ШРУС в устройстве автомобиля что это такое назначение устройство принцип работы

ШРУСы – что это такое?

Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) был создан в начале XX-го века. Первые разработки датированы 1927 годом, массовое внедрение в автомобили началось лишь в 60-хх годах. На данный момент ШРУС, известный в среде автолюбителей как «граната», устанавливается на все автомобили с передним приводом, грузовики, внедорожники, а также некоторые модели авто с задним и полным приводом.

Благодаря своей конструкции ШРУС дарит возможность комфортно управлять автомобилем на поворотах. Колесам теперь передается одинаковое усилие, исчезло снижение мощности мотора. Ввиду высоких нагрузок, ШРУСы изготавливают из прочных и качественных материалов – бытует мнение, что механизм способен пережить саму машину (естественно, при должном уходе и регулярном осмотре).

Граната кажется владельцам авто загадочным и непонятным механизмом. Чтобы понять принцип работы, необходимо изучить устройство ШРУСа. Вот четыре основных компонента:

  • Корпус (круглая чаша) с ведомым валом;
  • Внутри — круглый кулак с ведущим валом;
  • Кольцо с отверстиями для удержания внутренних шариков (сепаратор);
  • Сами шарики – 6 штук.

Кроме того, механизм снаружи оснащен пыльником и хомутами. Вкупе эти детали создают удобный и надежный механизм, благодаря которому передача вращения на колеса равномерна. Полуоси карданного соединения так не умеют, хотя созданы для тех же целей.

Виды ШРУСов

Владелец авто, которому дорога машина знает, как важно уделять внимание ее внутренностям. Правильный уход и своевременный осмотр ШРУСа обеспечивает высокую продолжительность службы, а также комфорт во время поездок.

ШРУС в устройстве автомобиля что это такое назначение устройство принцип работы

Проводить осмотр ШРУСа довольно легко. Чтобы обнаружить неполадки внешнего ШРУСа достаточно вывернуть колеса влево или вправо – смазка на колесе или пробитый пыльник говорят о наличии проблемы, которую нужно устранить как можно скорее. Проверить внутренний ШРУС несколько сложнее.

  1. Понадобиться заглянуть под машину. Для этого ее необходимо вывесить на подъемнике, так, чтобы угол шарнира между приводным валом и землей (полом) был максимальным.
  2. Запускаем двигатель на первой передаче и внимательно слушаем: хрустящий звук – характерный признак неисправности.
  3. Осматриваем также приводной вал между внешним и внутренним ШРУСом на предмет люфта. Конструкция без брака или поломки люфтить не будет.

Несмотря на прочность и заявленную производителем долговечность, шарнир равных угловых скоростей имеет несколько довольно хрупких деталей. Одной из них (пожалуй, самой хрупкой) является пыльник.

Различные типы автомобилей вынуждали конструкторов создавать новые вариации ШРУСов. В зависимости от назначения транспортного средства подбирались идеально подходящие конструкции, обеспечивавшие возможность без проблем преодолевать препятствия и комфортно управлять машиной. На данный момент известны такие типы ШРУСов:

  • шариковые;
  • триподные;
  • кулачковые;
  • спаренные карданные.

Каждый из них имеет свою особую конструкцию и назначение. Наиболее распространенным является шариковый шарнир. Кроме того, существуют внутренний и внешний (или наружный) ШРУСы.

Чтобы обеспечить комфортное движение, передний привод оснащен двумя парами ШРУСов – по одному внешнему и внутреннему на левую и правую сторону. Начинающему автомобилисту следует знать отличия и назначение каждого из них.

Внешний шарнир соединяется непосредственно с колесом через ступицу, для которой оснащен шлицами. Имеет меньший размер. Его неисправность проще определить – доступ к нему постоянно открыт. Это же является его минусом – он подвержен большим нагрузкам, грязь, вода, пыль попадают именно на внешний шарнир.

Внутренний ШРУС обеспечивает соединение КПП с внешним ШРУСом. Имеет больший размер. Нагрузка на них меньше: поломка внутреннего шарнира – явление редкое, но очень жесткое.

Шариковые

Шариковый шарнир имеет наиболее широкое распространение. Его работу обеспечивают шесть маленьких шариков, потерю которых предотвращает сепаратор. Имеет компактные размеры. Нагрузка, распределенная на шесть шариков, обеспечивает качественную передачу крутящего момента.

