Для чего нужна шаровая опора в автомобиле?

Шаровая опора или шкворень — что лучше?

Друзья, благодаря чему колёса наших автомобилей могут поворачивать и при этом остаются хорошо закреплёнными на элементах подвески? За это мы должны благодарить интересный узел, под названием шаровая опора.

И хоть у многих это название на слуху, не все знают что это такое. Поэтому давайте рассмотрим данную деталь со всех сторон, изучим её внутренности и выясним, может ли она сломаться. А если и сломается, как быть в таком случае.

Шаровая опора против шкворня: неравная борьба

Шаровая опора это неотъемлемая часть подвески современного авто. Именно она связывает ступицу колеса и рычаги, обеспечивая возможность его нормального вращения и одновременно поворотов влево и вправо.

В основном данная деталь применяется в передней подвеске машин, но аналогичные по своему функционалу можно встретить и в других узлах.

К примеру, в рулевом механизме или даже в креплениях газовых упоров капота.

На самом деле, шаровая опора далеко не всегда была неотъемлемым атрибутом ходовой системы.

На заре автомобилестроения, да и, откровенно говоря, вплоть до 60-х годов минувшего столетия её функции выполнял так называемый шкворневый механизм.

По сути, он представлял собой стержень, к которому крепилась поворотная ось колёс. Это был элементарный и незамысловатый механизм, но он не выдержал конкуренции с появившимися шаровыми собратьями, имеющими ряд немаловажных преимуществ, а именно:

• долговечность;
• лёгкость;
• отсутствие необходимости в постоянной смазке и обслуживании;
• наличие большего числа степеней свободы, ведь в их основе лежит шаровидный шарнир, который может не только поворачиваться в горизонтальной плоскости, как шкворень, но и без проблем отрабатывать другие степени свобод.

Одним словом, своим появлением в автомобильном мире наш сегодняшний герой сделал небольшую революцию, развязал руки инженерам-механикам и, позволил им реализовывать новые решения в подвесках, улучшающие ходовые характеристики машин и наш с вами комфорт.

Удачная конструкция — залог успеха

Итак, пора выяснить, в чём же секрет шаровой опоры, а для этого рассмотрим её конструкцию. Скажем прямо — ничего сверхъестественного в ней нет, а даже наоборот — на редкость простой механизм.

Среднестатистическая шаровая опора современного авто состоит из таких элементов:

• стержень с шарообразным наконечником с одной стороны и элементом крепления к рычагу подвески с другой;
• металлический корпус цилиндрической формы;
• полимерный вкладыш;
• прижимная шайба, которая закрепляет предыдущую деталь в корпусе;
• пыльник — резиновая оболочка, обеспечивающая её герметичность.

Как мы видим, ничего сложного, и прилагаемая иллюстрация вполне доходчиво даёт нам понять, как всё устроено.

Современные шаровые опоры это расходники, то есть необслуживаемые и в случае выхода из строя подлежат только замене.

Ранее конструкторы более рационально подходили к этим деталям, и снабжали их специальными отверстиями, через которые можно было запрессовать смазку внутрь, но в наше время это неактуально, ведь благодаря высокопрочным пластикам, используемым для вкладышей, эти элементы подвески без проблем могут отъездить до 150 тысяч километров.

Неисправности и их симптомы

Конечно же, не всегда шаровые опоры радуют своих владельцев безупречной работой на протяжении сотен тысяч километров. Иногда им становится плохо гораздо раньше. В чём же может быть причина? Как правило, их три:

• повышенные ударные нагрузки — вполне логично, шаровым, да и многим другим деталям ходовой станет не по себе, если отчаянно прыгать на автомобиле по кочкам, нырять в ямы или ещё каким-либо образом проверять её на прочность;
• высыхание смазки — именно поэтому раньше данные детали делали обслуживаемыми, но в настоящее время эта причина не сильно распространена;
• разрушение пыльника и, как следствие, потеря герметичности. В свою очередь пыль и грязь попадает внутрь узла, разрушая его.

