Что такое автомобильный ШРУС

Что такое автомобильный ШРУС?

Автомобильные шарниры равных угловых скоростей – неотъемлемая часть переднеприводных (и некоторых других) видов транспорта. Важный элемент для обеспечения привода колес с одновременным их поворотом на угол до 70 градусов – вот что такое ШРУС. По назначению понятно, что узел чрезвычайно ответственен: обеспечивает возможность передвижения как таковую и, что важно, конструктивно предусмотренное управление авто – безопасность движения.

Общие сведения

Массовая разработка переднеприводных моделей в середине двадцатого века была связана с рядом их преимуществ:

— улучшенные ходовые качества;
— хорошая управляемость (контакт с дорогой) во всех режимах эксплуатации;
— экономичность.

Вместе с тем возникла серьезная задача: как обеспечить привод на колеса, которые меняют свое положение при маневрировании? Попытка использовать шарнирные механизмы хорошего результата не дала: они быстро изнашивались под серьезными нагрузками, а вращение на колеса передавалось неравномерно. Отличным решением стал изобретенный еще в двадцатые годы инженером Рцеппом шарнир равных угловых скоростей.

Конструктивное решение было такое, что ШРУС в автомобиле (из-за характерной формы он получил среди автомобилистов прозвище «граната») позволил передавать крутящий момент без потерь мощности (и чрезмерных нагрузок на трансмиссию), обеспечивал легкость перемещения колес и гарантировать долгий ресурс службы.

Основные разновидности ШРУС

Все шарниры равных угловых скоростей классифицируются по двум основным параметрам: месту расположения и типу рабочего узла. Опытные водители знают, что в автомобиле ставят два ШРУС: такое решение (с различием, где находится узел в автомобиле) позволяет обеспечить наилучшую эффективность системы. Внутренний элемент служит для обеспечения коробки передач и полуоси, внешний, далее, — полуоси и ступицы колеса. Такая пара позволяет передавать крутящий момент при любом угле между осями и достаточно больших величин.

Наиболее распространены шариковые шарниры. В них внешние ШРУС имеют радиальные канавки-направляющие, которые обеспечивают передачу вращения под любым углом. Внутренние ШРУС выполнены с прямыми канавками – нивелируют смещение вдоль оси при внешних ударных нагрузках.

На большинство легковых машин, что выпускают сегодня, ШРУС имеет обойму с шестью канавками: такое решение получило название Рцеппа. Другой вид, трипод (с тремя сферическими шариками), также может устанавливаться на небольшие грузовики. Кулачковый тип ШРУС (с двумя вилками и двумя фасонными дисками) характерен для мощного грузового транспорта, который испытывает серьезные приводные нагрузки. Недостаток последнего решения – ненадежность при высоких скоростях. Еще один тип, спаренный карданный, широко применяется в строительной и некоторой другой технике (в том числе – во внедорожниках).

Диагностика состояния ШРУС

ШРУС в автомобиле – такой узел, что имеет очень высокую долговечность и надежность – результат применения особых материалов и технологий, гарантирующих отличную прочность, износостойкость и предельную точность геометрических размеров рабочих зон. В то же время выполняемый неразборным и не ремонтируемым узел очень чувствителен к загрязнениям и абразивному воздействию попавших извне твердых частиц. Для защиты ШРУС обязательно комплектуют пыльником. Именно его повреждение (игнорирование замены) чаще всего становится причиной выхода шарнира из строя.

Первыми признаками проблемного состояния становятся звуки (хруст или треск), который возникает при «перемалывании» твердых фракций в пространстве межу обоймой и шариками. Рекомендуется сразу заменить ШРУС, иначе проблемные признаки (в том числе ухудшение управляемости) будут увеличиваться до критических величин – аварии или остановке из-за заклинивания (разрушения) шарнира равных угловых скоростей.

Эксперты отмечают, что третьей (после неудовлетворительного состояния пыльника и чрезмерно агрессивной манеры езды) причиной быстрого выхода ШРУСов из строя является низкое качество детали. Отсюда логичный для опытных автомобилистов вывод: покупать запчасти для замены только у проверенного временем продавца (исключающего попадание в каталог подделки или низкого сорта) и только от именитых производителей оригиналов или аналогов. Наиболее известные из них – ATE, FAG, Febest, Kamoka, Loebro, SKF, VAG и другие.

Чем отличается внутренний шрус левый от правого

Для чего нужен шарнир

Смотреть галерею

Эти элементы устанавливаются на автомобили, в которых передается крутящий момент на передние колеса. Внутренний ШРУС левый и правый одинаковы. При покупке новых шарниров нужно обращать внимание только на совместимость с вашим автомобилем продукции производителя. От цены, как вы понимаете, зависит и качество изделия – чем дороже шарнир, тем он лучше. Шарнир равных угловых скоростей обеспечивает надежное соединение дифференциала в коробке передач и ступиц передних колес.

Обратите внимание на то, что ступицы колес находятся значительно ниже коробки передач. Следовательно, простым валом не получится их состыковать. Карданный вал также окажется малоэффективным – нагрузки большие, невозможно повернуть руль в нужную сторону при движении. Идеальное решение – это ШРУС, который позволяет работать приводам колес в нормальном режиме. Причем одновременно с этим осуществлять рулевое управление.

Как устроен шрус?

Устройство ШРУС подробнее

Взглянув на название, многие могут подумать, что данная деталь авто имеет достаточно сложную конструкцию. На самом же деле это не так. Самый первый шарнир, который был собран еще в 1927 году, совершенно ничем не отличается от своих современных собратьев, а разве могли люди раньше придумать что-то замысловатое? Конечно, нет. Простота – вот главный залог успеха и долговечности автомобильных шрусов, которые состоят всего из четырех деталей.

1. Корпус в виде чаши, выполненный из металла, и ведомый вал.

2. Внутренняя обойма и ведущий вал, соответственно.

3. Сепаратор, напоминающий собой кольцо с имеющимися в нем отверстиями. Эти отверстия призваны удерживать шарики.

4. Шесть шариков, они и являются, по сути, главной деталью в шарнире.

Эта самая конструкция и способна обеспечивать ровную передачу вращательного движения, а посему, как утверждают специалисты, со шрусом сегодня не сравнится ни один карданный вал.

Характерные поломки

Смотреть галерею

Стоит отметить одну особенность – ШРУС внутренний левый («Логан» или ВАЗ у вас, не имеет значения) и правый изнашиваются втрое медленнее, нежели внешний. Связано это с тем, что на него воздействует намного меньшая нагрузка. Что касается поломок, то для внутренних и внешних они одинаковые. Самая частая – это естественный износ шариков в шарнире. Увеличиваются зазоры, шарикоподшипники приобретают форму яйца, что приводит к появлению посторонних звуков, хрустов, стуков.

