Шаровые опоры: как они устроены и как их менять
Шаровая опора в конструкции автомобиля – это шарнир, необходимый для крепления ступицы колеса к рычагу подвески. Элемент обеспечивает движение машины в разных направлениях. Кроме подвески, деталь может использоваться в рычагах развала, рулевой трапеции и газовых упорах капота. Разберем, какие бывают варианты конструкций и как поменять шаровую опору самостоятельно.
Разновидности шаровых опор
Есть несколько типов конструкции запчасти, от которых зависит ее качество, долговечность и цена:
- Цельнокованые – отличаются высокой механической стойкостью, способны выдерживать нагрузки до 5 тонн и обладают ресурсом до 100 тыс. км пробега;
- Закатные – более доступные по цене элементы, но тоже достаточно прочные и способные эксплуатироваться при сильных ударных нагрузках;
Обычно в иномарках применяется первый вариант.
Ресурс шаровой зависит не только от прочности металлических ее сегментов, но и от качества защитного пыльника, который необходим для исключения проникновения к опорам влаги и грязи. Некачественный пыльник быстро стирается при трении, что приводит к расшатыванию опор.
В зависимости от типа рычага, на которой используется опора, ее разделяют на четыре вида:
- Рулевого наконечника, который соединяет поворотный кулак и рулевую рейку. В основном используется в передней подвеске. Наконечник выполняется регулируемым, благодаря чему можно настраивать подвеску.
- Прямого рычага (прямой тяги), соединяющего опору с кулаком, амортизатор с рычагом и крепление с кузовом. В некоторых машинах рычаг применяется для фиксации стабилизатора поперечной устойчивости. Обладая несложной конструкцией, такой рычаг дает возможность уменьшить массу неподрессоренных сегментов.
- Треугольного рычага, необходимого для скрепления шаровой, крепления рычага к кузову и стабилизатора поперечной устойчивости. В основном используется для переднего привода и способствует улучшению управляемости транспортного средства.
- Амортизатора, скрепляющего нижний рычаг и стойку амортизатора. Не самый популярный вид шаровой, обычно применяется на автомобилях Мерседес и некоторых других моделях.
Когда требуется замена шаровой?
При износе или повреждении элемента во время езды по неровной дороге возникают посторонние звуки. Затем колесо и вовсе может вывернуться при движении, задеть крыло транспортного средства или дверь, после чего происходит потеря управления и может возникнуть авария.
Поэтому при первых признаках некорректного состояния элемента требуется замена шаровой опоры. Перед этим нужно выполнить диагностику, чтобы точно определить, что она неисправна. Обычно замена старой запчасти не занимает много времени, так как в большинстве современных автомобилей можно выполнить процедуру, не демонтируя рычаг.
Причины неисправности шаровой
Ресурс шаровой опоры – 20-150 тыс. км в зависимости от типа конструкции и качества изделия (оригинальное оно или нет). Деталь изнашивается быстрее при больших эксплуатационных нагрузках, а также при перепадах температур (от этого деформируется резиновый пыльник). Негативно отражается на состоянии опоры и быстрая езда по неровной дороге.
При эксплуатации палец опоры понемногу стачивается и разбалтывается из-за возникающего люфта. При резкой нагрузке, например, проезде по яме, палец может выскочить из гнезда. А при сильном износе такое может произойти при движении на любой скорости.
Основные причины неисправности шаровой:
- Постепенный износ;
- Скапливание под пыльником абразивных частиц;
- Высокие нагрузки при движении по плохим дорогам;
- Отсутствие смазки. Ее нужно периодически добавлять в опору.
Признаки неисправности шаровой
Обычно деталь не «вылетает» сразу (только при сильном износе). Но всегда перед этим о проблемах с деталью можно понять по нескольким признакам:
- Стук при езде по неровной дороге на малой скорости. Звук возникает под передними колесами. Причина – в истирании пальца или недостаточном количестве смазки. Если стук слышен только при низких температурах при начале движения, а затем его нет, это не является признаком неисправности. Причина в том, что смазка на холоде замерзает, но после разогревания трение элементов нормализуется, а стук исчезает.
- При езде авто начинает вилять. Причина в зазоре, который возникает между изношенными деталями шаровой. Это приводит к тому, что колесо начинает шататься. При возникновении такого дефекта нужно сразу провести диагностику транспортного средства.
