Износ шаровых опор: причины, признаки, последствия
Шаровая опора представляет собой подвижное шарнирное соединение в подвеске автомобиля. Она соединяет ступицу или поворотный кулак с рычагом подвески, позволяя колесу перемещаться в двух плоскостях. Шаровая опора, соединяя подрессоренную массу автомобиля с неподрессоренной и постоянно перемещаясь под разными углами, подвержена значительным нагрузкам.
И как всякий подвижный элемент шаровые опоры, даже самые качественные, имеют строго ограниченный ресурс, который, как правило, указан производителем автомобиля. Однако в силу обстоятельств шаровые опоры подвержены преждевременному выходу из строя. Что же это за обстоятельства?
Почему шаровые выходят из строя?
Причины преждевременного износа шаровых опор могут быть разные. Они зависят от обстоятельств эксплуатации и от автовладельца.
К объективным причинам износа шаровых опор в первую очередь нужно отнести качество дорожного покрытия. Ямы с резкими краями, выбоины в асфальте, крупный щебень, ненормативные стыки бетонных плит или слоев асфальта — эти препятствия создают ударные нагрузки даже при самом «нежном» их преодолении на низкой скорости. Эти ударные нагрузки приходятся и на шаровую опору. Если, что называется, помножить дорожные изъяны на высокую скорость их прохождения, например, связанную с ударами о стыки конструкций при движении по мостам, то износ опор увеличивается еще больше.
Также к внешним факторам можно отнести зимнюю эксплуатацию. Низкие температуры отрицательно влияют на гибкость резиновых пыльников шаровых опор, что приводит к их растрескиванию, а затем и разрушению. Нарушение герметичности пыльника ведет к размыванию смазки шарового пальца, попаданию в шаровой шарнир грязи и чрезмерно быстрому износу. Реагенты и простой песок также ведут к быстрому износу пыльника опоры с вышеуказанными последствиями.
К причинам износа, зависящим от владельца, помимо манеры езды, относятся и изменения относительно заводских параметров ходовой части, которые зачастую вносятся автолюбителями. Применение более тяжелых (широких или высоких) покрышек, колесных дисков с большим вылетом приводит к увеличению неподрессоренной массы и изменению характера движения колеса, что в свою очередь больно бьет по шаровым опорам, приводя к их преждевременному износу. К этому же приводит изменение кинематики подвески относительно штатной: применение более жестких пружин, установка лифт-китов, изменяющих ход подвески — все эти элементы тюнинга негативно влияют на живучесть штатных шаровых опор, не рассчитанных на работу в измененных условиях.
Признаки и последствия
Мы не зря объединили эти два понятия в одном разделе, поскольку очень часто износ шаровых опор дает о себе знать тогда, когда в работе подвески уже происходят необратимые и опасные изменения.
Первый признак проблем с шаровой опорой — это, как правило, звук. Скрип и стук может издавать шаровой палец, условия трения которого в корпусе опоры далеки от идеальных. Например, начинается разрушение полимерного седла. Скрип шаровых опор также говорит о попадании в шарнир посторонних частиц или вымывание смазки. Но, поскольку скрип в подвеске могут издавать и другие элементы (сайлентблоки и втулки), он не является однозначным признаком неисправности именно шаровой опоры.
Второй признак — вибрация колеса и нестабильность траектории автомобиля. При сильном износе шарового пальца в нем появляется люфт, приводящий к произвольному движению колеса относительно элементов подвески. Это перемещение может быть как пульсирующим, выражающимся в стуке и люфте колеса, так и постоянным, из-за чего нарушается правильный установочный угол (сход, развал, кастор) колеса, и машину начинает уводить с прямолинейной траектории. Из-за нарушенного установочного угла колес, помимо прочего, может начаться неравномерный износ покрышек.