Еще одна распространенная поломка – это разрушенный пыльник ШРУСа. Несмотря на то что он изготовлен из толстой и прочной резины, срок службы не очень большой. Дело в том, что работает весь механизм в непосредственной близости от дорожного покрытия. Следовательно, вся грязь, вода, химикаты обязательно попадут на резину. Она начнет высыхать, появятся трещины, что приведет к попаданию внутрь агрессивных веществ – воды, песка и прочих. Результат – очень быстрый износ шариков в механизме, стучит ШРУС, издает жуткие звуки.

Принцип работы следующий.

В металлическом корпусе детали находятся на внутренней обойме небольшие сферические канавки. Шесть шариков удерживаются сепаратором и располагаются между кулаком и корпусом. По внешнему диаметру шарики шарнира перемещаются по канавкам самого корпуса. В это же время по внутреннему диаметру они перемещаются по канавкам кулака. При вращении ведущий вал детали передает и передает крутящий момент по средствам кулака, а шарики на внутреннюю обойму с названным ведомым валом. Несмотря на изменение угла между одним и вторым валом, шарики шруса быстро и легко перемещаются по своим канавкам и полностью, не переставая, передают крутящий момент.

Теперь вы знаете, что такое шрус в автомобиле, надеемся, предоставленная нами информация поможет в быту.

Комментарии (1)

1. Алексей 8 Окт 2020 в 23:22

Не ожидал, что аналоговый шрус от иберис мне столько времени прослужит, а ведь отдал за него вообще ничего в сравнении со средними рыночными ценами

Инструменты и приспособления

Смотреть галерею

Для проведения работ вам потребуется стандартный набор инструментов – ключи гаечные рожковые, накидные, торцовые. Отвертки, домкрат, плоскогубцы – это все то, что должно быть у каждого в гараже. Но нужны и специальные инструменты. Например, съемники для рулевых наконечников. В том случае, если вы параллельно меняете шаровую опору, для нее тоже нужен съемник. Но если вы намерены только заменить внутренний ШРУС (левый или правый), то эти инструменты не потребуются.

Стоит отметить, что для ремонта нужен еще один ключ – на 30. Именно с его помощью нужно выкручивать гайку на ступице. Желательно, чтобы этот ключ имел большой рычаг, так как затяжка гайки производится с очень большим моментом. Также нужны противооткатные упоры под задние колеса, чтобы не позволить автомобилю переместиться. Наличие надежных опор также необходимо. И самое главное – крепкие тиски.

Универсальный метод диагностики

Диагностика неисправности внутреннего ШРУСа

Представляем вам алгоритм другого, универсального, варианта, как узнать какая “граната” хрустит. Действовать нужно в следующей последовательности:

• Поставить колеса машины ровно.
• Вывесить одно из передних колес с помощью домкрата.
• Поставить машину на ручной тормоз и нейтральную передачу.
• Запустить двигатель, выжать сцепление, включить первую передачу и медленно отпустить сцепление, то есть “тронуться” (в результате вывешенное колесо начнет вращаться).
• Медленно нажимать на педаль тормоза, создавая естественную нагрузку шарниру. Если неисправна одна из внутренних “гранат”, то в это время вы услышите знакомые стуки с левой или правой стороны. Если же внутренние ШРУСы в порядке, то машина начнет попросту глохнуть.
• Вывернуть руль до упора влево. Медленно нажать на педаль тормоза. Если неисправна внутренняя “граната” — она продолжит свой стук. Если неисправен еще и внешний левый ШРУС, то добавится звук и от него.
• Вывернуть руль до упора вправо. Провести аналогичные процедуры. Если возникнет стук при выкрученном руле вправо — значит, неисправен правый внешний шарнир.
• Не забудьте установить нейтральную передачу, заглушить двигатель и дождаться полной остановки колеса до того, как опустите его на землю.

Подготовка к ремонту

Перед началом проведения работ вам нужно подготовить весь комплект запчастей:

1. Непосредственно ШРУС.
2. Пыльник ШРУСа.
3. Два хомута.
4. Смазку на основе графита.
5. Гайку ступицы.

Только после этого можно начинать проводить ремонт. Первым делом сливаете из коробки передач масло. Желательно слить все, так будет проще. По факту же достаточно вылить 2/3 от общего объема. В этом случае при вынимании шарнира не прольется масло из отверстий. Устанавливаете под задние колеса упоры. Затем при помощи молотка и подходящей выколотки расконтриваете гайку, выкручиваете ее, поднимаете ремонтируемую сторону и снимаете колесо.

Демонтаж привода

Смотреть галерею

Чтобы снять привод с автомобиля, вам потребуется произвести еще несколько несложных действий:

1. Извлеките из наконечника рулевой тяги шплинт, разогнув его при помощи плоскогубцев.
2. Ключом на 19 выкрутите гайку. Если она не поддается, обработайте ее проникающей смазкой и повторите попытку через несколько минут.
3. Установите съемник на поворотный кулак, вращайте основной болт по часовой стрелке. При необходимости обстукивайте молотком. После нескольких оборотов должен выйти палец из кулака.
4. Выкрутите два болта, которыми производится крепеж шаровой опоры к ступице переднего колеса.
5. Вот и все практически, осталось только выбить легкими постукиваниями ШРУС передний левый (внутренний), и только после него — внешний.

Снятие и установка ШРУСов на привод

Смотреть галерею

Теперь настало время демонтировать шарниры с привода. Для этого можно использовать два метода – простейший и несколько сложнее. Отличие в том, используются тиски или нет, а также в том, планируете ли вы в дальнейшем применять шарниры по назначению. Если «нет» – это ответ на все вопросы, поставленные выше, то можно, взяв в одну руку весь привод, а в другую – тяжелый молот, наносить резкие и сильные удары до тех пор, покуда не слетит шарнир. Таким образом снимается как внешний, так и внутренний ШРУС.

Чтобы не держать в руке привод, можно использовать тиски. Установка должна производиться аккуратнее – все новое, не стоит портить. Ведь без труда можно повредить резьбу, а это отразится на вашей же безопасности. Поэтому тогда, когда набиваете шарнир на полуось, обязательно используйте деревянные проставки. Они позволяют исключить вероятность того, что повредится резьба. Обратите внимание на то, что необходимо установить сначала на полуось пыльники, а только после этого ставить ШРУСы.

Виды и конструкция ШРУСов

Прежде чем мы перейдем непосредственно к описанию признаков и причин, указывающих на проблемы со ШРУСами, нужно выяснить, для чего они нужны и какие бывают. Так вам проще будет понять, как в дальнейшем проводить их диагностику и ремонт.

Виды и расположение ШРУСов

Задача любого шарнира равных угловых скоростей заключается в передаче крутящего момента между полуосями при условии, что они находятся под разными углами в разное время. ШРУСы используются в переднеприводных и полноприводных машинах, обеспечивая возможность поворота переднего колеса и его вращения под нагрузкой. Существует несколько видов шарниров, однако мы не будем подробно останавливаться на этом. Важно знать, что, в основном, их делят на внутренние и наружные.На любом переднеприводном автомобиле установлено всего четыре ШРУСа — два внутренних и два наружных, попарно на каждом переднем колесе. Задача внутреннего — передача крутящего момента от коробки передач на вал. Задача наружного — передача крутящего момента от внутреннего шарнира непосредственно на колесо.

