Что такое Трипоидный шрус

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.

Какой шрус выбрать, трипоидный или шариковый?

Бурное развитие производства автомобилей с передним приводом вряд ли стало возможным без шарнира, делающего угловые скорости равными, или ШРУСа. Совершенствование его применения породило дискуссии, какой ШРУС лучше, трипоидный или шариковый.

Для чего нужен ШРУС

Сегодня ШРУСы – одни из самых эффективных механизмов, ровно передающих от мотора без мощностных потерь крутящий момент через коробку переключения передач на поворачиваемые ведущие колеса. Обычно внешний и внутренний шарниры с помощью упорных и стопорных колец прикрепляются к валу со шлицами. Внешний соединяется с колесной ступицей. Он передает на колесо крутящий момент и обеспечивает поворот.

Внутренний приспособлен к осевым перемещениям и устанавливается на привод со стороны коробки переключения передач. От нее передается вращение к приводному валу. При этом скорость вращения входного и выходного валов одинаковы, она не меняется в зависимости от угла работы шарнира.

В чем отличия между трипоидным и шариковым

Отличаются друг от друга тем, что в шариковом имеются шарики, делительные канавки или рычажки, а в трипоидном – ролики со сферической поверхностью и вилка.

Шарнир, где используются шарики, обычно представляет собой:

• корпус;
• обойму с пазами;
• шесть шариков в пазах обоймы;
• удерживающего эти шарики сепаратора;
• защитный чехол со смазкой ШРУСа.

Этот ШРУС посредством шлицов соединяется с приводным валом.

В трипоидном шарнире имеется корпус, в котором находится вилка с тремя лучами. Она напрессована на шлицы выходного вала. На лучах вилки закреплены три ролика с полусферической поверхностью, вращающихся на игольчатых подшипниках. Под них в корпусе трипоида вырезаны канавки, благодаря которым создается нужный угол поворота шарнира и возможность продольного смещения. Функции, которые он выполняет, отличаются в зависимости от того внутренний трипоид ШРУСа или внешний.

Таким образом, главное отличие между ШРУСами, что первый вращается с помощью шариков, а второй – благодаря игольчатым подшипникам.

Какой ШРУС лучше

В Сети можно обнаружить немало мнений специалистов и автовладельцев относительно того, какой из ШРУСов, трипоидный или шариковый, показывают себя лучше. Большинство из них отмечают преимущества трипоидного ШРУСа:

• способность без люфтов и ударных нагрузок работать под 45-градусным углом, обеспечивая достаточную поворачиваемость колеса;
• надежнее и долговечнее, одномоментно не выходит из строя;
• больше продольное перемещение, чем у шарикового, что позволяет компенсировать нагрузки;
• при повороте шарнира на большой угол, лучше противодействует нагрузкам;
• существенно устойчивее против скручивания;
• малые потери при осевом перемещении и смазанные легкой смазкой игольчатые подшипники дают ему высокий КПД;
• удобство установки, замены и обслуживания из-за достаточного пространства в месте установки;
• замечательная взаимозаменяемость с однотипными устройствами;
• в трипоидном меньше деталей, дешевле в изготовлении.

Надежность ШРУСов

Для долговечной работы трипоидный и шариковый ШРУС изготавливают из высокопрочных металлов. Так соблюдается геометрическая точность этих механизмов и способность без потерь передавать крутящий момент.

К обоим типам шарниров предъявляются повышенные требования относительно герметизации. Для этого они защищаются резиновым или силиконовым герметичным чехлом, который предохраняет механизмы от попадания грязи, воды и пыли. Такой чехол обеспечивает долгие годы эксплуатации шарнира. Его повреждение и несвоевременная замена приводит к быстрому выходу ШРУСа из строя.

Постоянного внимания требуют трипоиды, способные поломаться даже в результате попадания в них малого количества пыли и грязи.

