Шаровая в машине что это

Что такое шаровая опора

При движении передние, ведущие, колеса автомобиля выполняют две функции: обеспечивают движение машины по дороге и позволяют маневрировать, то есть поворачивать вправо или влево. К положению колес относительно дорожного полотна для обеспечения движения и маневрирования предъявляется несколько требований: колеса должны стоять ровно, катиться вперед или назад, легко управляться рулем и надежно крепиться. Соответствие этим условиям обеспечивает подвеска, и шаровая опора в ней занимает немаловажное место — соединяет рычаги подвески со ступицей управляемого колеса.

История создания шаровой опоры

Шаровые опоры были изобретены и использованы в качестве альтернативы шкворневому механизму. Первоначально шаровые опоры использовались только в конструкции передней подвески и обеспечивали возможность поворота колес автомобиля вокруг вертикальной оси. Стандартная конструкция шаровой опоры, остающаяся практически неизменной и в наши дни, была разработана итальянскими инженерами для Fiat более 40 лет назад.

Устройство шаровой опоры

Технический прогресс привел к появлению изменений в первоначальном устройстве шаровых опор, хотя они не носили принципиального характера. На смену штампованным половинкам корпуса, соединенным точечной сваркой, пришли опоры литые и разборные — с резьбовой крышкой, необслуживаемые и обслуживаемые — с пресс-масленками. Эти усовершенствования были оправданы и полезны. Сегодня конструкция самой распространенной необслуживаемой шаровой опоры состоит из: корпуса со сферической выемкой и пальца с шаром на одном конце и резьбой на другом. Пыльник, надетый на палец, предотвращает попадание влаги и грязи в заполненный специальной густой смазкой корпус.

Главная функция шаровой опоры: обеспечить во время вертикального перемещения колеса его фиксированное положение в горизонтальной плоскости. Шаровой палец может вращаться в корпусе, раскачиваясь при этом на небольшие углы. То есть, в плоскости своего крепления шаровая опора обеспечивает одновременные вращательные и линейные (ограниченные) перемещения пальца.

Все детали шаровой опоры изготавливаются, как правило, из стали. Для снижения трения соприкасающихся рабочих поверхностей, сферическое углубление корпуса покрывают пластмассой или другим полимерным материалом. Однако, существуют шаровые опоры, в конструкцию которых не входит полимерное покрытие между корпусом и пальцем. Это касается, прежде всего, устаревших отечественных автомобилей. Это модели комплектовались разборными шаровыми опорами, в которых люфты устранялись подтяжкой крышки.

Существует два способа крепления шаровой опоры. В первом случае, она крепится болтами к рычагу. Во втором – запрессовывается в него. При выходе закрепленной болтами шаровой опоры из строя, ее можно заменить отдельным узлом. Для этого достаточно просто купить и установить его, привернув болтами к рычагу. Во втором случае – придется менять рычаг подвески с уже предустановленной, запрессованной шаровой опорой. Стоимость такого ремонта значительно выше, поскольку включает и стоимость рычага.

Запрессованные шаровые опоры, как правило, устанавливаются на автомобилях японского производства. Азиатские производители автозапчастей предлагают потребителю шаровые опоры на такие автомобили в виде отдельных узлов. Это гораздо дешевле, но следует отдавать себе отчет в том, что их качество значительно уступает оригиналу, и рычаг придется переделывать "кустарным способом", превращая его в деталь, не подлежащую гарантийному ремонту.

Вопросы эксплуатации шаровой опоры

Шаровая опора, в силу своего назначения, эксплуатируется в жестком режиме. Основная масса автомобиля опирается на очень небольшую площадь поверхности шара. А если учитывать вес пассажиров и груза в салоне автомобиля, высокую скорость и некачественные дороги, то становится понятно, что нагрузки на шаровую опору многократно возрастают. Это неизбежно приводит к износу и выходу из строя этого узла.

По некоторым данным, объем российского рынка шаровых опор ежегодно составляет более 20,000,000 штук. Около 70% этого количества — это шаровые опоры для отечественных автомобилей и более 20% — для иномарок.

При покупке такой нагруженной детали рекомендуется отдавать предпочтение оригинальным производителям. На рынке представлено большое количество торговых марок, выпускающих аналоги оригинальных деталей, в том числе, и шаровые опоры, но выбирать следует только хорошо себя зарекомендовавшие. Производственные мощности и опыт дают возможность российским заводам обеспечивать необходимый уровень качества. Результат – более надежные и крепкие шаровые опоры, которые не уступают зарубежным аналогам и соответствуют всем требованиям безопасности.

