Устройство шаровой опоры. как она работает и где находится в автомобиле. все по полкам

Как определить неисправность шаровой

Оптимальным вариантом станет посещение автосервиса, где есть необходимое оборудование и специалисты. Правда, не всех такой вариант устраивает, ведь каждый раз надо платить за услугу — за диагностику шарнира берут мало, но по карману россиян с низким достатком, это бьет все равно.

Второй способ, как определить износ — прослушать самому, как реагирует на раскачку шаровая. В этом деле нужен помощник, который будет раскачивать машину из стороны в сторону, перпендикулярно движению. Вы же должны прислушаться к стукам и определить, откуда они идут.

Еще как можно понять, что пора менять шаровую опору: поддомкратить автомобиль, выжать тормоз и начать качать колесо от себя и на себя. Стуки укажут на проблему с опорой. Также можно использовать монтировку. Автомобиль опять поднимается на домкрат, после чего плоский конец монтажной лопатки помещается между осевой цапфой и рычагом. Помощник вращает руль, вы давите на ломик, и люфт сам дает о себе знать.

Проверка шаровой опоры

Теперь вы узнали, как определить неисправность, что не мешает вам регулярно проверять шарнир на исправность. Если не получается, тогда обратитесь в СТО к профессионалам.

Интересные факты

С этим загадочным и впечатляющим явлением связано множество интересных фактов:

1. В мире существует сотни тысяч фотографий обычных молний, а шаровых – не более 80.
2. Очевидцы видели шары красного, голубого, черного, белого, оранжевого, даже зеленого цвета.
3. Форма объекта бывает не только сферической, но и яйцевидной, грушевидной, цилиндрической, кольцевидной, с одним или несколькими хвостами.
4. Чаще всего шары влетают в жилище через печь, камин, розетку, форточку, дверь. Но следует знать, что шаровая молния проходит через стекло. Поэтому закрытое окно – не помеха. Были случаи, когда горящая сфера плавила оконное стекло, после чего оставалось круглое отверстие с безупречно ровными краями.
5. Среди шаровых молний встречались «великаны» до 5 м в диаметре.
6. Издаваемые трески и писки негативно влияют на радиоволны, создают помехи в эфире.
7. Запах огненного шара – либо серный, либо окись азота.
8. Тело людей, умерших от удара молнии шарообразного типа, долго не разлагается. Есть мнение, что под воздействием загадочного природного объекта все процессы в организме, включая разложение, останавливаются.

Опора шаровая: как устроена и работает

Начнем с того, что есть определенный набор жестких требований касательно положения колес относительно дорожного покрытия

Что касается управляемых колес, также предельно важно обеспечить возможность маневрирования

Если просто, колеса должны быть надежно закреплены и одновременно должна быть реализована легкость и эффективность рулевого управления. При этом именно шаровая опора позволяет поворачивать колеса и соединяет ступицу управляемого колеса с рычагами подвески.

Если рассматривать историю создания, шаровые опоры были созданы в качестве альтернативного решения в целях замены шкворневого механизма. Изначально такие опоры стали элементами передней подвески для обеспечения поворота колеса вокруг вертикальной оси.

При этом конструкция шаровой опоры после ряда доработок достаточно давно остается неизменной. Если первые версии были двумя штампованными частями корпуса, которые соединялись точечной сваркой, далее была разработана литая опора с резьбовой крышкой. Также шаровые бывают обслуживаемыми и не обслуживаемыми.

Сегодня наиболее распространена конструкция не обслуживаемой шаровой опоры. Такое решение включает в себя:

• палец с шаром;
• резьба;
• корпуса со сферической выемкой;
• пыльник;

Пыльник создан для защиты от влаги и грязи, надевается на палец и предотвращает попадание воды и абразива внутрь корпуса шаровой, который заполнен специальной смазкой. Функционально шаровые шарниры обеспечивают в момент вертикального перемещения колеса фиксированное положение в горизонтальной плоскости.

Это возможно благодаря тому, что шаровой палец может вращаться в корпусе и раскачиваться на определенные углы. Получается, шаровая это деталь, которая в плоскости крепления обеспечивает как линейные, так и вращательные перемещения пальца.

С учетом нагрузки и особенностей работы, шаровые изготавливаются из стали. Также для снижения трения рабочих поверхностей сферическое углубление корпуса имеет особое покрытие из пластика или полимера.

Однако есть шаровые опоры, где такого покрытия нет (преимущественно на старых импортных авто, а также отечественный автопром). Причина – если на модели стоят разборные шаровые опоры, люфты в них можно устранить путем подтяжки крышки.