Часть последствий износа шаровых опор мы уже описали: и нестабильность траектории машины, и вибрации — все то, что уже само по себе значительно ухудшает управляемость и безопасность. Ну а вишенкой на торте в самых запущенных случаях становится полное разрушение шаровой опоры. Палец ломается либо вырывается из седла, колесо теряет связь с рычагом подвески и выламывается. В большинстве случаев это происходит на ходу, и наши читатели наверняка наблюдали подобные происшествия.
Поэтому пренебрегать регулярной диагностикой подвески нельзя — разрушение шаровой опоры на высокой скорости грозит смертельным ДТП.
Диагностика и профилактика
Визуальная проверка всех элементов подвески при каждом визите в автосервис (даже для смены масла) — залог безопасности. Квалифицированный механик проводит в первую очередь визуальный осмотр: любое нарушение пыльника (трещины и тем более разрывы) становится поводом для замены шаровой. Следующий этап — проверка люфтов шаровых опор. Появление свободного хода говорит о износе и необходимости замены летали.
Мер профилактики преждевременного износа две: аккуратная манера езды (в особенности если дороги вашего региона оставляют желать) и использование качественных деталей. Delphi Technologies как производитель компонентов подвески для многих автопроизводителей применяет ряд технологий для обеспечения долгого срока службы шаровых опор. Использование хлоропренового каучука увеличивает ресурс пыльника шаровых опор Delphi Technologies. Нейлоновое покрытие седла улучшает скольжение и продлевает срок службы узла, чему способствует и закладка высокотехнологичной смазки под пыльник наших шаровых опор. А для того, чтобы отбраковать негодные детали, вся продукция проходит 100 % дефектоскопию (пальцев и седел) и полный цикл жестких испытаний по стандартам автопроизводителя, в том числе тесты на вытягивание и выдавливание под экстремальными нагрузками.
Бережная эксплуатация, своевременная диагностика и установка проверенных запчастей — вот три ключевых условия для долгой и надежной службы шаровых опор на вашем автомобиле.
Доступ к сервису временно запрещён
С вашего IP-адреса одновременно поступает очень много запросов.
Такое поведение показалось подозрительным, поэтому мы временно закрыли доступ к сайту.
Возможно, на вашем устройстве есть программы, которые отправляют запросы без вашего ведома.
Что мне делать?
Напишите в службу поддержки через форму обратной связи.
Подробно опишите ситуацию — поможем разобраться, что случилось, и подскажем, как действовать дальше.
Для чего в автомобиле шаровая опора и почему она ломается
Шаровая опора — один из самых компактных и простых с точки зрения конструкции элементов передней подвески автомобиля. От ее работы зависит плавность хода, маневренность и безопасность водителя и пассажиров. Если шаровая опора выйдет из строя полностью, то колесо попросту выпадет. Хорошая новость в том, что эта деталь не ломается сразу. Значит, при должной диагностике выявить проблему можно заранее.
Эксперт в этом материале: Алексей Абдулин, мастер по ремонту автомобилей онлайн-сервиса для поиска специалистов Профи
Что такое шаровая опора
Шаровая опора — это элемент подвески автомобиля, соединяющий ступицу ведущего колеса с поворотными рычагами. Она позволяет колесам двигаться прямо и поворачивать, избегая движения вверх-вниз. Главная функция шаровой опоры — обеспечить беспрепятственное вращение колес без перемещения по вертикальной оси. У большинства переднеприводных автомобилей как минимум две нижние шаровые опоры, но есть и более сложные конструкции с четырьмя элементами на каждую из сторон. Еще реже их можно встретить в задней части подвески. Благодаря ее работе удается добиться свободы перемещения колес в горизонтальной плоскости, а также мягкой и синхронизированной работы подвески.