Говорить о проблемах с опорами может и неравномерный износ резины, а также скрип при повороте рулевого колеса. Но эти признаки могут указывать и на другие повреждения, которые не относятся к шаровой.
Варианты диагностики
Лучший вариант – обратиться в сервисный центр при первых признаках неисправности. Так автомобиль проверят на специальном стенде и точно определят, требуется ли ремонт и нужна ли замена рычага шаровой опоры.
Но оценить состояние детали можно и самому. Для этого нужно использовать метод прослушивания: нужно, чтобы один человек раскачивал авто, а второй прислушивался к шумам, определяя, откуда они идут.
Второй вариант – приподнять авто на домкрате. При этом один человек должен нажать тормоз, чтобы исключить образование зазора подшипника. Второй человек должен в это время немного раскачать колесо. Если имеются стуки и заметен люфт, шаровую нужно менять.
В отдельных моделях автомобилей в основании шаровой расположено специальное отверстие, через которое можно измерять зазор между опорой и основанием пальца. Зная, какой должен быть зазор у исправной детали, можно определить, насколько сильно изношен элемент.
Этапы замены шаровой
- Приподнимите переднюю часть машины домкратом или на подъемнике и расположите на устойчивых опорах. Заранее поставьте авто на стояночный тормоз. Также потребуется зафиксировать опоры под задними колесами, чтобы машина не откатилась назад при поднятой передней части.
- Ослабьте болты на колесе и снимите его.
- При помощи специальной щеткой (предназначенной для металлических поверхностей) очистите резьбу. Дополнительно можно обработать ее жидкостью типа WD-40.
- Используя ключ на 21, открутите гайку, соединяющую шаровую с поворотным кулаком. Гайку можно выкинуть, вместо нее нужно будет использовать новый крепеж.
- Ключом на 13 открутите болты, соединяющие шаровую и поворотный кулак. Болты тоже можно выкинуть, на их место устанавливаются новые элементы.
- Отверткой и молотком извлеките шаровую из кулака. Шаровая должна полностью выйти из гнезда.
- С помощью съемника удалите запрессованный палец из нижнего рычага.
- Нажимая монтировкой, отведите нижний рычаг вниз и вытащите шаровую опору.
- На ее место по обратной схеме установите новую деталь.
Понимая, как заменить шаровую опору, вы сможете выполнить работу самостоятельно. После замены желательно проверить корректность углов установки в сервисном центре.
За что отвечает шаровая опора в подвеске
Шаровая опора – это узел, который соединяет ступицу управляемого колеса и рычаг подвески.
Для чего служат шаровые опоры?
Многих интересует зачем нужна шаровая опора и на что она влияет. Основная задача шаровой – обеспечивать возможность поворота ступицы при сохранении положения колеса в горизонтальной плоскости при вертикальном его перемещении. Таким образом, шаровая опора отвечает за безопасность автомобиля при движении.
Как должна работать шаровая опора?
Принцип работы шаровой опоры: вращение и раскачивание конусообразного «пальца» на небольшие углы в корпусе шаровой, благодаря грибообразному или сферическому наконечнику. На шаровые опоры перепадают значительные нагрузки. На них может быть нагружена большая часть массы машины.
Как стучит шаровая опора?
Звук доносится из передней части автомобиля, и он указывает, что в шаровых опорах недостаточно смазки или, из-за повышенного механического износа, стучит палец. Это вызвано появлением люфта в опоре, что крайне опасно, поскольку при сильном наклоне автомобиля колесо может вывернуться, а машина завалиться на бок.
Как понять, что стучит шаровая?
Основные признаки неисправности автомобильных шаровых опор:
- Лязгающие или скрипящие звуки в передней подвеске.
- Автомобиль виляет, двигаясь по прямой траектории.
- Вибрация в передней части транспортного средства.
- Неравномерный износ шин.
Шаровая опора. Назначение, устройство, диагностика
Шаровые опоры устанавливаются в передней подвеске для соединения ступицы управляемого колеса с рычагом. По сути это шарнир, позволяющий колесу поворачиваться в горизонтальной плоскости и не дающий ему смещаться по вертикали. В свое время данная деталь пришла на смену шкворневому шарниру, который имел ряд конструктивных недостатков.
Устройство данной детали очень простое.
