Урале 4320 стоят кулачково-дисковые ШРУСы. Но вернёмся к легковушкам.

Наиболее популярная конструкция ШРУСа – это шариковые шарниры. Существует довольно много их видов (Bendix-Weiss с делительными канавками, Rzeppa с делительными рычажками и т. д.), но наиболее популярные сегодня – это Рцеппа-Лебро с непараллельными делительными канавками. Такие ШРУСы обычно стоят в качестве внешних – тех, что установлены ближе к ступице.

Всего на приводном валу два ШРУСа – внутренний и внешний. Внутренний соединяет коробку передач и вал, внешний – вал и ступицу. А вот в коробке чаще стоит ШРУС другого типа – трипод. Чем отличаются эти шарниры?

В шариковом ШРУСе есть несколько основных деталей: внешний корпус с канавками, обойма и сепаратор. Сепаратор удерживает на обойме стальные шарики, которые перекатываются между корпусом и обоймой. И именно они передают через обойму вращение полуоси (вала) на корпус ШРУСа. А тот в свою очередь имеет свою ось со шлицами, которые вставляются в ответную часть ступицы. И в итоге выходит, что как бы ни было вывернуто колесо, оно постоянно получает момент с привода.

Важно, что этот момент непрерывный. В случае, например, с сочленёнными карданами или триподами вывернутое в повороте колесо получало бы момент рывками, прерывисто. Понятно, что ехать на машине с такой особенностью было бы не очень приятно из-за толчков под нагрузкой в повороте и не очень безопасно из-за скачков в крутящем моменте на колесе (тяга была бы дискретной). При этом чем круче поворот, тем заметнее было бы биение.

Наконец, у шарикового ШРУСа есть ещё одно важное преимущество перед остальными: он работает при довольно большом угле поворота – до 70 градусов. Именно поэтому его ставят в качестве внешнего шарнира приводного вала: ступица отклоняется от оси приводного вала намного больше, чем вал от оси коробки передач. И как раз по этой же причине в качестве внутреннего ШРУСа обычно используют трипод, который теоретически надёжнее шарикового шарнира, но не способен работать при больших углах поворота. Его предел – это всего 18 градусов.

Устроен он по похожему принципу, что и шариковый шарнир, но с одним исключением: между обоймой и корпусом бегают три ролика (подшипника), а не шесть (обычно) шариков, как в шариковом ШРУСе.

У трипода есть одно очень важное преимущество: наличие небольшого свободного хода – осевого перемещения. Это очень важно, потому что без этого свободного хода привод вылетел бы из коробки на первой же яме. Дело в том, что при перемещении колеса изменяется общая длина привода от коробки до ступицы, а небольшое осевое перемещение внутри трипода способно его компенсировать.

Таким образом, схема приводного вала с шариковым шарниром снаружи и триподом внутри получается наиболее предпочтительной: именно эта комбинация способна не только обеспечивать его подвижность ведущего колеса относительно коробки передач, но непрерывно передавать момент на колесо вне зависимости от его поворота и перемещения относительно горизонтальной плоскости.

К сожалению, как и любой другой механизм, ШРУС не вечен. Когда-то ему приходит конец, и его приходится менять. Как понять, что этот печальный день настал, и как этот день оттянуть?

Гонки, грязь и безответственность

Трипод в коробке разваливается намного реже. И не всегда даже понятно, что с ним что-то не так. Да, если весь привод вылетел из коробки, всё сразу становится очевидно. Но иногда у него просто от старости и неизбежного износа растёт люфт. И в этом случае признаки поломки будут не такими очевидными. Чаще всего износ трипода проявляется вибрацией на определённых скоростях, и поиск причины может очень затянуться. Про существование трипода вспоминают слишком поздно. К этому времени у несчастного автовладельца на машине уже отбалансированы и намертво затянуты колёса, проверены тормозные суппорты и диски, переставлены местами шины, заменен подвесной подшипник привода, если он есть… А вибрация после всего этого остаётся на месте. Вот он, повод проверить трипод.

Кстати, похожая вибрация будет и при искривлении вала привода. Погнуть его сложно, но возможно.

Внешний ШРУС, прозванный за характерную форму «гранатой», выходит из строя чаще, чем трипод. И причин для его поломок больше – тут виноваты не только старость и износ.

Наиболее частая причина поломки ШРУСа – это повреждение его пыльника. Внутри пыльника набита смазка, без которой шарнир работать долго не может. Точнее, он без неё работать не может совсем, поэтому порванный пыльник – это почти приговор ШРУСу. Очень важно периодически заглядывать под машину и проверять состояние пыльников. Если он в грязи и масле – нужно срочно ехать на его замену. Иногда можно успеть спасти шарнир. А при каждой возможности пыльник желательно осматривать внимательно: трещины и потёртости на нём недопустимы.

При замене пыльника тоже есть свои тонкости. Многие сталкивались с тем, что пыльник может стоить слишком дорого, особенно учитывая, что это просто резинка с хомутиками. Естественно, возникает желание найти что-нибудь подешевле. На форумах часто попадаются темы вроде «подходит пыльник от Нивы», «поставил в 100500 раз дешевле от восьмёрки» и тому подобное. Ну, если прямо уж совсем подходит от Нивы, то можно и рискнуть. Но чаще бывает, что подходит с некоторыми допущениями: тут надо подтянуть, тут немного болтается, но «в общем» подходит. ШРУС – не судебный пристав, и на компромисс он не идёт. Если что-то не подходит, лучше ставить оригинал (или качественный аналог от нужной машины). Конечно же, при замене пыльника нужно обратить внимание на состояние смазки. Наличие грязи там недопустимо, отсутствие смазки – тем более. И не стоит забивать в ШРУС литол – для этого есть специальные смазки.

Вторая причина умереть обусловлена конструктивной особенностью шарикового ШРУСа. При разгоне по прямой момент на колесо передают все шесть шариков шарнира, а при вывернутых на большой угол колёсах – два шарика. Так что «газ в палас» в поворотах изнашивает ШРУС очень быстро. Если хочется продлить ему жизнь, про подобный манёвр лучше забыть.

Вот эта особенность – умирать под большой нагрузкой с вывернутыми колёсами – и легла в основу поиска неисправности внешнего ШРУСа. Способ старый, но вполне эффективный: выворачиваем колёса и давим газ. Слышен хруст или щелчки при повороте направо – меняем правый внешний ШРУС, налево – левый. Иногда возникает желание отложить эту работу, но я бы не советовал. Да, если чуть-чуть щёлкает, ШРУС ещё может проехать довольно много. Но не всегда. Теоретически ничего ему не мешает развалиться при первом же старте от светофора, так что лучше с ремонтом не затягивать.

При такой диагностике следует обратить внимание на одну особенность: в силу своей конструкции иногда может щёлкать и трипод. Обычно щелчок заметен при переключении первой передачи после задней или задней после первой (или любой другой, но вперёд). Небольшой люфт в триподе есть всегда, и пока он выбирается, трипод может тихонько щёлкнуть (именно щёлкнуть, а не стукнуть). Это нормально, паниковать рано.

Опытные механики могут посоветовать подёргать приводной вал рукой и посмотреть, будет ли люфт. Без подъёмника это делать проблематично, а без опыта – часто бесполезно. Хотя в одном они правы: заметный люфт во внешнем ШРУСе должен вызвать настороженность.

Ну и последнее: вал крутится, а машина стоит на месте. Всегда ли виноват ШРУС? Нет, не всегда. Бывает, что у старых валов корродируют или срезаются шлицы (почему-то этим частенько грешат старые «корейцы»). В этом случае тоже придётся менять ШРУС, потому что вал – это часть его корпуса.

А закончу всё-таки оптимистично: здоровье ШРУСов большей частью зависит от владельца автомобиля. Не будет чрезмерно беспощаден при стартах на поворотах, будет следить за пыльниками – и ресурс этого узла может перевалить и за 200, и за 300 тысяч километров (сейчас их делают качественно, это не «гранаты» на старых «девятках»). Так что спасение ШРУСа – дело рук водителя. И, наверное, это хорошо.

Что такое ШРУСы и в чём их опасность

Многие современные автомобилисты никогда не слышали о существовании в их машине загадочных деталей, именуемых ШРУСами. Те же, кто с ними знаком, наверняка уже успели потратить внушительную сумму на ремонт или замену этих компонентов. Рассказываю об устройстве хитрых и чрезвычайно важных элементов автомобиля и раскрываю секреты долгой и беспроблемной эксплуатации «гранат».

Что такое ШРУС

Бывалые автомобилисты частенько используют альтернативное название этих деталей — «гранаты». Разумеется, неспроста: если в автомобиле есть граната, рано или поздно она обязательно взорвётся!

Шутки шутками, а доля истины в этом, конечно же, есть. ШРУС — аббревиатура, переводящаяся как «шарнир равных угловых скоростей». Именно эти детали на абсолютном большинстве переднеприводных и на некоторых полноприводных автомобилях с независимой подвеской занимается передачей крутящего момента от двигателя на ведущие колёса. ШРУСы позволяют не просто приводить колёса автомобиля в движение, но и одновременно управлять ими при весьма компактных размерах и скромной массе.
Передача вращательного момента осуществляется между полуосями под углом, величина которого постоянно меняется. «Гранатами» ШРУСы обыватели называют не только за внешнее сходство с боевым метательным снарядом, но также за непредсказуемость и своенравность: поломка ШРУСа гарантированно обездвиживает автомобиль (если у него нет блокировки межколёсногого дифференциала), притом случается она порой внезапно.

Как устроена «граната»

По принципу действия ШРУС похож на всем известный кардан. Однако такой привод намного более сложен и совершенен.

Дело в том, что карданная передача передаёт крутящий момент несинхронно (один вал вращается равномерно, а другой нет), при этом значительный угол скрещивания сильно затруднён. ШРУСы же безболезненно переваривают углы поворота до 70 градусов относительно оси и обладают при этом огромным ресурсом.