Существует вариация шарикового ШРУСа с двумя шарами вместо шести. Считается более дешевой версией ШРУСа с шестью шариками – сбор конструкции проще, требует меньше затрат. Основной недостаток – два шарика не выдерживают слишком больших нагрузок и сдаются уже на 32 тысячах километров.

Триподные

Трипоидный ШРУС (трипоид) имеет отличную от шариковой гранаты конструкцию. В его основе – ролики с игольчатыми подшипниками и вилка с тремя зубьями (отсюда и название — трипод). Данный тип ШРУСа имеет ряд преимуществ: высокое противодействие нагрузкам, качественное продольное смещение, меньше деталей, простота ремонта. Несмотря на прочность, трипоид более чувствителен к грязи и пыли. Если пыльник триподного ШРУСа поврежден, требуется незамедлительная замена.

Кулачковые

Представляет собой промежуточное звено между спаренным карданом и современным ШРУСом. Основа его конструкции – две закругленные вилки, между которыми «кулаки» фасонных дисков. Конструкция имеет меньший размер и более высокий крутящий момент, по сравнению со спаренным карданом. Имеет «продвинутую» версию, которую применяют в грузовиках – кулаки получили диск с подшипниками. Это не убрало недостатки гранаты (большой размер, низкое КПД), но сделало ШРУС выносливее и надежнее.

Спаренные карданные

Характеристика данного вида – старый и примитивный. Спаренный кардан имеет очень сложную конструкцию – внутри он занимает очень много места. Несмотря на это ему нашлось качественное применение – благодаря высокой стойкости к нагрузкам, он устанавливается на тяжелых грузовиках. Также ему отдают предпочтение любители экстремальной езды по бездорожью – нередко родной шариковый ШРУС внедорожника заменяют именно спаренным карданом.

Читать далее:  5 новых cеданов у которых самый высокий клиренс на российском рынке автомобилей

Хоть детали ШРУСа имеют высокую прочность, назвать их неуязвимыми нельзя. Существуют проблемы, которые выводят гранату из строя. Чаще всего, они возникают из порванного пыльника – забившиеся внутрь грязь и пыль увеличивают изнашиваемость детали.

Иногда проблема кроется в заводском браке. Ситуация редкая, но реальная. Одна деталь способна сточить другую и приехали – приходится стоять в ожидании эвакуатора.

Шарнир равных угловых скоростей

Увидев стоимость ремонта шарнира, водители приходят к выводу, что смогут самостоятельно устранить неполадки. Опытный владелец с необходимыми навыками сможет это сделать, но даже у них возникают проблемы – во время или после ремонта. Форумы автолюбителей пестрят сообщениями о том, что «барахлил ШРУС, решил поменять, повредил сальник», «после ремонта гранаты загорелся АБС, что делать?».

Нередко проблемой являются действия владельца авто. Высокая скорость езды по некачественным (или вовсе отсутствующим) дорогам, частые случаи максимального поворота колес, старт или резкое переключение передач на вывернутых колесах, пробуксовка, сильное торможение трансмиссией (как автоматической, так и механической КПП) – детали не выдерживают нагрузки, начинают разбалтываться, хрустеть, грохотать. Не стоит выходить за пределы допустимых нагрузок – из-за этого возможен не только износ ШРУСа, но и других деталей машины.

Граната чувствительна к неполадкам других деталей автомобиля. Неисправные опоры двигателя или МКПП, изношенные амортизаторы или места соединения с дифференциалом способны потихоньку разбивать даже новый ШРУС. В этом случае восстанавливать необходимо уже все внутренности.

Где он размещается?

Как правило, большая часть современных автомобилей укомплектовывается шарнирами на передней оси, так как их ходовая система является в основном переднеприводной. На полноприводных машинах ШРУС наружный укомплектовывается на обе оси, поскольку все 4 колеса обеспечивают привод и движение автомобиля. Соответственно, на заднеприводных данное устройство размещается на заднем мосту.

Когда угол сочленения небольшой, с передачей усилий от трансмиссии легко справляется карданный шарнир неравных скоростей. Когда данное значение угла возрастает, вал начинает неравномерно вращаться, что усложняет работу передачи крутящего момента. Вследствие этого автомобиль теряет мощность и становится менее динамичным. Чтобы такого не происходило, на машину и устанавливается ШРУС (наружный и внутренний).

Пыльники ШРУСа

Пыльник представляет собой небольшой чехол, сделанный из резины либо термопластика. Он является своеобразным клапаном, его назначение – защита элементов гранаты от влаги, грязи и пыли. Также он предотвращает потерю смазки.