Основной элемент конструкции — конусообразный стальной палец 1. С одной стороны он, как правило, имеет резьбу для крепления к рычагу, с другой — наконечник в виде шара, отчего деталь и получила свое название. В некоторых опорах наконечник может иметь форму шляпки гриба.
На палец плотно одевается резиновый пыльник 2, который предотвращает попадание грязи, песка и воды внутрь опоры.
Сферический наконечник размещен в металлическом корпусе с антикоррозийным покрытием. Между сферой и корпусом имеются вставки 3 из износоустойчивого полимера (пластика), которые играют роль подшипника скольжения.
Такая конструкция позволяет пальцу вращаться и наклоняться подобно рукоятке джойстика, но не дает возможности смещаться в продольном направлении.
Первое время шаровые опоры делали разборными и снабжали масленкой для смазки. Но такая конструкция осталась в прошлом и теперь почти не встречается. Современные шаровые опоры не разбираются и не обслуживаются. Вышедшие из строя детали просто меняют, хотя в некоторых случаях имеется возможность ремонта.
Способы крепления и замена
В простейшем случае шаровая опора крепится к рычагу с помощью резьбового соединения (болт— гайка), реже используются заклепки. В этом случае замена отработавшей свое детали не представляет большой сложности.
Иногда опора запрессовывается в рычаг и фиксируется стопорным кольцом. Тогда для снятия ее придется выколачивать или выдавливать с помощью пресса.
В последнее время все чаще шаровая опора интегрируется в конструкцию рычага и составляет с ним одно целое. Такое решение продиктовано соображениями уменьшения массы, однако если опора выйдет из строя, менять ее придется в сборе с рычагом, что, естественно обойдется значительно дороже.
На поворотном кулаке палец опоры закрепляется при помощи гайки, которая фиксируется шплинтом.
Встречаются также подвески, в которых шаровая опора размещается на поворотном кулаке, где закрепляется болтовым соединением или путем запрессовки. Во втором случае для демонтажа опоры не достаточно отсоединить ее от рычагов, придется также снимать суппорт, диск и поворотный кулак.
Замена данной детали обычно доступна автолюбителю среднего уровня подготовленности, но в некоторых случаях может потребоваться специфический инструмент и серьезные усилия для откручивания закисших болтов. Если не уверены, лучше сразу обращайтесь в автосервис, где заодно проверят и отрегулируют развал-схождение.
Причины изнашивания шаровых опор
Первый фактор — это время. Постоянное вращение сферического наконечника внутри опоры приводит к постепенному истиранию полимерного вкладыша. В результате появляется люфт, палец начинает болтаться.
Второй фактор — частые ударные нагрузки во время езды по неровностям дороги, особенно на большой скорости.
И наконец, главный фактор — поврежденный пыльник. Обычно это происходит из-за естественного старения резины, реже встречается повреждение механического происхождения. Если резина пыльника треснула или порвалась, внутрь шаровой опоры быстро проникнет грязь, из-за которой трение усилится, а разрушение пойдет ускоренными темпами. Если повреждение пыльника заметить вовремя и сразу заменить его, возможно, выход детали из строя удастся предотвратить. Но, к сожалению, мало кто регулярно осматривает свою машину снизу, а потому проблема обнаруживается обычно уже тогда, когда дело зашло слишком далеко.
Диагностика
О наличии люфта шаровая опора может заявлять глухим постукиванием, который ощущается в районе передних колес при езде по неровной дороге.
Зимой может быть слышен скрип, если внутрь попала вода и замерзла при минусовой температуре.
Во время движения по прямой машина может вилять.
Еще один симптом проблемы с шаровой опорой — для поворота руля приходится прилагать больше усилий, чем прежде.
В большинстве случаев наилучшее место для проведения диагностики автомобиля — сервисный центр. Особенно это касается осмотра и ремонта ходовой, для чего требуется подъемник или смотровая яма. Но если соответствующие условия имеются в собственном гараже, то кое-что можно сделать и там.
Во-первых, проверить состояние пыльников. Даже небольшие трещины на них — повод для их немедленной замены. Если пыльник поврежден серьезно, значит внутрь опоры уже наверняка попала грязь и скорее всего успела сделать свое черное дело. А потому заменой одного лишь пыльника не обойтись, шаровую также необходимо заменить.
