На что влияет шрус в автомобиле
Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС)
Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) обеспечивает передачу крутящего момента, не сковывая движение колеса
Переднеприводные автомобили в конце 60-х привлекли внимание разработчиков всех крупнейших автомобильных концернов, так как компоновка их кузова позволяет отдать максимум места в автомобиле водителю и пассажирам. Чтобы обеспечить привод на передние управляемые колеса, и не лишать их возможности поворачивать, пришлось придумать сложный механизм под названием ШРУС.
История создания ШРУСа
Поскольку конструкций шарнира равных угловых скоростей существует несколько, установить, какая из них возникла первой, достаточно сложно. Известно, что ШРУС шарикового типа, наиболее распространенный в наши дни, появился впервые в двадцатые годы прошлого века. Кулачковый ШРУС был разработан французским изобретателем по фамилии Грегуар. В начале двадцатых годов он запатентовал изобретение под именем «Тракта». Еще один тип — спаренный карданный ШРУС — применялся, в основном, в автомобилях производства США двадцатых годов, таких как Cord L29, а также в трансмиссии французских автомобилей «Панар-Левассор» 50-60-х годов. В наше время применяется в схемах транспортных средств, не развивающих высокую скорость, к примеру, на тракторах.
Назначение ШРУСа
Шарнир равных угловых скоростей используется в независимой подвеске передних управляемых колес при условии, если они же являются ведущими. ШРУС — составная деталь, и помимо вращения обеспечивает угол поворота до 70 градусов, что позволяет применять его в конструкции ведущей оси.
Сходство ШРУСа с ручной гранатой обеспечило ему соответствующее прозвище, причем, не только в русском языке
Реже встречается в заднеприводных и полноприводных автомобилях, и только в том случае, если сзади также применена независимая подвеска. В этом случае каждое из задних колес имеет пусть ограниченную, но несинхронизированную с другим колесом возможность передвижения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, что делает невозможным применение традиционных для задней ведущей оси приводных валов.
Если угол между сочленениями небольшой, с передачей крутящего момента легко справляются карданные шарниры неравных угловых скоростей. С увеличением значений этих углов валы начинают вращаться слишком неравномерно, что делает работу передачи проблематичной и ведет к потере мощности. Для решения таких проблем и существует ШРУС.
Внутренний и внешний ШРУС
Обычно в трансмиссии переднеприводных автомобилей применяются ШРУСы двух видов — внутренние и внешние. Такая конструкция придумана для обеспечения большей свободы передвижения вала, чем может обеспечить один шрус. Внутренний шрус устанавливается внутри корпуса коробки передач, а внешний устанавливается у самого колеса.
Устройство и принцип работы ШРУСа
В зависимости от типа (шариковый, триподный, кулачковый или спаренный карданный) конструкция ШРУСа может быть разной. Тем не менее, их роль в конструкции трансмиссии одинакова: ШРУС входит в состав приводного вала. Одна сторона вала вставляется в подшипник ступицы колеса, а другая – в дифференциал. Шарниры равных угловых скоростей передают энергию вращения от двигателя к ведущим колесам через подшипники ступиц.
Две основные составляющие ШРУСа – это корпус и обойма, находящаяся внутри него. Оба этих элемента имеют канавки, в которых расположены шарики. Они жестко соединяют обе детали, имеющие сферическую форму, и передают вращение.
Для наружных и внутренних ШРУСов используются различные типы шарниров: наружный конец приводного вала оснащают шаровыми, а внутренний – треножными
Диапазон рабочего угла наружного ШРУСа шире, чем у внутреннего, поскольку при повороте управляемого колеса угол поворота наружного ШРУСа может доходить до 50 градусов. Рабочий угол внутреннего ШРУСа не превышает 20 градусов. Поэтому для наружных и внутренних ШРУСов используются различные типы шарниров: наружный конец приводного вала оснащают шаровыми, а внутренний – треножными.