Количество шаровых опор в подвеске

Самой распространенной является передняя подвеска с двумя шаровыми опорами, по одной на каждое колесо. Некоторые автомобили — в частности внедорожники — имеют на передней подвеске 4 шаровых опоры, по две (верхняя и нижняя) на каждое колесо. Гораздо реже передние колеса имеют по три шаровых опоры. Современные автомобили с независимой многорычажной задней подвеской нередко оснащаются шаровыми опорами и на задних колесах.

Большее количество шаровых опор обеспечивает их долгую службу и уменьшает вероятность поломки. Но это же обстоятельство усложняет диагностику подвески автомобиля и значительно увеличивает суммарную стоимость ремонта и запчастей.

Диагностика и замена шаровых опор

Если при повороте руля автомобиля требуется прилагать дополнительное усилие или появляется скрип – возможно, возникли проблемы с шаровой опорой. Об этом же говорит и появление стука при движении автомобиля с небольшой скоростью по неровной поверхности, например, при проезде "лежачего полицейского".

Еще одним признаком выхода из строя шаровых опор является неустойчивость и виляние передних колес при движении по прямой. Другой характерный признак проблем с шаровой опорой – неравномерный (боковая поверхность больше) износ шин автомобиля.

Конечно, быструю и качественную замену шаровой опоры могут произвести только профессионалы, хотя многие автовладельцы и предпочитают делать это самостоятельно.

Сегодня производство шаровых опор — это высокотехнологичный процесс, позволяющий добиться высокой степени надежности. Тем не менее, их замена – самый распространенный вид ремонта автомобиля. Ситуация не будет меняться до тех пор, пока качественно не изменятся российские дороги.

Неисправности шаровых опор. Что нужно знать

Шарнир этот относится к подвеске, и выполняет очень важные функции. Любые признаки неисправности шаровой опоры надо уметь определять, так как проблема может спровоцировать аварию. Как только деталь начинает стучать или щелкать, нужно срочно действовать.

Что такое шаровая опора

Это шарнир, который работает как органический сустав. Другими словами, внутри механизма расположен шар, позволяющий основе двигаться в разных плоскостях. Находится шаровая в том месте, где рычаг зафиксирован к ступице, и выполняет соединительную функцию. Обычно на иномарках количество опор ограничивается по одной на колесо, но на Mercedes‐Benz и некоторых других моделях их ставится по две, как на Жигулях.

Вот из чего состоит шаровая:

• железный стержень или палец;
• поворотный кулак;
• прижимная шайба или шплинт;
• пыльник;
• полимерная чашка;
• завальцовка;
• цилиндрический корпус.

Конструкция несложная, но узел является одним из важнейших частей ходовой автомобиля.

Устройство шаровой опоры

Ресурс шаровой опоры

Ресурс шаровых опор зависит непосредственно от полимерного вкладыша, который расположен внутри механизма. Когда он разбивается из‐за попадания грязи и нагрузок, то железный палец начинает свободно ходить, ломая мягкие детали вокруг. Появляются характерные стучащие звуки, особенно на ямах и кочках. Грязь, инородные предметы попадают внутрь по причине разрыва пыльника — он в шаровой опоре повреждается одним из первых.

Причины износа

Таким образом, причинами износа шаровой являются:

1. Износ по естественным причинам. Раньше времени повреждаются детали, изготовленные не по всем правилам технологии. Стоят они значительно дешевле оригинальных запчастей, поэтому активно скупаются владельцами машин. Однако примерно через 70-100 тыс. км пробега эти шаровые изнашиваются. Если на элемент оказывают влияние дополнительные факторы (отсутствие ухода, частая езда по грязи, постоянные высокие скорости, резкие перепады температур), то ресурс снижается еще больше.
2. Пыльник. Его называют также защитником, подразумевая основную функцию — не допускать попадания грязи, песка и влаги. Владельцу машины надо время от времени осматривать элемент, ведь если он порвется, то вызовет обязательное повреждение шарнира. Порванные пыльники следует срочно заменять, нанося на новый расходник специальную смазку.
3. Повышенная нагрузка. Сильно нагружает шаровую опору агрессивная и быстрая езда. У нас в России таких дорог, где можно разгоняться до 150-200 км/ч, очень мало, поэтому ездить надо крайне аккуратно. Если колесо попадет в яму, то это вызовет поломку шаровой, так как она первой берет удар на себя. Также это происходит, когда водитель перевозит на автомобиле большой по весу груз или берет на буксир другую машину, которая по массе не соответствует допустимым нормам.
4. Засыхание смазки. Внутри шаровой опоры всегда должна быть смазка. Она может исчезать по причине высыхания или испарения, что происходит из‐за повреждения пыльника. Нужно регулярно добавлять литол с помощью шприца или специального инструмента.