До появления шаровых механизмов использовали шкворни — болты с подшипником. В современных машинах предпочтительна мягкая подвеска, которая обеспечивается в том числе за счет шаровой опоры. Сегодня эти детали вне зависимости от марки и модели авто похожи друг на друга. С точки зрения конструкции, это унифицированный узел, отличающийся в основном способом крепления и местом установки. Шаровые опоры делятся на:
- нижние и верхние;
- интегрированные в рулевые рейки (в случае износа меняется весь элемент);
- с креплением к рычагу с помощью болтов (самые простые для демонтажа/установки);
- запрессованные в рычаг (для замены требуется пресс или другое оборудование).
В теории шаровая опора способна служить долго и не требовать замены до 120 тыс километров пробега. Но в зависимости от расположения некоторые из них выходят из строя быстрее, чем другие. Особенно это актуально, если соединение является несущим, например, нижние опоры.
Устройство шаровой опоры
С точки зрения устройства шаровая опора довольно простой механизм, работу которого часто сравнивают с тазобедренным суставом человека. По форме это цельная металлическая сфера со стержнем, помещенная в корпус с полимерной смазкой. Одна часть опоры жестко соединена с подвеской, другая — с подвижным элементом. На большинстве современных авто установлены цельные шаровые опоры, которые состоят из:
- металлического корпуса со сферической выемкой;
- металлического стержня или пальца с шарообразным упором на конце, зажатом в корпусе;
- полимерного вкладыша, расположенного с внутренней стороны сферической выемки корпуса;
- эластичного пыльника со смазкой (резиновая накладка), который защищает опору от попадания пыли и грязи. Пыльник плотно крепится к корпусу стопорными кольцами.
Алексей Абдулин: «Размер шарика или всего элемента шаровой опоры зависит от конкретной модели или платформы. Шарик может быть как 3-4 см на легковом автомобиле, так и сантиметров 6-8 или больше, если это тяжелый внедорожник».
В стандартной легковушке с обычной подвеской установлено по одной шаровой опоре на каждом переднем колесе. В некоторых машинах их может быть в два раза больше, иногда производители снабжают одно колесо тремя конструкциями.
Признаки неисправности шаровой опоры
В случае неисправности опоры появляется ряд характерных и довольно очевидных симптомов:
- Дребезжание, лязг и глухой стук. Шаровые опоры могут издавать всевозможные шумы, которые проявляются в первую очередь во время движения по неровностям, ямам, буграм, «лежачим полицейским» и при поворотах. Как правило, стук не возникает внезапно: проблема усиливается со временем — от едва слышимого постукивания или щелчка до ярко выраженного металлического звука. Если не заменить деталь, со временем шум станет громче и четче. Он особенно заметен, когда вес автомобиля переносится с колеса на колесо, например, при проезде через выбоину.
- Автомобиль тянет в одну из сторон. Обычно проявляется при движении по прямой, особенно если на короткое время отпустить руль, или при торможении. Одновременно водитель ощущает сопротивление, трудность с рулевым управлением или вибрации. Это связано с люфтом в суппорте; симптом ни в коем случае нельзя игнорировать: под нагрузкой деталь может лопнуть.
- Неравномерный износ шин. Главным образом это происходит из-за потери развал-схождения на колесе с неисправной шаровой. Последнее определить на глаз сложно, диагностику проводят на специальном стенде в автосервисе. Если внешние или внутренние края передних колес стираются быстрее, чем остальная часть протектора, велика вероятность, что шаровой шарнир изношен. Когда шина изнашивается по краям, оставаясь целой в середине, проблема не в шаровой опоре, а в недостаточно накачанном колесе.
Алексей Абдулин: «В чем опасность езды на неисправной шаровой? На начальных стадиях может проявляться постукиванием на кочках, дальше — люфтом в рулевом управлении, и вибрациях по всему кузову на скорости выше 30-40 км/ч. Как максимум шаровая может покинуть рычаг, колесо вывернет наружу — произойдут сильные повреждения крыла, рулевой тяги, стойки амортизатора. Могут быть затронуты и посадочные места в кузове».