В конструкцию наружного ШРУСа входит обойма, установленная на валу, с шестью канавками, расположенных по радиусу. Корпус узла имеет такое же количество радиальных канавок. В них находятся шарики, которые и передают крутящий момент. Такая передача происходит от вала к корпусу ШРУСа и дальше, к ступице колеса.
Конструкция ШРУСа допускает изгиб, но не осевое перемещение. Внутренние ШРУСы, рассчитанные и на изгиб, и на осевое перемещение, имеют несколько иное устройство.
Внутренние шарниры равных угловых скоростей отличаются и между собой. Это зависит от модели автомобиля, на который они устанавливаются. К примеру, в ВАЗовских внутренних ШРУСах канавки корпуса прямые, а не радиальные.
А во внутреннем ШРУСе «Таврии» ролики установлены на трех шипах крестовины, которые вращаются на игольчатых подшипниках. Они помещаются во внутренние продольные пазы корпуса ШРУСа. Таким образом, сочленению обеспечивается как изгиб, так и осевое перемещение.
Пыльник ШРУСа удерживают на месте два хомута. Они продаются в комплекте с любым новым ШРУСом
Поскольку ШРУС располагается в проблемной зоне, где много грязи и пыли, он снабжен герметичной защитой. Эту роль выполняет пыльник – гофрированная резиновая накладка, закрепленная на корпусе ШРУСа хомутами.
Несмотря на разнообразие конструктивных решений ШРУСов, принцип их работы остается неизменным — точки контакта, передающие окружные силы, должны обязательно находиться в биссекторной полости, проходящей через биссектрису угла, образованного валами.
Достоинства и недостатки ШРУСа
К явным преимуществам ШРУСа можно отнести то, что при передаче при помощи этого шарнира потери мощности, по сравнению с другими аналогичными механизмами, почти не наблюдается. Другие плюсы — его легкий вес, относительная надежность и простота замены в случае поломки.
К недостаткам ШРУСов следует отнести наличие в конструкции пыльника, который одновременно является контейнером для смазки. Расположен ШРУС в таком месте, где его соприкосновение с посторонними предметами практически невозможно предотвратить. Пыльник может быть порван, к примеру, при езде по слишком глубокой колее, при переезде через препятствие и тп. Как правило, узнает об этом владелец автомобиля только тогда, когда грязь уже попала внутрь пыльника через трещину в пыльнике, спровоцировав интенсивный износ. Если есть уверенность, что это произошло недавно, можно снять шрус, промыть его, заменить пыльник и заполнить его новой смазкой. Если же неприятность случилась значительное время назад, ШРУС обязательно выйдет из строя раньше времени.
Просто о сложном: что такое ШРУС
Различные выражения (цензурные и не очень) относительно ШРУСов слышал каждый автовладелец. Где-то в передних колесах оно стоит. Но что за странное такое словечко? Или, это все же аббревиатура? Давайте разбираться. И поэтому, для начала, чуть-чуть теории.
Во-первых, выясним раз и навсегда, что ШРУС — это именно аббревиатура. Расшифровывается как «шарнир равных угловых скоростей». Что за скорости и где их нужно уравнивать? Во время движения автомобиля в повороте все его колёса проходят разную длину окружности. То есть, крутятся хоть и одновременно, но с разными скоростями. Чтобы трансмиссию от такого неравенства не закусывало, придумали дифференциал. Кстати, о том, как он работает, я простыми словами уже рассказывал в одной из статей. Но сегодня мы заострим внимание на том, что колеса не только вращаются с разными скоростями, но и одномоментно могут находиться в разных плоскостях. Что это значит? Да всё просто: обычная кочка или ямка — и вот, два колеса одной оси уже не на одной оси — такой вот каламбурчик.
Более того, в голове сразу же всплывает и вторая логическая модель движения: как передавать вращение на колёса во время их поворота? А тем более, если поворачиваем на ухабах (то есть всегда…)? Ведь получается, что колёса в этот момент не только одно выше/другое ниже, но еще и оба не перпендикулярны своим полуосям! Вот здесь-то и работают ШРУСы. А если тезисно и простыми словами: ШРУС — это узел в трансмиссии, призванный равномерно передавать вращение на колёса одной оси вне зависимости от их взаимного положения.