Внутренний ШРУС состоит из внешнего корпуса (“стакана”) и вставленного в него трипода — набора игольчатых подшипников, работающих в трех плоскостях. Основной вал (со стороны “стакана”) вставляется в коробку передач, а в трипод вставляется другая полуось, на которую и передается крутящий момент. То есть, конструкция внутреннего ШРУСа несложная, и как правило, проблемы с ним возникают нечасто. Единственным обязательным условием нормальной работы шарнира (это касается и наружной “гранаты”) является наличие внутри него смазки и целостность пыльника. О выборе смазки вы можете почитать в отдельной статье.

Монтаж привода

Смотреть галерею

Теперь настал ответственный момент – установка собранного привода на автомобиль. В этом нет ничего сложного, достаточно повторить все действия по разборке в обратном порядке. В общих чертах это будет выглядеть так:

1. Вставляете внутренний ШРУС (ВАЗ или другой автомобиль, не имеет значения) в коробку передач. Причем он должен войти так, чтобы стопорное кольцо внутри разомкнулось и зафиксировало привод. Также обращайте внимание на то, чтобы совпадали шлицы.
2. Теперь необходимо потянуть ступицу вместе со стойкой наружу, чтобы в нее установить внешнюю гранату.
3. Фиксируете гайкой внешний ШРУС.
4. Двумя болтами притягиваете корпус шаровой опоры к ступице колеса.
5. Устанавливаете на место наконечник рулевой тяги и затягиваете гайку. Фиксируете ее шплинтом.
6. Устанавливаете колесо и опускаете сторону автомобиля на землю.
7. Производите затяжку гайки ступицы ключом на 30. При помощи молотка и зубила фиксируете ее на резьбе.

Где находится шрус в автомобиле фото

Легковые автомобили с передним приводом сегодня представляют большинство. При этом для таких авто характерно отсутствие моста, как на версиях с задним приводом. Отдельного внимания заслуживает схема приведения в движение передних колес, в которой большую роль играет ШРУС.

ШРУС – шарнир равных угловых скоростей (в обиходе «граната). Данное устройство отвечает за передачу крутящего момента от трансмиссии на ведущие колеса, при этом также обеспечивается возможность поворота ведущих колес.

Устройство и виды ШРУСов

Существует четыре типа подобных шарниров: сухариковый ШРУС, трипоидный, спаренный карданный и шариковый. В первом случае механизм используется на грузовых авто и спецтехнике. Второй тип отличается большим осевым перемещением и задействован во внутренних конструкциях. Третий вариант сложен по конструкции и не сильно распространен.

Если говорить о конструкции, следует выделить:

• Корпус ШРУСа, который выполнен в форме сферической чаши. В такую чашу устанавливается ведомый вал.
• В нижней части имеется сферический кулачок и ведущий вал.
• Сепаратор, который является кольцом с отверстиями. В таких отверстиях установлены и зафиксированы шарики.
• Стальные шары (как правило, таких шаров 6 штук);
• В корпусе и нижней части имеются специальные канавки, выполненные для каждого отдельного шарика. Получается, канавок 6.

Именно благодаря наличию шаров в устройстве ШРУСа такой тип называется шариковым. При этом данная конструкция позволяет передавать момент на колеса плавно, без ударов рывков, толчков. Сравнительно с карданом, плавность работы выше.

• Общий принцип работы ШРУСа заключается в том, что когда усилие передается на ведущий вал с прикрепленным к нему корпусом ШРУСа, это усилие далее идет на шарики. От шариков, в свою очередь, усилие передается нижней части. К нижней части, как уже было сказано выше, присоединен ведомый вал.

Если же ведущие колеса поворачиваются, это приводит к изменению угла вращения между валами. Если просто, шарики в этом случае смещаются по канавкам, при этом передача усилия остается такой же эффективной. В результате ШРУС позволяет передать крутящий момент без потерь, причем независимо от того, каково движение ТС, прямолинейное или машина проходит поворот.

Основные неисправности ШРУСов и срок службы

Сама конструкция ШРУСа надежная, качественно изготовленная деталь вполне может служить, как минимум, 100-150 тыс. км. Однако на практике во многих случаях ШРУСы выходят из строя намного раньше.

Дело в том, что «граната» в автомобиле имеет пыльник (зачастую резиновый). Также механизм может быть защищен пыльником (чехлом) из силикона. Так или иначе, пыльник нужен для того, чтобы закрыть шарики и канавки от попадания песка, воды, грязи, реагентов с дороги и т.д.

С учетом данной информации рекомендуется максимально внимательно осматривать пыльники ШРУСов на каждом ТО. Если замечены какие-либо дефекты (трещины, разрывы, ненадежная фиксация и смещение пыльника), тогда такой пыльник необходимо в обязательном порядке заменить, соблюдая все правила по его установке.

Напоследок отметим, что во время ремонта рекомендуется менять ШРУС на оригинальную запчасть или аналог высокого качества, так как дешевые заменители неизвестных производителей обычно изготавливаются из материалов низкого качества и отличаются небольшим сроком службы.

Как работает коробка-автомат: классическая гидромеханическая АКПП, составные элементы, управление, механическая часть. Плюсы, минусы данного типа КПП.

Почему коробка-автомат пинается, дергается АКПП при переключении передач, в автоматической коробке возникают толчки рывки и удары: основные причины.

Стыковка коробки передач и двигателя автомобиля. Соединение механической и автоматической трансмиссии с ДВС: на что обратить внимание, особенности и нюансы.

Автоматическая коробка передач (АКПП, АКП) «классического» типа с гидротрансформатором: устройство и принцип работы. Плюсы и минусы гидромеханической АКПП.

Устройство и принцип работы роботизированной КПП. Отличия роботизированных коробок передач от гидротрансформаторной АКПП и вариатора CVT.

Коробка передач АМТ: устройство и работа роботизированной коробки передач, виды коробок-робот. Преимущества и недостатки роботизированной трансмиссии.

Где находится шрус в автомобиле фото

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.

1. ШРУСы – что это такое?
2. Обслуживание ШРУСов
3. Пыльники ШРУСа
4. Виды ШРУСов
5. Внешние и внутренние ШРУСы
6. Шариковые
7. Триподные
8. Кулачковые
9. Спаренные карданные
10. Проблемы ШРУСов
11. Признаки неисправностей ШРУСа
12. Причины хруста ШРУСа

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.

Обслуживание 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.

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.

Важно! Если подъемника нет, проверку осуществляют на дороге с большим количеством ям. Следует аккуратно въезжать в каждую и прислушиваться. Отсутствие хруста покажет, что с шарниром все в порядке.

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

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.

Важно! Говоря о смазке необходимо уточнить, что детали нужно именно смазывать, а не заливать. Некоторые владельцы авто, не имея опыта, создают натуральный бассейн, усугубляя ситуацию.

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.

Виды ШРУСов

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.

Внешние и внутренние 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.

Проблемы ШРУСов

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.