О том, что вас ждёт замена шаровой опоры, могут говорить определённые симптомы, игнорировать которые просто нельзя. Среди них такие:

• стук при проезде по неровностям на небольшой скорости;
• скрипы при повороте руля;
• неустойчивое поведение автомобиля при движении прямо;
• увеличившийся износ покрышек.

Конечно же, не всегда эти признаки говорят именно о проблемных шаровых опорах, но, в любом случае, при их появлении нужно незамедлительно ехать в сервис (СТО), там опытные мастера смогут поставить окончательный и правильный диагноз.

На этом всё, друзья. Приятных вам поездок, исправных и послушных автомобилей! Не пропускайте новые публикации!

А если… неисправна шаровая опора

Шаровая опора – один из основных элементов подвески, который пришел на смену шкворневой конструкции. В некоторых моделях при ее критичном износе могут возникнуть серьезные проблемы.

Шаровая опора – один из основных элементов подвески, который пришел на смену шкворневой конструкции. В некоторых моделях при ее критичном износе могут возникнуть серьезные проблемы.

Назначение

Шаровая опора – узел, соединяющий ступицу управляемого колеса и рычаг подвески. Ее задача – обеспечивать возможность поворота ступицы при сохранении положения колеса в горизонтальной плоскости при вертикальном его перемещении. Конструкция опоры достаточно проста. Это конусообразный палец со сферическим или грибообразным наконечником, способный вращаться и одновременно раскачиваться на небольшие углы в корпусе опоры. Корпус крепится к рычагу болтами или запрессовывается в него. В последнем случае шаровая, как правило, меняется вместе с рычагом подвески. В современных узлах чаще всего используется неразборная конструкция, в которой после установки пальца корпус завальцовывается. Между пальцем и корпусом помещаются пластиковые или другие вкладыши, работающие как подшипник скольжения и обеспечивающие небольшое усилие вращения. Для старых моделей отечественных машин в запасные части поставляются и разборные шаровые опоры, люфты в которых устраняются подтяжкой крышки.

Причины поломок

Шаровые опоры в процессе эксплуатации испытывают серьезные нагрузки, так как в зависимости от места установки и конструкции подвески они могут нести на себе значительную часть массы автомобиля и выдерживают систематические удары при проезде неровностей. Основной причиной нарушения нормальной работы шаровой опоры является износ трущихся поверхностей, приводящий к увеличению зазора между корпусом и пальцем. В результате этого палец не только вращается, но и начинает перемещаться поступательно (по-простому – «болтаться» в корпусе). При чрезмерном износе шаровой ударные нагрузки способны привести к вырыванию пальца из корпуса. Как следствие – опора не удерживает колесо, и автомобиль «падает» на асфальт. Увеличение зазора происходит по следующим причинам:

	естественный износ + старение материалов;
	езда с большой скоростью по неровным дорогам (увеличение динамических нагрузок);
	разрыв защитного чехла (пыльника), в результате чего в зазор между пальцем и корпусом попадают вода и грязь, усиливая коррозию и абразивный износ;
	отсутствие смазки в шарнире (если она предусмотрена).

Признаки износа шаровых опор Стук при проезде неровностей с небольшой скоростью. Увеличение усилия на рулевом колесе, скрип в передней части машины при повороте руля. Автомобиль неустойчиво движется по прямой из-за виляния передних колес. Неравномерный износ шин.

Диагностика

К сожалению, стенды для проверки узлов подвески не всегда позволяют определить состояние шаровых опор. Оценить его можно старыми, «дедовскими» способами – на слух и на ощупь. При проверке на слух помощник раскачивает машину, а «доктор» прислушивается, что стучит. Второй способ несколько сложнее. Во избежание ошибки в диагнозе при нажатой до упора педали тормоза (чтобы исключить люфт подшипников) колесо покачивают руками, взявшись за него в верхней и нижней точках. Если люфт ощущается – зазор в опоре есть, и ее лучше заменить.

Чтобы определить величину износа, придется использовать более точные инструменты и приспособления.

В классических моделях «АвтоВАЗа» в корпусе нижней опоры имеется специальное контрольное отверстие. Для проверки ее состояния через это отверстие штангенциркулем (точнее, глубиномером) под нагрузкой измеряется расстояние между наружной поверхностью корпуса опоры и торцом шарового пальца (см. рис.): для ВАЗов – не более 11,8 мм (для «родных» опор).

