Чем является шаровая опора и зачем она нужна в подвеске авто

Механические узлы современного автомобиля насыщены всевозможными узлами, обеспечивающими комфортную и безопасную езду. От старых к новым моделям машин большинство деталей модернизируется, подвергается усовершенствованию. Используются прогрессивные материалы и технологии изготовления. Одним из важных элементов в подвеске, которым конструкторы и инженеры уделяют значительное внимание при проектировании автомобиля, является шаровая опора. От качества её изготовления, особенностей конструкции и возможных неисправностей зависит безопасность водителя с пассажирами и окружающих участников дорожного движения.

Зачем нужна шаровая опора

Обычно, что такое шаровая опора в машине, начинающие автомобилисты узнают у более опытных коллег, когда проявляются косвенные признаки неисправности подвески. Могут в области колеса возникать посторонние шумы или имеются другие факторы. У автомобиля такой элемент как шаровая опора располагается не только ближе к колесу. Аналогичные соединения могут встречаться в разных частях легковушки:

• в рулевой трапеции;
• на рычагах развала;
• в области крепления газовых упоров капота и пр.

Фактически по смыслу более правильное название блока – шаровый шарнир. Когда узел так называется, то понятна его суть.

Важно! Основной задачей шаровых опор является обеспечение свободы перемещения каждому из колес в горизонтальной плоскости, блокируя одновременно свободы в вертикальной плоскости.

Чтобы понять, какое количество опор установлено, необходимо учитывать тип подвески. Фактор влияет на то, сколько шаровых инженеры внедрили в свое детище. Наиболее простые MacPherson подвески обходятся двумя штуками, которые расположены снизу. Увеличение количества рычагов влечет за собой рост числа шарниров. В двухрычажных системах предусмотрена установка узла как снизу, так и сверху. В таких немецких марках как Audi или Volkswagen с одной стороны на колесо может приходиться до пяти шаровых опор. Ещё несколько десятилетий назад предшественниками сферических элементов являлись шкворневые аналоги. Это были более тяжёлые изделия, нуждающиеся в регулярной смазке. Принцип работы их предполагал возможность поворота лишь в одной оси, что отрицательно было для управляемости. Работают в процессе эксплуатации шаровые опоры таким образом, что принимают на себя воздействие от ударов неровностей дороги. Это создаёт огромную нагрузку на металлическое изделие. Однако инженеры не стремятся делать шаровую с максимальной прочностью, придав ей такую форму, чтобы при необходимости её было легко заменить, отвинтив несколько болтов. Узел превратился в расходник.

Классическая конструкция шаровых

Стандартное устройство шаровой опоры предполагает наличие основных составных частей:

• металлический корпус;
• палец с шаровой головкой;
• поджимная пружина;
• гофрированный прорезиненный пыльник.

Внутрь на заводе-изготовителе набивали достаточное количество смазочного материала. Качественной смазки хватало на длительный пробег. При каждом ТО механики должны проверять сохранность пыльника и качество/объем смазочного материала, а по необходимости с помощью масленки нужное количество допрессовывается. В поздних моделях часть металлических изделий заменена была на пластиковые аналоги. Также внутри теперь не находятся пружины (от них избавились за ненадобностью). Сферическая головка пальца теперь обкатывается в полусфере из вкладышей. В современных моделях последние изготавливают уже не из пластика, а более выносливого и прочного нейлона. Производители стали выпускать два типа шаровых, поэтому опоры бывают обслуживаемые и необслуживаемые. На большинстве новых машин находится второй тип узла. В нем отсутствует возможность разборки и встроена масленка для добавки смазки. Иногда встречаются промежуточные типы, относящиеся к неразборным вариантам конструкции, но обладающие масленкой.

Способы крепления

Основные отличия между современными сферическими шарнирами заключаются не столько в конструкции, сколько в способах крепления. Это связано с затратами трудоемкости при обслуживании, замене. Наиболее оптимальным вариантом, приемлемым для автовладельца, принято считать фиксацию корпуса шарнира к рычагу подвески за счет резьбового или заклепочного соединения. Способ позволяет при необходимости быстро демонтировать изношенный узел.

Позже от подобного способа производители стали отказываться в пользу интеграции рычага в подвеску. Данная конструкция имела недостаток, так как приходилось менять рычаг в сборе, даже если он не изношен. Преимущество заключалось в облегчении конструкции. Хотя есть мнение, что подобную систему пролоббировали маркетологи в угоду увеличения прибыли от продажи запчастей, ведь требуется менять рычаг в сборе. Некоторые автопроизводители пошли на компромисс и отказались от жесткой фиксации к рычагу. Альтернативой выступило стопорное кольцо. Опору лишь впрессовывали в рычаг. Примерами служат автомобили Jeep Patriot либо Opel Zafira C. В таком случае для замены потребуется пресс или иной тип силового воздействия.