Широким распространением шарниры равных угловых скоростей обязаны популярным ныне переднеприводным автомобилям, а также распространению независимой подвески. Однако впервые созданием этой детали инженеры плотно занялись добрую сотню лет назад.
Конструкция ШРУСов может сильно различаться в зависимости от производителя автомобиля и конкретной модели. Однако принципиальной разницы в работе этой системы нет. С одной стороны вал привода соединяется со ступичным подшипником, а с другой — с дифференциалом, что позволяет передавать крутящий момент от двигателя на ведущие колёса. Наружный ШРУС состоит из обоймы и корпуса, в которых имеются канавки. По ним, в свою очередь, ходят шарики, жёстко соединяющие составные части друг с другом. Наружная «граната» должна передавать крутящий момент без потерь под любыми возможными углами. Внутренний шарнир намного менее подвижен и может поворачиваться лишь на угол до 20 градусов. Как правило, он представляет собой трипоид с роликами на подшипниках, которые ходят по канавкам в ответном стакане. Эта «граната» предназначена, в первую очередь, для компенсации ходов подвески и обеспечения неразрывности вала.
Поскольку ШРУСы относятся к силовым и достаточно нагруженным деталям, они нуждаются в смазке и защите от внешнего воздействия окружающей среды. Для этого вся конструкция закрывается герметичным пыльником (резиновым или пластиковым), набитым смазкой и удерживаемым на валах хомутами. Именно от качества пыльника и его целостности напрямую зависит срок службы «гранат», которые работают в практически никак иначе не защищённых от осадков и дорожной грязи местах.

Почему ломаются ШРУСы

Шарниры равных угловых скоростей современных автомобилей рассчитаны на весь срок службы автомобилей, однако нередко они выходят из строя совершенно внезапно для автовладельца и в самый неподходящий момент. Происходит это как по причинам естественного износа подвижных элементов, так и по вине самих автовладельцев.
В большинстве случаев виновниками проблем становятся негерметичные пыльники — в процессе эксплуатации они покрываются трещинами и получают всевозможные повреждения. В результате дорожная грязь и осадки начинают попадать в подвижные соединения и становятся абразивом. Спустя несколько сотен или тысяч километров пробега с порванным пыльником ШРУС сильно изнашивается и начинает хрустеть (обычно в поворотах), а затем попросту заклинивает или теряет ролики подшипников.
Вторая причина поломки «гранат» связана с неадекватным вождением или неграмотным вмешательством в конструкцию машины. Управляя гражданским автомобилем, стоит помнить, что он не рассчитан на длительные экстремальные нагрузки — резкие старты с пробуксовками и систематические торможения трансмиссией. Старты с вывернутыми колёсами, при которых наружные шарниры частично зажаты, приводят к запредельным нагрузкам на их элементы.
В группе риска оказываются и любители тюнинга, «разгоняющие» мотор автомобиля, но забывающие о том, что штатные приводы и ШРУСы не рассчитаны на передачу дополнительного крутящего момента.

Последствия поломки

Ремонт ШРУСов трудоёмок и возможен далеко не всегда, даже в случае если на вашем автомобиле всего лишь повреждён один из пыльников. Как правило, производитель изначально не закладывает в конструкцию возможности ремонта — весь приводной вал заменяется на новый. Нетрудно догадаться, что удовольствие это весьма недешёвое и хлопотное.
Но это лишь полбеды. На некоторых автомобилях при сильном износе или поломке трипоида роликовые подшипники теряют иголки, которые попадают в картер коробки передач, где поднимаются вместе с маслом и перемалываются шестернями. Нередко при этом ремонт автомобиля становится попросту нецелесообразным — проще и дешевле приобрести другой.

Довольно часто изношенные ШРУСы попросту заклинивают, что приводит к внезапной поломке полуоси и невозможности дальнейшего движения. И хорошо, если это случается не во время пересечения оживлённого перекрёстка. Такая ситуация чрезвычайно опасна!

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 и в чем его секрет?

Наверное, многие автолюбители, слышали такое слово как ШРУС. Заезжая на станцию технического обслуживания можно услышать много интересных слов, но большинство водителей бояться поломки ШРУСа как огня. Что это за хитрое устройство, почему его ремонт обходится в копеечку, выясним в сегодняшней статье.

Стоит отметить, что буквально полсотни лет назад, автолюбители даже понятия не имели о подобном изобретении. ШРУС – это аббревиатура, расшифровывается как шарнир равных угловых скоростей. Принцип работы механизма использовался еще в Древней Греции. Современные ШРУСы получили свое массовое распространение в 50-х годах прошлого столетия.

  1. Что такое ШРУС и для чего он нужен?
  2. Устройство и принцип работы ШРУСа
  3. Внешний ШРУС
  4. Внутренний ШРУС
  5. Типы и виды «гранат»
  6. Неисправности, признаки и причины поломок
  7. Диагностика шруса
  8. Советы автовладельцам
  9. Заключение

Что такое ШРУС и для чего он нужен?

Как правило, в автомастерских, профессиональные мастера называют механизм – «гранатой». Все из-за внешнего вида и сложной конструкции, отдаленно напоминающей ручную гранату. Даже существует шутка, что в каждой машине есть «граната», которая по любому взорвется.

ШРУС (шарнир равных угловых скоростей) — это шарнир, предназначен для передачи вращательного момента между валами, которые находятся под углом друг к другу. Это и есть основная задача. Устанавливают конструкцию почти на все современные автомобили. Не имея подобного механизма, невозможно без потерь передать импульс движения от двигателя до колес, не важно, передних или задних. Именно с приходом ШРУСа, автомобили стали более подвижными и управляемыми.

ШРУС решает много проблем.

  1. Помогает снять излишнюю вибрацию.
  2. Синхронизирует вращение ведущих колес.
  3. Снижает нагрузку на ведущий вал во время передвижения автомобиля.

Передача движения осуществляется под углом между передними или задними полуосями. Конструкция очень полезная, но при поломке может привести к дорогостоящему ремонту. Именно поэтому многие владельцы ТС, даже боятся произносить вслух аббревиатуру, дабы не накликать беды.

Устройство и принцип работы ШРУСа

В первую очередь шарнир предназначен для передачи движущей силы от двигателя к колесам автомобиля. Вторая важная функция – это сохранение движения при разных плоскостях колес. Простыми словами, наезжая на бугорок или яму, одно из колес будет расположено выше, чем второе, при этом движения автомобиля будет неизменно. Сложное устройство конструкции позволяет колесам двигаться в разных положениях. Принцип работы каждого вида шарниров одинаковый, отличается только конструкция. Граната может поворачиваться под углом до 70 градусов, при этом передавая вращательное движение колесам.

Принципиального различия в схеме работы ШРУСа нет. Одна часть привода крепится при помощи ступичного подшипника к двигателю, вторая присоединяется к колесам. При включении передачи, двигатель передает движение по трансмиссии, и автомобиль совершает движение. Каждый ШРУС состоит из внутренней и внешней части. Внутри конструкции находятся специальные шарики, которые соединяют два элемента в жесткую конструкцию. Внешняя часть более подвижная и может работать при углах до 70 градусов. Внутренний элемент работает в пределах 20 градусов.

Важное значение, в работе гранаты имеет смазка. Все внутренние детали движутся с большими скоростями, поэтому хорошая смазка способна уменьшить трение и износ элементов конструкции. Как правило, каждый шарнир закрыт резиновым колпаком, чтобы грязь не попадала внутрь. Стоит отметить, что резиновая защита имеет большое значение в работе механизма. Если пыльник повреждается, смазка выходит наружу, грязь попадает на важные элементы и шарнир выходит из строя.

Внешний ШРУС

Внешний шарнир очень легко определить визуально. Находится он возле ведущего колеса, как правило, оборудован многогранником системы ABS и большим резиновым пыльником пирамидообразной формы. Как мы уже писали, пыльник защищает гранату от попадания влаги, грязи и пыли.

Конструкция ШРУСа чем-то напоминает карданный вал. Но последний, в связи с особенностью конструкции не может поворачиваться на критические углы. Это связано с тем, что угол работы карданной передачи очень маленький, а при критических углах начинаются рывки, которые пагубно влияют на коробку передач.

Совершенно другое дело – ШРУС. Конструкция позволяет выполнить механизм небольшого размера, который будет поворачивать колесо в разных плоскостях, при этом сохраняя плавность хода и комфортную езду.

Внешняя «граната» состоит из корпуса и полуоси, а также защитного кожуха. Внутри механизма находятся металлические подшипники (шарики). Все элементы конструкции соединены между собой при помощи металлического кольца. Принцип работы простой, механизм поворачивается в разные стороны, шарики крутятся внутри корпуса в специальных пазах, при этом происходит плавная передача вращательного движения.

Внутренний ШРУС

В некоторых случаях, схема внутренней «гранаты» может быть похожей с внешней. Но, как правило, разработчики внедряют иную схему. Если ШРУС двигается при помощи трех подшипников, его называют трипоидным. Как показывает практика, подобный механизм ломается намного реже. Это связано с тем, что он меньше подвержен критическим нагрузкам и смены углам, так как находится ближе к дифференциалу, то есть к центру авто. В зависимости от конструкции он может состоять из шариков, разного размера и диаметра.

Принцип работы аналогичный внешней гранате, только из-за конструктивной особенности и расположению, внутренний шарнир работает при меньших градусных диапазонах. Как правило, рабочий угол составляет до 20 градусов.

Видео работы внешнего и внутреннего шруса на приводном вале.

Типы и виды «гранат»

Конструктивно ШРУС может отличаться. Все зависит от завода производителя и типа. В настоящее время существует четыре основных разновидности «гранат».