Люфт в верхней шаровой опоре замеряется специальным приспособлением с индикатором. Он не должен превышать 0,8 мм.

Наконец, если под руками нет совсем никаких инструментов и приборов, можно положить ладонь на корпус опоры таким образом, чтобы касаться одновременно и корпуса, и пальца, и попросить помощника покачать колесо. Если люфт есть – он обычно чувствуется.

Способы ремонтам

Наиболее часто шаровая опора меняется на новую, однако ее замена вместе с рычагом у многих иномарок – весьма недешевое удовольствие. Цена только одного рычага может стартовать от 500 грн., а на автомобилях со сложными многорычажными подвесками их бывает до пяти с одной стороны! Стоимость работы тоже достаточно высокая: 150–200 грн. для нижнего рычага и 250–300 – для верхнего. Поэтому востребованы услуги реставраторов, ремонтирующих даже те опоры, которые меняются в сборе с рычагом. Реставрация стоит намного дешевле, чем новая деталь, что особенно заметно для опор, поставляемых с рычагами в сборе. Для восстановления используются разные технологии. Самая простая – переделка опоры в разборную, замена пластиковых вкладышей и полировка пальца. Более сложная – корпус под давлением заполняется жидким полимером, который застывает в зазорах. Опоры, запрессованные в рычаги, выпрессовывают и заменяют неоригинальными.

Однако такая экономия может стать причиной аварии, поэтому в интересах безопасности лучше все же использовать новые узлы.

Сохраняем ресурс

Срок службы шаровой опоры зависит от многих факторов и может колебаться от 15–20 до 100–120 тыс. км. Даже маленькая трещина в пыльнике приводит к попаданию песка, грязи и воды в шарнир, а это резко сокращает срок службы шаровой. Чтобы не допустить преждевременного выхода опоры из строя, прежде всего следите за состоянием резинового защитного чехла. Удобнее делать это на подъемнике или эстакаде.

Контрольные отверстия в нижних опорах «Жигулей» можно использовать для пополнения запаса смазки в шарнире. Для этого вместо контрольной пробки в корпус следует ввернуть пресс-масленку (см. фото), затем при ТО шприцом накачивать в шарнир смазку (ШРБ, Литол). Если шаровая не новая – до «разбухания» пыльника. Продлить срок службы опоры можно также своевременной заменой поврежденных пыльников и аккуратной ездой по неровным дорогам.

Александр Ландарь
Фото фирм-производителей и из архива редакции

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Проверка шаровой опоры

В конструкции каждого автомобиля есть подвеска (соединительное звено между кузовом автомобиля и дорожным покрытием), в которой есть такая деталь, как шаровая опора, которую не все знают, как проверить. Шаровая опора — это, соединяющее колесо и рычаг подвески, подвижное устройство, обеспечивающее управление колесом.

Шаровая опора — это

Шаровая опора — это шарнир, который соединяет ступицу колеса с рычагом подвески. Основная функция этого устройства в конструктивном строении машины — это обеспечивание возможности свободного перемещения колеса по горизонтали и недопущение перемещения колеса по вертикали. Шаровые устройства устанавливаются не только на ступицы колес, но и в развальные рычаги, в рулевые трапеции и в газовых упорах крепления капота.

Раньше, шаровые опоры были шкворневого типа. Минусы его были в том, что он давал возможность колесу двигаться только по одной оси, из-за чего таким автомобилем было тяжеловато управлять. К тому же, его надо было часто смазывать.

Конструкция шаровой опоры

Устройство данного вида подвижного связующего звена не так уж сложна.

• 1-корпус;
• 2-высопрочная износостойкая металлическая вставка;
• 3-сферическая деталь «яблоко» (принимает основные нагрузки);
• 4-кольцо стопорное (фиксатор яблока и высокопрочной вставки);
• 5-наконечник конической формы (соединительный элемент поворотной цапфы колеса и сферы);
• 6-пыльник резиновый (защищает от пыли и влаги), под пыльником тугоплавкая смазка;
• 7-резьба конического стержня (служит для болтового соединения с поворотной цапфой);
• 8-фланец с отверстиями для болтовых соединений, который выполнен литым с корпусом 1 шаровой опоры (служит для крепления на рычаге подвески).

