Содержание [скрыть]
В 80-е годы прошлого века наступил важный этап в массовом производстве легковых автомобилей: переход от классической конструкции с карданным валом и задним мостом к приводу на передние колеса. Передний привод с подвеской «Макферсон» зарекомендовал себя как простая и надежная система, обладающая рядом преимуществ:
- повышенная управляемость и проходимость за счет утяжеления передней части автомобиля;
- стабильная курсовая устойчивость машины, особенно на скользком покрытии;
- увеличение полезной площади салона за счет компактных размеров моторного отсека и отсутствия карданного вала;
- снижение массы автомобиля в связи с отсутствием редуктора и элементов заднего привода;
- повышение безопасности конструкции и увеличение габаритов багажного отделения за счет установки топливного бака под задним сиденьем.
Однако для передачи вращения на ведущие колеса в конструкцию был введен ряд уязвимых деталей и узлов. Главным, тяжело нагруженным элементом трансмиссии в переднеприводных машинах являются шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы).
Принцип функционирования
Газы, возникающие при сгорании топлива, расширяются и давят на поршни, которые приводят в движение коленчатый вал двигателя. Через маховик и сцепление вращение передается на шестерни коробки переключения передач. Для движения ведущих колес в конструкцию входят две полуоси, с закрепленными на концах шарнирами равных угловых скоростей. Внутренние ШРУСы вставлены в КПП, а внешние шарниры прикреплены к ступицам передних колес.
За счет использования ШРУСов крутящий момент стабилен независимо от угла, на который повернуты колеса. Такая схема позволяет машине двигаться при поворотах и маневрировании.
Конструкция ШРУСов
Шарнир равных угловых скоростей представляет собой чашеобразный корпус с полуосью (цапфой), в который вставлена обойма и сепаратор с подшипниками. На наружной поверхности обоймы и внутренней стороне корпуса нанесены специальные канавки. В движении внутренняя обойма передает усилие на корпус ШРУС, заставляя его вращаться. При изменении угла между полуосями (повороте рулевого колеса) подшипники перемещаются в канавках, и передача момента вращения к ведущим колесам не прекращается.
Размеры деталей отличаются: внутренние ШРУСы выполнены более массивными по сравнению с наружными.
Существует два типа шарниров: обычный (с шариковыми подшипниками, которые двигаются по делительным канавкам) и трипоидный, в котором три ролика с полусферическими поверхностями вращаются на игольчатых подшипниках. По своему исполнению шарниры могут быть разборными и неразборными.
Для изготовления ШРУСов применяются высокопрочные сплавы, которые теоретически гарантируют длительный эксплуатационный ресурс узла и отсутствие неисправностей.
Признаки неисправности
В первую очередь выходят из строя внешние ШРУСы по причине наибольшей нагрузки на конструкцию в ступицах колес и максимальных углах поворота внешней части привода. Внутренние шарниры более долговечны, однако со временем на соприкасающихся деталях ШРУСов образуется выработка, которая в дальнейшем приводит к неисправности детали. В итоге у подшипников появляется свободный ход в увеличившихся полостях, и шарнир начинает издавать резкий металлический треск.
Для внешних ШРУСов этот признак проявляется при движении с колесами, вывернутыми в крайние положения. Внутренние шарниры при наличии неисправности хрустят при прямолинейном движении накатом, при трогании с места, а также при езде под нагрузкой (например, на подъем).
Особенно четко треск внутренних шарниров проявляется при больших ходах подвески (прямолинейная езда по ухабам или бездорожью).
Также при неисправности ШРУСа характерны рывки при вращении ведущих колес, хорошо заметные наблюдателю со стороны при медленной езде по ровной площадке.
Для подтверждения неисправности можно проверить наличие люфта у внутреннего ШРУСа: если привод имеет свободный ход, требуется срочная замена.
Быстрый выход внутренних и внешних ШРУСов из строя обусловлен одной из следующих причин (или их совокупностью):
- попадание в механизм шарнира частиц грязи, пыли или воды через повреждения защитных чехлов (пыльников),
- недостаточное количество смазки в механизме ШРУСов;
- ненадлежащее качество изготовления деталей или дефект металла;
- жесткая манера езды по разбитым дорогам (старты с пробуксовкой, резкие повороты руля в крайние положения на высокой скорости и прочее).
Методы самостоятельной диагностики
Для достоверной оценки состояния внутренних ШРУСов применяют следующий способ:
На ровной поверхности автомобиль ставится на стояночный тормоз, задние колеса блокируются противооткатными упорами или подсобными предметами.
С помощью домкрата и двух подпорок передок машины вывешивается таким образом, чтобы ведущие колеса не касались земли.
Запускается двигатель, включается первая передача (для АКПП – режим D). Если при медленном вращении передних колес будет периодически слышен резкий металлический треск или хруст, то внутренние ШРУСы неисправны. Именно таким способом определяют состояние внутренних шарниров на станциях технического обслуживания, поднимая автомобиль на подъемнике.
Получить подробное представление о данном способе диагностики можно из следующего видеоматериала:
Дополнительно стоит осмотреть пыльники на предмет повреждений и подтекания смазки, а также проверить люфт конструкции. Для этого следует пошатать привод в разные стороны, не допуская проворачивания полуоси.
Рекомендации по замене внутренних ШРУСов
Классический вариант работ по устранению неисправности внутренних ШРУСов, который приводится во многих руководствах по эксплуатации и ремонту обладает значительной трудоемкостью:
Как правило, для замены детали необходимо снять переднее колесо, отвинтить крепеж элементов подвески и снять соответствующий приводной вал в сборе с шарнирами равных угловых скоростей. Также эта операция требует предварительно слить трансмиссионное масло из КПП минимум на 1/3 часть от ее общего объема.
Далее, с демонтированной полуоси снимаются защитные пыльники и сами ШРУСы.
В некоторых случаях приходится сбивать шарниры с вала молотком, а иногда для удаления частей развалившегося ШРУСа с полуоси требуется применить фрезу или болгарку.
Для обладателей машин, на которых установлены ШРУСы разборной конструкции, существует альтернативный, более быстрый вариант: Необходимо раскрыть хомуты и сдвинуть пыльник внутреннего ШРУСа на полуось. Затем болты на внутреннем шарнире свинчиваются, в результате чего конструкция удерживается за счет посадки фланца. Выворачивая передние колеса в крайние положения, можно добиться такой ситуации, при которой привод выпадет из КПП самостоятельно. После этого останется только заменить внутренний ШРУС, добавить смазку, установить новый пыльник и собрать конструкцию.
Знание характерных симптомов выхода из строя внутренних ШРУСов и понимание потенциальных причин этой неисправности позволят вовремя обнаружить поломку и принять меры для обеспечения безопасной эксплуатации автомобиля.