Шрус (шарнир равных угловых скоростей) — важная деталь автомобиля

Важнейшей деталью любого транспортного средства является шрус – элемент, обеспечивающий передачу полуоси привода угловой скорости, благодаря чему его функционирование не прерывается во время поворотов.

Так как этот комплектующий элемент нуждается в защите, его устанавливают вместе с пыльником, обработанным специальной смазкой, заметно продлевающей срок службы и улучшающей эксплуатационные характеристики. О том, что представляет собой шрус, каковы его разновидности и назначение, пойдет речь в нашем сегодняшнем материале.

Что такое шарнир равных угловых скоростей

Шрус, именуемый также «гранатой», расшифровывается как шарнир равных угловых скоростей. Он является незаменимым элементом трансмиссии, бывает нескольких разновидностей как конструкционной с точки зрения, так и в плане места установки.

Шрус необходим для обеспечения равномерной передачи крутящего момента к тем колесам, которые являются ведущими, во время их поворота на 70 градусов по отношению к оси. Детали устанавливают на машинах с независимой подвеской.

Дело в том, что над решением проблемы с передачей крутящего момента от мотора на колеса конструкторы работали достаточно долго, эта задача оказалась не такой простой, как думалось изначально.

Так была придумана трансмиссия, но даже при ее наличии колеса являются в определенной степени независимыми деталями, к кузову авто они крепятся независимо, характеризуясь также независимостью от КПП.

Когда речь идет о заднеприводных транспортных средствах, вопрос решается посредством использования карданного вала, а вот с переднеприводными машинами дела обстоят иначе. Понадобились иные детали, которые могли бы обеспечить передачу вращательных движений на колеса, подпрыгивающие по отношению к кузовной части.

Проблема заключается в том, что обычный кардан не способен гарантировать постоянную угловую скорость ведомого вала, который устанавливается под углом. Возникали рывки, крутящий момент передавался неравномерно.

Сюда прибавилась еще и необходимость обеспечения точной передачи крутящего момента при повороте колес под углом до 70-ти градусов. Важно было, чтобы решение стало максимально надежным, ведь речь идет о детали, которая регулярно подвергается высоким нагрузкам.

Назначение шруса

Как уже говорилось выше, назначение данной детали сводится к передаче крутящего момента от силовой установки транспортного средства на ведущие колеса с сохранением их возможности поворачиваться под нужным углом и в соответствии с поворотом рулевого колеса. Благодаря особенностям конструкции деталь способствует передаче вращательных движений между полуосями под углом до 70-ти градусов.

Впервые шрус придумали давно, в теории его описали еще в 20-х годах 20-го века, сделал это знаменитый инженер Рцеппа, деталь так и назвали – шарниром Рцеппа.

Но тогда дальше теории дело не пошло, изобретение не получило практической реализации. На практике шрус начали использовать гораздо позже, в начале 60-х годов, первопроходцами в этом плане стали машиностроители из Японии.

Разновидности — наружные и внутренние

Если говорить о конструкции, то шрусы бывают нескольких типов, причем, чаще всего используются детали шарикового типа, получившие название трипода или трехшипа. Чтобы вращательный момент передавался надлежащим образом, обязательно наличие 2-х шарниров – шруса внутреннего и наружного.

Первый входит в коробку передач, а второй, то есть наружный, вставляется в ступицу колеса, являющегося ведущим. Для соединения шарниров между собой используется вал. Внутренний шарнир возмещает осевое перемещение привода, тогда как основная задача внешнего – обеспечивать стабильную передачу крутящего момента при разных углах полуосей.

По состоянию на сегодняшний день существует 4 типа деталей, ставших темой нашего разговора:

• сухариковые;
• трипоидные;
• карданные спаренные;
• шариковые.

Сухариковые устанавливаются преимущественно на грузовых автомобилях, а также на крупногабаритной спецтехнике, используемой в сложных условиях эксплуатации. Трипоидные являются обязательными элементами внутренних конструкций, главная их особенность – внушительное осевое перемещение.