Внешний ШРУС
Сейчас поговорим о внешних ШРУСах, а в конце я добавлю несколько слов и про внутренние с видеопояснением. Итак, внешний шарнир.
Находится сия приблуда почти на стыке колеса и полуоси — то есть, в ступице. Наверняка хоть раз видели резиновую пирамидообразную гармошку на оси с внутренней стороны колеса. Вот это оно, а гармошка называется пыльником и призвана уберегать шарнир от воздействия воды, пыли и грязи.
Теперь хорошо бы разобраться почему, собственно, равных угловых скоростей? Дело в том, что не все типы угловых передач способны передавать вращение равномерно. Пример тому — обыкновенная карданная передача. Такой вид связи двух осей хоть и способен работать с непрерывно изменяющимся углом сопряжения, но чем больше угол между осями — тем менее равномерно передается вращение. Проще говоря, если при угле работы кардана в 10 градусов всё крутится почти плавно, то при 35 градусах уже будут ощутимы явные рывки. Разумеется, это пагубно сказывается на ресурсе деталей трансмиссии, да и на ездовом комфорте тоже. Существуют и сложные типы карданных передач, где такой эффект практически сведен на нет, но они довольно громоздки и поэтому, в легковых автомобилях практически не применяются.
А вот ШРУС способен передавать вращение на углы до 70 градусов абсолютно плавно, без эффекта «заедания». То есть, полностью сохраняется равномерность вращения ведущего и ведомого валов независимо от угла их сопряжения. Отсюда и название.
Ну а теперь к тому, как это чудо устроено. Если без усложнений, то есть внешний корпус с канавками и полуось, передающая вращение от двигателя. Между ними стоит внутренняя обойма, на которую по периметру надет сепаратор. А между обоймой и сепаратором зафиксированы (чтобы не рассыпались) обыкновенные металлические шарики. Всё это хозяйство вставлено друг в друга и закреплено стопорным кольцом, образуя единый узел. И получается, что на какой бы угол и в каком направлении не изгибался корпус (читай — колесо машины) — шарики, перемещаясь по канавкам корпуса, будут равномерно передавать ему (корпусу) вращение от полуоси. Ниже картинка для понимания этой немудрёной схемы.
Ну и наконец, почему «рвутся ШРУСы» и что это значит. Как понятно из этого расхожего выражения, ничего хорошего это не значит. 🙂 Ломаются они либо банально от естественной изношенности узла, либо благодаря горячей крови наездника, который обожает пустить пыль в глаза (во всех смыслах) и регулярно давит на гашетку с выкрученными до упора колесами. А из конструкции шарнира понятно, что чем больше угол передачи — тем выше нагрузка на все детали узла. То есть, шлифовать асфальт с вывернутым рулём можно очень красиво, но недолго. Здесь мы имеем ввиду, конечно, переднеприводные автомобили: если привод задний, то никаких ШРУСов на управляемых колёсах нет.
Кстати, провести первичную диагностику можно на слух. Характерное равномерное пощёлкивание в такт вращению колеса при вывороте руля до упора (при медленной езде, разумеется) может говорить о том, что ресурс внешнего ШРУСа на исходе.
Внутренний ШРУС
Теперь, как обещал, про внутренний ШРУС. Конструкция его может быть аналогична внешнему, но как правило, применяется другая схема. Такой ШРУС работает на трёх подшипниках и потому называется трипод. Статистически, выходит из строя он значительно реже внешнего. Прежде всего, из-за того что работает под меньшими углами нежели свой собрат. Но и его ресурс не бесконечен. Кстати, в отличие от внешнего шарнира, трипод еще имеет некоторый свободный ход в поперечном (относительно кузова) направлении. Это «растяжение» необходимо для компенсации общей длины всей сборки полуоси при работе подвески вверх/вниз. Конструктивно, у внутреннего ШРУСа также есть внешний корпус (т.н. «стакан») с канавками подобно внешнему. Но только перемещаются в них не шарики, а подшипники, закрепленные на трёх противопоставленных осях обоймы.