По способу крепления шаровых можно выделить два типа:

• шаровая крепится болтами к рычагу;
• шаровая запрессована в рычаг или является единым целым с узлом;

В первом случае если шаровая выйдет из строя, деталь, закрепленная болтами, меняется на новую. При этом фиксация осуществляется все теми же болтами. Во втором случае необходима замена рычага подвески с шаровой опорой в сборе.

Само собой, второй вариант более дорогой, так как кроме шаровых, которые быстро выходят из строя, приходится менять и сам рычаг (зачастую, находящийся в хорошем состоянии). Такая конструкция в большей степени характерна для немецких и японских авто.

На практике, запрессованные в рычаг шаровые служат дольше съемных, однако о существенном увеличении срока службы говорить нельзя. Дело в том, что шаровая находится под большими нагрузками (масса авто опирается на небольшую площадь поверхности шара).

Если к этому добавить пассажиров, грузы и удары при езде, нагрузка увеличивается значительно. По этой причине, если нужна шаровая опора на ту или иную модель машины, при выборе лучше отдавать предпочтение только дорогому оригиналу или решениям, близким по качеству. Это значит, что следует сразу отбрасывать дешевые предложения и аналоги.

Зачем нужна шаровая опора

Шаровая опора – это, конструктивно, не что иное, как шарнир, которым ступица колеса крепится к рычагу подвески. Главная ее задача – давать колесам свободу перемещения в горизонтальной плоскости и исключать – в вертикальной. Вообще, шаровые шарниры используются далеко не только в опорах ступиц – их можно встретить и в развальных рычагах, и в рулевой трапеции, и даже в креплении газовых упоров капота.

Но до определенного времени вместо подвижных шаровых шарниров на поворотных колесах использовали шкворневый шарнир – тяжелый, требующий периодической смазки, а главное – обеспечивающий колесу только свободу поворота по одной оси, что негативно сказывалось на управляемости.

Конструкторы понимали, что шаровая опора будет принимать каждый удар от дороги, потому работа на износ станет колоссальной. Делать деталь с особо прочным алмазным напылением смысла не было, потому ее сознательно превратили почти в расходник. С тем, чтобы в случае чего, можно было без проблем, отвернув пару болтов и гайку, заменить новой.

Конструктивные особенности

Если разобрать старую, изношенную шаровую опору, то можно увидеть несколько элементов:

• торчащий из корпуса стержень с резьбой и поперечным отверстием на конце – палец. Он изготовлен из высокопрочной стали, шаг резьбы очень мелкий;
• на палец одета защита из резины – пыльник, имеющая в нижней части металлическое кольцо для плотного прилегания к основанию. Она защищает шарнир от попадания сторонних предметов, воды, грязи, дорожной пыли;
• палец соединен с шаром, это одна неразъемная запчасть;
• вокруг шара расположены пластиковые вкладыши. Они фиксируют его положение, устраняют зазоры, обеспечивают необходимое перемещение, повороты;
• шар, вставлен в корпус шаровой опоры. Для крепления к рычагу имеется три отверстия. Если модель обслуживаемая, то в нее снизу вкручивают масленку для добавления смазочного материала.

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.

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.

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.

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.

Замена

Заменить нижнюю шаровую опору передней подвески под силу даже начинающему автолюбителю. Рассмотрим процесс замены на примере автомобилей ВАЗ.

Готовимся к работе

Для работы нам потребуются:

• баллонный ключ;
• щетка по металлу;
• домкрат;
• ВД-40;
• торцовый и накидной ключи на 13;
• ключ рожковый на 22;
• раздвижные пассатижи;
• съемник шаровых опор.

ВНИМАНИЕ! Съемник шаровых опор стоит не дешево, но он существенно упрощает и ускоряет процесс замены

Эксперты рекомендуют использовать шаровые опоры , «Белмаг», «Белебей», «Кедр», Trek TRS Sport, которые продаются в комплекте с крепежом или без такового. Набор с крепежом стоит дороже, но и работать с ним удобнее. В этот набор, помимо шаровой опоры, входят гайка шарового пальца и три болта с гайками и граверами.

СПРАВКА. Верхние и нижние усиленные шаровые опоры внешне очень похожи друг на друга. Поэтому производители выбивают на них буквы «В» — верхняя и «Н» — нижняя

Перед установкой необходимо проверить наличие смазки под пыльником опоры. Если ее нет – добавляем, но без фанатизма, поскольку от избытка смазки пыльник может быстро порваться.

