Что такое шаровая опора. Особенности, принцип работы, устройство и ресурс

Устройство и назначение

Конструктивно это изделие выполнено в виде шарнирного соединения. Его основа – шар из износостойкого материала. Вместе со специальными вкладышами он помещается в металлическую оболочку. Природный аналог конструкции – суставы верхних, нижних конечностей человека, животных.

Шаровые опоры служат в автомобиле в качестве соединения рычагов подвески со ступицами управляемых колес. Они обеспечивают постоянное соотношение горизонтального положения осей с вертикальной плоскостью вращения колес при любых углах поворота, неровностях дорожного покрытия. На машинах отечественного производства используются по два устройства на каждое колесо (верхнее, нижнее), на иномарках – по одному. В некоторых моделях их может быть больше, в зависимости от конструкции передней подвески.

Видеоролик наглядно демонстрирует устройство механизма, процесс работы в разных условиях:

Видео

Ответы на частые вопросы

Можно ли ездить на разбитой шаровой опоре? Можно, но недолго. Как говорилось выше, если она стучит, значит, появился люфт между «сухарем» и вкладышем. Со временем он будет увеличиваться. Как результат – поворотный кулак колеса «вырвет» шар из корпуса опоры, колесо «ляжет» набок, а машина на «пузо». Не стоит затягивать с заменой неисправных узлов, появились первые признаки неисправности шаровой опоры – едим на ее замену.

Что будет, если вылетит шаровая? Это происходит в движении, чаще всего при повороте. Колесо вылетает в сторону, машина теряет управляемость, ложится на «пузо» со всеми вытекающими последствиями. Можно попасть в ДТП или на серьезный ремонт, если повредятся другие элементы подвески, кузова или картер двигателя.

Видео по теме:

Как правильно выбрать новую шаровую опору:

Способы диагностики работоспособности шаровых опор

Сразу скажем, диагностировать износ шаровых опор невозможно без вывешивания автомобиля. Когда опора находятся под нагрузкой, наличие люфта в ней вы не определите. Для начала авто нужно поддомкратить или вывесить с помощью подъемника.

  1. Первым делом обращаем внимание на состояние пыльников. Даже наличие мельчайших трещин говорит о необходимости их замены.
  2. Вторым этапом требуется взяться за верхнюю и нижнюю часть колеса и покачать его в вертикальной плоскости. Если колесо держится жестко, достаточно заменить только резиновую защиту, если же вы ощущаете люфт, а при сильном покачивании слышен стук, опора нуждается в полной замене. Окончательно убедиться в наличии проблем поможет покачивание поворотного кулака на предмет податливости. При малейших признаках неисправностей шаровую опору лучше заменить.

Почему важно проводить ремонт безотлагательно? Дело в том, что нарушение правильной работы шаровых механизмов оказывает дополнительную нагрузку на рычаги и ступичные подшипники. Степень их износа серьезно увеличивается, а нарушение углов выстраивания основной конструкции приводит к нарушению развала-схождения колес.

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 о 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 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 подвески 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.

Сейчас могут пойти возражения – что шаровая опора и рулевой наконечник не одно и тоже. Ребята 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.

Пример замены шаровой опоры

Основное правило для замены шаровых – менять комплект, а не по отдельности. Это касается всех моделей машин. Работа выполняется в следующей последовательности:

  • Машина поднимается на домкрате или подъемнике;
  • Выкручиваются крепежные болты рычага (нужно приложить усилия и воспользоваться ВД-40, так как резьба часто прикипает). Они откручиваются не до конца;
  • Откручивается крепежный болт шаровой;
  • Выпрессовывается опора из кулака ступицы при помощи специального инструмента, но если его нет, то отлично поможет молоток и зубило;
  • Когда шаровая отсоединена от кулака, можно окончательно выкручивать рычаг;
  • Пока рычаг отсоединен, обращаем внимание на сайлентблоки (о том, что это такое и зачем их менять, рассказывалось отдельно</strong> );
  • В рычаге шарнир фиксируется стопорным кольцом, а сверху надевается пыльник. Эти детали снимаются и шаровая выбивается из посадочного места;
  • Новая опора запрессовывается в рычаг, фиксируется стопорным кольцом, смазывается и надевается пыльник;
  • Рычаг подсоединяется к подрамнику и болты наживляются, но не затягиваются окончательно (чтобы впоследствии легче было выкручивать болты, на резьбу наносится нигрол);
  • Палец новой опоры направляется в сторону крепления в кулаке (нужно приложить для этого усилия);
  • Закручивается болт опоры до конца;
  • Опускается автомобиль и под его весом затягиваются крепежи рычага.

Процедура повторяется с другой стороной машины.