Задачи ШРУСа мы подробно рассмотрели на примере внешнего, и трипод здесь принципиально ничем не отличается: равномерно передавать вращение при любом доступном ему угле. Просто угол работы трипода заметно меньше — до 18 градусов. Оно и понятно: нет необходимости передавать вращение на вывернутые колеса: этим занимаются внешние «гранаты» (как их еще называют).
А если написанного все равно недостаточно, то приглашаю вас к просмотру небольшого видеоролика. В нём я меняю пыльник внутреннего ШРУСа с подробными пояснениями где, что и как. Кстати, после просмотра вы наверняка будете полны решимости не ехать на сервис, а при необходимости провести эту вполне несложную процедуру самостоятельно
ШРУС: в чем опасность его поломки и как не допустить серьезного ДТП?
Шарнир равных угловых скоростей, то есть ШРУС или граната – одна из составляющих ходовой части автомобиля. Посредством ШРУСа происходит передача крутящего момента на колеса. Соответственно, выход этой детали из строя приведет к тому, что автомобиль не сможет продолжать движение.
Само собой разумеется, ШРУС не ломается за одну секунду. Сначала появляются признаки, свидетельствующие о том, что время «жизни» гранаты начало обратный отсчет. Остаться незамеченными они могут только если водитель крайне невнимательный и всегда ездит с громко включенной музыкой. Во всех остальных случаях внимание автовладельца непременно привлечен характерный хруст, усиливающийся при наборе скорости, проезде препятствий и на поворотах.
Другое дело, что далеко не все водители спешат в автосервис, едва только диагностируют поломку ШРУСа на слух. Кто-то делает вид, что не заметил неприятного звука и откладывает замену детали (именно замену, поскольку ремонт ШРУСа невозможен) до лучших времен, кто-то смотрит на тахометр и ждет, когда тот покажет 100 тысяч км пробега. Почему? Потому что теоретически регламент замены гранаты приходится именно на эту отметку, но по факту время замены может подойти и через полгода эксплуатации автомобиля и даже на следующий день после его покупки, ведь всегда возможен производственный брак детали или ошибка, допущенная при сборке узла.
Помимо гарантийных неисправностей, на срок службы ШРУСа влияют особенности вождения. Агрессивная езда с постоянными разгонами и экстренными торможениями, резкие вхождения в поворот и частая езда по бездорожью (как, собственно, и по российским дорогам) буквально убивают гранату на глазах. Многие водители вынуждены менять ШРУС по два-три раза в год.
Еще один фактор, от которого зависит продолжительность жизни шарнира равных угловых скоростей, – целостность его пыльников. Многие автовладельцы не считают пыльник слишком уж важной запчастью, и очень напрасно. Пыльники – это своеобразные капюшоны, закрывающие особо уязвимые механизмы, в частности, ШРУС, от пыли, грязи, реагентов и мусора, летящих с дороги. Если пыльник протирается или рвется – а это происходит довольно часто – механизм оказывается беззащитным. Мелкие частицы, попадающие в него, становятся абразивом, а влага усугубляет процесс выхода из строя. Поэтому замена пыльника – самое правильное, что можно сделать, заметив его повреждение – это обойдется гораздо дешевле замена ШРУСа.
Что же будет, если на свой страх и риск продолжать ездить с хрустящей гранатой? Могут отвалиться иголки роликовых подшипников. Это опасно тем, что они попадут в корпус коробки, а оттуда, вместе с маслом, под напором, поднимутся к шестеренкам и выведут агрегат из строя. Тогда придется менять не только ШРУС, но и коробку, что гораздо дороже, дольше и сложнее.
Еще более печальный сценарий развития событий при езде с хрустящим ШРУСом: внезапное заклинивание. Это весьма частое последствие легкомыслия водителя, которое может произойти на любой скорости и в любом месте. Представьте сами, что произойдет с автомобилей, водителем, пассажирами и другими участникам движения, если колесо машины заклинит на скорости 80, 100, 150 км/час?