Причины неисправности шаровой опоры
Какое-то время можно ездить с частично изношенными шаровыми опорами, но это неминуемо приведет к повреждению других компонентов подвески. Полное и внезапное разрушение элемента чревато потерей контроля над автомобилем и аварией. Поэтому, если проблема обозначила себя, то затягивать с визитом в автосервис не стоит. Как и любой другой подвижный механизм, шаровая подвержена естественному износу, но иногда на срок службы напрямую влияют действия водителя. Некоторые из основных причин неисправностей следующие:
Естественный износ. В среднем шаровых без проблемн работают от 50 тыс. до 120 тыс. км. Оригинальные запчасти, как правило, «ходят» дольше, чем более дешевые дубликаты. Когда крепежное гнездо приходит в негодность, увеличивается люфт, снижается фиксация и стержень выскакивает из гнезда. Мастера рекомендуют регулярно проводить визуальный осмотр на предмет разрыва пыльника. Диагностику механизма также проводят на ежегодном техобслуживании или раньше, в зависимости от условий эксплуатации автомобиля.
Высыхание смазки. Так как шаровая это подвижный элемент, то наличие смазки критически важно для ее исправной работы. Чаще всего этот слой стирается по естественным причинам, к этому также приводит разрыв пыльника. Элементы машины требуют ухода: своевременной чистки и смазки по рекомендациям производителя. Ее отсутствие чревато износом, поломками и дополнительными затратами на ремонт машины.
Разрыв пыльника. Своего рода это расходник, и именно он выходит из строя чаще всего. Грязь, пыль, влага и реагенты с дороги постоянно оседают на резинках, разрушая их. Разрыв пыльника приводит к попаданию лишних микроскопических элементов в конструкцию: капель воды, песка и пыли. Неисправность обнаруживается во время визуального осмотра. При своевременной замене пыльника вы предотвратите дальнейшее разрушение и избежите замены детали.
Агрессивная езда. Шаровый механизм постоянно испытывает нагрузку, которая особенно увеличивается на высокой скорости и на неровной дороге. Когда колесо попадает в яму или на бугор, то шаровая одной из первых принимает удар на себя. Если подобное происходит регулярно, механизм приходит в негодность, его замена может потребоваться раньше, чем предполагал производитель. При систематической езде по бездорожью уделяйте больше внимания осмотру, профилактике и замене деталей.
Изменения в подвеске. Сюда относятся всевозможные переделки и улучшения, не предусмотренные изначальной конструкцией автомобиля. Например, замена на более высокие и широкие покрышки изменяет характер движения колеса и увеличивает неподрессоренную массу, что в итоге увеличивает нагрузку на шаровую. То же касается случаев, когда владельцы ставят более жесткие пружины или лифт-комплекты, которые изменяют работу подвески.
Как определить неисправность шаровой опоры
Существует несколько способов как определить неисправную шаровую опору. Самый простой — на слух во время движения. Но в этом случае, как правило, проблема уже очевидна, и элемент требует скорейшей замены. Заметить неисправность чуть раньше можно в ходе плановой диагностики на ТО в сервисе или самостоятельно. Вот несколько способов, как можно проверить работу шаровой опоры:
- «Прослушка». Самый простой и быстрый способ, для которого лучше позвать помощника. Последовательность такой диагностики следующая: для начала автомобиль паркуют на ровной поверхности, затем один человек раскачивается машину из стороны в сторону (перпендикулярно движению), а второй — прислушивается к звукам, которые исходят от шаровой.
- Вывешивание колеса. Для этого используют домкрат, которым поднимают испытуемое колесо. Затем выжав педаль тормоза раскачивают его по траектории от себя и на себя. Если ощущается люфт или, что еще хуже, слышны лязги и скрипы, то значит с шаровой есть проблемы.
- С помощью монтировки. Как и в предыдущем способе, автомобиль также поднимают домкратом (или на подъемнике). Монтировку заводят между рычагом и поворотным кулаком так, чтобы не повредить пыльник. Затем на нее несколько раз надавливают с усилием и слушают. Если есть скрип или стук, шаровая неисправна.