  1. Кулачковый
  2. Трипоидный
  3. Шариковый
  4. Карданный спаренный

Кулачковый состоит из двух круглых элементов, один из которых входит в другой. Подобная конструкция позволяет применять максимальные нагрузки на ось. Как правило, транспортные средства, оборудованные кулачковым шарниром, двигаются только на средних скоростных режимах.

Трипоидный состоит из трех подшипников. Большинство автомобилей оборудуют именно этой системой. Она более универсальная и довольно жесткая, способная осуществлять работу на высоких скоростях и служит достаточно долго.

Шариковый работает по принципу трипоидной системы, только вместо роликов, вращающий момент передают небольшие металлические шарики, заключенные в оболочку и двигающиеся по заданным каналам.

Карданный состоит из обычных карданных соединений, которые передают крутящий момент колесам автомобиля. Устанавливается на большие грузовые автомобили.

Неисправности, признаки и причины поломок

При нормальной езде и периодических проверках, шарниры могут прослужить очень много лет. Из опыта можно сказать, что некоторые ШРУСы работают по 10-15 лет без проблем. Самой частой поломкой является – износ пыльника. Когда рвется защитная резина, грязь попадает в кожух, смазка вымывается, система начинает давать сбои.

В большинстве случаев, узнать о поломке гранаты можно во время езды, а также на слух. Когда грязь попадает в пыльник, ШРУС при езде на поворотах начинает специфически шуметь. Звук называют «хрустом». Если услышали один раз, ошибиться будет сложно. Но лучше не слышать его на своем автомобиле! Как правило, хруст сигнализирует автовладельцу о недостатке смазки.

Подобную неисправность можно легко отремонтировать на начальной стадии. Меняется пыльник, внешний шарнир очищается от грязи и наполняется специальной смазкой. Но если владелец «запустил» работу механизма, он может прийти в полную негодность. На некоторых марках авто, ШРУС меняется только в сборе. К примеру, на KIA Cerato 2006 года, невозможно поменять только внешнюю гранату. Оригинальная запчасть стоит очень дорого и продается только в сборе.

Диагностика шруса

На видео, ниже, Вы увидите наглядно, как можно диагностировать поломки ШРУСа несколькими способами.

Советы автовладельцам

Дабы избежать преждевременной поломки ШРУСа, рекомендуется периодически посещать станции технического обслуживания и проверять герметичность внешнего защитного кожуха. При наличии любых дефектов, пыльник лучше заменить вместе со смазкой.

Если водитель услышал характерный хруст на повороте, лучше всего сразу обратиться на СТО. Чем быстрей владелец поменяет пыльник и смазочные материалы, тем дешевле обойдется ремонт. Несомненно, на неисправной «гранате» можно передвигаться небольшой промежуток времени, но с большой осторожностью. ШРУС имеет свойство блокироваться по ходу движения, лучше не рисковать жизнью пассажиров и водителя!

Стоит отметить, что при слишком агрессивной езде, механизм выходит из строя намного раньше своего срока жизни. Продлевает срок работы только безопасное вождение и периодическая проверка состояния пыльника.

В дополнение, хотелось бы сказать, что не все автомобильные мастера могут, определит на слух повреждение шарнира. Бывали случаи, когда хозяин авто послушав непрофессионального мастера, покупал дорогостоящую деталь и попадал на деньги, потому как причиной хруста могут быть иные детали ходовой части. К примеру, шаровая опора, расположенная на передних рычагах, при неисправности может издавать подобные звуки при выворачивании колеса.

Лучше всего доверять свой автомобиль проверенным СТО с опытными мастерами!

Заключение

В заключении, добавим, что ШРУС очень важная деталь в конструкции ходовой части транспортного средства. Бережливое отношение и периодическая диагностика, поможет избежать лишних проблем и денежных потерь при дорогостоящем ремонте. Запомните, ремонт и замена «гранаты» дорогостоящее удовольствие, которые можно предотвратить обычной диагностикой.

Что такое шрус в автомобиле?

Один из ответственных в устройстве автомобиле, который занимается передачей крутящего момента при углах до 70 градусов относительно оси.

Что такое шрус в автомобиле

Шарнир равных угловых скоростей называется ШРУС. В обиходе разговорной речи автомобилистов называют также гранатой или автогранатой.

Шрус в автомобили начали устанавливать, когда появились первые машины с передним приводом. Переднеприводные авто обладают некоторыми преимуществами:
  • улучшенная проходимость;
  • улучшенная динамика управления;
  • экономичность.
При создании ведущих передних колес, во время передачи крутящего момента на передние колеса терялась мощность и были другие недостатки:
  1. Механизмы шарниров быстро ломались.
  2. Передача вращения была неравномерной.
  3. Передача сопровождалась с сильной вибрацией.
  4. Шестерни и валы коробки передач работали с превышенной нагрузкой.

После этого, когда изобрели автомобильные гранаты (шрусы) эффективно решили эти недостатки. Благодаря ШРУСАМ момент вращения передается без уменьшения мощности и не создает другие минусы.

Шарнир равных угловых скоростей применяется и на заднеприводных автомобилях, в устройстве которых есть независимые подвески.

Если менять ШРУСЫ во время и покупать качественные, то они, относительно надежные и ломаются не так часто.

Типы автомобильных ШРУСОВ

Всего есть 4 типа автошрусов по конструктивной особенности:

  1. Сухариковый. Устанавливается на грузовые автомобили и автобусы.
  2. Трипоидный. Используется во внутренних конструкциях из-за осевого своего перемещения.
  3. Спаренный. Редкоиспользуемый тип шарниров. Сложный в конструкции.
  4. Шариковый. Это самый распространенный тип. Устанавливается во всех легковых переднеприводных машинах.
Классификация ШРУСОВ:
  • внутренние;
  • внешние.

Внутренний шрус является соединительным звеном между коробкой передач и полуоси. Внешний шрус является соединительным элементом между полуоси и ступицы колеса. Они работают в паре и передают все типы нагрузок. Если во время движения прокололо бескамерное колесо, в него можно закачать специальный герметик для бескамерных шин.

Известно ли вам, что ксеноновые фары запрещено использовать, так как они светят слишком ярко и ослепляют водителей встречных авто. Но, можно устанавливать ксеноновые противотуманники.

Устройство шарнира равных угловых скоростей

Так как нас интересует шариковый шарнир, то рассмотрим его устройство. Из-за того, что элементы не находятся в масле (в отличие от заднего моста), то устройство называется «сухим». Устройство конструкции шарикового шруса довольно простое.

Из чего состоит ШРУС:
  • Корпус. Представляет собой полусферу, чашу. В нее устанавливается ведомый вал.
  • Нижняя часть. Это кулачок в виде сферы с ведущим валом.
  • Сепаратор. Это кольцо с отверстиями, в которые устанавливаются металлические шарики и удерживаются там.
  • Шарики из металла. Подвижные элементы. Их 6.

Какой шрус выбрать

Прежде чем покупать новый шрус, следует узнать о видах (какие бывают), какие лучше по отзывам водителей, какие цены. На цене при покупке этого элемента устройства автомобиля, не следует делать основной акцент.

Бывают следующие фирмы производители шрусов:
  • Pilenga. По отзывам хороший вариант.
  • Febest. По отзывам водителей, купивших по недорогой цене запчасти этой фирмы, быстро выходят из строя.
  • Metelli. Рекомендуемые.
  • Loebro. Рекомендуемые.
  • SKF. Рекомендуемые.

Характеристики ШРУСОВ различные. Бывают в конструкции 23 шлица, а бывают 24. Если ошибиться, то неподходящий (разница в один зуб) не установится на вал.

В списке, последние три бренда отлично зарекомендовали себя, проверены. Есть минусы с пыльниками у фирмы Метелли, а именно, плохо фиксируется пыльник. У Лоебро, пыльник, также, слабое звено. Третий вид СКФ создал свой высокий рейтинг благодаря высоким качеством выпускаемых ими подшипников. Ресурс ШРУСОВ SKF = 100 тыс. км. при условии, что пыльники исправные и автомобиль эксплуатируется в спокойном режиме. При эксплуатации автомобиля частенько возникают скрипы. Скрипит обычно стабилизаторная втулка, ресурс которой обычно составляет 30 тысяч км. Советую посмотреть, как менять втулки стабилизатора.

Качественная новая запчасть отличается от новой по виду и по осязанию. Бракованный шрус имеет тонкий пыльник, мало смазки, фиксирующих хомут слабый.

Признаки неисправности ШРУСА

Благодаря наличию в устройстве шруса пыльника — он защищен от попадания пыли, влаги и грязи.

Причины поломок шарниров равных угловых скоростей:
  1. Порванный пыльник.
  2. Использование некачественной или не подходящей смазки.
  3. Бракованный металл.

Если во время езды появились хрусты, щелчки, скрежет (металл об металл), то это и есть не что иное как признак поломки ШРУСА. Эти звуки появляются, когда через порванный или слетевший пыльник попали механические частицы в подшипники и шарики заедают.

На видео показаны устройство и замена шрусов своими руками.

Шрус — устройство и принцип работы гранаты

Как выглядит передний автомобильный привод, и из каких частей он состоит

На верхнем фото изображен передний автомобильный привод в сборе. На концах привода находятся гранаты (шарниры равных угловых скоростей — ШРУС). Слева — наружная граната, справа — внутренняя. Внутренний ШРУС втыкается в коробку, а наружный — в ступицу. Функция привода — передача крутящего момента в колесо автомобиля.

Зачем нужен ШРУС в автомобиле

Как выглядит граната в автомобиле

Необходимость изобретения ШРУСа возникла одновременно с появлением первых автомобилей с передним приводом. 3 основных преимущества переднеприводных машин хорошо известны каждому автомобилисту:

  • повышенная проходимость;
  • лучшая управляемость;
  • экономичность.