Благодаря такой конструкции, в которой есть сферической формы деталь, устройство может вращаться в трех плоскостях. В отличие от шаровых опор шкварневого вида, не требует смазки.

Классификация шаровых опор:

1. Разборной конструкции.
2. Не разборной. Изготавливается литым с рычагом.

Способ обнаружения неисправностей для них один.

В зависимости от качества дорог, на которых эксплуатируется автомобиль, зависит и срок службы шаровых опор. Если «забить», то есть не менять вовремя, тем более, если появились признаки неисправности, то это может привести к поломке на дороге. Бывают случаи, когда колесо полностью падало.

Неисправности шаровой опоры

Перечислим все признаки неполадок в работе этого важного устройства:

1. Появился стук на поворотах.
2. Появилось биение руля (руль сильно вибрирует).
3. Появился неравномерный износ протектора. Это из-за торцевого биения колеса.
4. Развал-схождение разошелся или не правильно сделан. При этом протекторы резины изнашиваются неравномерно только с одной стороны.
5. Увеличение нагрузки на колеса. Руль тяжелее крутить.
6. Во время торможения автомобиль отклоняется в сторону. При этом могут быть слышны щелчки в подвеске.

Перечисленные признаки неполадок не обязательно относятся к проблемам с шаровыми опорами, это может быть связано с другими деталями узла подвески.

Как самому проверить шаровую опору

Не всем нравится обращаться в сервисный центр и делать диагностику. Для самостоятельной проверки нужны следующие условия и инструменты:

• Подъемник, смотровая яма или эстакада. Можно из ям и подъемников.
• Домкрат и противооткатные устройства (башмаки). При отсутствии автомобильного подъемного устройства домкрат обязательно.
• Монтировка с плоским концом. Такой, чтобы его легко можно было просунуть между поворотной цапфой и самой шаровой.
• Подпор размером от защиты картера до земли.
• Набор ключей гаечных.
• Съемник шаровых опор или молоток и бензин.

Всегда соблюдаем технику безопасности. На мягком грунте такие ремонтные работы не проводим.

Есть несколько видов подвесок. Одним из распространенных видов является подвеска макферсона. В такой подвеске шаровые устанавливаются только снизу.
Есть еще такие конструкции подвескок: двухрычажная, многорычажная, адаптивная, подвеска «ДЕ ДИОН», задняя зависимая схема подвески, задняя полузависимая подвеска, подвески джипов и пикапов, подвески грузовых авто.
Если подвеска двухрычажная, то шаровая будет и сверху, и снизу.

Проверка шаровых опор своими руками:

1. Визуальный осмотр. Если пыльник треснутый или вообще оторвался, то рекомендуется заменить шаровую опору. Можно и сэкономить заменив или установив новый пыльник, но неизвестно сколько песка и абразивных частиц попало в внутрь.
2. Домкратом или подъемником приподнять машину и подложить заранее приготовленную опору. Далее, медленно опустить авто на опору, чтобы появилась нагрузка на шаровую опору. Колесо должно быть в воздухе и свободно вращаться.
3. Взять колесо двумя руками сверху и снизу, и покачать по вертикали. Если люфт есть, то это может быть износ сайлентблоков, износ шаровой опоры, ослабление подшипника ступицы.
4. Взять монтировку и плоской стороной вставить между поворотной цапфой и рычагом подвески. Аккуратно давить на монтировку и смотреть, есть ли люфт на шаровой.
5. Если есть признаки неисправности, надо открутить гайку шаровой. Наконечник шаровой может проворачиваться вместе с гайкой. Для удержания используем монтировку.
6. Съемником или ударным инструментом демонтируем шаровую. Если нет съемника, надо ударять по посадочному месту наконечника молотком. Кстати, можно сделать съемник своими руками, например, для снятия сайлентблоков. Так как наконечник конусный, то при резких небольших ударах, он высвобождается. Я лично, когда менял на ВАЗ 2106 шаровую, тихонько постукивал молотком, в соединение побрызгал бензин (если есть, можно ВД-40) и шаровая сама упала.