Алексей Абдулин: «Самостоятельно выявить неисправность можно, это не очень сложно, но требует определенного опыта обращения с инструментом и его наличие. Понадобится домкрат, монтажка, и балонник или вороток с головкой. Основная задача — вывесить ступицу и попытаться монтажкой “отжать” кулак от рычага, которые и соединяет шаровая опора. И если это соединение имеет хоть малейший люфт, то его пора менять».
Как продлить срок службы шаровой опоры
Если шаровая стучит, пытаться «оживить» деталь нет смысла, поскольку в этом случае требуется замена. Проще купить новую, чем пытаться реанимировать старую. По большей части, она считается расходным материалом. Но вы можете экономить, продлевая срок службы конструкции. Есть ряд общих рекомендаций, которые позволят отодвинуть на время этот момент и вот некоторые из них:
- Осмотр. В первую очередь это касается пыльника. Разрыв резиновой накладки приведет к тому, что вся грязь, песок и другие частицы с дороги попадут внутрь опоры и будут действовать как абразив, стирая полимерный вкладыш.
- Профилактика. Проводят самостоятельно (при наличии навыка) так и на СТО. Основная работа сводится к добавлению смазки. В этом случае важно использовать специализированные средства, на покупку которых лучше не скупиться. Некоторые типы шаровых уже с завода имеют внизу корпуса специальное место для пресс-масленки, через которую в механизм добавляют состав. Иногда такие отверстия проделывают самостоятельно и просто закрывают болтом.
- Аккуратная езда. Нагрузка, удары и езда по ухабам — одни из главных врагов шаровых. Поэтому чем бережнее эксплуатируется автомобиль, тем дольше прослужит не только шаровые, но и другие элементы подвески.
Алексей Абдулин: «Срок службы зависит от нескольких факторов. Самый важный — это условия эксплуатации. На втором месте — качество производства, потом — качество установки. Можно ездить аккуратно и проехать на одной шаровой опоре 100 тысяч километров. А можно гонять по грунтовкам или выбоинам и менять шаровые вместе с маслом на ТО, как расходники.
Универсальной последовательности по замене шаровой опоры не бывает. Надо смотреть на конкретный случай — она может быть прикручена на болтах, запрессована в рычаг и можно перепрессовать, или меняется только в сборе с рычагом».
Неисправности шаровых опор. Что нужно знать
Шарнир этот относится к подвеске, и выполняет очень важные функции. Любые признаки неисправности шаровой опоры надо уметь определять, так как проблема может спровоцировать аварию. Как только деталь начинает стучать или щелкать, нужно срочно действовать.
Что такое шаровая опора
Это шарнир, который работает как органический сустав. Другими словами, внутри механизма расположен шар, позволяющий основе двигаться в разных плоскостях. Находится шаровая в том месте, где рычаг зафиксирован к ступице, и выполняет соединительную функцию. Обычно на иномарках количество опор ограничивается по одной на колесо, но на Mercedes‐Benz и некоторых других моделях их ставится по две, как на Жигулях.
Вот из чего состоит шаровая:
- железный стержень или палец;
- поворотный кулак;
- прижимная шайба или шплинт;
- пыльник;
- полимерная чашка;
- завальцовка;
- цилиндрический корпус.
Конструкция несложная, но узел является одним из важнейших частей ходовой автомобиля.
Устройство шаровой опоры
Ресурс шаровой опоры
Ресурс шаровых опор зависит непосредственно от полимерного вкладыша, который расположен внутри механизма. Когда он разбивается из‐за попадания грязи и нагрузок, то железный палец начинает свободно ходить, ломая мягкие детали вокруг. Появляются характерные стучащие звуки, особенно на ямах и кочках. Грязь, инородные предметы попадают внутрь по причине разрыва пыльника — он в шаровой опоре повреждается одним из первых.