Карданные спаренные используются редко, так как они сложны в плане устройства и практически не подлежат ремонту. Шариковые получили наиболее широкое распространение, именно этот тип шрусов устанавливают на автомобили с передним приводом.

Кулачковые шрусы

Кулачковые шарниры, именуемые также сухариковыми, как уже говорилось выше, используются преимущественно на грузовой технике. Они состоят фактически из 4-х частей – вилок (2 шт.) и фасонные диски (2 шт.). Вилки отличаются большим размером, они призваны выдерживать огромные нагрузки и отлично справляются с этой задачей.

Трипоидные

Такие детали нашли свое применение в легковом и коммерческом транспорте. Вместо шариков в них используются вращающиеся ролики, рабочая поверхность которых выполнена в форме сферы.

Шариковые

Эта разновидность получила наиболее широкое распространение. Прототип шарнира был разработан Альфредом Рцеппой в начале 20-го века, с тех пор конструкция практически не изменилась, она представляет собой 6 шариков, работающих по канавкам полукруглого сечения. Преимуществом такого узла является его компактность, износостойкость (необходимость замены шруса возникает не ранее, чем через 200 тыс. км), способность выполнять свои функции при углах до 40 градусов.

Карданные спаренные

Еще один тип шрусов, в которых для компенсации неравномерности передачи угловой скорости первого кардана внедрили второй кардан. Важно, чтобы угол между осями этих двух валов не был больше, чем 20 градусов, в противном случае возникнут вибрации, нагрузка возрастет, деталь может выйти из строя. Как правило, спаренные карданные шарниры используются в крупной дорожной технике.

Причины и признаки поломки шруса

К наиболее распространенным признакам выхода из строя переднего шруса, равно как и других аналогичных деталей, относится следующее:

• агрессивная манера вождения;
• повреждение пыльников шруса;
• ненадлежащее качество (количество) смазочного материала;
• исчерпание ресурса внутренней обоймы и сепаратора.

Как правило, преждевременный износ шруса связан с разгерметизацией защитного чехла либо с тем, что хомуты крепления расшатались и заметно ослабли. Через образовавшиеся, таким образом, пустоты и трещины в узел поступает пыль, грязь и лишняя влага, образуется некое подобие жижи, которая влияет на деталь самым что ни есть агрессивным образом, способствуя ее оперативному износу.

Признаки неисправности шрусов:

1. При повороте ведущих колес появляется хруст, усиливающийся, когда эти колеса выворачиваются в крайнее положение.
2. Машина разгоняется неравномерно, с рывками.
3. На вывешенном колесе в шарнире появляется люфт.

Устранение неисправности

Прежде чем приступать к устранению неисправности, необходимо определить, какой именно шарнир является проблемным. Для этого можно использовать метод, описанный ниже.

Следует поднять машину на домкрат и проверить все 4 шарнира. Процесс проверки состоит в следующем:

• устанавливаем рулевое колесо в средне положение.
• Вывешиваем переднее колесо (любое из них).
• Ставим рычаг КПП в нейтральное положение и запускаем двигатель.
• Выжимаем сцепление, включаем первую передачу, аккуратно отпускаем сцепление. При этом вывешенное колесо приходит в движение.
• Подвергаем шрусы нагрузке, плавно нажимая на педаль тормоза. При этом проблемная деталь должна заявить о себе – появится характерный хруст. Если же обе детали исправны, посторонних звуков не возникнет, а мотор начнет глохнуть.
• Выворачиваем руль влево до максимума. Если неисправна внутренняя деталь, она по-прежнему будет хрустеть. Если проблемы наблюдаются во внешнем шарнире, звук усилится.

Таким же образом проверяем и правые шарниры, но в этом случае руль выворачиваем в правую сторону.