Но, при передаче крутящего момента на управляемые колёса, постоянно изменяющие своё положение, возникали серьёзные потери мощности и другие негативные последствия:

  1. Обычные шарнирные механизмы быстро приходили в негодность.
  2. Вращение на колёса передавалось неравномерно.
  3. Возникала сильная дополнительная вибрация.
  4. Валы и шестерни трансмиссии работали со значительными перегрузками.

Изобретение автомобильной гранаты в 20-х годах прошлого века позволило полностью решить эту сложную техническую задачу. С помощью ШРУСа крутящий момент на управляемые колёса передаётся без потерь мощности и других недостатков.

Благодаря надёжности и простоте, шарнир равных угловых скоростей также широко используется на заднеприводных машинах, в которых установлена независимая подвеска.

Качественная граната отличается длительным ресурсом работы. При бережной эксплуатации автомобиля необходимость её замены или ремонта возникает крайне редко.

Где находятся автомобильные привода и гранаты


Приводами с гранатами оснащаются только «передки» автомобилей. То есть их ставят туда, где требуется передать крутящий момент при углах поворота до 70 градусов относительно оси. На двух верхних фото показано типичное размещение приводов и ШРУС. Как видно, длины левого и правого приводного вала (привода) различаются.
Так как не все привода идеально ровные, то на некоторые из них устанавливают специальный грузик (как на фото) для устранения вибрации при больших оборотах.

Типы ШРУСов, их устройство и принцип работы

В современных автомобилях используются различные ШРУСы, которые классифицируются:

  • по месту установки (внешние и внутренние);
  • по типу конструкции (шариковые, триподные, кулачковые и спаренные карданные).

Внешние и внутренние ШРУСы

На каждое колесо переднеприводного автомобиля устанавливаются 2 ШРУСа. Внутренний шарнир соединяет коробку передач и полуось, внешний – полуось со ступицей колеса. Работая в паре, они обеспечивают передачу крутящего момента при всех типах нагрузок.

В наиболее распространённых шариковых шарнирах, внешние ШРУСы оборудованы радиусными канавками, обеспечивающими бесперебойность работы автомобиля при поворотах колёс. Внутренние гранаты с прямыми канавками компенсируют перемещения деталей узла вдоль оси при колебаниях передней подвески и вибрации автомобиля.

Конструктивные отличия различных типов ШРУСов мы опишем ниже.

Внутренняя и наружная гранаты (ШРУС) в разобранном виде

Во внутренних гранатах используются игольчатые подшипники, фрагмент одного такого подшипника виден на верхнем фото (внутри кольца осталась часть маленьких валиков). Этот подшипник рассыпался при демонтаже наружной гранаты. При езде на таком внутреннем ШРУСе наблюдается сильная вибрация в момент ускорения автомобиля.

В наружных гранатах используются шарики.

Внутренний шрус

Создает вращение касательно внешнего механизма, вследствие чего происходит изменение радиуса полуоси по отношению к оси, если говорить простыми словами внутренний ШРУС — соединительный механизм между полуосью и КПП. Внутренний ШРУС наиболее неподвижен и максимальный угол поворота составляет около 20 градусов. Основная масса сборки, выглядит как трипоид с роликами на подшипниках, они в свою очередь двигаются по углублениям в встречной колбе. Такая деталь служит восполнением шагов подвески и сохранности целостности вала.

Как продлить срок службы гранат

Все очень просто, следуйте трем основным правилам и привода вашего автомобиля прослужат очень долго:

  1. Никогда не рвите с места! При резком старте, крутящий момент значительно выше, чем при езде. Из-за больших нагрузок, гранаты быстро приходят в негодность;
  2. Не газуйте при вывернутом руле. Когда шарнир повернут на большой угол относительно оси, нагрузка на его элементы сильно возрастает, что способствует более быстрому изнашиванию ШРУС;
  3. Проверяйте состояние пыльников на гранатах (при попадании грязи, песка и других инородных тел, механизмы гранат быстро изнашиваются).

Сами понимаете, что для движения автомобиля двигатель должен как-то крутить ведущие колеса. Казалось бы, все просто: соединил вал движка с колесом и поехал! Но не тут-то было.

На переднеприводном автомобиле (а таких большинство) передние колеса крутятся не только для движения вперед, но и для поворота налево или направо. А еще при езде по кочкам или наклонным дорогам колеса то и дело прячутся под крылья, отрабатывая неровности.

Вот и получается, что каждое колесо движется одновременно в нескольких направлениях. Двигатель же все это время стоит на месте и лишь слегка вибрирует на своих опорах. Невозможно, ведь, чтобы движок крутился вместе с каждым колесом.

Для решения проблемы инженеры придумали специальный гибкий вал, который по-научному величают шарниром равных угловых скоростей (сокращено ШРУС).


Слева шариковая, а справа гипоидная гранаты в сборе с полуосями

Граната относится к шариковым ШРУСам и состоит из трех частей: внешней (корпус), внутренней (обойма) и сепаратора с прочными шариками.


Внутреннее устройство шарикового ШРУСа

Визуально такой шарнир очень похож на настоящую взрывчатую гранату, особенно, если разделить его пополам. Благодаря такому визуальному сходству за деталью закрепилось звучное прозвище.


Правда похожи?

Кроме шарикового есть и другие типы шрусов:

  • Трипоидные;
  • Кулачковые;
  • Спаренные карданные.

В обычных легковушках такие изделия встречаются реже.

Сколько стоят автомобильные гранаты и привода и где их лучше купить, где купить внутреннюю гранату

Одна новая наружная граната стоит около 1700 рублей. Так как внутренние гранаты очень редко выходят из строя, их практически нереально купить в магазине. Если внутренняя граната пришла в негодность, то следует купить контрактный привод в сборе (как на первом фото, в Юкка Моторс привод с гранатами стоит около 2000 рублей).

Замена привода, как и одной из гранат стоит 600 рублей, длится по времени примерно пол часа. При замене привода сливается масло из коробки.

Контрактные привода служат довольно долго, при спокойной езде они могут проработать 2–3 года.

Как защитить механизм ШРУСа

Многие шарниры равных угловых скоростей служат долго и безотказно. Однако попадание в них песка и грязи может в скором времени потребовать покупки новой детали. Поэтому, до того как начать проверять ШРУС, следует разобраться с его защитой. Она представляет собой конусовидный резиновый или силиконовый чехол с гофрированной поверхностью, закрывающей шарнир. Защиту еще называют пыльником. Он одновременно выполняет функцию резервуара смазочного материала. С двух сторон пыльник плотно закрывается металлическими хомутами, предотвращающие попадание воды, грязи и песка, а также для недопущения вытекания смазки.

Опытные автомобилисты считают, что ревизию пыльников следует проводить регулярно для выявления деформаций и повреждений вроде разрывов, трещин, ослаблений хомутов и пр. Полезно во время осмотра пыльников проверить состояние их хомутов и при необходимости заменить их винтовыми. Иногда рекомендуют заменять пыльники по мере их выхода из строя. Если приходится снимать привод целиком с двумя ШРУСами, разумно при этом сразу ставить на оба новые чехлы. Так своевременно можно предупредить выход устройства из строя.

Подобрать необходимый ШРУС и узнать его цену Вы можете в нашем магазине,обратившись по контактным телефонам или воспользовавшись запросом по VIN.

ШРУС — шарнир равных угловых скоростей. Предназначен для равномерной передачи крутящего момента от вала к колесу. Конструкция ШРУСа устроена таким образом, чтобы передавать крутящий момент от вала к колесу при углах поворота до 70 градусов. ШРУС пришел на замену карданному соединению, способному передавать крутящий момент только на углах до 35 градусов. ШРУС состоит из внешней и внутренней части. Внешняя часть содержит пазы, по которым перемещается внутренний шарнир, имеющий несколько степеней свободы. Пазы надежно фиксируют шарнир, позволяя ему двигаться по ним, одновременно изменяя угол наклона, без потери крутящего момента.

Устройство ШРУСа (фотография из Википедии)

Как видно исходя из изображения, внутренний узел шруса свободно перемещается по внешнему в трех измерениях, обеспечивая качественную передачу крутящего момента с допустимым износом узла. Учитывая фиксацию колеса со стороны шаровой опоры и вала со стороны двигателя, ШРУС не разъединяется при езде, выполняя свое предназначение.

Сколько стоит ШРУС?

Цены ШРУСов могут варьироваться в диапазонах от 400 до 7000 рублей, в зависимости от марки и модели Вашего автомобиля. Неоригинальные шрусы можно выбирать из очень широкого списка производителей, с ценой ШРУСа от 400 до 1500 рублей, оригинальные ШРУСы могут стоить от 1600 рублей. В большинстве случаев в комплект ШРУСа входят следующие узлы:

  • Граната — внешняя часть ШРУСа, представляющая из себя увесистый циллиндр с несколькими канавками, параллельными друг другу
  • Обойма — шарнир, вставляющийся в гранату согласно канавкам
  • Высокотемпературная смазка — вещество, наносимое на обойму и канавки гранаты
  • Пыльник — резиновый кожух шруса
  • Сальник — уплотнительная резинка
  • Скоба крепления
  • Хомуты — 2 шт, для крепления пыльника

Что такое ШРУС в машине и для чего он нужен

Применение таких устройств в автомобилях необходимо, так как колеса имеют подвижность относительно выходного вала трансмиссии. На автомобилях с задним приводом подвижность оси относительно выходного вала КПП, в основном, имеется только в вертикальной плоскости. Поэтому механизмы передачи угловой скорости на этих авто имеют простую карданную конструкцию.

С появлением автомобилей, в которых ведущие колеса имеют большую степень подвижности относительно выходного вала, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, встала острая необходимость использования сложных механизмов.

Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС): что это такое в автомобиле и история создания

Впервые механизм, похожий на современный шариковый ШРУС, предложил, а точнее, запатентовал в 20-х годах минувшего столетия инженер Альфред Рцеппа. Его до сих пор именуют шарнир 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 на грузовиках.