Вывод может быть только один: следите за состоянием гранаты – проверяйте и своевременно меняйте пыльники, прислушивайтесь к звукам, исходящим от колес и не затягивайте с заменой ШРУСа, если таковая необходимость заявит о себе.
Что такое ШРУСы и в чём их опасность
Многие современные автомобилисты никогда не слышали о существовании в их машине загадочных деталей, именуемых ШРУСами. Те же, кто с ними знаком, наверняка уже успели потратить внушительную сумму на ремонт или замену этих компонентов. Рассказываю об устройстве хитрых и чрезвычайно важных элементов автомобиля и раскрываю секреты долгой и беспроблемной эксплуатации «гранат».
Бывалые автомобилисты частенько используют альтернативное название этих деталей — «гранаты». Разумеется, неспроста: если в автомобиле есть граната, рано или поздно она обязательно взорвётся!
Шутки шутками, а доля истины в этом, конечно же, есть. ШРУС — аббревиатура, переводящаяся как «шарнир равных угловых скоростей». Именно эти детали на абсолютном большинстве переднеприводных и на некоторых полноприводных автомобилях с независимой подвеской занимается передачей крутящего момента от двигателя на ведущие колёса. ШРУСы позволяют не просто приводить колёса автомобиля в движение, но и одновременно управлять ими при весьма компактных размерах и скромной массе.
Передача вращательного момента осуществляется между полуосями под углом, величина которого постоянно меняется. «Гранатами» ШРУСы обыватели называют не только за внешнее сходство с боевым метательным снарядом, но также за непредсказуемость и своенравность: поломка ШРУСа гарантированно обездвиживает автомобиль (если у него нет блокировки межколёсногого дифференциала), притом случается она порой внезапно.
Как устроена «граната»
По принципу действия ШРУС похож на всем известный кардан. Однако такой привод намного более сложен и совершенен.
Дело в том, что карданная передача передаёт крутящий момент несинхронно (один вал вращается равномерно, а другой нет), при этом значительный угол скрещивания сильно затруднён. ШРУСы же безболезненно переваривают углы поворота до 70 градусов относительно оси и обладают при этом огромным ресурсом.
Широким распространением шарниры равных угловых скоростей обязаны популярным ныне переднеприводным автомобилям, а также распространению независимой подвески. Однако впервые созданием этой детали инженеры плотно занялись добрую сотню лет назад.
Конструкция ШРУСов может сильно различаться в зависимости от производителя автомобиля и конкретной модели. Однако принципиальной разницы в работе этой системы нет. С одной стороны вал привода соединяется со ступичным подшипником, а с другой — с дифференциалом, что позволяет передавать крутящий момент от двигателя на ведущие колёса. Наружный ШРУС состоит из обоймы и корпуса, в которых имеются канавки. По ним, в свою очередь, ходят шарики, жёстко соединяющие составные части друг с другом. Наружная «граната» должна передавать крутящий момент без потерь под любыми возможными углами. Внутренний шарнир намного менее подвижен и может поворачиваться лишь на угол до 20 градусов. Как правило, он представляет собой трипоид с роликами на подшипниках, которые ходят по канавкам в ответном стакане. Эта «граната» предназначена, в первую очередь, для компенсации ходов подвески и обеспечения неразрывности вала.
Поскольку ШРУСы относятся к силовым и достаточно нагруженным деталям, они нуждаются в смазке и защите от внешнего воздействия окружающей среды. Для этого вся конструкция закрывается герметичным пыльником (резиновым или пластиковым), набитым смазкой и удерживаемым на валах хомутами. Именно от качества пыльника и его целостности напрямую зависит срок службы «гранат», которые работают в практически никак иначе не защищённых от осадков и дорожной грязи местах.
Почему ломаются ШРУСы
Шарниры равных угловых скоростей современных автомобилей рассчитаны на весь срок службы автомобилей, однако нередко они выходят из строя совершенно внезапно для автовладельца и в самый неподходящий момент. Происходит это как по причинам естественного износа подвижных элементов, так и по вине самих автовладельцев.