Как решить проблему

Определив, какая именно деталь неисправна, ее нужно снять, разобрать, хорошенько промыть и внимательно осмотреть. При наличии видимых повреждений, дефектов и люфтов придется купить новый шрус, так как ремонт в данном случае невозможен. Причем, одновременно с установкой новой детали придется выполнить также замену пыльника шруса.

А вот когда шарнир в порядке, целостность не нарушена, его после промывки необходимо покрыть смазкой шруса и установить на прежнее место. К слову: новую деталь также необходимо набить смазкой, поместив ее и под пыльник.

Смазка подвижной части шарниров является обязательным условием их эффективной работы. Согласно общепринятым стандартам, при сборке детали для внутреннего шруса необходимо использовать около 100 гр. смазки, на внешний ее идет немного меньше.

Выводы

Из описанного выше становится понятно, что шрусы являются незаменимым конструктивным элементом транспортного средства. Последствия эксплуатации автомобиля с вышедшей из строя деталью могут быть плачевными – высок риск заклинивания колес и, как следствие – создания аварийной ситуации на дороге.

Замена шарниров – удовольствие весьма дорогостоящее, однако ее необходимо выполнять вовремя, ведь если этот конструктивный элемент разрушится, его остатки могут попасть в КПП, что повлечет за собой необходимость ремонта уже двух недешевых узлов.

Устройство ШРУСа, принцип работы и почему ШРУС хрустит?

ШРУСы – это просто! Разбираемся в вопросе подробно

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

Для чего он вообще нужен, этот ШРУС?

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

Как он устроен?

Вот наглядная картинка:

источник — Wikipedia

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

фото cto-57.com

А как же ямы и кочки?

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

фото ford-sun.ru

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

иллюстрация автора

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

фото автора

Как понять, что ШРУС сломался?

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

фото retailmotors.by

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

фото автора

Что такое ШРУС трипоидный?

ШРУС, или шарнир равных угловых скоростей, – это механизм, с помощью которого обеспечивается передача крутящего момента от системы трансмиссии на колеса. При этом тяга передается на ведущие управляемые колеса без потерь в мощности. Механизм позволяет обеспечивать повороты до 70 градусов.

Существует несколько типов ШРУСов, которые применяются в переднеприводных авто. Сухариковые устанавливаются преимущественно на тяжелые грузовики или автобусы. ШРУС трипоидный применяют во внутренних конструкциях из-за их характеристик осевых перемещений. Спаренные карданные угловые шарниры не особенно популярны по причине сложной конструкции. Шариковый ШРУС наиболее распространен на переднеприводных автомобилях. Такие установлены на моделях от «АвтоВАЗа».

Функция и расположение шарнира

О том, что представляют собой эти узлы, для чего они предназначены, знает достаточно малое число автомобилистов. И даже больше – на различных форумах эта деталь имеет множество названий.

Это и ШРУС трипоидный, и ШРУС внутренний, и трипоид, часто просто граната. Но, так или иначе, это шарнир равных угловых скоростей, но с некоторыми конструктивными особенностями. Зачастую такие механизмы можно найти на автомобилях со стороны привода. Также каждый автолюбитель должен знать, что деталь эта состоит из роликов сферической формы и вилки. Данная конструкция позволяет узлу перемещаться по оси в больших пределах, обеспечивая при этом изменения угловых скоростей.

Для чего необходим трипоид?

Автомобиль может перемещаться за счет привода, который передает крутящий момент к ведущим колесам. Но если бы в системе отсутствовали ШРУСы, то в момент поворотов колес диски бы не смогли вращаться. И вот за счет того, что трипоидный ШРУС имеет определенные особенности конструкции, углы между полуосями могут изменяться. В результате машина двигается вне зависимости от того, в каком положении ведущие управляемые колеса.