Видео — замена ШРУСа на Шевролет Ланос (Сhevrolet Lanos):

В современном виде «гранаты» достигли кое-какого совершенства в 60-х годах прошлого столетия. Немалую заслугу в разработке их конструкции имеют японские инженеры.

Шарниры равных угловых скоростей в современных автомобилях устанавливаются в паре: внешний и внутренний. Внешний ШРУС установлен со стороны ступицы. Внутренний ШРУС устанавливается со стороны дифференциала.

Классический ШРУС включает следующие основные узлы:

  • корпус;
  • сепаратор;
  • шары;
  • сепаратор;
  • пыльник с хомутами;
  • ступичная гайка;
  • стопорные кольца.

Что такое шрус в автомобиле

Шарнир равных угловых скоростей называется ШРУС. В обиходе разговорной речи автомобилистов называют также гранатой или автогранатой.

Шрус в автомобили начали устанавливать, когда появились первые машины с передним приводом. Переднеприводные авто обладают некоторыми преимуществами:

  • улучшенная проходимость;
  • улучшенная динамика управления;
  • экономичность.
При создании ведущих передних колес, во время передачи крутящего момента на передние колеса терялась мощность и были другие недостатки:
  1. Механизмы шарниров быстро ломались.
  2. Передача вращения была неравномерной.
  3. Передача сопровождалась с сильной вибрацией.
  4. Шестерни и валы коробки передач работали с превышенной нагрузкой.

После этого, когда изобрели автомобильные гранаты (шрусы) эффективно решили эти недостатки. Благодаря ШРУСАМ момент вращения передается без уменьшения мощности и не создает другие минусы.

Шарнир равных угловых скоростей применяется и на заднеприводных автомобилях, в устройстве которых есть независимые подвески.

Если менять ШРУСЫ во время и покупать качественные, то они, относительно надежные и ломаются не так часто.

Основные виды таких шарниров

«Тракта» (кулачково-дисковый)

В состав ШРУСа входят 2 вкладыша, 2 кулака и диск. Вкладыши имеют цилиндрические шейки. Внутри имеются пазы. Шейки охвачены кулаками, диски входят в пазы. Рабочий угол перемещения не превышает 450.

«Веисс» (четыре плюс один)

Имеется в виду наличие 4-х основных и одного направляющего (центрирующего) шара.

Данный шарнир установлен на ГАЗ-66, других автомобилях с повышенной проходимостью. Главный его недостаток – максимальный угол поворота колеса всего 320. Срок службы таких шаров невысокий, так как нагрузка во время движения приходится только на 2 шара (другая пара задействована во время движения задним ходом).

Шести — шариковый ШРУС Альфреда Рцеппа

В данном механизме вращательное движение передается всеми шарами. Конструкция состоит из делительного рычажка, сепаратора, 6-ти шариков, корпуса, включающего сферическую чашку с ведомым валом, внутренней обоймы, которая включает сферический кулак с ведущим валом. ШРУСы Рцеппа имеют несколько модификаций.

Классический шарнир равных угловых скоростей может передавать значительные усилия с рабочим углом до 370. Имеет большой коэффициент полезного действия, большую нагрузочную способность.

Трехшиповой — трипод

Такой шарнир равных угловых скоростей иногда называется «трипод». Выпускается в двух модификациях – жесткий и универсальный. Жесткий шрус подразумевает отсутствие перемещения вдоль продольной оси, угол составляет до 430, применяются в качестве наружных ШРУСов. Универсальный имеет меньший угол, их можно применять в качестве внутренних шарниров.

Конструктивные особенности

Легковой транспорт сегодня имеет на борту несколько видов ШРУсов:

  • Трехшиповый «Трипод». Является внутренним шарниром. Его особенность заключается в стойкости к значительным нагрузкам, но вместе с тем он не может обеспечить большой угол поворота;
  • Шестишариковый «Рцеппа». Такой шарнир устанавливается как на внутреннюю, так и внешнюю сторону полуоси. Полуось с ним может смещать даже на 70 градусов, а вращение передается на 95-99%. Ресурс такого шарнира также очень велик.

Ранее в автомобилях использовались четырехшариковые «Вейсс». Вращение в них передавалось со смещением вплоть до 32 градусов. Вот только этого было мало. К тому же, нагрузка не распределялась равномерно: все прелести движения по дороге принимали на себя 2 шарика из имеющихся четырех, вследствие чего ШРУС рано выходил из строя.

Предшествовали всем вышеперечисленным карданные шарниры. Они были, что называется, «дубовыми». Даже при вхождение в поворот на небольшой угол колеса начинали вращаться медленнее, а из-за рывков терялась плавность движения. К тому же, в автомобилях с полным приводом использовать такие шарниры было невозможно. Появившиеся после 60-х годов прошлого века шарниры хоть и серьезно зависели от того, на какой угол был повернут ведомый вал, и были на порядок эффективнее и живучее.

Сегодня наличие ШРУСов на каждой из полуосей гарантирует не только комфортность езды, но и долговечность самих деталей. Нагрузка распределяется равномерно. По этой причине шарниры в наше время считаются деталями, которые выходят из строя не очень часто и не имеют четкого регламента по времени замены.

Признаки неисправности

ШРУС предназначен для эксплуатации в достаточно суровых условиях. Поэтому на заводе-производителе автомобилей устанавливают только проверенные устройства. Их срок эксплуатации сравним со сроком эксплуатации всего автомобиля. Но нет ничего невозможного для российских автодорог. Наибольшую нагрузку испытывает внешний ШРУС. На него передаются все колебания, связанные с неровностью дорожного покрытия, резкими торможениями, ударами.

Видео — замена пыльника ШРУСа га Логан, Сандеро, Ларгус и все нюансы:

Прежде всего, следует следить за целостностью пыльников. Подтеки на них являются серьезной угрозой работоспособности.

Очень опасен для ШРУСов агрессивный характер вождения с вывернутыми до отказа колесами. Такой стиль преподается на курсах по экстремальному вождению.

Видео — замена пыльников ШРУСов:

Неисправность ШРУСов можно определить по люфту и звуку. Неисправные внешние ШРУСы при высокой нагрузке издают писк, похожий на звук тормозных колодок в изношенном состоянии. Также во время резкого трогания с места на вывернутых колесах может быть слышен характерный щелчок.

Самый классический вариант, когда наступает время ехать на замену ШРУСа, это появление характерного хруста с одной из сторон автомобиля. Такой хруст при повороте руля может издавать только шарнир равных угловых скоростей. Труднее определить, какой именно ШРУС звучит, внутренний или внешний.

Видео — как проверить какой ШРУС начал стучать:

Если посторонний шум появляется при прямолинейном движении, скорее всего, изношен внутренний ШРУС. Для точного определения могут помочь следующие процедуры.

Что такое ШРУС

Что такое ШРУС в автомобиле? Переводя на «народный» язык, обозначается как «граната». Следовательно, если в авто есть такая запасная часть, то рано или поздно она взорвётся. Хорошо, шутки оставим в сторонку… Тем не менее не будем забывать о главном. Итак, ШРУС или «граната» – это шарнир равных угловых скоростей. Именно эти запчасти служат для того, чтобы передавать крутящий момент с сердца авто (мотора) к ведущим колесам. Эти детали не только дают возможность колесам «начать свою работу после команды «свыше» – от мотора», но и полностью управлять ими.

Почему всё-таки «граната»? Во-первых, данная деталь очень похожа на настоящую гранату, а во-вторых, её действия действительно убийственные. Если выйдет из строя, транспортное средство не сможет до момента замены или ремонта самостоятельно передвигаться.

Как проверить ШРУС на исправность

  1. Вывешиванием одного колеса.

Поднимается на домкрат колесо, со стороны которого слышен хруст. Проверка производится при помощи визуального осмотра наличия продольных и поперечных люфтов при повороте колеса.

Видео — как определить неисправность внутреннего ШРУСа:

  1. Вывешиванием передней подвески.

Во время вращения колес слышен хруст неисправного ШРУСа. Если характерный звук появляется при прямолинейной установке колес, неисправен внутренний ШРУС.

  1. При движении по дороге.

Внешний правый ШРУС хрустит при повороте налево. Внешний левый шарнир равных угловых скоростей хрустит при повороте направо. Внутренние ШРУС могут хрустеть при движении с большой скоростью, на неровной дороге при прямолинейном движении.

  1. Движение автомобиля с повышенной нагрузкой.

В этом случае следует пригрузить капот автомобиля, например, мешками с картошкой. Если при прямолинейном движении будет издаваться характерный хруст, скорее всего, один из внутренних ШРУСов изношен.

Видео — как проверить ШРУС на исправность (3 способа):

Определение

ШРУС (Шарнир Равных Угловых Скоростей) – устройство, которое обеспечивает передачу крутящего момента от трансмиссии к ведущим колесам, в отличие от заднего моста (который работает прямолинейно), может обеспечить поворот колес на 70 градусов. У простых водителей известен — под названием «граната», из-за формы похожей на это оружие.

ШРУСы – что это такое?

ШРУС — это шарнир равных угловых скоростей. Его используются в конструкции независимой подвески на переднеприводных автомобилях. Это деталь обеспечивает не только энергию вращения, но и позволяет управлять поворотом колес. Так, этот узел позволяет выполнить поворот ведущего колеса на угол до 70 градусов. Деталь похожа на ручную гранату, поэтому автолюбители так и прозвали этот шарнир.

Эта конструкция также встречается в автомобилях с задним либо полным приводом, но лишь в моделях с независимой подвеской. В этом случае задние колеса имеют возможность двигаться горизонтально и вертикально. Существует наружный и внутренний ШРУС. Что это за деталь, вы скоро узнаете.