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?».

Важно! Чтобы не тратить время на форумы, не разбирать мудрости ремонта, лучше обратиться к специалистам сервисного центра, у которых все же есть определенный опыт и навыки. Качественный, хороший ремонт без последствий, вроде горящего ABS или неправильной установки деталей, может и стоит дорого, но нервы дороже. К тому же, не все готовы заниматься самостоятельной заменой ШРУСа (смазывать детали, сливать и заливать масло в коробку-автомат, вытаскивать всю конструкцию, менять подвесной подшипник, замерять необходимый зазор между зубцами и датчиком того самого ABS).

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.

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.

Причины хруста ШРУСа

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.

avtoexperts.ru

Аббревиатура ШРУС обозначает – «шарнир равных угловых скоростей», среди автолюбителей больше известного как «граната».

Назначение

Данный узел предназначен для передачи крутящего момента от двигателя на управляемые колеса, сохраняя их возможность поворачивать. Подобное устройство узла позволяет передавать вращательное движение между полуосями, когда они находятся под каким-либо углом друг к другу. Обычно значение угла не превышает 70 градусов.

Устройство

Конструктивно существует несколько типов шарниров, где наибольшее распространение получили ШРУСы шарикового типа и так называемый «трипод» или как его еще называют «трехшип» — подшипник игольчатого типа.

Для передачи вращательного момента необходимо наличие двух шарниров: внутренний и внешний. Внутренний шарнир входит в КПП, а наружный в ступицу ведущего колеса. Шарниры между собой соединены валом. Вал в сборе с шарнирами носит название «полуось». На автомобиле имеется две полуоси: правая и левая.

Внутренний шарнир (обычно трипод) компенсирует осевые перемещения привода, а внешний отвечает за передачу момента при различных углах полуосей.

Устройство шарниров достаточно простое и представляет собой корпус, выполненный как единое целое с валом (ведомым или ведущим. В корпусе находится сепаратор для удержания шариков и сами шарики, в количестве шести штук.

Ведомый и ведущий валы ШРУСов имеют на концах шлицы, на внутреннем шарнире они служат с соединением с элементами КПП, а на наружном для соединения с колесной ступицей. Плюс вал наружного шарнира имеет еще и резьбу для фиксации полуоси.

Сверху шарниры имеют защитные чехлы для предохранения от попадания в узел воды и грязи, каких-либо посторонних предметов и удержания смазки.

Принцип работы

Внутренняя обойма и сам корпус имеют продольные сферические канавки, их количество идентично числу шариков. В случае изменения угла между валами, шарики начинают перемещаться по канавкам, не прерывая передачу крутящего момента.

Признаки неисправности ШРУСов

• Хруст при повороте управляемых колес, особенно слышимый при вывороте колес в крайние положения;

• Рывки при разгоне автомобиля;

• Люфт в шарнире на вывешенном колесе.

Причины неисправности шарниров:

• повреждение защитных чехлов;

• качество смазки и ее состояние;

• агрессивная манера езды;

• износ сепаратора, внутренней обоймы, шариков, а также внутренних пазов в наружной обойме шарнира.

В большинстве случаев преждевременный выход из строя ШРУС вызван потерей герметичности его защитного чехла, либо ослаблением хомутов его крепления. Через трещины и разрывы в чехлах в узел попадает вода и грязь с дорожного полотна, образуя смесь, агрессивно воздействующую на детали шарнира, что ведет к быстрому их выходу из строя.

Стоимость установки или замены шарниров

При обращении в автосервис стоимость замены или установки ШРУСов будет зависеть от того, какие именно запасные части были установлены, оригинал или реплика. При этом замена наружного ШРУСа может быть осуществлена как с демонтажем полуоси, так и без такового с заменого шарнира без снятия всего привода.

Средняя стоимость замены ШРУСа в различных техцентрах варьируется от 1000 до 1400 рублей и в среднем порядка 1400-1600 рублей будет стоить замена привода в сборе.

Для поддержания шарниров всегда в рабочем состоянии и, следовательно,для надежной длительной его эксплуатации, рекомендуется периодически проходить диагностику трансмиссии и ходовой части.

Что такое ШРУС автомобиля, устройство, принцип работы, возможные поломки

Сегодня мы проговорим про ШРУС автомобиля, для чего он нужен, его устройство и принцип работы.

Сделать приводными колеса автомобиля, имеющие независимую подвеску, было бы невозможно без использования особых сочленений, способных передавать вращение без потерь от коробки передач к ведущим колесам даже при значительных углах между элементами сочленения.

Попытка использовать шарниры неравных угловых скоростей, примером которых могут служить рулевой шарнир или шарнир карданного вала, успехом не увенчались. Они просто не могли передавать вращение при значительных углах.

Также при больших углах элементы шарнира испытывали сильные нагрузки, что приводило к быстрому выходу его из строя.

Выходом из ситуации стало создание шарниров равных угловых скоростей, они же ШРУСы, «Гранаты».

ШРУС – сочленение в приводе ведущих колес, имеющих независимую подвеску, позволяющих совершать передачу вращения без потерь с углом до 70 град. между осями.

Первые шарниры такого типа появились еще в 20-годах прошедшего века.

Типы шарниров равных угловых скоростей

Шарниров равных угловых скоростей, как было создано, несколько, и все они в той или иной мере использовались на автотранспорте.

Одним из таких сочленений является «Тракта».

Состоит он из втулок и фасонных кулаков, каждого из элементов – по два.

На основе данного шарнира позже был создан кулачково-дисковый шарнир, состоящий из вилок, кулаков и диска. Эти сочленения зачастую устанавливаются на грузовики.

Еще одним ШРУСом является «Веисс» — шариковый шарнир с делительными канавками.

Состоит он из кулаков, рабочих шариков, центрирующего шарика и фиксаторов штифтового типа.

Следующий шарнир имеет название «Рцеппа». Этот шариковый ШРУС состоит из обойм, рабочих шариков и делительного рычага.

Самое большее распространение на легковых авто получил ШРУС «Бирфильд». Данный ШРУС тоже является шариковым, с делительными канавками. Состоит он из двух обойм, сепаратора и шариков. В дальнейшем рассматривать будет его.

На каждый приводной вал устанавливается по два ШРУСа – внешний и внутренний.

Обеспечивает передачу вращения даже под углом, в случае ШРУСа «Бирфильд» — это до 45 град. Но в результате смены углов, приводной вал обязан менять свою длину.

На современных авто это обеспечивает еще один тип ШРУСа – GKN (смотрите рисунок выше).

Конструктивно он схож с «Бирфильд», но имеет удлиненную внешнюю обойму, что позволяет внутренней, соединенной с приводным валом, перемещаться внутри внешней обоймы.

Важно почитать: Замена пыльника внутреннего ШРУСа на популярных моделях автомобилей.

Но это влияет на величину угла между осями, у GKN угол не превышает 20 град.

Конструкция и принцип работы

Более подробную конструкцию и принцип работы ШРУСов рассмотрим на примере авто ВАЗ-2199.