Чтобы избежать ранних поломок шаровой, не скупитесь на покупку оригинальной, качественной опоры. Китайские аналоги по низкой цене лучше вообще не рассматривать — служат они не более 20–30 тыс. км пробега авто.

Один из способов, как определить что шаровая вышла из строя, подразумевает осмотр пыльника.

Порванный пыльник шаровой опоры

Признаки неисправности

Хорошо, что есть признаки, по которым удается определить начало износа или повреждения шаровой. Ниже опишем самые распространенные симптомы:

• стук из‐под передних колес при езде по ямам, кочкам — как правило, это указывает на износ стержня или недостаток литола;
• виляние автомобиля на трассе — обычно вызывается свободным ходом пальца (рыскает машина тем больше, чем выше скорость);
• потеря развала-схождения — это происходит на том колесе, где опора выходит из строя (проверяется на стенде в автосервисе, на глаз такие изменения не заметны);
• неодинаковый износ шин — если теряется развал‐схождение, то покрышки и стираются неравномерно, ведь колесо стоит не ровно к поверхности полотна, а под углом;
• скрип во время поворота руля — редкий для шаровой симптом, но тоже встречается;
• изменение направления движения во время торможения — машина обычно сворачивает чуток набок, как раз со стороны поломанного шарнира (одновременно с этим бывают слышны щелчки).

Как определить неисправность шаровой

Оптимальным вариантом станет посещение автосервиса, где есть необходимое оборудование и специалисты. Правда, не всех такой вариант устраивает, ведь каждый раз надо платить за услугу — за диагностику шарнира берут мало, но по карману россиян с низким достатком, это бьет все равно.

Второй способ, как определить износ — прослушать самому, как реагирует на раскачку шаровая. В этом деле нужен помощник, который будет раскачивать машину из стороны в сторону, перпендикулярно движению. Вы же должны прислушаться к стукам и определить, откуда они идут.

Еще как можно понять, что пора менять шаровую опору: поддомкратить автомобиль, выжать тормоз и начать качать колесо от себя и на себя. Стуки укажут на проблему с опорой. Также можно использовать монтировку. Автомобиль опять поднимается на домкрат, после чего плоский конец монтажной лопатки помещается между осевой цапфой и рычагом. Помощник вращает руль, вы давите на ломик, и люфт сам дает о себе знать.

Проверка шаровой опоры

Теперь вы узнали, как определить неисправность, что не мешает вам регулярно проверять шарнир на исправность. Если не получается, тогда обратитесь в СТО к профессионалам.

Ремонт шаровой опоры

Стоит ли ремонтировать поврежденную деталь, когда менять шаровые опоры при любом раскладе проще и безопаснее. Тем более, что стоит деталь недорого (всего 500-1000 руб., в зависимости от модели) и делать это нужно не часто. Да и на многих современных иномарках данный узел необходимо менять в сборе.

Теперь конкретно по ремонту. Он подразумевает замену изношенных частей опоры на новые. Обычно меняют полимерную вставку и защитник, но в последнее время в магазинах появились ремкомплекты и с другими запасными частями. Однако качество этих узлов не всегда бывает высоким, часто под известными названиями продается низкосортный «китай».

Подвижный шарнир — элемент подвески, который нельзя спускать со счетов. Неисправная шаровая может привести к печальным последствиям, и виноватым окажется сам водитель, упустивший начальные признаки повреждения. Вот чем грозит поломка: колесо автомобиля выворачивается наружу, что на большой скорости приводит к аварии. Машину остановить невозможно, по инерции она проедет еще некоторый путь, и неизвестно обо что ударится.

Чем является шаровая опора и зачем она нужна в подвеске авто

Механические узлы современного автомобиля насыщены всевозможными узлами, обеспечивающими комфортную и безопасную езду. От старых к новым моделям машин большинство деталей модернизируется, подвергается усовершенствованию. Используются прогрессивные материалы и технологии изготовления. Одним из важных элементов в подвеске, которым конструкторы и инженеры уделяют значительное внимание при проектировании автомобиля, является шаровая опора. От качества её изготовления, особенностей конструкции и возможных неисправностей зависит безопасность водителя с пассажирами и окружающих участников дорожного движения.