Видео

В этом видео показывается подробно по устройство шаровой, для чего она служит и т.д.

Здесь показывается наглядно, как работает шаровая опора в движении.

Как проводить диагностику подвески самому.

Диагностика рулевых наконечников и шаровых.

В этом видео, как проверить подвеску.

Проверка и замена шаровой на автомобиле FORD FOCUS 2 / ФОРД ФОКУС 2.

Шаровая опора (или шаровое крепление) – соединительная часть, которая позволяет закрепленным на ней элементам вращаться в нескольких плоскостях. Обычно одна часть крепится жестко, а вот вторая часть крепится подвижно. Обычно применяется в передней подвеске. Их может быть как одна, так и до 4 штук.

Это неотъемлемая часть, которая просто обязана выполнять сложные, нагруженные работы. Сейчас шаровые в своей технологии шагнули далеко вперед, поэтому могут ходить долгие сотни тысяч километров без замены.

Устройство шаровой опоры

Устройство достаточно простое. Есть несколько конструктивных элементов:

• Металлический стержень или «палец» с шарообразным наконечником с одной стороны и резьбой с другой.
• Пыльник. Резиновый эластичный элемент, который делает работу стержня герметичной.
• Металлический цилиндрический корпус, с одной стороны узкое отверстие, с другой широкое
• Полимерный вкладыш, обычно состоящий из двух частей – нижнюю (чашка) и верхнюю (упор).
• Прижимная шайба. Закрепляет полимерный вкладыш.
• Завальцовка прижим шайбы. По сути, это дно шаровой опоры.

Вот такое вот простое устройство. В корпус устанавливается полимерный вкладыш, после чего в него погружается палец, шарообразный упор остается в полимере. Дальше закрываем второй частью полимера металлический шар – он оказывается, прижат с двух сторон. Затем закрываем прижимной шайбой и запечатываем дно. Нужно отметить что шар «пальца» находится очень плотно закрытым в пластиковых (полимерных) корпусах, настолько плотно – что нет даже малейшего люфта (он отсутствует как класс). Также обязателен пыльник сверху, он значительно продлевает срок службы опоры.

Как она работает?

Как вы поняли закрытый «шар» может вращаться в любую сторону, хоть крутиться. К цилиндрическому корпусу крепится неподвижное крепление, которое устанавливается в нужные элементы подвески – эта часть не подвижна. А вот верхний палец с резьбой закрепляется в движущиеся части, благодаря чему они могут поворачивать или вообще вращаться.

В старых заднеприводных машинах, например наших ВАЗ, шаровых было около 3 штук. Две располагались в лопухах и позволяли вращаться суппорту вместе с колесом. Одна располагалась в рулевой тяге и толкала колеса.

В подвеске Макферсон намного упростили схему. Тут как мы знаем сверху стоит опорный подшипник и он позволяет вращаться стойке и суппорту, а вот снизу осталась шаровая опора. Также есть и рулевые наконечники, которые толкают суппорта, заставляя колеса поворачивать. Здесь шаровых опор всего две штуки.

Также стоит упомянуть, что есть варианты и с четырьмя опорами, но они достаточно редкие, их не стоит рассматривать.

Многие могут возразить, что шаровая опора и рулевой наконечник не одно и тоже. На самом деле различия только в креплении корпуса, суть работы одинакова.

Если подвести итог по работе, то выходит следующее – вы поворачиваете руль, через рулевую рейку усилие переходит на суппорт, а для того чтобы он повернулся как раз и нужны шарнирные соединения, именно эту работу и выполняют опоры, рулевые наконечники и конечно же опорный подшипник.

Выход из строя и ресурс

Ресурс напрямую зависит от полимерного вкладыша внутри. Если он разбивается, то металлический палец начинает ходить и добивает пластик. Появляются стуки и щелчки на кочках и поворотах. Однако с развитием полимерных технологий ресурс этой детали возрос в разы.