Данное авто обладает передним приводом, поэтому в конструкции привода задействованы ШРУСы.

Внешний элемент у этого авто выполнен по типу «Бирфильд».

На конце приводного вала, идущего от коробки передач, имеется внутренняя обойма с 6 канавками.

Внешняя обойма на внутренней поверхности имеет канавки. Сама обойма соединена с валом, на котором имеются шлицы, вставляющиеся в ступицу колеса.

Внутренняя обойма входит во внешнюю и в имеющиеся канавки обеих обойм помещены металлические рабочие шарики. Чтобы шарики не выпадали, они вставлены в сепаратор.

Работает этот ШРУС так: при движении колесо за счет независимой подвески постоянно перемещается относительно кузова авто, при этом угол между приводным валом и валом, вставленным в ступицу, постоянно изменяется из-за неровностей дороги.

Шарики, перемещаясь по канавкам, обеспечивают постоянную передачу вращения при смене угла.

Конструкция внутренней «гранаты», которая у данного авто имеет тип GKN, та же, что и внешней, но внешняя обойма несколько длиннее, это и обеспечивает изменение длины приводного вала.

Наезжая на кочку, угол на внешнем ШРУСе меняется, а само колесо идет вверх. При этом смена угла влияет на длину самого приводного вала.

В случае применения GKN ШРУСа, внутренняя обойма вместе с шариками может заходить вглубь внешней обоймы, тем самым изменяется длина вала.

Конструкция шариковых шарниров с делительными канавками очень надежна, но при одном условии. Они очень чувствительны к загрязнению.

Попадание внутрь «гранаты» пыли и песка приводит к ускоренному износу канавок и шариков.

Поэтому внутренние элементы данного сочленения должны быть прикрыты пыльниками.

Повреждение пыльника приведет к вытеканию смазки ШРУСа и попаданию внутрь песка.

Выявить проблему с данными элементами очень просто – при полном повороте колес и начале движения со стороны приводных колес будут слышны характерные щелчки.

ВАЖНО ЗНАТЬ : Почему хрустит ШРУС, диагностика и устранение неисправностей.

Выбор шарнира

Выбор нового ШРУСа, при обнаружении выхода старого из строя – дело серьезное.

Приобретать нужно только сертифицированные элементы хоть и стоимость их может быть дороже, но это исключит возможность приобретения восстановленного шарнира или сделанного с несоответствующего материала.

Сразу же следует проверить пыльники на наличие повреждений.

Если покупка «гранаты» производится для иномарки, то важно учитывать также и технические характеристики силовой установки.

Ведь на зарубежное авто может устанавливаться несколько типов силовых установок, с разными мощностными показателями.

Если не брать это в расчет, то возможно, что новый ШРУС будет не рассчитан на работу с двигателем, который установленный на конкретную марку машины.

Замена ШРУСа в автомобиле

ШРУС (шарнир равных угловых скоростей) – элемент транспортного средства, который требует регулярной проверки. Даже небольшое попадание грязи и пыли может быстро вывести его из строя. Избежать этого можно с помощью проведения осмотра резиновых чехлов на наличие повреждений. Для того чтобы оценить состояние деталей, необязательно ехать в автосервис, проверка и замена ШРУСа может осуществляться водителем самостоятельно.

Проверка состояния ШРУСа

Для того чтобы самостоятельно проверить ШРУС на исправность, а именно оценить состояние пыльников, нужно до упора вывернуть передние колеса машины и определить расположение ШРУСа. Удобнее всего делать это либо на яме, либо на эстакаде. Гофрированная резинка не должна быть разорванной, и вокруг нее не должно быть следов от смазки. При нарушении целостности лучше не откладывать замену чехла, иначе при езде туда будет попадать дорожная грязь. Это приведет к быстрому износу ШРУСа.

Неполадки в функционировании ШРУСа можно выявить по определенному звуку. При выворачивании колес на максимальный угол (во время крутого поворота) будет явно слышен треск. Несвоевременная замена ШРУСа может привести к тому, что он развалится на ходу. Эксплуатировать транспортное средство с поломанным ШРУСом нельзя. Это может вызвать серьезные проблемы, поэтому замена ШРУСа должна производиться, как только обнаружена неисправность.

Месторасположение поломки проверяется следующим образом: колеса выворачиваются влево до максимума, начинается медленное движение автомобиля. Если слышен хруст, это свидетельствует о неисправности ШРУСа правого колеса. Таким же способом проверяется неполадка ШРУСа слева, когда руль выворачивается вправо до упора.

Замена пыльников и ШРУСа

Процедура по замене чехлов и ШРУСа требует наличия эстакады, ямы или подъемника, а также следующих инструментов:

• молоток;
• слесарные тиски;
• накидные ключи;
• отвертка;
• пассатижи.

При проведении работ на яме понадобится также домкрат. Замена ШРУСа требует приобретения таких расходных материалов как смазка ШРУС-4, новые хомуты, гайка ступицы со стопором. Все эти материалы обычно прилагаются к новому ШРУСу.

На переднеприводных авто резиновые чехлы чаще всего закреплены при помощи ленточных хомутов. Их желательно сменить при ремонте шарнира на винтовые хомуты. Это обеспечит более надежную защиту чехла от попадания грязи внутрь шарниров.

Самостоятельная замена ШРУСа

Первым делом нужно установить машину на яму или подъемник и слить из коробки передач часть масла (достаточно двух литров). Иногда в мастерских обходятся без данной процедуры и производят замену пыльников и ШРУСа без слива масла.

Затем переднее колесо откручивается с той стороны, с которой снимается привод. При помощи плоской отвертки требуется снять пластмассовый колпачок, находящийся на ступице. Юбка на гайке ступицы раскернивается при помощи зубила.

Чтобы удержать ступицу от проворачивания нужно зафиксировать ее упором, подходящим по длине, одновременно нажав на педаль тормоза. Гайка ступицы откручивается при помощи накидного ключа. Открутить гайку ступицы более легким способом можно используя пневматический гайковерт. При откручивании он работает с вибрацией, поэтому не нужно фиксировать колесо.

Два болта крепления отворачиваются головкой или накидным ключом по направлению к поворотному кулаку. Сопротивление, которое вызывает на шлицевом конце стопорное кольцо, при выдергивании из отверстия привода можно преодолеть ломиком или монтажкой. Для этого нужно сделать упор в сливную пробку КПП, зацепившись за конец ШРУСа ломиком. Далее ломик нужно использовать как двуплечий рычаг, по ходу движения авто прикладывая усилие в сторону.

Поперечный рычаг передней подвески оттягивается вниз, при этом амортизаторная стойка и поворотный кулак отводятся наружу. Шлицевой конец нужно вытащить сперва из КПП внутреннего ШРУСа, затем из ступицы колеса наружного ШРУСа. Чтобы вынуть наружный ШРУС не всегда хватает физических усилий, поэтому можно использовать выколотку, оснащенную наконечником из мягкого металла. По шлицевому концу снаружи нужно ударить через нее молотком. После этого демонтаж привода с машины можно считать завершенным.