Фиксация на поворотном кулаке

Если опора располагается на рычаге, то ее могут крепить к поворотному кулаку. Такие особенности характерны для шаровой на рычаге. Конструкция может иметь три варианта:

• резьбовой палец соединяется и крепится гайкой, которую необходимо шплинтовать;
• для крепежа используется самоконтрящаяся гайка, в которой имеется внутреннее стопорное кольцо;
• установлен стяжной болт, который встречается редко, например, на Hyundai Santa Fe с 2006 г.

Последний пункт является менее приемлемым, так как при поломке и необходимости в замене, может оказаться, что резьбы закисли. Негативным фактором служит необходимость в специальном клине, применяемом для разжатия концов кронштейна кулака, где зафиксирован палец шаровой. Порой даже в замечательных конструкциях подвески немецких машин прикипевшие болты создают много трудностей во время разборки. Спасти ситуацию не удается нагревом кулака или заморозкой болта. Даже десятитонное усилие от гидравлического пресса не позволяет выпрессовать болт. Приходится расставаться, например, владельцам Audi A6 с суммами эквивалентными 400-500 долларам. В отдельных случаях инженеры переносят шарнир на поворотный кулак от рычага. Хотя подобное решение не добавляет ремонтопригодности. Тогда есть несколько способов фиксации:

• крепеж болтами;
• запрессовывание;
• в кронштейне кулака применение стяжного болта.

В каждом случае имеются как достоинства, так и недостатки.

Пыльник

Обязательным атрибутом главного шарнира подвески является пыльник. Используется он как на съемных, так и на несъемных конструкциях. Деталь относится к заменяемым. Контролировать его состояние специалисты рекомендуют не реже, чем через 10-15 тыс. км. пробега. Своевременная замена износившегося пыльника поможет сэкономить на ремонте/замене всей шаровой. В его задачу входит блокирование проникновения к трущимся поверхностям влаги, пыли и грязи, способствующим быстрому износу металлических деталей.

Возможные неисправности шаровой опоры

Выявить самостоятельно признаки износа шаровой опоры сможет даже начинающий автомобилист по косвенным признакам. Необходимо обращать внимание ан поведение автомобиля во время поворота. Когда водителю приходится прилагать особые усилия либо проявляется характерный звук (скрип), то высока вероятность поломки шаровой. Дополнительным негативным признаком служит проявление стука во время езды машины с небольшой скоростью по неровной поверхности. Рекомендуем провести диагностику, когда заметны такие симптомы износа, как неустойчивость передних колес и их виляние в стороны в процессе прямолинейного перемещения. К признакам выработки шаровой опоры многие специалисты относят неравномерность износа шин автомобиля.

Как самому на автомобиле проверить шаровую опору

Продлить рабочий ресурс для шаровых опор помогает правильная их эксплуатация и своевременный уход. Обычно ресурс современных сферических шарниров у машин в зависимости от марки достигает 30-100 тыс. км. пробега. В зону риска с преждевременными поломками могут попадать автомобили, обладающие критериями:

• на шаровой разорван пыльник;
• машина часто ездить по некачественной дороге;
• узел имеет недостаточный объем смазки;
• пальцы шарнира стерлись, появился зазор, приводящий к разбалтыванию.

Для проверки состояния шаровых опор потребуется подъемник либо домкрат. После поднятия авто тестируемое колесо должно иметь возможность свободно вращаться. Автомобилист берется за верхний и нижний край колеса и слегка покачивает в вертикальной плоскости. Можно просить помощника, чтобы он слегка проворачивал руль. Выработку удастся услышать при определенном положении колеса. Однако люфт в некоторых случаях является следствием недостаточного затягивания либо поломки подшипника ступицы. Также зазор возникает и из-за повреждения сайлентблоков рычага. Потребуется провести дополнительный тест. Используя плоскую часть монтировки, выявляем, необходимо ли менять шаровые. Вставляем ее в просвет между рычагом и поворотной цапфой. Создаем небольшое усилие на рукоятку и следим за узлом. При наличии исправного шарнира люфт будет отсутствовать. Негативными факторами окажутся постукивание и щелчки, возникающие в процессе нажатия на ручку.

Вывод

Научившись самостоятельно диагностировать неисправности шаровой опоры, автовладелец обезопасит себя в пути. Также по возможности требуется своевременно добавлять смазку под пыльник или проводить полную замену узла.