В большинстве случаев виновниками проблем становятся негерметичные пыльники — в процессе эксплуатации они покрываются трещинами и получают всевозможные повреждения. В результате дорожная грязь и осадки начинают попадать в подвижные соединения и становятся абразивом. Спустя несколько сотен или тысяч километров пробега с порванным пыльником ШРУС сильно изнашивается и начинает хрустеть (обычно в поворотах), а затем попросту заклинивает или теряет ролики подшипников.
Вторая причина поломки «гранат» связана с неадекватным вождением или неграмотным вмешательством в конструкцию машины. Управляя гражданским автомобилем, стоит помнить, что он не рассчитан на длительные экстремальные нагрузки — резкие старты с пробуксовками и систематические торможения трансмиссией. Старты с вывернутыми колёсами, при которых наружные шарниры частично зажаты, приводят к запредельным нагрузкам на их элементы.
В группе риска оказываются и любители тюнинга, «разгоняющие» мотор автомобиля, но забывающие о том, что штатные приводы и ШРУСы не рассчитаны на передачу дополнительного крутящего момента.
Ремонт ШРУСов трудоёмок и возможен далеко не всегда, даже в случае если на вашем автомобиле всего лишь повреждён один из пыльников. Как правило, производитель изначально не закладывает в конструкцию возможности ремонта — весь приводной вал заменяется на новый. Нетрудно догадаться, что удовольствие это весьма недешёвое и хлопотное.
Но это лишь полбеды. На некоторых автомобилях при сильном износе или поломке трипоида роликовые подшипники теряют иголки, которые попадают в картер коробки передач, где поднимаются вместе с маслом и перемалываются шестернями. Нередко при этом ремонт автомобиля становится попросту нецелесообразным — проще и дешевле приобрести другой.
Довольно часто изношенные ШРУСы попросту заклинивают, что приводит к внезапной поломке полуоси и невозможности дальнейшего движения. И хорошо, если это случается не во время пересечения оживлённого перекрёстка. Такая ситуация чрезвычайно опасна!
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. При появлении характерных хрустов не стоит откладывать ремонт в долгий ящик — скорее всего, «вылечить» такой привод уже не получится.
Потрещал – и хватит: что такое ШРУС, почему он ломается и как его проверить?
Есть в русском языке слова, которые никак не даются многим авторам в Интернете. Чего тут только не встретишь: и «подшибник», и «клейма», и «саленблок», и «кювейт», и – совершенно внезапно! – «шруз». Откуда взялся этот «шруз»? С ним-то как раз всё просто: это шарнир равных угловых скоростей, сокращённо – ШРУС. Что же, видимо, есть необходимость рассказать о нём подробнее.
Ты – туда, я – сюда
Нет совершенства в этом мире, и автомобиль – не исключение. Он никогда не ездит по абсолютно ровной дороге по абсолютно прямой линии. При поворотах разницу в угловых скоростях внешнего и внутреннего по отношению к центру кривой колёс призван компенсировать дифференциал. С его помощью одно колесо может крутиться быстрее или медленнее второго колеса на одной оси. Но этого недостаточно.
На переднеприводном автомобиле ведущие колёса не только поворачиваются, но и ходят относительно оси коробки передач в зависимости от рельефа дороги. С такой свистопляской дифференциал не справится – тут нужно обеспечить не только равномерную и непрерывную передачу момента на ведущее колесо, но и сделать этот момент независимым от угла поворота колёс и рельефа местности. А для этого нужны дополнительные степени свободы.
Подробно рассказывать историю разработки ШРУСа не буду, но путь его был не всегда лёгок и удачен. Были попытки собрать нечто похожее из двух сочленённых карданных валов, но получилась тяжёлая и громоздкая штука. Были кулачковые (они же сухариковые) шарниры и кулачково-дисковые. Впрочем, слово «были» не совсем уместно: такие шарниры есть и сейчас, но в легковых машинах их встретить почти невозможно. А вот в грузовых – вполне. Например, на Урале 4320 стоят кулачково-дисковые ШРУСы. Но вернёмся к легковушкам.