Снятый привод зажимается в слесарные тиски, после чего плоской отверткой удаляются оба хомута с защитного чехла. Если отодвинуть пыльник, откроется доступ к внутренней обойме шарнира. Сбить обойму с вала привода можно с помощью ударов молотка. Защитный чехол снимается с вала при помощи плоской отвертки. Сам вал и шарнир нужно промыть в солярке для удаления смазки. Затем все детали ШРУСа а также стопорные кольца на валу осматриваются на предмет износа.

На вал надевается свежий пыльник с помощью отвертки. ШРУС после помывки и осмотра надевается на вал до упора внутренней обоймой в стопорное кольцо. Для преодоления сопротивления нужна выколотка, при этом усилие прикладывается к шлицевой части шарнира.

В защитный чехол и внутрь шарнира заливается новая смазка, после чего на корпус надевается чехол и фиксируется хомутами. Собранный привод устанавливается на машину в обратной последовательности. Гайку ступицы следует заменить новой, затянуть ее нужно с максимальным усилием.

Все мероприятия, которые требует замена ШРУСа, можно произвести самостоятельно. Однако если владельцу транспортного средства эта работа непонятна ли кажется сложной, лучше отдать авто в сервис по ремонту, чтобы там ее выполнили профессионалы.

Что такое граната в автомобиле

Беспроигрышная передача крутящего момента — ШРУС

Несомненно, у автомобилей с передним приводом есть множество достоинств. Как известно они более экономичны, легче управляются и имеют более повышенную проходимость. Но есть и задача, поставленная перед производителями. Как на колеса, которые управляют автомобилем передать крутящий момент? Обычные применяемые способы здесь не работают, поскольку угол отклонения колес от продольной оси составляет 35-37 градусов.

Решение конструкторов не заставило себя ждать, они предложили применять простой карданный шарнир. Но впоследствии опытным путем было выяснено, что стабильная его работа может протекать при углах не более 12 градусов.

При больших углах происходит потеря мощности, проявляется неравномерное вращение, вибрация и множество других факторов. Тогда было принято изобрести специализированное устройство, без недостатков, обнаруженных в кардане. После этого на свет появился шарнир равных угловых скоростей, сокращенно ШРУС или граната.

Его появление связано с 20 годами прошлого века. Именно это устройство под названием шарнир равных угловых скоростей стало использоваться и используется, по сей день, для передачи крутящего момента на ведущие колеса автомобилей с передним приводом.

Разновидности

За прошлый век было разработано предостаточное множество различных конструкций ШРУС, но широкое распространение и применение на автомобилях получили далеко не все. На данный момент используются следующие виды шарниров:

– Шариковые или шарниры «Рцеппа». Разработчиком данного вида был конструктор Альфред Рцепп;
– Кулачковые или сухариковые гранаты;
– Трипоидные шарниры с игольчатыми подшипниками;
– Спаренные карданные шарниры.

В основном на новые автомобили устанавливаются шариковые или трипоидные шарниры с игольчатыми подшипниками. Другие представленные виды, а именно спаренные шарниры и кулачковые нашли свое применение на тракторах, грузовых машинах и специальной технике.

Конструкционная особенность гранаты (ШРУС)

Все виды ШРУС имеют индивидуальные отличительные особенности в конструкции. Чтобы выяснить это, нужно более подробно рассмотреть устройство на примере шариковых и трипоидных шарниров.

ШРУС шариковый

Корпус шарикового шруса представляет собой наружную обойму, внутри которой располагаются канавки. Внутри корпуса расположена внутренняя обойма, также имеющая канавки. Еще в конструкцию входит сепаратор и 6 шариков. Шарики расположены в канавках между внутренней обоймой и наружным корпусом и фиксируются сепаратором, который предостерегает их от рассыпания.

На корпусе имеется небольшой шлицевой вал. Чтобы установить приводной вал, внутренняя обойма также имеет соединение на шлицах. По типу расположения на автомобиле ШРУС может быть внешним или внутренним. Внутренний ШРУС устанавливается в коробку передач, а наружный в ступицу ведущего колеса. Внешний ШРУС имеет радиусные шлицевые канавки, а внутренний прямые. Объяснение разницы канавок будет рассмотрено ниже.

Трипоидный ШРУС

Различают два вида трипоидных шарниров, они могут быть жесткими или универсальными. Универсальный имеет корпус, в котором расположены три канавки, трехлучевую опору, напрессованную на вал и трех роликов, которые имеют шаровую поверхность и закреплены на пальцах опоры при помощи подшипников.

Ролики и вал с трехлучевой опорой располагаются в корпусе, причем ролики могут свободно перемещаться в канавках. В жестких трехлучевая опора с роликами также расположена внутри корпуса, но с опорой взаимодействует вилка с тремя пазами, в которых двигаются ролики. Применяются универсальные шарниры только как внутренние, а жесткие как внешние.

Постоянная смазка просто необходима любому виду из ШРУС. Для смазки используют различные пластичные материалы, которые заполняют весь объем шарнира. Для предотвращения выдавливания смазочного материала применяют резиновый гофрированный пыльник, который также оберегает от попадания грязи. Пыльник гнется одновременно с шарниром и обеспечивает при этом герметичность.

Эксплуатация ШРУС в автомобиле

Из выше сказанного знаем, что ШРУС применяется для передачи момента ведущим управляемым колесам автомобиля с передним приводом. Но получается, так что на одно колесо предусмотрен не 1 ШРУС, а два, т.е. внешний шарнир и внутренний. Напрашивается вопрос, зачем нужно два шарнира? На самом деле все просто.

Устанавливается внутренний шарнир между КПП или редуктором и полуосью, внешний устанавливается между ступицей и полуосью. Из этого следует, что две гранаты обеспечат нормальное вращение колеса, независимо от различных отклонений полуоси и развала-схождения.

Теперь становится все понятно относительно прямых и радиусных канавок, выполненных на шлицах внутренних и внешних ШРУС. Прямые канавки, выполненные на внутреннем шарнире, предоставляют движение элементов шарнира вдоль оси, за счет этого уменьшается вибрация на двигателе и амплитуда колебаний подвески. Радиусные канавки, выполненные на внешней гранате, обеспечивают увеличение угла поворота ШРУС, а значит и ведущего колеса.

Симптомы неисправности

Наиболее долговечными и качественными узловыми элементами конструкции автомобиля являются ШРУС. Для защищенности от неблагоприятного воздействия шарниры равных скоростей предохраняются резиновым пыльником. Он удерживает герметичность от соприкосновения элементов гранаты с влагой, грязью и пылью.

Если машина своевременно проходит технический осмотр и качественно обслуживается, эксплуатируется по асфальтным дорогам, то внешние и наружные гранаты служат длительное время, не причиняя неудобств владельцу автомобиля.