На наших заднепривоных ВАЗ это было одно из слабых место. «Шаровые» меняли через 20 – 30 000 километров. На переднем приводе, на среднестатистической иномарке эти элементы могут ходить и по 150 000 километров, конечно, все зависит от дорожного покрытия и манеры езды водителя. Но прогресс, как говориться на лицо, ресурс намного повысили.

Основной причиной выхода из строя является прорыв пыльника. Как только он выходит из строя (банально рвется), то сразу же в шарнирное соединение попадает песок, грязь и прочие «прелести» наших дорог. Они действуют на полимер внутри, как абразив, а металлическая шаровая часть только усугубляет ситуацию, растирая частички песка и грязи с усилием. Рекомендуется проверять шаровую и рулевые опоры в 75000 километров или на пятом ТО.

Таким образом, полимерная вставка изнашивается, «палец» начинает ходить вверх-вниз и в другие стороны, то есть появляется люфт, что просто «убивает» опору изнутри. Как раз стуки и скрипы – характеризуют износ внутренней полимерной части.

Как правило, шаровые не обрывает резко (случаи внезапной поломки единичны, и связаны с дефектами детали), в большей части случаев, подвеска заранее предупреждает о появившейся опасности.

Первым признаком является стук при проезде ям на невысокой скорости (ну или лежачих полицейских). Звук доносится из под передних колес. Причина его появления, это износ пальца или недостаток смазки. Кстати, стук не всегда является признаком проблемы. Если он появляется в морозы при начале движения, и пропадает через некоторое время, то бояться не стоит. Причина в замерзшей смазке, в процессе движения она разогревается и все нормализуется.

Второй признак неисправности — «виляние» машины на дороге. Проблему вызывает люфт, образовавшийся в опоре. В итоге, колесо при движении шатается, и автомобиль начинает рыскать. При появлении такого признака необходимо безотлагательно провести проверку опор.

Существуют еще признаки неисправности, но они могут указывать и на другие проблемы с подвеской. К таким признакам относится появление скрипа во время поворота руля. Также, во многих случаях наблюдается неравномерный износ шин.

Причины неисправности

1. Естественный износ, проявляется после пробега в 100000 километров;
2. Попадание под пыльник абразивных веществ. Чтобы избежать этого, регулярно осматривайте шаровые, поврежденные пыльники заменяйте;
3. Повышенные нагрузки при движении по неровной дороге;
4. Выработка смазки. Необходимо иногда добавлять смазку внутрь шаровой, для этого существуют различные приспособления.

Замена или ремонт

Диагностировать выход из строя достаточно легко. Во-первых, появляются стуки и скрипы при поворотах руля и передвижении по плохому дорожному покрытию. Во-вторых, заезжаем на СТО, где мастер берет «монтажку» или лом, вставляет между опорой или «рулевой» и рычагом (корпусом суппорта) и начинает легкие движения. Если «шаровая» рабочая то она стучать не будет, если разбита, проявится люфт – нужна замена.

Конечно, можно просто заменить опору, это самый легкий способ и правильный. Стоит она не такие великие деньги, так что один раз в 100000 км можно разориться. Менять лучше сразу парами, то есть ели застучала одна «шаровая», то стоит заменить сразу две, так правильно. Причем после их замены желательно сделать развал-схождение.

Однако самые экономные ищут решения по ремонту — и находят. Во времена СССР, когда был дефицит на запчасти, шаровые благополучно ремонтировались. Причем они уже продавались с возможностью ремонта.

Ремонтные работы сводятся к замене полимерной вставки и установки новой на ее место.

Еще раз подчеркну — старые опоры ремонтировались, однако новые зачастую не разборные! Хотя «народные умельцы», вырезают дно, нарезают резьбу – ставят новые полимерные прокладки, собирают все обратно в корпус и используют дальше. Нужно отметить что смысл вроде как есть, получается такая опора чуть ли не вечная, меняй через определенный пробег полимерный наполнитель – и ВСЕ! Однако сделать качественно получается далеко не у всех. А вот опасность от неправильно восстановленной шаровой опоры куда более реальна – поэтому покупайте лучше оригинальные новые. От их исправной работы зависит ваша безопасность и жизни ваших близких.

Андрей Гончаров, эксперт рубрики «Ремонт автомобилей»