Как создавали ШРУС

Так как существует несколько видов шарниров угловых скоростей, то точно установить, какая конструкция была первой, очень трудно. Но есть мнение, что узел на основе шариков, один из популярных сегодня, был изобретен в 20-е годы.

Идея создания кулачкового механизма пришла в голову французскому изобретателю Грегуару. В начале 20-х он получил патент на это изобретение.

Спаренный карданный элемент равных угловых скоростей использовали преимущественно в американских моделях автомобилей и в системах трансмиссий французских «Панар-Левассор».

Что такое ШРУС или граната в автомобиле

В разговорной речи бывалых автомобилистов и мастеров по ремонту встречается много слов, абсолютно незнакомых новичкам. Например, шарнир равных угловых скоростей или ШРУС. Нередко этот узел также называют автомобильной гранатой или просто гранатой. В нашей статье мы подробно расскажем, что такое ШРУС в автомобиле, зачем он нужен, поделимся интересной и полезной информацией об этом важном устройстве.

Зачем нужен ШРУС в автомобиле

Как выглядит граната в автомобиле

Необходимость изобретения ШРУСа возникла одновременно с появлением первых автомобилей с передним приводом. 3 основных преимущества переднеприводных машин хорошо известны каждому автомобилисту:

  • повышенная проходимость;
  • лучшая управляемость;
  • экономичность.

Но, при передаче крутящего момента на управляемые колёса, постоянно изменяющие своё положение, возникали серьёзные потери мощности и другие негативные последствия:

  1. Обычные шарнирные механизмы быстро приходили в негодность.
  2. Вращение на колёса передавалось неравномерно.
  3. Возникала сильная дополнительная вибрация.
  4. Валы и шестерни трансмиссии работали со значительными перегрузками.

Изобретение автомобильной гранаты в 20-х годах прошлого века позволило полностью решить эту сложную техническую задачу. С помощью ШРУСа крутящий момент на управляемые колёса передаётся без потерь мощности и других недостатков.

Благодаря надёжности и простоте, шарнир равных угловых скоростей также широко используется на заднеприводных машинах, в которых установлена независимая подвеска.

Качественная граната отличается длительным ресурсом работы. При бережной эксплуатации автомобиля необходимость её замены или ремонта возникает крайне редко.

Типы ШРУСов, их устройство и принцип работы

В современных автомобилях используются различные ШРУСы, которые классифицируются:

  • по месту установки (внешние и внутренние);
  • по типу конструкции (шариковые, триподные, кулачковые и спаренные карданные).

Внешние и внутренние ШРУСы

На каждое колесо переднеприводного автомобиля устанавливаются 2 ШРУСа. Внутренний шарнир соединяет коробку передач и полуось, внешний – полуось со ступицей колеса. Работая в паре, они обеспечивают передачу крутящего момента при всех типах нагрузок.

В наиболее распространённых шариковых шарнирах, внешние ШРУСы оборудованы радиусными канавками, обеспечивающими бесперебойность работы автомобиля при поворотах колёс. Внутренние гранаты с прямыми канавками компенсируют перемещения деталей узла вдоль оси при колебаниях передней подвески и вибрации автомобиля.

Конструктивные отличия различных типов ШРУСов мы опишем ниже.

Читайте также: Внутреннее устройство и принцип работы автоматической коробки передач , коробки робот и вариатора .

Шариковые

Состоят из корпуса (наружной обоймы) с 6 канавками, сепаратора, 6 шариков и внутренней обоймы с 6 канавками. В ходе эксплуатации автомобиля, шарики перемещаются по канавкам, обеспечивая передачу крутящего момента от двигателя на колёса.

Шариковые гранаты чаще всего встречаются на переднеприводных легковых автомобилях.

Внутреннее устройство шарикового ШРУСа

Принцип работы шарикового шруса

Триподные

В триподных ШРУСах вместо шариков используются сферические ролики, которые крепятся на пальцах опоры с помощью подшипников.

Триподные автомобильные гранаты устанавливаются как на легковые, так и на грузовые машины с малой грузоподъёмностью.

Принцип работы триподной автомобильной гранаты

Внутреннее устройство триподного ШРУСа

Кулачковые

Кулачковые ШРУСы конструктивно состоят из 2 вилок и 2 фасонных дисков. Площадь сцепления (контакта) вилок является значительной, поэтому элементы шарнира выдерживают серьёзные нагрузки при эксплуатации.

Кулачковые шарниры получили широкое распространение на грузовых автомобилях повышенной грузоподъёмности.

Внутреннее устройство кулачковой автомобильной гранаты

Спаренные карданные

Являются наименее востребованными устройствами. Изготавливаются из двух карданных шарниров, состыкованных между собой.

В настоящее время используются при производстве мощной строительной техники, тракторов, некоторых моделей грузовиков и внедорожников.

Принцип работы спаренного карданного ШРУСа

Читайте также: Внутреннее устройство и принцип работы коробки передач DSG и CVT .

Видео про ШРУС

  • Признаки неисправности ШРУСа

    ШРУСы относятся к категории наиболее надёжных и долговечных узлов автомобиля. Для защиты от неблагоприятного воздействия шарнирное соединение внутри устройства защищено гибким пыльником. Пыльники препятствуют проникновению к местам контакта деталей шарнира грязи, влаги и пыли. При езде по дорогам с хорошим покрытием и своевременном техническом обслуживании, автомобильные гранаты служат владельцу авто долгие годы без ремонта.

    Неисправности шарниров равных угловых скоростей, чаще всего, возникают при активной эксплуатации автомобиля на плохих дорогах или бездорожье. Основными причинами выхода из строя ШРУСов являются:

    1. Повреждение пыльника и проникновение загрязнений внутрь шарнирного соединения.
    2. Отсутствие или применение низкокачественной смазки.
    3. Использование бракованного металла или нарушение технологий при производстве устройства.

    Характерным признаком неисправности автомобильной гранаты является появление посторонних звуков при эксплуатации машины (специфического хруста, пощёлкивания или скрежета). Они возникают вследствие попадания частичек пыли или грязи в пространство между элементами шарнира (обоймами и шариками). При ремонте необходимо заменить ШРУС целиком на новый аналог.

    Но, в целом шарнир равных угловых скоростей – это устройство, обеспечивающее надёжную, долговечную и эффективную эксплуатацию автомобиля. ШРУС редко становится причиной обращения в автосервис.

    Что такое ШРУС в автомобиле: принцип работы, устройство, возможные поломки

    Сама идея шарнира равных угловых скоростей (ШРУС) известна очень давно. Но особой необходимости применять их в автомобиле не было, а сложность шарниров означала высокую цену. Изменить ситуацию смог лишь массовый перевод серийных автомобилей широкого применения на передний привод.

    Преимущества подобной компоновки легко окупали любые мыслимые затраты на внедрение ШРУС в автопромышленности в серьёзных масштабах, а это практически весь существующий рынок легковых автомобилей, кроссоверов и даже лёгких грузовиков.

    Зачем в машине нужен ШРУС

    Передний привод и поперечное расположение двигателя совершили революцию в автомобилестроении. Можно долго спорить о преимуществах и недостатках различных схем привода для водителей и дорог, но с точки зрения производителей такое сочетание стало безусловным благом:

    • компоновка машины обрела дополнительную свободу для конструктора за счёт чёткой локализации силового агрегата и трансмиссии;
    • моноблок из двигателя, коробки передач и ведущего редуктора с дифференциалом максимально компактен, обладает хорошей жёсткостью и минимальной массой;
    • снимается много проблем, связанных с вибронагруженностью трансмиссии;
    • у кузова можно сделать ровный пол, без тоннеля под карданный вал к заднему мосту;
    • отсутствие редуктора ведущего заднего моста и полуосей позволяет более плотно упаковать подвеску, обеспечив объёмный и глубокий отсек под багаж;
    • пространство для задних пассажиров увеличилось;
    • топливные баки стали наращивать объём без ущерба для багажника;
    • высвободилось дополнительное место под запасное колесо, а при его отсутствии отсек можно было использовать как добавочный багажный органайзер;
    • кажущаяся устойчивость переднеприводной машины на дороге обеспечила прекрасный рекламный эффект, навсегда замаскировавший истинные причины появления массового переднего привода.

    При таком количестве влияющих факторов решение проблемы передачи крутящего момента на управляемые колёса стало делом техники. Начали появляться поначалу не очень совершенные, а затем и современные шарнирные валы переднего привода.

    Качество поднималось, а цена снижалась, в результате сейчас аналогичные конструкции используются и в заднем приводе, что позволяет значительно усовершенствовать заднюю подвеску.

    Устройство шарнира равных угловых скоростей

    Положение силового агрегата относительно кузова практически неизменно. Небольшие отклонения за счёт упругости подушек можно в счёт не принимать, а вот ответная часть — ступица ведущего, да ещё при этом и управляемого колеса, испытывает целый ряд перемещений.

    Приводной вал состоит из металлического стержня, сплошного или полого внутри, заканчивающегося шлицевыми соединениями, на которые надеты два шарнира. Каждый из них должен обладать качеством равномерной передачи вращения в расчётном диапазоне углов изгиба вала в целом.

    Это и отражено в названии, угловая скорость не должна меняться даже в пределах одного оборота, иначе возникнут колебания момента и вибрации. Оба ШРУС неодинаковы, каждый разработан под специфические функции.

    Внутренний

    Внутренним считается тот, что расположен со стороны выхода трансмиссии, обычно это коробка передач, внутри которой размещён дифференциал. Внутренний ШРУС своим выступающим шлицованным валом вставляется в одну из полуосевых шестерён дифференциала. Здесь же расположена проточка, по которой работает уплотняющий сальник, герметизирующий масляный картер коробки.

    Устроен этот шарнир может быть различными способами, поскольку требования по максимальному углу отклонения вала привода по отношению к оси дифференциала небольшие (обычно это несколько градусов).