При эксплуатации автомобиля по бездорожью на не качественных дорогах с ямами и ухабами, возникают различные неисправности шарниров равных угловых скоростей. Необходимо выделить основные причины поломки гранат:

– пыльник повреждается и внутрь гранаты попадает различные виды загрязнений и влаги;
– эксплуатация шарнира с некачественной смазкой или с ее отсутствием;
– брак на производстве при изготовлении ШРУС или применение некачественного металла;

Если при эксплуатации автомобиля появились посторонние шумы, характеризующие себя как пощелкивание, характерный скрежет или металлический хруст, то стоит обратить внимание на исправность внутренней или наружной гранаты транспортного средства.

Все неисправности возникают от проникновения пыли или грязи между обоймами и шариками, т.е. в пространство между элементами гранаты. При выполнении ремонта подвергается к замене вся граната целиком на аналогичную.

В целом такое конструктивное устройство, как шарнир равных угловых скоростей обеспечивает долговечную, эффективную эксплуатацию транспортного средства. И редко заставляет владельцев автомобилей посещать автосервис.

Что такое ШРУС в автомобиле: виды шарниров, их принцип работы, неисправности

Сломался. почему?

В идеальном мире ШРУС должен жить на протяжении всего срока жизни вашего автомобиля, однако идеальный мир существует только на бумаге и узел может сломаться в любой момент, причём не всегда в этом виноват износ. Зачастую сами водители «помогают» узлу выйти из строя.

Основной причиной поломки является повреждение пыльника. Резина со временем покрывается трещинами, а реагенты в зимнее время могут и разъесть сам пыльник. Результатом этого становится попадание грязи, которая, при контакте с подвижными соединениями, становится абразивом. Рано или поздно ШРУС будет изнашиваться и заклинивать, а ещё могут выпасть ролики из подшипников.

Другая причина – неадекватное вождение или желание влезть в конструкцию машины. Помните о том, что резкие старты с пробуксовками чреваты печальными последствиями для ШРУСа. Старты с вывернутыми колёсами, управляемые заносы на переднем приводе – все это может стать причиной поломки.

Не стоит забывать и о любителях «полутюнинга», при котором все деньги вкладываются только в мотор, а про ходовую часть забывают –получается, что узел рассчитанный на определённые нагрузки, вынужден получать больше – так, вполне вероятно, он сломается.

Виды шарнирных соединений

Существует несколько видов шарниров. Классификация этого механического элемента может производиться по числу объединенных конструктивных элементов:

• Простой. Объединяет один или два элемента.
• Сложный. Объединяет три и боле элементов.

Также шарниры могут быть подвижными и неподвижными:

• Неподвижный. Точка крепления неподвижна. Вокруг оси осуществляется поворот стержня.
• Подвижный. Вращается как ось, так и точка крепления.

Но самая большая классификация этих механических элементов заключается в способах смещения конструктивных элементов. Такая классификация делит их на шарниры:

• Цилиндрический. Движение двух элементов происходит относительно общей оси.
• Шаровый. Движение происходит вокруг общей точки.
• Кардан. В такой сложный механизм входят несколько элементов. На общей крестовине размещаются несколько шарниров. Которые, в свою очередь, соединены с другими элементами механизма.
• ШРУС. Сложный механизм, которая способствует передаче тяги и осуществляет поворотные движения.
• Жесткий. Часто использующимся в современных механизмах. Он обладает конструкцией полукарданного типа. Элементы шарнира находятся под разным углом. Передача крутящего момента происходит с помощью деформации звена. Для этого, его изготавливают из прочной резины. Материал, обладающий амортизирующими свойствами, дает возможность работы такой всей конструкции.

Где применимо шарнирное соединение

Применить на практике соединение шарнирное возможно в соответствии с его степенью свободы. Сложный шарнир может иметь в узле до шести степеней свободы. Три степени приходятся на перемещение, а три на поворот. Чем больше степеней свободы, тем интереснее шарнир для процесса моделирования.

Простой цилиндрический шарнир распространен в бытовом и промышленном машиностроении: все виды дверных соединений, элементы сантехники (поворотные смесители), инструмент типа пассатижи, ножницы, любой, где смещаются плоские части и др.

Сферический (шаровой) шарнир используют в автомобилестроении в ходовом механизме, в пультах дистанционного управления, в машиностроении и робототехнике.

Кардан (шарнир Гука) в передаче вращательного движения от двигателя к заднему приводу автомобиля, от вала отбора мощности к навесному оборудованию в спецтехнике, везде, где передача идет между валами, расположенными под углом.

Подвижные шарнирные соединения типа ШРУС установлены в переднеприводных автомобилях.

Где применимо шарнирное соединение?

Сфера применения таких конструкций зависит от их вида. На практике применение того или иного шарнира зависит от степени свободы (количества независимых параметров). Системы сложного типа имеют три таких параметра на поворот и три на перемещение. Чем больше у шарнира этот показатель, тем он имеет больше возможностей в использовании.

Использование шрус в карданных передачах

Во время движения автомобиля карданный вал неизбежно отклоняется от оси вращения по вертикали, что приводит к увеличению нагрузок на этот узел. Карданные шарниры на базе крестовин выдерживают такое отклонение под углом 30‒36 градусов. При превышении величины этого угла крестовину может заклинить. Кроме того, отклонение от оси вращения под критическими углами приводит к быстрому износу крестовины.

Решением этой проблемы стали карданные шарниры на базе ШРУС. У них величина критических углов отклонения от оси вращения вдвое выше, чем у крестовин. Эта характеристика особенно важна для внедорожников и автомобилей с высоким клиренсом. Карданами с ШРУС свои автомобили комплектуют почти все производители.

В сложных и тяжёлых условиях эксплуатации надёжность карданов с ШРУС существенно выше, чем карданных передач с крестовинами. Самой уязвимой их частью является защита ШРУС от грязи и пыли, поэтому нужно регулярно проверять состояние пыльников и при необходимости незамедлительно их менять.

Напомним, что современные автомобили комплектуются необслуживаемыми карданными валами на неразборных соединениях. Это проблема для владельцев автомобилей с истекшим сроком гарантии, а также в ситуациях, когда поломка кардана не признана гарантийным случаем. При таких обстоятельствах ремонт карданных валов в официальном автосервисе обойдётся вам очень дорого.

Как функционирует «граната»

Многие автомобилисты отмечают, что ШРУС напоминает карданный вал (который относится к самым сложным узлам), проработанный до совершенства. Он справляется с углами поворота до 70° без каких-либо проблем. Что касается карданной передачи, то она может передавать крутящий момент асинхронно, но угол скрещивания существенно затрудняется.

Несмотря на длинную историю, ШРУС начали массово устанавливать благодаря переднеприводным транспортным средствам и независимой подвеске. Его строение может немного отличаться с учётом особенностей той или иной техники, но принцип работы всегда одинаков: крутящий момент передаётся от мотора к колёсам, поскольку одна часть вала соединяется со ступичным подшипником, а вторая — с деталью трансмиссии, распределяющей крутящий момент между приводными валами (дифференциалом).

Как правило, наружный ШРУС передаёт крутящий момент под разными углами без промедления. Его обойма и корпус оснащаются специальными ложбинками, предназначенными для перекатывания шариков. Последние обеспечивают жёсткое соединение составным элементам.