Наиболее популярная конструкция ШРУСа – это шариковые шарниры. Существует довольно много их видов (Bendix-Weiss с делительными канавками, Rzeppa с делительными рычажками и т. д.), но наиболее популярные сегодня – это Рцеппа-Лебро с непараллельными делительными канавками. Такие ШРУСы обычно стоят в качестве внешних – тех, что установлены ближе к ступице.
Всего на приводном валу два ШРУСа – внутренний и внешний. Внутренний соединяет коробку передач и вал, внешний – вал и ступицу. А вот в коробке чаще стоит ШРУС другого типа – трипод. Чем отличаются эти шарниры?
В шариковом ШРУСе есть несколько основных деталей: внешний корпус с канавками, обойма и сепаратор. Сепаратор удерживает на обойме стальные шарики, которые перекатываются между корпусом и обоймой. И именно они передают через обойму вращение полуоси (вала) на корпус ШРУСа. А тот в свою очередь имеет свою ось со шлицами, которые вставляются в ответную часть ступицы. И в итоге выходит, что как бы ни было вывернуто колесо, оно постоянно получает момент с привода.
Важно, что этот момент непрерывный. В случае, например, с сочленёнными карданами или триподами вывернутое в повороте колесо получало бы момент рывками, прерывисто. Понятно, что ехать на машине с такой особенностью было бы не очень приятно из-за толчков под нагрузкой в повороте и не очень безопасно из-за скачков в крутящем моменте на колесе (тяга была бы дискретной). При этом чем круче поворот, тем заметнее было бы биение.
Наконец, у шарикового ШРУСа есть ещё одно важное преимущество перед остальными: он работает при довольно большом угле поворота – до 70 градусов. Именно поэтому его ставят в качестве внешнего шарнира приводного вала: ступица отклоняется от оси приводного вала намного больше, чем вал от оси коробки передач. И как раз по этой же причине в качестве внутреннего ШРУСа обычно используют трипод, который теоретически надёжнее шарикового шарнира, но не способен работать при больших углах поворота. Его предел – это всего 18 градусов.
Устроен он по похожему принципу, что и шариковый шарнир, но с одним исключением: между обоймой и корпусом бегают три ролика (подшипника), а не шесть (обычно) шариков, как в шариковом ШРУСе.
У трипода есть одно очень важное преимущество: наличие небольшого свободного хода – осевого перемещения. Это очень важно, потому что без этого свободного хода привод вылетел бы из коробки на первой же яме. Дело в том, что при перемещении колеса изменяется общая длина привода от коробки до ступицы, а небольшое осевое перемещение внутри трипода способно его компенсировать.
Таким образом, схема приводного вала с шариковым шарниром снаружи и триподом внутри получается наиболее предпочтительной: именно эта комбинация способна не только обеспечивать его подвижность ведущего колеса относительно коробки передач, но непрерывно передавать момент на колесо вне зависимости от его поворота и перемещения относительно горизонтальной плоскости.
К сожалению, как и любой другой механизм, ШРУС не вечен. Когда-то ему приходит конец, и его приходится менять. Как понять, что этот печальный день настал, и как этот день оттянуть?
Гонки, грязь и безответственность
Трипод в коробке разваливается намного реже. И не всегда даже понятно, что с ним что-то не так. Да, если весь привод вылетел из коробки, всё сразу становится очевидно. Но иногда у него просто от старости и неизбежного износа растёт люфт. И в этом случае признаки поломки будут не такими очевидными. Чаще всего износ трипода проявляется вибрацией на определённых скоростях, и поиск причины может очень затянуться. Про существование трипода вспоминают слишком поздно. К этому времени у несчастного автовладельца на машине уже отбалансированы и намертво затянуты колёса, проверены тормозные суппорты и диски, переставлены местами шины, заменен подвесной подшипник привода, если он есть… А вибрация после всего этого остаётся на месте. Вот он, повод проверить трипод.
Кстати, похожая вибрация будет и при искривлении вала привода. Погнуть его сложно, но возможно.