Диагностика и замена

Если при непосредственном повороте руля транспортного средства автомобилисту нужно прилагать особые усилия или возникает характерный скрип, то скорее всего возникли проблемы с опорой шаровой. Кроме того об этом же будет свидетельствовать и возникновение стука при передвижении автомобиля на небольших скоростях при неровных поверхностях. Еще один признак выхода из строя опор шаровых – это виляние и неустойчивость передних колес при непосредственном передвижении по прямой. Иным признаком данной проблемы является неравномерный износ шин транспортного средства.Вполне является ясным, что быстрая и качественная

Вполне является ясным, что быстрая и качественная замена всего устройства шаровой опоры будет возможной лишь при помощи и эксплуатации профессионалов. Тем не менее, многие автолюбители отдают предпочтение собственному труду и работе. В современном мире вопрос о производстве шаровых опор черпает ответ в тезисе о том, что это высокотехнологический процесс, который позволяет добиваться высокой степени надежности и стойкости. Тем не менее, замена данного устройства является одним из самых распространенных видов ремонта автомобиля. Ситуация, конечно же, никоим образом не сможет измениться, пока не изменится качество наших отечественных дорог.

Способы крепления

Устанавливают новую шаровую опору, продевая ее палец в отверстие поворотного кулака, сверху устанавливают шайбу, накручивают гайку с прорезями, затягивают, фиксируют шплинтом. Сборку крепят к рычагу тремя болтами. Благодаря такой конструкции колесо занимает фиксированное положение относительно кузова транспортного средства, одновременно поворачивается в нужную сторону, беспрепятственно преодолевая небольшие препятствия, неровности твердого покрытия.

В зависимости от устройства подвески и марки автомобиля, шаровая может крепиться другим способом. Существуют варианты монтажа в рычаг при помощи пресса и фиксации стопорным кольцом. На Ниве шарниры перевернуты вверх ногами и прикручиваются к рычагу не с внутренней стороны, а с наружной.

Сколько шаровых опор установлено в подвеске машины

Отметим, что сегодня в конструкции передней подвески зачастую используют два шаровых шарнира, то есть по одной шаровой на колесо. Однако еще есть вариант, когда имеется сразу две шаровые на одном колесе:

  • верхняя шаровая опора;
  • нижняя шаровая опора;

Во втором случае использование сразу двух шаровых часто практикуется в конструкции внедорожников и авто повышенной проходимости. Еще добавим, что изредка встречаются автомобили, где шаровых шесть, то есть по три на каждом колесе.

Также следует отметить, что на авто с независимой многорычажной задней подвеской шаровые опоры задних колес также могут быть применены в конструкции. С одной стороны, чем больше шаровых шарниров использовано, тем лучше. Увеличение количества опор автоматически увеличивает срок их службы, так как нагрузка равномерно распределяется между элементами.

Однако это также может затруднить поиск неисправности в подвеске, а также делает ремонт более сложным и дорогим, так как приходится приобретать больше дорогих запчастей и выполнять много дополнительных работ в рамках диагностики, замены и последующей обратной сборки.

Устройство

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

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

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

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

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

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»

Место Fenox на рынке шаровых опор

Валерий Терешко, заместитель директора по менеджменту:

Рынок шаровых опор в последнее время развивается очень динамично, и конкуренция на нем сегодня высока как никогда. Появление здесь различных мелких компаний, в том числе китайских, определяет четкую динамику его увеличения. На протяжении более чем пяти лет компания Fenox является серьезным игроком на нем. Анализируя прошедший период, с уверенностью можно сказать, что в настоящее время положение на рынке для компании благоприятно. По оценкам наших аналитиков, Fenox в течение 2012–2013 годов может увеличить свою долю в этом сегменте в несколько раз. Основными предпосылками к этому являются контракты с ведущими западными компаниями, применение современного оборудования и собственные конструкторские разработки компании.

Большим преимуществом в производстве шаровых опор является наличие у компании его полного цикла, которое обеспечивает независимость от поставщиков и возможность управлять основными характеристиками шаровой опоры. Для этого компания Fenox приобрела дорогостоящее оборудование для холодной высадки, что могут позволить себе далеко не все. В ближайшее время при производстве пальцев шаровых опор будет применяться плазменное напыление, которое соответствует мировым требованиям. Если рассматривать взаимоотношения компании Fenox с ее российскими партнерами, на сегодняшний момент мы обеспечиваем стопроцентное соответствие требованиям АвтоВАЗа. Благодаря выпуску штампосварных и закатных шаровых опор все типы автомобилей, собираемых на конвейере АвтоВАЗа, могут комплектоваться шаровыми опорами Fenox.

Теги

Adblock
detector