История изобретения ШРУСа

Впервые шарнир равных угловых скоростей был изобретен в 1927 году. Патент на этот механизм получил инженер-механик Альфред Рцепп – очень долго конструкция носила имя этого механика. Сегодня это устройство автолюбители знают под простым названием – «граната». Эта деталь считается одним из основных узлов для любого переднеприводного автомобиля. Но ШРУСы устанавливают и на заднеприводные авто, и даже на полноприводные. В случае с полноприводными авто, шарнир необходим для обеспечения большей жесткости крепления заднего редуктора. Также за счет применения данного элемента обеспечивается независимость в задней подвеске.

Как устроен ШРУС

Когда выходит из строя трипоидный ШРУС на ВАЗ «Приоре», то оказывается, что далеко не каждый автолюбитель знает о нем достаточно. Хотя конструкция шарнира достаточно проста. Но то место, где он установлен, и сложные поломки заставляют автовладельца обращаться для ремонта в СТО. Естественно, это невыгодное решение. Стоит разобраться в конструкции детали самостоятельно.

Нужно сказать, что ресурс шарнира равных угловых скоростей очень высокий, и если правильно ухаживать за механизмом и своевременно обслуживать его, то он может работать 200-300 и более тысяч километров. Принцип его работы чем-то напоминает устройство и работу человеческого коленного сустава. Но в отличие от коленей, ШРУС трипоидный имеет более простую конструкцию.

Устройство шарикового ШРУСа

Начнем с устройства внешнего узла. Механизм состоит из корпуса в виде сферической чаши и шлицевого отверстия под выходной вал.

Внутри корпуса находится обойма, напоминающая сферический кулак, и ведущий вал. Также механизм состоит из сепаратора в виде кольца с проделанными в нем отверстиями для удержания шариков. Ну и, естественно, в устройстве имеются и сами шарики.

Особенности конструкции трипоидного подшипника

ШРУС трипоидный от обычного отличается только тем, что подшипники в нем не шариковые, а игольчатые. Механизм имеет три плоскости, где установлено три игольчатых подшипника. В основе внешнего шарнира лежат шарики. А во внутреннем – ролики с подшипниками игольчатого типа. Неважно, внешний шарнир или же он внутренний — сверху на деталь обязательно устанавливается пыльник. Он защищает механизм от попадания пыли и грязи.

В отличие от традиционных шарниров шарикового типа, ШРУС внутренний трипоидный – это более нежный механизм. Если внутрь него попадет даже небольшое количество грязи, это может привести к выходу детали из строя. Также отличия в смазке. Она должна быть предназначена специально для игольчатых подшипников. Другая сюда не подходит.

Особенности трипоидных

ШРУС трипоидный в зависимости от модели может иметь разную степень свободы, которую этот механизм передает от трансмиссии колесам. Функции данного узла сводятся к обеспечению максимально ровного вращения. На карданное соединение полуосей возлагают такую же функцию, но такими способностями оно не обладает. Даже если одна из полуосей будет вращаться равномерно, то на вторую крутящий момент передается прерывисто.

Характеристики трипоидов

За счет того, что в конструкции используются игольчатые подшипники, такие механизмы имеют очень высокую стойкость к износу. Также значительно снижены потери на трение элементов между собой в узле. Трипоидный ШРУС 2110 может изгибаться на угол до 18 градусов. Что касается максимального осевого перемещения, то этот показатель составляет до 55 миллиметров. Механизм способен компенсировать вибрацию двигателя и коробки передач на более чем 60%. Особенность детали еще и в том, что она не может выйти из строя в один момент, оставив машину без возможности дальнейшего движения. Это важно для любителей внедорожной езды и трофи-рейдов. Даже несмотря на хрустящие звуки и вибрации, деталь в аварийном состоянии даст возможность доехать до СТО.

Какой из ШРУсов лучше?

Среди автолюбителей нет единого мнения о том, какая же конструкция лучше, поэтому на этой почве возникает немало споров. Одни говорят, что трипоидный ШРУС лучше, другие – что шариковый. Многие при этом выделяют преимущества трипоидных шарниров.