Ход работы

Подставляем под задние колеса антипокатные упоры, ставим автомобиль на передачу и на ручник. Ослабляем колесные болты, поднимаем автомобиль с помощью домкрата, окончательно откручиваем болты и снимаем колесо. Под кузов автомобиля устанавливаем страховку, для этого подойдет снятое колесо или деревянный брусок.

Если меняем левую опору, то выкручиваем рулевое колесо в крайнее левое положение, если правую опору – то в правое. Теперь берем щетку по металлу, очищаем шаровую и обрабатываем ее ВД-40 или тормозной жидкостью.

Берем в руки ключ на 22 и откручиваем гайку шарового пальца. Из-за особенностей конструкции поворотного кулака полностью открутить гайку не получится. С помощью ВД-40 обрабатываем резьбу шарового пальца и гайку. Закручиваем гайку и снова обрабатываем ее ВД-40. Циклы «открутил – полил ВД-40 – закрутил» повторяем до тех пор, пока гайка не начнет откручиваться без усилий.

Если замена производится без съемника для шаровых опор, то берем наставку из мягкого металла, кувалду и начинаем с силой бить по проушине поворотного кулака. Как правило, для распрессовки шаровой опоры достаточно нескольких сильных ударов. Если распрессовки не произошло, нужно терпеливо постукивать проушину до тех пор, пока усилия не увенчаются успехом. При наличии съемника демонтаж нижней шаровой опоры значительно упрощается и ускоряется.

После распрессовки пальца откручиваем крепежную гайку. Если гайка откручивается плохо, применяем схему «Открутил – полил ВД-40 – закрутил». После того, как гайка демонтирована, вооружаемся ключами на 13 и откручиваем болты, с помощью которых шаровая прикреплена к рычагу. Снимаем опору.

Очищаем нижний рычаг от грязи, осматриваем место посадки опоры на рычаге на предмет разломов и трещин. Если рычаг поврежден, то его следует заменить. Если все в порядке, значит устанавливаем новую опору, смазываем палец литолом, нигролом или моторным маслом и собираем детали в обратной последовательности.

Как проверить исправность нижней шаровой

Проверить нижние шаровые можно так само как и в случае с верхними, но результат будет намного эффективнее если задействовать монтировку и установить машину на эстакаде или подъемнике. Нужно просовывать монтажку между цапфой и рычагом, чтобы разгрузить шаровую опору и проверить возможность ее движения. Приведенные ниже методы проверки подходят для проверки однорычажной системы.

Проверка нижних шаровых на подъемнике

Проверка шаровой видео инструкция

Так, для проверки нижней шаровой в однорычажной системе подвески необходимо использовать домкрат и монтировку. Машину желательно загнать на эстакаду (смотровую яму) либо на подъемник с тем, чтобы было удобнее выполнять диагностику. Алгоритм проверки в данном случае будет следующим:

• Установить машину на эстакаду (с установкой на ручной тормоз) либо на подъемник.
• Если используется смотровая яма или эстакада, то необходимо воспользоваться домкратом, в частности, вывесить то колесо, опора которого проверяется. Подъемник с машиной, естественно, нужно поднять до удобной высоты.
• Аккуратно, таким образом, чтобы не порвать пыльник (его тоже нужно будет проверить) заложить плоский конец монтировки между проушиной поворотного кулака (цапфа) и рычагом опоры.
• Далее нужно аккуратно покачать монтировкой вверх и вниз таким образом, чтобы разгрузить и вновь загрузить проверяемый шарнир. То есть, шаровой палец будет двигаться в вертикальном направлении.
• Если шарнир исправен — люфта под монтировкой быть не должно. Если он есть — его сразу будет видно на глаз и даже ощущаться на ощупь. Наличие люфта — прямое указание на то, что шаровая опора пришла в негодность и требует замены.

Проверка нижней шаровой опоры на машине без подъемника

Метод проверки шаровой без подъемника можно осуществить с помощью дополнительного упора, наподобие пенька, способного выдержать массу автомобиля либо подобной конструкции.

Так, вначале надо поддомкратить испытуемое колесо, после чего под шаровую поместить упор таким образом, чтобы нагрузить шаровую опору. Если она находится в относительном порядке, то колесо автомобиля останется в подвешенном состоянии и будет беспрепятственно вращаться, не издавая посторонних стучащих звуков. Если при вращении колеса в нем чувствуется биение и стук — значит, шаровая опора вышла из строя и подлежит замене.

Читать также: Масло репсол 10w 40 отзывы

Конструкция подвески некоторых автомобилей еще предусматривает и наличие диагностического отверстия, специально сделанного для измерения расстояния от поверхности шаровой опоры до основания пальца. Однако при этом необходимо знать допустимые значения соответствующих расстояний. Их можно узнать из технической документации. Расстояние проверяется измерительными приборами. Наличие указанного отверстия значительно упрощает процесс диагностики шаровой опоры на износ своими руками без каких либо приспособлений.