Для верности следует проверить наличие или отсутствие люфта. При помощи домкрата или другим способом вывесите колесо и попробуйте пошевелить, взявшись за него сверху и снизу. Если обнаружится люфт, пусть ваш ассистент выжмет тормоз, и попробуйте покачать снова. Если люфт остался, значит виновата шаровая опора, в противном случае имеется проблема в ступичном подшипнике.
Разболтанность опоры можно также выявить, пошевелив ее с помощью монтировки.
При наличии люфта деталь подлежит замене. Причем сделать это нужно незамедлительно.
Что будет, если ездить с разболтанной шаровой опорой
Даже небольшой люфт в опоре увеличит нагрузку на рычаги и подшипник в ступице и ускорит их износ.
Дальнейшее игнорирование проблемы может привести к другим серьезным неисправностям подвески. Наихудший сценарий — вырывание опоры в процессе движения автомобиля. Машина становится почти неуправляемой, колесо выворачивается, повреждая крыло. Если такое случится на высокой скорости, серьезной аварии избежать вряд ли удастся, последствия будут зависеть от опыта и хладнокровия водителя и, конечно, от везения.
Заключение
Конечно, от неисправностей или аварийных ситуаций никто не застрахован, но если хотя бы время от времени делать осмотр и диагностику ходовой части, многие проблемы можно вовремя заметить и предотвратить. В частности, это касается состояния шаровых опор и их пыльников.
Если деталь разболтана, можно попытаться найти мастера, способного ее отремонтировать, и таким образом сэкономить немного денег. Наиболее грамотный способ ремонта заключается в заливке внутрь корпуса опоры расплавленной при температуре около 900 °C полимерной массы. Заливаемый под давлением полимер заполняет зазоры и устраняет таким образом люфт.
Если такой возможности нет или кустарный ремонт вызывает сомнения, то остается единственный путь — покупка новой детали. Но остерегайтесь низкокачественных подделок, коих немало, особенно если покупать на рынке.
В интернет-магазине Китаец имеется широкий выбор запчастей для автомобилей, произведенных в Китае и не только. В том числе вы можете подобрать здесь и шаровые опоры — как оригиналы, так и качественные аналоги.
Шаровая опора: что это такое и для чего она нужна
Шаровая опора — один из основных компонентов подвески автомобиля. Несмотря на то, что данный элемент разрабатывался не одно десятилетие назад, он фактически не изменился и по-прежнему применяется, причем не только в подвеске, но и в других узлах вроде газового упора капота, развального рычага или рулевого механизма. Несмотря на то, что деталь, по сути, является расходной, она стала отличной альтернативой устаревшего шкворневого шарнира, отличающегося большим весом и ограничивающего управляемость.
Что такое шаровая опора в машине
Как отмечалось, шаровая опора это деталь, соединяющая ступицу колеса с рычагом подвески. Зачастую, речь об управляемых колесах, т.е. узел повсеместно применяется в передней подвеске. Использование шаровых опор позволило исключить перемещение колес в вертикальной плоскости и сохранить подвижность в горизонтальной.
К наиболее распространенным вариантам подвески можно отнести конструкцию, где колеса имеют по одной опоре, т.е. всего их две. Но в некоторых авто, в частности во внедорожниках, целесообразнее применять по две на колесо: верхнюю и нижнюю.
Нельзя не сказать о том, что некоторые машины оснащают не только передней, но и задней независимой подвеской, включающей многорычажную систему. Но такие варианты встречаются нечасто. Стоит отметить, что увеличение количества шаровых опор, несомненно, усложняет диагностику и конечную стоимость ремонта, но вместе с тем обеспечивает более длительную эксплуатацию, увеличивая надежность и снижая вероятность поломки.
Устройство шаровой опоры автомобиля
Упрощенно деталь можно представить в виде металлического пальца со сферическим элементом, обеспечивающим подвижность в корпусе опоры. Если же разобрать конструкцию подробнее, можно выделить несколько важных элементов:
- Сам палец в виде стержня с шарообразной частью на одном конце и резьбой крепления в противоположном.
- Цилиндрический корпус из металла с полостью под шарик, отверстием под стержень и креплениями.
- Дно опоры содержит завальцовку под прижимную шайбу, на которой крепится вкладыш, выполненный из полимера.
- Пыльник – эластичное приспособление из резины, герметизирующее корпус устройства для предотвращения попадания дорожной грязи.
В первоначальном варианте шар опоры поджимался подпружиненной пластиной, и конструкция требовала постоянной смазки. Нынешний вариант проще, так как содержит альтернативу в виде вкладыша, который сначала выполнялся из пластика, а позже из более износостойкого материала вроде нейлона.