Так, эти механизмы способны работать практически без люфтов под углами до 45 градусов. Колесо может поворачиваться на достаточные углы. К плюсам относят высокую надежность и долговечность, большие продольные перемещения, устойчивость при скручивании, хороший КПД. Также выделяют простоту монтажа, замены и обслуживания за счет большого количества пространства в месте его установки. Еще в пользу трипоидного ШРУСа можно сказать, что он отлично ставится на место шарикового и наоборот. Трипоидные шарниры имеют меньше деталей в конструкции. Соответственно, механизм дешевле в производстве и меньше стоит.

Сомнений нет в том, что лучше приобретать именно трипоидные шарниры. Они имеют более высокие характеристики и в случае поломки позволят на автомобиле добраться до места ремонта.

О смазках для трипоидных шарниров

Специалисты утверждают, что смазка для трипоидного ШРУСа нужна строго специальная, предназначенная для игольчатых подшипников. Однако применять 158 смазку, которая как раз и предназначена для подшипников игольчатого типа, категорически запрещается.

Для изготовления ее применяют литиевые загустители. Работает она при температурах не выше 120 градусов. Внутренние шарниры могут нагреваться до температур более 160 градусов. Смазочные материалы для внутренних шарниров – жидкие. Их рекомендуют заливать в пыльник, который установлен на приводе, а затем собирать конструкцию. Заливают обычно от 100 до 130 грамм. Более точные объемы указаны у производителя.

Состав смазки для современных шарниров

Чаще всего эти продукты изготавливаются на основе минеральных масел и дополнительно содержат дисульфид молибдена как антифрикционную присадку. Такая смазка имеет черный цвет, и поэтому многие путают ее с графитовыми смазочными материалами, которые для ШРУСов категорически не подходят. Обыкновенный «Литол-24» имеет слабые антифрикционные характеристики и тоже не походит для шарниров.

Трипоидный ШРУС ВАЗ 2110 и других моделей авто рекомендуют смазывать специальными продуктами на основе бария. Отличие их – это более широкие диапазоны температур, в которых смазка может работать без потери характеристик. Так, она не теряет своих качеств при температурах от -30 до +160 градусов.

Типовые неисправности трипоидных шарниров и причины

Эти механизмы изготавливаются из особо прочных материалов, которые могут эксплуатироваться в течение длительного времени. Но по некоторым причинам эти узлы все-таки выходят из строя.

Первая из причин – это агрессивный стиль вождения. Чем сильнее водитель будет нажимать на педаль акселератора, тем большие нагрузки испытывает привод и, соответственно, трипоидный подшипник. Вторая причина, по которой узел выходит из строя – это повреждения пыльника. В результате в механизм попадает грязь и пыль, за счет чего увеличивается трение. Первыми признаками поломки может служить вибрация при движении машины или в процессе разгона. Также она может ощущаться при езде на высоких скоростях. Наконец, со стороны двигателя будут слышны стуки при движении на малых оборотах.

Если наблюдаются подобные признаки, необходимо поехать на эстакаду или смотровую яму и внимательно продиагностировать шарниры. При этом осматривать нужно не только внутренние, но и внешние механизмы. Если видны даже незначительные повреждения пыльника, тогда передвигаться на таком автомобиле нельзя. Это может быть опасно. В таком случае специалисты рекомендуют демонтировать деталь, промыть ее, заменить сальник и установить назад. Также можно установить полностью новый механизм.

Заключение

Если проанализировать отзывы автовладельцев, рекомендации производителей и советы автомехаников-профессионалов, то стоит устанавливать на автомобиль ШРУС трипоидный. Шариковый узел имеет меньшую надежность, а значит, быстрее выйдет из строя и потребует замены. Что касается этого процесса, то с ним справятся те автомобилисты, которые имеют минимальные навыки обслуживания. Для ремонта даже не обязательно иметь смотровую яму — достаточно лишь поддомкратить нужную часть автомобиля и разобрать ступицу.

Итак, мы выяснили, что собой представляет трипоидный шарнир равных угловых скоростей.