    За счёт длины привода большой ход колеса вызывает небольшое угловое отклонение вала, хотя на некоторых машинах, например, если коробка обладает значительными размерами или рядом расположен угловой редуктор отбора мощности на задний мост, ставится удлинительный вал, а привод укорачивается. Тогда требования к углам работы внутренних ШРУС ужесточаются.

    Отличительной особенностью внутреннего шарнира стала возможность за счёт его внутренних перемещений компенсировать изменение длины всего привода. Поскольку он являет собой гипотенузу треугольника, одним из катетов которого будет ход подвески, то при изменении этого хода длину вала также надо менять.

    Это учитывается в конструкции внутреннего ШРУС. Реально на автомобилях можно встретить шариковый или трипоидный шарнир.

    Наружный

    От наружного изменение длины не требуется, зато его диапазон углов работы значительно шире. Это связано с обеспечением максимального угла поворота колеса, определяющего манёвренность автомобиля в стеснённых условиях.

    Современные шарниры настолько совершенны, что переднеприводные машины уже практически превзошли показатели старых заднеприводных автомобилей, где шарниров не было вовсе, а угол поворота ограничивался компоновкой колёсных арок.

    Именно по этой причине трипоид здесь никогда не применяется. На больших углах он не является ШРУС, создавая непреодолимые вибрации. Почти везде установлены шестишариковые шарниры, лишь на некоторых тяжёлых вездеходах ставятся кулачковые или карданные ШРУС.

    Виды и виды конструкций

    Вполне возможно создать универсальный шарнир, который перекроет все потребности. Но вопрос цены и прочности иногда заставляет применять компромиссные решения, которые с точки зрения чистой техники несовершенны.

    Кулачковые

    Такие шарниры состоят из двух фигурных вилок, входящих одна в другую, между которыми расположены вкладыши и диск, передающие вращение без рывков под значительными углами.

    При всей примитивности шарнира выполняется он достаточно точно, способен передавать значительные моменты при компактности конструкции, прочен и надёжен. Но потери в нём высоки, что превращается в проблему на высоких скоростях. Поэтому используются кулачковые ШРУС только на тяжёлой тихоходной технике.

    Трипоидные

    Имеют трёхшиповую конструкцию, а на каждый шип надет игольчатый подшипник со сферической наружной обоймой. Эти обоймы скользят по направляющим канавкам, выполненным изнутри наружного корпуса ШРУС.

    Очень прочны, долговечны, терпимы к качеству смазки, но плохо работают при больших отклонениях вала, вызывая вибрации. Поэтому используются обычно на легковых машинах с небольшими ходами подвесок в качестве внутренних ШРУС.

    Шариковые

    Наиболее распространённые и совершенные конструкции. Шестишариковый ШРУС можно встретить практически на каждом автомобиле, имеющем передний привод, в качестве наружного шарнира.

    Шарнир состоит из:

    • корпуса, играющего роль наружной обоймы, в которое нарезаны направляющие для связывающих шарнир стальных шариков;
    • внутренней обоймы, также обладающей пазами под шарики;
    • сепаратора, ограничивающего лишнюю подвижность шариков;
    • чехла-пыльника, играющего большую роль в сохранении смазки, чистоте и долговечности всего устройства.

    Шарнир прекрасно работает на любых скоростях, имеет высокий КПД и достаточно долговечен. Из недостатков только высокая цена, обусловленная качественными материалами и точностью изготовления.

    Карданные

    ШРУС на основе карданного шарнира может считаться таковым только если в нём применены две крестовины, развёрнутые относительно друг друга на прямой угол. Тогда неравномерность вращения одной компенсируется работающей в паре.

    Конструкция громоздкая, тем не менее часто применялась из-за своей прочности, неприхотливости и ремонтопригодности. В основном на внедорожниках.

    Возможные неисправности шарнира

    Почти всегда проблемы со ШРУС связаны с нарушением условий смазки. Заложена она туда на весь срок службы, но только при условии сохранения герметичности чехла, а именно он и является слабым местом шарнира.

    Пыльник открыт всем дорожным неприятностям, может быть повреждён или просто дать трещину из-за состарившегося материала. Моментально в шарнир попадёт пыль, вода, смазка превратится в ржавую грязь, а точно выполненные шарики и канавки потеряют свою идеальную форму. Ремонту такой шарнир уже не подлежит.

    Возможны и поломки из-за перегруза. Шарниры очень не любят резких ускорений при максимальных углах работы. Особенно если ШРУС уже поработал и приработался под определённые условия. Получив такую экстремальную нагрузку, он начнёт подклинивать, скорее всего лопнет стальной закалённый сепаратор, шарики обретут свободу и ШРУС разрушится.

    Естественный износ тоже наступает, но очень нескоро. Если следить за состоянием чехлов и сохранностью смазки, а ещё лучше иногда её менять вместе с пыльником, промывая узел, то ресурс тут будет сравним с двигателем или коробкой передач.

    Что будет, если не менять неисправный ШРУС

    При работе изношенный или повреждённый шарнир будет издавать характерный хруст, переходящий в звонкие стуки при разгоне в повороте или прохождении его на высокой скорости с креном автомобиля.

    Это означает, что шарики подклинивают и испытывают пиковые разрушающие нагрузки. Закончится это поломкой и отказом передавать момент на колесо, как говорят, привод срезан.

    Момент очень опасный, поскольку произойти это может в повороте, где тяга критически важна, да и оторвавшийся вал привода способен создать большие неприятности, а выскочивший внутренний шарнир лишит коробку герметичности, и она потеряет масло. Без эвакуатора автомобиль передвигаться не сможет.

    ШРУС — его конструкция и замена в автомобиле

    На большинстве современных автомобилей используется передний привод. Основное его преимущество кроется в том, что конструкция трансмиссии получается менее массивной и металлоемкой по сравнению с заднеприводными автомобилями, поскольку не требует наличия моста с редуктором и карданной передачи.

    Особенности привода

    Делать авто с ведущими передними колесами позволяют шарниры равных угловых скоростей (ШРУС), которые используются в конструкции привода. Особенность шарнира этого типа заключается в возможности передачи крутящего момента без потерь при повороте одной составной части привода относительно другой на угол до 70 град.

    Вал привода переднего колеса автомобиля

    Приводной вал автомобиля с передней ведущей осью должен выполнять несколько функций, причем одновременно. Он должен осуществлять передачу крутящего момента на ступицу колеса от коробки передач, обеспечивать возможность перемещаться колесу относительно кузова (при движении по неровностям), а также позволять изменять угол положения колеса, то есть, совершать повороты (что сопровождается надобностью в изменении длины вала). И все это делается благодаря шарнирам равных угловых скоростей.

    В целом, конструкция приводного вала переднеприводного авто состоит из трех элементов:

    • вал (со шлицами на концах для соединения с шарнирами);
    • внутренний ШРУС (который соединяет привод с КПП);
    • внешний ШРУС (для соединения со ступицей колеса).

    Таких приводных валов в переднеприводном авто – два, на каждое ведущее колесо свой.

    Типы ШРУСов, их конструкция и принцип работы

    Устройство ШРУС:
    1. Привод правого переднего колеса; 2. Коробка передач; 3. Привод левого переднего колеса; 4. Корпус наружного шарнира; 5. Стопорное кольцо обоймы шарнира; 6. 18. Обойма шарнира; 7. 19. Сепаратор шарнира; 8. 17. Шарик шарнира; 9. Наружный хомут чехла; 10. 15. Защитный чехол шарнира; 11. Упорное кольцо; 12. 14. Вал привода левого колеса; 13. Внутренний хомут чехла; 14. Фиксатор внутреннего шарнира; 15. 20. Стопорное кольцо обоймы внутреннего шарнира; 16. 21. Буфер вала; 17. 22. Корпус внутреннего шарнира; 18. 23. Стопорное кольцо полуосевой шестерни.

    Существует несколько типов ШРУСов, но на легковых автомобилях распространение получил только два:

    1. Шариковые.
    2. Трипоидные.

    Конструкция шарикового ШРУСа включает в себя две обоймы – внутренняя, в виде сферического кулака (насаживается на вал), и внешняя (выполненная заодно с концевиком вала, который вставляется в ступицу или КПП). Между ними помещены в специальных канавках шарики, которые от выпадения из шарнира удерживает сепаратор. Именно шарики и канавки, по которым они перемещаются, являются основными рабочими элементами ШРУСа, поскольку они передают вращение и позволяют изменять угол положения одной обоймы относительно другой.

    Чтобы внутренняя обойма не слезала с вала, она фиксируется стопорным пружинным кольцом, расположенным в специальной канавке на валу. Фиксирующее кольцо используется также ни на концевиках валов внешней обоймы внутреннего шарнира.

    У трипоидного шарнира внутренней обоймы нет, вместо нее используется трехшипная вилка, посаженная на вал. На каждом шипе этой вилки установлены сферические ролики на игольчатых подшипниках. Благодаря этим роликам передается вращение, вал с вилкой может менять угол относительно обоймы, а также перемещаться продольно относительно внешней обоймы (входить в нее), что дает возможность изменять длину привода.

    Соединение вилки с валом – шлицевое, но при этом она садиться на вал достаточно плотно. Дополнительно вилка от соскакивания фиксируется стопорным кольцом.

    Примечательно, что трипоидные ШРУСы используются только со стороны КПП, а вот со стороны ступицы его не используют.

    Шаровые же шарниры могут располагаться с обеих сторон. То есть, можно встретить на авто приводные валы с двумя шаровыми, внутренними трипоидным и внешними шаровыми шарнирами, но никогда – с двумя трипоидными ШРУСами. Обусловлено это особенностями работы каждого из указанных видов шарниров.

    Интересно, что на некоторых авто (к примеру, Volkswagen Golf 2) используется внутренний шаровой шарнир интересной конструкции – внешняя обойма с концевиком вала выполнена не заодно, а соединены они между собой болтами. В дальнейшем мы немного коснемся их.