Внешний ШРУС, прозванный за характерную форму «гранатой», выходит из строя чаще, чем трипод. И причин для его поломок больше – тут виноваты не только старость и износ.
Наиболее частая причина поломки ШРУСа – это повреждение его пыльника. Внутри пыльника набита смазка, без которой шарнир работать долго не может. Точнее, он без неё работать не может совсем, поэтому порванный пыльник – это почти приговор ШРУСу. Очень важно периодически заглядывать под машину и проверять состояние пыльников. Если он в грязи и масле – нужно срочно ехать на его замену. Иногда можно успеть спасти шарнир. А при каждой возможности пыльник желательно осматривать внимательно: трещины и потёртости на нём недопустимы.
При замене пыльника тоже есть свои тонкости. Многие сталкивались с тем, что пыльник может стоить слишком дорого, особенно учитывая, что это просто резинка с хомутиками. Естественно, возникает желание найти что-нибудь подешевле. На форумах часто попадаются темы вроде «подходит пыльник от Нивы», «поставил в 100500 раз дешевле от восьмёрки» и тому подобное. Ну, если прямо уж совсем подходит от Нивы, то можно и рискнуть. Но чаще бывает, что подходит с некоторыми допущениями: тут надо подтянуть, тут немного болтается, но «в общем» подходит. ШРУС – не судебный пристав, и на компромисс он не идёт. Если что-то не подходит, лучше ставить оригинал (или качественный аналог от нужной машины). Конечно же, при замене пыльника нужно обратить внимание на состояние смазки. Наличие грязи там недопустимо, отсутствие смазки – тем более. И не стоит забивать в ШРУС литол – для этого есть специальные смазки.
Вторая причина умереть обусловлена конструктивной особенностью шарикового ШРУСа. При разгоне по прямой момент на колесо передают все шесть шариков шарнира, а при вывернутых на большой угол колёсах – два шарика. Так что «газ в палас» в поворотах изнашивает ШРУС очень быстро. Если хочется продлить ему жизнь, про подобный манёвр лучше забыть.
Вот эта особенность – умирать под большой нагрузкой с вывернутыми колёсами – и легла в основу поиска неисправности внешнего ШРУСа. Способ старый, но вполне эффективный: выворачиваем колёса и давим газ. Слышен хруст или щелчки при повороте направо – меняем правый внешний ШРУС, налево – левый. Иногда возникает желание отложить эту работу, но я бы не советовал. Да, если чуть-чуть щёлкает, ШРУС ещё может проехать довольно много. Но не всегда. Теоретически ничего ему не мешает развалиться при первом же старте от светофора, так что лучше с ремонтом не затягивать.
При такой диагностике следует обратить внимание на одну особенность: в силу своей конструкции иногда может щёлкать и трипод. Обычно щелчок заметен при переключении первой передачи после задней или задней после первой (или любой другой, но вперёд). Небольшой люфт в триподе есть всегда, и пока он выбирается, трипод может тихонько щёлкнуть (именно щёлкнуть, а не стукнуть). Это нормально, паниковать рано.
Опытные механики могут посоветовать подёргать приводной вал рукой и посмотреть, будет ли люфт. Без подъёмника это делать проблематично, а без опыта – часто бесполезно. Хотя в одном они правы: заметный люфт во внешнем ШРУСе должен вызвать настороженность.
Ну и последнее: вал крутится, а машина стоит на месте. Всегда ли виноват ШРУС? Нет, не всегда. Бывает, что у старых валов корродируют или срезаются шлицы (почему-то этим частенько грешат старые «корейцы»). В этом случае тоже придётся менять ШРУС, потому что вал – это часть его корпуса.
А закончу всё-таки оптимистично: здоровье ШРУСов большей частью зависит от владельца автомобиля. Не будет чрезмерно беспощаден при стартах на поворотах, будет следить за пыльниками – и ресурс этого узла может перевалить и за 200, и за 300 тысяч километров (сейчас их делают качественно, это не «гранаты» на старых «девятках»). Так что спасение ШРУСа – дело рук водителя. И, наверное, это хорошо.