Пыльники бывают двух видов: наружные и внутренние. Первые находятся у самого колеса, вторые – возле АКПП или редуктора. Также пыльники делятся в зависимости от положения привода на передние и задние. На самой гранате пыльник закреплен ленточными хомутами.

В связи со своей хрупкостью, пыльник требует регулярного осмотра и, в случае проблем, замены. Определять проблему неполадок со ШРУСом следует начинать с него (благо, определение не вызовет трудностей). Выбирать есть из чего – можно обратить внимание на оригинал от самого производителя, или универсальные копии от других производителей (при их покупке следует быть осторожнее – могут не подходить, иметь низкое качество или неполный комплект сопутствующих деталей). Исправность пыльника – залог того, что ШРУС будет хорошо справляться со своей работой.

Чем отличается внутренний шарнир от наружного?

Чаще всего в КПП переднеприводных автомобилей применяются два типа ШРУСов – наружные и внутренние. Это делается для того, чтобы обеспечить большую свободу передвижения вала. И если их принцип работы и назначение – передача усилий с трансмиссии на ведущие колеса — неизменны, то в конструкции можно отметить два основных отличия.

  • ШРУС наружный устанавливается непосредственно у самого колеса и оснащается шаровым шарниром на конце приводного вала.
  • Внутренний стыкуется с корпусом трансмиссии и укомплектовывается треножным шарниром на том же месте.

Стоимость данного устройства на российском рынке составляет в среднем от 500 до 2-3 тысяч рублей. Цена может изменяться в большую или меньшую сторону в зависимости от того, на каком автомобиле тот или иной ШРУС применяется.

В самом начале автомобильного производства автомобили имели в основном задний привод. Поворот транспортного средства осуществлялся за счет рулевых тяг.

Когда рынок стали наполнять машины с передним приводом, автолюбители остро ощутили проблему, возникавшую при смене направления: авто теряло мощность, крутящий момент на колеса подавался по-разному.

Детали были хрупкими, постоянная вибрация при повороте изнашивала их еще сильнее. Так было до тех пор, пока не был разработан ШРУС.

Большинство современных автомобилей оснащаются устройствами, помогающими им уверенно двигаться и поворачивать. К таким устройствам относится ШРУС. Что же такое ШРУС в автомобиле?

Зачем нужен ШРУС

Для понимания того, что такое ШРУС, стоит вспомнить исключительно заднеприводные машины на заре массового автопроизводства. Направление движения менялось с помощью обычных рулевых тяг. У старых переднеприводных машин система карданов передавала крутящий момент на передние колеса. Это сопровождалось вибрацией и шумом, неровной работой, мощностными потерями в поворотах. Подобные механизмы, прочие части трансмиссии, автошины отличались недолговечностью.

С появлением на ведущих колесах шарниров равных угловых скоростей (ШРУС) ситуация кардинально изменилась. Вне зависимости от угла расположения валов усилие на колеса передавалось одинаковое. Мощность мотора в этом процессе не терялась.

Исчезли тряска и шумы, изделия нового типа работали надежнее и продолжительнее. Сегодня, помимо легковых автомобилей, их применяют на иных видах колесного транспорта.

Такие механизмы работают на грузовиках, внедорожниках, специальных автомашинах с многоколесными поворотными системами.

Где же находиться ШРУС, сколько ШРУСов в автомобиле? ШРУС располагается на передней полуоси автомобиля, обычно по две штуки на сторону, всего четыре, но бывает и один на сторону, зависит от конструкции автомобиля.

ШРУСы бывают не только наружными, встраиваемыми в ступицу. Конструкторы разработали внутренний ШРУС, передающий вращение от коробки передач на колесный привод. В управлении транспортным средством и обеспечении его безопасности внутренние и наружные ШРУСы выполняют уникальную функцию.

Читать далее:  Какой выбрать бюджетный автомобиль: выбираем экономичную, малолитражную машину || Автомобиль за копейки

Главное отличие внутреннего от наружного ШРУСа, в том, что наружный передает вращение с оси приводного вала на колеса, а крутящий момент, передаваемый при помощи внутреннего ШРУСа, идет с КПП на приводной вал.

Шарнир равных угловых скоростей

В шариковом ШРУСе удерживаемые сепаратором шарики, во время вращения вала перемещаются по сферическим канавкам. Крутящий момент через обойму передается на ведомый вал и далее непосредственно на колесо.