К досадным для многих автолюбителей фактам можно отнести повсеместное использование необслуживаемых опор. В старых моделях авто шариковая опора являлась не просто сменным элементом: она была разборной и предусматривала масленку. В настоящее время опоры стараются интегрировать. Это увеличило расходы на комплектующие, ведь в случае поломки приходится менять весь рычаг. К плюсам подобного решения можно отнести упрощение конструкции и снижение веса, так как удалось избавиться от крепежных болтов.
Признаки неисправности шаровой опоры
Можно догадаться, что во время езды на данный элемент ложится каждый удар дорожной поверхности, а значит, в отечественных реалиях он испытывает огромные нагрузки. Вот почему так важно, чтобы шаровые опоры было легко менять. К причинам поломки данного узла можно отнести:
- Повреждение пыльника. Игнорируя проверку этого важного элемента, можно незаметить, как в трещину начнет просачиваться песок и различный дорожный мусор в виде частиц абразива. Так, как пыльники делаются из резины, они особенно подвержены износу при низких, или наоборот, высоких температурах.
- Бездорожье. К сожалению, данный фактор является критичным в наших реалиях из-за чего приходится менять не только опоры, но и другие элементы в разы чаще.
- Выработка смазки. Логично, что при возникновении трения стоит добавить смазку, в противном случае узел будет изнашиваться сильнее.
- Разбалтывание. При эксплуатации вкладыш и палец будут неизбежно стачиваться, это увеличит зазор вплоть до того, что опорный стержень выскочит из гнезда.
Учитывая дороги на просторах СНГ, сложно ориентироваться на ресурс, указанный производителем. Он в свою очередь, зависит от вкладыша: как правило, такие запчасти могут прослужить и 150 тысяч пробега и 15. К примеру, ранее в ВАЗ ресурс составлял порядка 20 тысяч. Радует, что узел не выходит из строя внезапно, позволяя заранее распознать изношенные опоры.
Первые признаки неисправности проявятся при:
- Шум из подвески. Звуки из передней части авто могут доноситься уже при преодолении лежащих полицейских или ям на 30км/ч. Это может свидетельствовать как о полном износе вкладыша, так и о недостатке смазки.
- Раскачивание колеса. При возникновении люфта в узле можно заметить раскачивание, что очень опасно, так как во время наклона есть вероятность того что колесо вывернет.
- Неравномерный износ шин. Возникает при нарушении развала-схождения. Фактор может свидетельствовать и о других проблемах подвески, но при его возникновении стоит начать проверку с шаровых опор.
- Машину уводит во время торможения. Как и в предыдущем случае, симптом может говорить о разных неполадках подвески.
- Скрипы. Которые могут возникать при повороте руля.
Примечательно, что в зимний период шум шаровой опоры – допустимое явление, возникающее вследствие того, что смазка еще не успела разогреться. Но если спустя некоторое время шум так и не исчезает, это говорит о неполадках.
Читайте также: Что такое подвеска MacPherson и как она работает.
Как проверить шаровую опору
При возникновении симптомов неисправности шаровой опоры, стоит воспользоваться услугами сервиса или же провести самостоятельную проверку. Правда, без подъемника или домкрата не обойтись.
- Осмотр. Визуальное состояние может многое сказать о положении запчасти: трещины в пыльнике – явный признак засоренности узла.
- Покачивание. Если визуальных дефектов не найдено, стоит взяться за края колеса и качать его вертикально. Нужно отметить, что поломка будет проявлена только в определенном положении, поэтому лучше, если кто-то будет поворачивать руль. Опять же, люфты могут говорить и о других проблемах.
- Проверка монтировкой. Плоский конец монтировки заносится в щель между рычагом и поворотной цапфой: если давить на рукоять можно проверить наличие люфта или щелчков, которые легко передаются в рукоять.
В некоторых моделях для этого предусмотрены диагностические отверстия, через которые легко измерить износ. И все же стоит отметить, что окончательный диагноз может осуществляться при извлечении опоры. Достаточно пошевелить наконечник в стороны и убедиться в наличии люфта. Своевременное диагностирование опор очень важно, так как это может обезопасить от происшествий в дороге.
Читайте также: Устройство и предназначение опорного подшипника передней подвески.
Видео на тему