Последствия поломки

Выход из строя трущихся поверхностей происходит постепенно, при возникновении дефектов – быстрее

Ездить можно, но с большей осторожностью. При появлении любой неполадки, тем более в системе управления, рулевых наконечниках, единственное средство обеспечения безопасности – ее устранение

От увеличенного зазора страдают другие элементы. В конечном итоге ремонт обойдется дороже.

Самая большая опасность может случиться тогда, когда палец просто вырывает из корпуса. Чаще всего это происходит на повороте, при попадании в глубокую яму. Колесо подворачивается, его может даже оторвать, кузов падает днищем на дорогу, деформируется, ломается вся передняя часть. Последствия зависят от скорости перемещения. В любом случае стоимость восстановления превышает стоимость опорной запчасти.

Назначение и конструкция

Шаровая опора автомобиля – это шарнир, в основании которого находится шар. Он помещен в специальный вкладыш, как сустав человеческой рукой. Так же как с рукой, сустав позволяет двигать в разных плоскостях, шаровый шарнир дает возможность колесу поворачивать, сохраняя его положения в горизонтальной плоскости.

Он находится в месте крепления рычага подвески к ступице колеса. По сути, шаровая опора и есть тем крепежным элементом, который соединяет эти подвижные детали. В некоторых моделях, это больше относится к отечественному автопрому, их две на одно колесо. В иномарках – по одной.

Рассмотрим конструкцию автомобильной шаровой опоры:

1. Пыльник – он защищает механизм от попадания в него пыли, грязи, воды и других дорожных предметов
2. Палец – металлический стержень, фиксирующий ступицу колеса к шарниру
3. Шар – он и палец единое целое. Позволяет колесу беспрепятственно перемещаться в нужном направлении. Шар свободно вращается в обойме вкладыша
4. Пластиковый вкладыш. Он «обволакивает» шар шарнира, фиксирует его, исключая люфт и свободное перемещение в корпусе опоры.
5. Корпус. В нем находится внутренняя часть конструкции: обойма с шаром. Эта часть шарнира крепится болтами к рычагу подвески.

Таким образом, шаровая опора закрепляется, «впрессовывается» пальцем (металлическим стержнем) в посадочное место поворотного кулака, фиксируется на нем шайбой или шплинтом, корпусом крепится к рычагу. Только благодаря ней держится колесо на подвеске в определенном положении, автомобиль может беспрепятственно преодолевать неровности дороги и одновременно поворачивать. Наглядно посмотреть, из чего устроен шаровой шарнир автомобиля и как он работает можно на видео.

Видео, что внутри шарового шарнира – разборка корпуса и обзор ее внутренних компонентов:

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.

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.

Конструкция шаровых

Изначально опора представляла из себя корпус, в который установили шаровый палец и поджали через металлическую пластину пружиной, а сверху накрыли пыльником. Дабы палец не износился через два дня, заложили смазочный материал и дали указание всем, кто занимается обслуживанием, регулярно проверять и заменять смазочный материал в корпусе, запрессовывая его через масленку.

Затем наступила эра пластика, и из конструкции ушла пружина. Шаровая часть пальца была помещена в полусферу, образованную вкладышами из вышеупомянутого материала. С тех пор, по сути, конструкция не изменилась, единственно, пластик был заменен на более износостойкий нейлон.

Шаровые опоры разделились на обслуживаемые и необслуживаемые, то есть с масленками и возможностью разборки и без, соответственно. Но чем ближе к настоящему десятилетию, тем меньше использовались разборные опоры. Отголоском эпохи остаются шаровые опоры с масленками, для закладки смазочного материала, но почти на всех машинах давно ставят необслуживаемые опоры.

Можно ли ездить с неисправной шаровой

Таким вопросом наверняка задается практически каждый автолюбитель, впервые столкнувшийся с проблемой. Первое время, если износ детали не очень сильный, а неисправность вы только диагностировали, использовать автомобиль в крайних случаях можно. Главное — соблюдать скоростной режим и избегать ям на дороге.

Чем чаще вы садитесь за руль неисправной машины, тем больше усугубляете положение. Запомните, чем чревата поломка шаровой опоры прямо во время движения:

• вам придется вызывать эвакуатор,
• вы создадите аварийно-опасную ситуацию,
• вы рискуете жизнью и своим имуществом.

Именно поэтому лучше обратиться к специалистам заранее, а также стараться минимизировать воздействие на подвеску автомобиля.