Предназначение шаровой опоры в автомобиле.

Зачем нужна шаровая опора

Обычно, что такое шаровая опора в машине, начинающие автомобилисты узнают у более опытных коллег, когда проявляются косвенные признаки неисправности подвески. Могут в области колеса возникать посторонние шумы или имеются другие факторы. У автомобиля такой элемент как шаровая опора располагается не только ближе к колесу. Аналогичные соединения могут встречаться в разных частях легковушки:

• в рулевой трапеции,
• на рычагах развала,
• в области крепления газовых упоров капота и пр.

Фактически по смыслу более правильное название блока – шаровый шарнир. Когда узел так называется, то понятна его суть.

Важно! Основной задачей шаровых опор является обеспечение свободы перемещения каждому из колес в горизонтальной плоскости, блокируя одновременно свободы в вертикальной плоскости.

Чтобы понять, какое количество опор установлено, необходимо учитывать тип подвески. Фактор влияет на то, сколько шаровых инженеры внедрили в свое детище. Наиболее простые MacPherson подвески обходятся двумя штуками, которые расположены снизу. Увеличение количества рычагов влечет за собой рост числа шарниров. В двухрычажных системах предусмотрена установка узла как снизу, так и сверху. В таких немецких марках как Audi или Volkswagen с одной стороны на колесо может приходиться до пяти шаровых опор. Ещё несколько десятилетий назад предшественниками сферических элементов являлись шкворневые аналоги. Это были более тяжёлые изделия, нуждающиеся в регулярной смазке. Принцип работы их предполагал возможность поворота лишь в одной оси, что отрицательно было для управляемости. Работают в процессе эксплуатации шаровые опоры таким образом, что принимают на себя воздействие от ударов неровностей дороги. Это создаёт огромную нагрузку на металлическое изделие. Однако инженеры не стремятся делать шаровую с максимальной прочностью, придав ей такую форму, чтобы при необходимости её было легко заменить, отвинтив несколько болтов. Узел превратился в расходник.

Классическая конструкция шаровых

Стандартное устройство шаровой опоры предполагает наличие основных составных частей:

• металлический корпус,
• палец с шаровой головкой,
• поджимная пружина,
• гофрированный прорезиненный пыльник.

Внутрь на заводе-изготовителе набивали достаточное количество смазочного материала. Качественной смазки хватало на длительный пробег. При каждом ТО механики должны проверять сохранность пыльника и качество/объем смазочного материала, а по необходимости с помощью масленки нужное количество допрессовывается. В поздних моделях часть металлических изделий заменена была на пластиковые аналоги. Также внутри теперь не находятся пружины (от них избавились за ненадобностью). Сферическая головка пальца теперь обкатывается в полусфере из вкладышей. В современных моделях последние изготавливают уже не из пластика, а более выносливого и прочного нейлона. Производители стали выпускать два типа шаровых, поэтому опоры бывают обслуживаемые и необслуживаемые. На большинстве новых машин находится второй тип узла. В нем отсутствует возможность разборки и встроена масленка для добавки смазки. Иногда встречаются промежуточные типы, относящиеся к неразборным вариантам конструкции, но обладающие масленкой.

Способы крепления

Основные отличия между современными сферическими шарнирами заключаются не столько в конструкции, сколько в способах крепления. Это связано с затратами трудоемкости при обслуживании, замене. Наиболее оптимальным вариантом, приемлемым для автовладельца, принято считать фиксацию корпуса шарнира к рычагу подвески за счет резьбового или заклепочного соединения. Способ позволяет при необходимости быстро демонтировать изношенный узел.

Позже от подобного способа производители стали отказываться в пользу интеграции рычага в подвеску. Данная конструкция имела недостаток, так как приходилось менять рычаг в сборе, даже если он не изношен. Преимущество заключалось в облегчении конструкции. Хотя есть мнение, что подобную систему пролоббировали маркетологи в угоду увеличения прибыли от продажи запчастей, ведь требуется менять рычаг в сборе. Некоторые автопроизводители пошли на компромисс и отказались от жесткой фиксации к рычагу. Альтернативой выступило стопорное кольцо. Опору лишь впрессовывали в рычаг. Примерами служат автомобили Jeep Patriot либо Opel Zafira C. В таком случае для замены потребуется пресс или иной тип силового воздействия.