Внутренняя часть ШРУСа особой подвижностью не отличается, поэтому её возможности ограничиваются 20 градусами. Мы говорим о трипоидном шарнире с роликами на подшипниках, которые тоже перекатываются по ложбинкам, но уже в ответном стакане. Данная деталь очень важна, так как отвечает за целостность вала и сглаживает колебания подвески.

Учитывая, что шарнир испытывает внушительные нагрузки, за ним нужно хорошо ухаживать: своевременно смазывать, изолировать от негативного воздействия пыли, влаги, температурных перепадов. Пыльник, предварительно наполненный смазочным составом, следует фиксировать на валах хомутами из металла, поскольку они более надёжные.

Карданная передача с полукарданным упругим шарниром

Упругий полукарданный шарнир способствует передаче крутящего момента между валами, расположенными под небольшим углом. Происходит это, благодаря деформации упругого звена.

В качестве примера можно привести упругую муфту Гуибо. Это шестигранный сжатый упругий элемент. К нему крепятся фланцы ведущего и ведомого валов и передается крутящий момент.

Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей

Данный тип передачи можно обнаружить на автомобилях с задним приводом или полноприводных авто. Устройство такой передачи следующее: на карданных валах расположены шарниры неравных угловых скоростей. На концах передачи имеются соединительные элементы.

Шарнир объединяет пару вилок, крестовину и фиксирующие устройства. В проушинах вилок установлены игольчатые подшипники, в которых вращается крестовина.

На тщательно обработанных пальцах крестовины 3 установлены стальные стаканы 13 с игольчатыми подшипниками 12. Иглы подшипника с внутреннего конца опираются на опорную шайбу 11. Стакан уплотнен на крестовине резиновым сальником 10, установленным в металлическом корпусе 9, который надет на крестовину. Крестовина со стаканами закреплена в ушках вилок 2 и 4 стопорными кольцами или пластинками 6 с винтами. Подшипники крестовины смазываются через центральную масленку 7, от которой масло к подшипникам подходит по каналам в крестовине. Для устранения излишнего давления масла в крестовину завернут на резьбе корпус с предохранительным клапаном 8.

Подшипники нельзя отремонтировать или обслужить. Масло в них заливается при установке.

Особенностью шарнира является то, что он передает неравный крутящий момент. Дополнительный вал периодически обгоняет и отстает от основного вала. Для компенсации этого недостатка в передаче используется несколько шарниров. Вилки противоположных шарниров располагают в одной плоскости.

В зависимости от того, на какое расстояние необходимо передать крутящий момент, в карданной передача используют один или два вала. При числе валов, равном двух, один из них называется промежуточным, второй — задним. Для фиксации валов устанавливается промежуточная опора, крепящаяся к кузову авто.

С другими элементами автомобиля карданная передача соединяется при помощи фланцев, муфт и других соединительных элементов.

Можно с уверенностью говорить, что шарниры неравных угловых скоростей имеют малую надежность и относительно небольшой срок службы. В современных условиях используют карданные передачи с шарнирами равных угловых скоростей.

Немного истории

За появление механизма, ставшего прародителем современного шарикового ШРУСа, мы должны благодарить талантливого инженера А. Рцеппа. Именно он запатентовал данное устройство на заре минувшего столетия, встав на одну ступень с французским конструктором Ж. Грегуаром.

Последний примерно в то же время оформил патент на синхронный шарнир «Тракта» сухарикового типа, который быстро нашёл применение в грузовых машинах. В 60-х годах изобретение Рцеппа претерпело некоторые изменения благодаря японским инженерам. И, надо сказать, результат их работы впечатляет.

Последствия

В большинстве современных автомобилей безболезненно заменить этот узел возможно с трудом, даже если вы повредили только пыльник. Будьте готовы заменить сразу приводной вал. Но, как вы понимаете, это не слишком гуманно. Конечно, гаражные мастера и некоторые «клубные» сервисы могут заменить эти детали и отдельно, но официально будьте готовы к подобному исходу.

Довольно часто «уставший» ШРУС просто клинит, и, следом за этим, у вас ломается полуось, а дальше вы сможете ехать только на эвакуаторе. Хорошо, если остановитесь не в левом ряду на автомагистрали или на перекрёстке… Впрочем, не стоит драматизировать.

Во избежание неприятностей в пути и лишних финансовых трат рекомендуется хотя бы раз в пять тысяч километров осматривать пыльники внутренних и внешних ШРУСов. При малейшем подозрении на негерметичность узлов нужно тщательно отмыть от загрязнений шарниры и заменить пыльники на новые, попутно обновив смазку.

Смазки, применяемые для шарнирных соединений

• На основе лития. Надежные густые смазки, обладающие высокими консервационными характеристиками. Снижают нагрузки на узловые соединения до десяти раз. Нейтрализуют пыль и совместимы практически со всеми полимерными материалами для пыльников. Недостаток – имеют невысокую антикоррозионную защиту и разрушают некоторые пластики.
• На основе дисульфид молибдена. Смазки продолжительной службы до ста тысяч пробега. Отличные смазочные и антикоррозионные характеристики. Не разрушают пластики. Недостаток – при попадании влаги смазка утрачивает свои свойства.
• На основе бария. Хорошие смазки, обладающие достоинствами литиевых и дисульфид молибденовых. Также они не боятся влаги. Недостаток – разрушение при низких температурах и высокая цена.

Шрус: устройство и виды

ШРУС — аббревиатура, означающая «шарнир равных угловых скоростей». Им оснащается негабаритная техника с FWD, но иногда «гранату» можно увидеть в ТС с полным приводом. Главная функция устройства — передача крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам, что даёт возможность без труда управлять машиной, несмотря на компактность и небольшой вес шарнира.

Передаётся вращающий момент под углом, который постоянно изменяется. Интересным наименованием «граната» ШРУС обзавёлся благодаря сходству с настоящим снарядом. Впрочем, его поломка для машины тоже ничем хорошим не оборачивается: если блокировки отсутствуют, техника моментально обездвиживается.

По типу строения рассматриваемые устройства принято разделять на четыре вида:

• трипоидные — применяются в легковушках и малогабаритных грузовиках;
• шариковые — передают крутящий момент в легковых машинах с передним приводом;
• спаренные карданные — работают в тракторах, внедорожниках, грузовых ТС;
• кулачковые — предназначаются для грузовиков с внушительной грузоподъёмностью.

Заключение

Стоит отметить, что чаще всего под карданной передачей понимают, конечно, кардан заднеприводного автомобиля. Что касается карданом со ШРУСами в переднеприводных авто – это, скорее, удачное применение разработки для внедорожников и заднеприводных машин. С этим мнением можно поспорить, но оно широко распространено в массах.

Как уже отмечено выше, такое изобретение, как карданная передача, сложно переоценить. Без него бы удовольствие от управления авто было бы не таким большим. А вероятнее, современные машины без кардной передачи вообще бы не могли передвигаться.