Обычно он представляет собой:

  • совмещенный с ведомым валом сферообразный корпус;
  • шароподобную обойму, соединенную с ведущим валом;
  • шесть шариков расположенные в обойме;
  • сепаратор удерживающий шарики.

Принципиальное отличие ШРУСа трипоидного типа в отсутствии сепаратора и наличии вращающихся с помощью игольчатых подшипников роликов на трехлучевой вилке. Подобный трипоид допускает продольное перемещение. В нем отсутствует сепаратор. Функции шариков выполняют ролики трипода, движущиеся по своим канавкам внутри корпуса шарнира.

Нередко такие ШРУСы сами сигнализируют, что у них не все в порядке. Чаще это происходит с внешними, которые помимо большой нагрузки, сталкиваются на дороге с камнями и другими предметами. Когда в них попадает пыль и грязь, механизм изнашивается и начинает при поворотах хрустеть или скрипеть. Это может означать недостаток или отсутствие смазки.

Помимо плохой смазки причинами повреждений ШРУСа могут быть:

  • низкое качество используемых смазочных материалов;
  • некачественное изделие, которое может быть поддельным или бракованным;
  • повреждение пыльника с последующим попаданием в него песка и грязи;
  • плохие дороги;
  • чрезмерно активный стиль вождения.

Проблемный шарнир надо снять и осмотреть. Шариковый ШРУС можно не менять, достаточно удалить смазку, промыть в керосине и протереть. В случае если шарики и элементы конструкции целы, его собирают, наполняют свежей смазкой и устанавливают назад. Трипоидные ШРУСы целесообразнее менять, используя только ту смазку, которая рекомендуется при их покупке.

Несмотря на одинаковые функции, наружные ШРУСы в силу большей нагрузки чаще выходят из строя. Своевременная их замена поможет избежать неприятностей на дороге, сохранить здоровье и жизнь людей.

Шарнир, передающий вращение от КПП, испытывает немалые нагрузки, связанные с постоянным изменением положения полуосей, силой трения и другими факторами. В результате образуются зазоры, возникают шумы и звуки. В таких случаях нужна проверка.

Чтобы понять, как проверить внутренний ШРУС, можно воспользоваться несколькими приемами.

  1. Подняв машину на подъемнике, включить первую скорость. Неисправный ШРУС сразу хрустом сообщит о проблеме.
  2. На стоящем автомобиле до упора вывернуть рулевое колесо. Запустить двигатель и тронуться. Если при наборе скорости появляется хруст, надо запасаться новым устройством.
  3. Обратить внимание на появление слабых рывков в начале движения машины, незначительные ускорения или замедления.
  4. Проверить возникновение хруста при переезде через неровности, ямы, сугробы или резком наборе скорости.

Особого внимания требует люфт, который приводит к вибрации на скорости. Мастера для проверки советуют взяться за внутренний шарнир в том месте, где из него выходит привод наружного шарнира. Покачать в разные стороны. Если люфт более полутора десятков миллиметров, устройство надо безотлагательно менять вместе с валом. Эксплуатировать транспортное средство в таком состоянии опасно.

До того, как проверить ШРУС, лучше договориться с помощником, который со стороны будет фиксировать признаки неисправности. Проверка внутреннего ШРУСа, как профилактическое мероприятие, необходима каждые пару месяцев, а после движения в сложных дорожных условиях – незамедлительно.

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.

Признаки неисправностей ШРУСа

Самый первый признак, прямо указывающий на проблему – хруст. Звук при движении по прямой указывает на неполадки внутреннего ШРУСа, а при повороте – внешнего.

Важно! Хруст будет раздаваться с противоположной стороны: при повороте налево – хрустит справа, при повороте направо – хрустит слева. При этом может барахлить соответствующая передняя ступица.

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).

Читать далее:  Рейтинг самых покупаемых конфигураций Лада Веста

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.

ШРУС в устройстве автомобиля что это такое назначение устройство принцип работы

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.

Причины выхода из строя

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

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

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

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

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

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

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

Хруст возникает при появлении люфта. Длительная эксплуатация ШРУСа приводит к его износу. Когда шарики внутри шарнира перекатываются самостоятельно, без причины, образуется тот самый звук – щелчки, хруст, треск. Вот и весь секрет.

Затягивать с проблемой не стоит. Со временем хруст перерастет в грохот, что усугубит неполадку.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
AutoJiza
Adblock
detector