Причины износа
Таким образом, причинами износа шаровой являются:
- Износ по естественным причинам. Раньше времени повреждаются детали, изготовленные не по всем правилам технологии. Стоят они значительно дешевле оригинальных запчастей, поэтому активно скупаются владельцами машин. Однако примерно через 70-100 тыс. км пробега эти шаровые изнашиваются. Если на элемент оказывают влияние дополнительные факторы (отсутствие ухода, частая езда по грязи, постоянные высокие скорости, резкие перепады температур), то ресурс снижается еще больше.
- Пыльник. Его называют также защитником, подразумевая основную функцию — не допускать попадания грязи, песка и влаги. Владельцу машины надо время от времени осматривать элемент, ведь если он порвется, то вызовет обязательное повреждение шарнира. Порванные пыльники следует срочно заменять, нанося на новый расходник специальную смазку.
- Повышенная нагрузка. Сильно нагружает шаровую опору агрессивная и быстрая езда. У нас в России таких дорог, где можно разгоняться до 150-200 км/ч, очень мало, поэтому ездить надо крайне аккуратно. Если колесо попадет в яму, то это вызовет поломку шаровой, так как она первой берет удар на себя. Также это происходит, когда водитель перевозит на автомобиле большой по весу груз или берет на буксир другую машину, которая по массе не соответствует допустимым нормам.
- Засыхание смазки. Внутри шаровой опоры всегда должна быть смазка. Она может исчезать по причине высыхания или испарения, что происходит из‐за повреждения пыльника. Нужно регулярно добавлять литол с помощью шприца или специального инструмента.
Чтобы избежать ранних поломок шаровой, не скупитесь на покупку оригинальной, качественной опоры. Китайские аналоги по низкой цене лучше вообще не рассматривать — служат они не более 20–30 тыс. км пробега авто.
Один из способов, как определить что шаровая вышла из строя, подразумевает осмотр пыльника.
Порванный пыльник шаровой опоры
Признаки неисправности
Хорошо, что есть признаки, по которым удается определить начало износа или повреждения шаровой. Ниже опишем самые распространенные симптомы:
- стук из‐под передних колес при езде по ямам, кочкам — как правило, это указывает на износ стержня или недостаток литола;
- виляние автомобиля на трассе — обычно вызывается свободным ходом пальца (рыскает машина тем больше, чем выше скорость);
- потеря развала-схождения — это происходит на том колесе, где опора выходит из строя (проверяется на стенде в автосервисе, на глаз такие изменения не заметны);
- неодинаковый износ шин — если теряется развал‐схождение, то покрышки и стираются неравномерно, ведь колесо стоит не ровно к поверхности полотна, а под углом;
- скрип во время поворота руля — редкий для шаровой симптом, но тоже встречается;
- изменение направления движения во время торможения — машина обычно сворачивает чуток набок, как раз со стороны поломанного шарнира (одновременно с этим бывают слышны щелчки).
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.
Ремонт шаровой опоры
Стоит ли ремонтировать поврежденную деталь, когда менять шаровые опоры при любом раскладе проще и безопаснее. Тем более, что стоит деталь недорого (всего 500-1000 руб., в зависимости от модели) и делать это нужно не часто. Да и на многих современных иномарках данный узел необходимо менять в сборе.
Теперь конкретно по ремонту. Он подразумевает замену изношенных частей опоры на новые. Обычно меняют полимерную вставку и защитник, но в последнее время в магазинах появились ремкомплекты и с другими запасными частями. Однако качество этих узлов не всегда бывает высоким, часто под известными названиями продается низкосортный «китай».
Подвижный шарнир — элемент подвески, который нельзя спускать со счетов. Неисправная шаровая может привести к печальным последствиям, и виноватым окажется сам водитель, упустивший начальные признаки повреждения. Вот чем грозит поломка: колесо автомобиля выворачивается наружу, что на большой скорости приводит к аварии. Машину остановить невозможно, по инерции она проедет еще некоторый путь, и неизвестно обо что ударится.