Фиксация на поворотном кулаке

Если опора располагается на рычаге, то ее могут крепить к поворотному кулаку. Такие особенности характерны для шаровой на рычаге. Конструкция может иметь три варианта:

• резьбовой палец соединяется и крепится гайкой, которую необходимо шплинтовать,
• для крепежа используется самоконтрящаяся гайка, в которой имеется внутреннее стопорное кольцо,
• установлен стяжной болт, который встречается редко, например, на Hyundai Santa Fe с 2006 г.

Последний пункт является менее приемлемым, так как при поломке и необходимости в замене, может оказаться, что резьбы закисли. Негативным фактором служит необходимость в специальном клине, применяемом для разжатия концов кронштейна кулака, где зафиксирован палец шаровой. Порой даже в замечательных конструкциях подвески немецких машин прикипевшие болты создают много трудностей во время разборки. Спасти ситуацию не удается нагревом кулака или заморозкой болта. Даже десятитонное усилие от гидравлического пресса не позволяет выпрессовать болт. Приходится расставаться, например, владельцам Audi A6 с суммами эквивалентными 400-500 долларам. В отдельных случаях инженеры переносят шарнир на поворотный кулак от рычага. Хотя подобное решение не добавляет ремонтопригодности. Тогда есть несколько способов фиксации:

• крепеж болтами,
• запрессовывание,
• в кронштейне кулака применение стяжного болта.

В каждом случае имеются как достоинства, так и недостатки.

Пыльник

Обязательным атрибутом главного шарнира подвески является пыльник. Используется он как на съемных, так и на несъемных конструкциях. Деталь относится к заменяемым. Контролировать его состояние специалисты рекомендуют не реже, чем через 10-15 тыс. км. пробега. Своевременная замена износившегося пыльника поможет сэкономить на ремонте/замене всей шаровой. В его задачу входит блокирование проникновения к трущимся поверхностям влаги, пыли и грязи, способствующим быстрому износу металлических деталей.

Возможные неисправности шаровой опоры

Выявить самостоятельно признаки износа шаровой опоры сможет даже начинающий автомобилист по косвенным признакам. Необходимо обращать внимание ан поведение автомобиля во время поворота. Когда водителю приходится прилагать особые усилия либо проявляется характерный звук (скрип), то высока вероятность поломки шаровой. Дополнительным негативным признаком служит проявление стука во время езды машины с небольшой скоростью по неровной поверхности. Рекомендуем провести диагностику, когда заметны такие симптомы износа, как неустойчивость передних колес и их виляние в стороны в процессе прямолинейного перемещения. К признакам выработки шаровой опоры многие специалисты относят неравномерность износа шин автомобиля.

Как самому на автомобиле проверить шаровую опору

Продлить рабочий ресурс для шаровых опор помогает правильная их эксплуатация и своевременный уход. Обычно ресурс современных сферических шарниров у машин в зависимости от марки достигает 30-100 тыс. км. пробега. В зону риска с преждевременными поломками могут попадать автомобили, обладающие критериями:

• на шаровой разорван пыльник,
• машина часто ездить по некачественной дороге,
• узел имеет недостаточный объем смазки,
• пальцы шарнира стерлись, появился зазор, приводящий к разбалтыванию.

Для проверки состояния шаровых опор потребуется подъемник либо домкрат. После поднятия авто тестируемое колесо должно иметь возможность свободно вращаться. Автомобилист берется за верхний и нижний край колеса и слегка покачивает в вертикальной плоскости. Можно просить помощника, чтобы он слегка проворачивал руль. Выработку удастся услышать при определенном положении колеса. Однако люфт в некоторых случаях является следствием недостаточного затягивания либо поломки подшипника ступицы. Также зазор возникает и из-за повреждения сайлентблоков рычага. Потребуется провести дополнительный тест. Используя плоскую часть монтировки, выявляем, необходимо ли менять шаровые. Вставляем ее в просвет между рычагом и поворотной цапфой. Создаем небольшое усилие на рукоятку и следим за узлом. При наличии исправного шарнира люфт будет отсутствовать. Негативными факторами окажутся постукивание и щелчки, возникающие в процессе нажатия на ручку.

Вывод

Научившись самостоятельно диагностировать неисправности шаровой опоры, автовладелец обезопасит себя в пути. Также по возможности требуется своевременно добавлять смазку под пыльник или проводить полную замену узла.

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.