    Основные неисправности шарнира и их признаки

    Сравнительная простота конструкции и малое количество составных частей делает этот узел достаточно надежным и способным отработать очень большой срок без какого-либо вмешательства. Но есть у этого шарнира и недостаток — он очень чувствителен к загрязнению.

    Рабочие элементы узла – шарики, ролики, канавки, по которым они перемещаются, и игольчатые подшипники имеют высокую степень обработки поверхностей. А песок и пыль обладают достаточно сильным абразивным эффектом, поэтому попадая внутрь, они приводят к интенсивному износу поверхностей, что в конечном итоге становиться причиной разрушения узла.

    Чтобы не допустить проникновения загрязнения используются резиновые пыльники. Вот они и являются «слабым местом» шарнира угловых скоростей. В процессе эксплуатации автомобиля резина, постоянно контактируя с окружающей средой, постепенно «стареет», и в пыльнике появляются трещины, через которые внутрь шарнира и попадает песок.

    В целом, это единственная причина, по которой указанные узлы могут поломаться. А поскольку они ремонту не подлежат, то выполняется их замена.

    Признак выхода из строя ШРУСа тоже один – отчетливый хруст при выполнении поворотов. Причем на раннем этапе этот хруст появляется только на полном вывороте колес, но по мере износа узла он будет слышен и при небольших поворотах.

    Отметим, что появление хруста указывает на то, что шарнир уже получил повреждения, которые устранить не удастся. На раннем этапе можно принять некоторые меры. В первую очередь следует промыть шарнир, заложить новую смазку и заменить пыльник. Затем можно поменять стороны установки (то есть, к примеру, левый внутренний шарнир поменять местами с правым). Еще один вариант – добавить в смазку мелкую стружку из мягкой пластмассы.

    Но поскольку составные части уже получили повреждения, то все указанные меры лишь немного продлевают ресурс и в конечном итоге менять узел придется, причем лучше это сделать до того, как он полностью разрушиться, что обычно происходит в пути.

    Из вышеизложенного можно понять, что единственным способом сохранить шарнир является периодическая проверка состояния пыльника и при обнаружении хоть малейших его повреждений сразу же проводить замену. Ведь резинотехнический элемент обойдется значительно дешевле, чем ШРУС.

    Замена ШРУСа – операция сравнительно простая в выполнении, но существует ряд нюансов при проведении операции с внешним и внутренним узлом. Также особенности проведения работ зависят от конструкции шарнира.

    Далее рассмотрим, как выполняется замена внешних и внутренних ШРУСов на примере нескольких автомобилей, у которых используются приводные валы разных видов.

    Замена внешнего ШРУС

    Поскольку на всех авто внешний ШРУС – шариковый, то дальнейшая последовательность работ практически одинакова для любой модели, за исключением некоторых незначительных нюансов. Рассматривать же демонтаж узла и его замену будем на модели ВАЗ-2110.

    Примечательно, что ШРУСы — одни из немногочисленных узлов в конструкции авто, которые не требуют парной замены. То есть, если начал хрустеть какой-то один шарнир, то только его и заменяем, остальные трогать не обязательно.

    Из инструментов для проведения работ потребуется:

    • комплект ключей и набор головок с воротком и штангами (обязательно потребуется головка на 30);
    • домкрат;
    • киянка или обычный молоток с деревянной наставкой;
    • ветоши;
    • съемник рулевых наконечников.

    Из деталей и расходных материалов понадобиться:

    • новый шарнир;
    • новая гайка крепления концевика вала;
    • пыльник;
    • хомуты (лучше приобретать не ленточные, а с винтовой затяжкой);
    • смазка «ШРУС-4» или ее аналог (предназначенный для использования в шарнирах равных угловых скоростей);

    Далее рассмотрим последовательность разборки, а также укажем некоторые хитрости, которые помогут более оперативно провести работы. Итак:

    1. Автомобиль устанавливаем на смотровую яму, обездвиживаем.
    2. Пока еще все колеса на месте, берем головку на 30, срываем с места и ослабляем гайку крепления вала на ступице. Эта гайка накернена, поэтому открутить ее будет не просто, поскольку потребуется значительное усилие, для чего можно нарастить ключ отрезком трубы. На поддомкраченом же авто со снятым колесом ослабить гайку будет очень сложно.
    3. После ослабления гайки поддомкрачиваем необходимое колесо и снимаем его.
    4. Чтобы стянуть ступицу с концевика вала нужно обеспечить стойке свободное перемещение. Для этого откручиваем крепление шаровой опоры рычага подвески к ступице.
    5. При помощи съемника отсоединяем рулевой наконечник от стойки.
    6. Выкручиваем гайку полностью.
    7. Беремся за тормозной диск и тянем ступицу на себя, чтобы стянуть ее с концевика вала.
    8. После того, как вал выйдет, отводим его в сторону;
    9. При замене внешнего ШРУСа не обязательно полностью снимать приводной вал, то есть вытаскивать внутренний шарнир не надо.
    10. Далее демонтируем сам внешний узел с вала. Для этого ослабляем или перерезаем (перекусываем) хомуты, а затем стягиваем пыльник со ШРУСа (можно его просто перерезать, поскольку он больше не нужен).
    11. Забираемся под авто и при помощи молотка с наставкой сбиваем шарнир с вала. Наносимые удары должны быть небольшой силы, здесь главное – сбить узел со стопорного кольца, а с самих шлицов вала он сойдет и от усилия руки.

    После этого производится сборка. Сначала на вал надевается новый пыльник, а затем на его шлицы насаживается новый шарнир. Остается его только посадить, чтобы стопорное кольцо стало в канавку, сделанную во внутренней обойме. Для этого снова используем молоток с наставкой и несильными ударами садим шарнир на место.

    Закладываем смазку (не жалеем), натягиваем на кромку внешней обоймы пыльник, после чего резинотехнический элемент нужно немного сжать рукой, чтобы удалить воздух. Остается зафиксировать пыльник на обойме и валу при помощи хомутов.

    Собранный вал с новым шарниром устанавливаем в ступицу, наживляем и закручиваем до упора гайку. Далее все собираем обратно – устанавливаем рулевой наконечник, шаровую опору подвески, колесо.

    После снятия авто с домкрата затягиваем крепежную гайку ключом с наращенным плечом. Остается только накернить ее, чтобы предотвратить самопроизвольное откручивание.

    Замена внутреннего шарнира

    Далее рассмотрим, как поменять внутренний ШРУС (шаровый) на том же ВАЗ-2110. Из инструмента при этом дополнительно потребуется монтировка.

    Часть работ не отличается от описанных выше, поэтому они будут указаны коротко. Замена же делается так:

    • Ставим авто, выдомкрачиваем, снимаем колесо (гайку ослаблять не нужно).
    • Отсоединяем шаровую опору и рулевой наконечник.
    • Забираемся под авто. Берем монтировку и загоняем ее между внутренним шарниром и КПП. Используя ее как рычаг, выталкиваем концевик из коробки, при этом просим помощника, чтобы он тянул на себя ступицу.

    После выхода концевика из КПП выполняем замену идентично описанной выше – срезаем пыльник, сбиваем шарнир. Затем надеваем на вал новый пыльник, садим при помощи молотка с наставкой новый ШРУС, закладываем смазку, надеваем пыльник и фиксируем его хомутами. Далее устанавливаем концевик вала в КПП и толчками в ступицу загоняем его в коробку до упора (нельзя его садить при помощи ударов молотка по шарниру, чтобы не повредить новый пыльник).

    Теперь несколько слов о замене внутреннего ШРУСа на Volkswagen Golf 2, у которого шарнир к концевику крепиться болтами. Такая конструкция обеспечивает еще более простую разборку, поскольку не требует отсоединения рычагов подвески от ступицы.

    Чтобы снять шарнир, необходимо просто выкрутить 6 болтов, после чего вал вместе с шарниром можно опустить вниз для снятия (сбивания) ШРУСа, концевик же извлекать вообще не нужно. А далее устанавливаем новый пыльник, садим узел на вал, смазываем и закрепляем хомуты. Вал с новым шарниром подставляем к концевику и соединяем их болтами.

    Особенности замены трипоидного ШРУС

    Напоследок рассмотрим, как меняется внутренний трипоидный шарнир угловых скоростей на примере Ford Focus 2. Инструменты потребуются те же, что и указаны выше, а также универсальный трехлапый съемник и щипцы для снятия стопорных колец.

    Сложность замены заключается в том, что придется полностью снимать приводной вал. Делается все так:

    1. Вытаскиваем из ступицы внешний шарнир (идентично ВАЗ-2110).
    2. Забираемся под авто, срезаем большой хомут внутреннего ШРУС, и стягиваем пыльник.
    3. Извлекаем вал (на нем остается внешний шарнир в собранном виде с одной стороны и трехшипная вилка – с другой, внешняя же обойма остается в КПП).
    4. Извлекаем внешнюю обойму (выталкиваем концевик при помощи монтировки, загнанной между обоймой и КПП);
    5. Снимаем щипцами стопорное кольцо, удерживающее вилку.
    6. Саму вилку стягиваем с вала съемником.
    7. Пыльник и новый элемент садим на вал и устанавливаем обратно стопорное кольцо.
    8. Ставим на место внешнюю обойму (можно аккуратно забить молотком с наставкой).
    9. Устанавливаем приводной вал.
    10. Закладываем смазку, натягиваем пыльник на внешнюю обойму и фиксируем его хомутами.
    11. Собираем все снятое в обратной последовательности.

    Указанные инструкции подойдут практически для любого авто, но нужно обязательно учитывать особенности конструкции и касается это в первую очередь отсоединения нижних рычагов от ступицы.

    Как видно, особой сложности в проведении замены ШРУСов нет, и все работы можно выполнить самостоятельно в гаражных условиях.

    0 0 голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector