По какому принципу работает ШРУС

ШРУС (шарнир равных угловых скоростей) считается составным узлом подвески с управляемой передней осью. Функции ее заключается в обеспечении угла разворота (до 70°) машины по оси движения, со стабилизацией крутящего момента колес правой и левой стороны. В качестве сочленения узлов трансмиссии, внутренний ШРУС соединяет КПП и приводной вал, а внешний, в свою очередь, вал и ступицу колеса.

Конструктивные особенности

Деталь является элементом приводного вала и предназначена передавать вращение от силового агрегата (двигателя) к ведущим колесам автомобиля. Конструкция обеспечивает углы поворота ведущих передних колес, стабилизирует их колебания, низводит к минимуму шумовые эффекты, возникающие от вибрации. В принципе, это две половинки полуоси, шарнирно соединяющие дифференциал со ступицами правого и левого колес. Шарнир, со стороны дифференциала называется внутренним, а со стороны колеса внешним. 

Первый из них подвижный и предполагает меньший угол разворота. Эта деталь может изменять свою физическую длину за счет удлиненного шлицевого соединения. Второй, шарикового типа позволяет получить больший радиус поворота. Конструкция их разнится и зависит от типа авто, показателя приводного вала. Внутренняя полуось больше внешнего по размерам, массе, цене. Рабочий угол ШРУСа значительно шире и может варьировать в пределах 50°, в то время как внутренний шарнир не превышает угла 20°.

Разновидности, отличия

Не вдаваясь в историю изобретений, можно отметить наиболее распространенную и востребованную конструкцию шарикового шарнира. Но расшифровка делит их формулируя:

  • Сухариковые – имеют склонность нагреваться на больших скоростях.
  • Кулачково–дисковые шарниры, применяются на большегрузных тягачах высокой проходимости, например, КРАЗ 255.
  • Трипод-отличается конструкцией сферической формы ролика и вилки. Чаще применяются на автомобиле в качестве внутренних полуосей.
  • Спаренный карданный вал, состыкованные между собой два кардана для компенсации неравномерного вращения друг друга.

Статья в тему:  Разновидности предпусковых подогревателей двигателя

Разновидности передних шарниров

Вышеописанная шариковая конструкция узла – наиболее распространенная, но далеко не единственная. В машинах различных классов и грузоподъемности используются и другие типы шарниров:

  • кулачково-дисковые;
  • трипоидные;
  • спаренные крестовины.

Кулачковый шарнир равных угловых скоростей представляет собой диск, расположенный между двумя полуцилиндрическими вкладышами, которые, в свою очередь, вставлены в полукруглые вилки кулаков. Последние стоят на концах ведущего и ведомого вала. Подобное устройство позволяет шарниру поворачиваться в двух плоскостях и выдерживать высокие эксплуатационные нагрузки. Узлы применяются на большегрузных автомобилях, включая передний привод отечественного грузовика «Камаз».

Рекомендуем:  Карбюратор или инжектор – сравнение, принцип действия, преимущества и недостатки

Конструкция трипоидного шарнира напоминает шариковый ШРУС и функционирует по похожему принципу. Внутри корпуса гранаты сделано 3 паза, куда вставляются ролики со сферической поверхностью. Последние насажены на пальцы опоры (трипоида), установленной на приводной вал. Вращение роликов обеспечивается за счет игольчатых подшипников.

При повороте передних колес ролики вращаются на подшипниках и перемещаются внутри канавок, передавая крутящий момент в любом положении. Сфера применения узла – легковые машины и коммерческий транспорт малой грузоподъемности.

Принцип работы спаренных крестовин предельно понятен. «Излом» вала в двух плоскостях достигается за счет установки между двумя крестовинами дополнительного переходника. Подобные шарниры надежны и дешевы, но неспособны обеспечить передачу крутящего момента на высоких оборотах. Спаренные ШРУСы применяются на низкооборотных приводах, например, в сельскохозяйственной либо строительной технике.

Пыльники ШРУСа

Пыльник представляет собой небольшой чехол, сделанный из резины либо термопластика. Он является своеобразным клапаном, его назначение – защита элементов гранаты от влаги, грязи и пыли. Также он предотвращает потерю смазки.

Важно! Говоря о смазке необходимо уточнить, что детали нужно именно смазывать, а не заливать. Некоторые владельцы авто, не имея опыта, создают натуральный бассейн, усугубляя ситуацию.

Пыльники бывают двух видов: наружные и внутренние. Первые находятся у самого колеса, вторые – возле АКПП или редуктора. Также пыльники делятся в зависимости от положения привода на передние и задние. На самой гранате пыльник закреплен ленточными хомутами.

В связи со своей хрупкостью, пыльник требует регулярного осмотра и, в случае проблем, замены. Определять проблему неполадок со ШРУСом следует начинать с него (благо, определение не вызовет трудностей). Выбирать есть из чего – можно обратить внимание на оригинал от самого производителя, или универсальные копии от других производителей (при их покупке следует быть осторожнее – могут не подходить, иметь низкое качество или неполный комплект сопутствующих деталей). Исправность пыльника – залог того, что ШРУС будет хорошо справляться со своей работой.

Принцип работы

Заключается в передаче вращения от внутренней полуоси к внешней его части. При этом следует соблюдать требование, чтобы полуоси располагались под углом не более 70° друг к другу.

Понимание того что такое ШРУС поможет получить представление своеобразного блока полуосей, включающего в себя:

  1. Ведомый вал, исходящий из корпуса сферической формы.
  2. Ведущий вал, выходящий из кулака сферической формы.
  3. Сепаратор, удерживающий шарики в своих отверстиях.
  4. Шары стальные (6 штук).
Рекомендуем:  Что собой представляет система “сухого картера”?

В собранном состоянии устройство выглядит следующим образом:

Стальные шарики, удерживаемые сепаратором в сферических канавках между корпусом и кулаком. Ведущий вал, вращаясь, перемещает шарики посредством канавок корпуса и кулака. В момент вращения усилие ведущего вала передается на обойму, а затем на ведомую полуось посредством кулака и 6 шариков (отчетливо видны на фото).

Обнаружение неисправности

Шарнир равных угловых скоростей изготавливается из высокопрочных сталей. Однако неисправности имеют место по причине:

  • Замена некачественными изделиями, каковых предостаточно на рынке сбыта.
  • Использование смазки низкого качества.
  • Попадание абразивной пыли в механизм через разорванный пыльник.
  • Неудовлетворительное покрытие дорожного полотна.
  • Частое выкручивание рулевого колеса до упора.

Шарниры равных угловых скоростей – это почти подшипники качения, обойма которых имеет поперечные канавки.

Такая конструкция предусматривает возможность менять углы ведущей полуоси относительно ведомой. Пребывая под постоянной динамической нагрузкой, сочленения корпус – шарики и кулак – шарики подвергаются износу. В результате между ними появляются зазоры. А они становятся причиной появления специфического шума, исходящего, как от надломленной ветки, то есть хруста. Исходят таковые от перекатывания шариков по выработанным или имеющим шероховатости, канавкам.

Но нужно запомнить, что внутреннее звено шарнира издает звуковой сигнал о наличии неисправности, особенно при езде на машине по дорогам с колдобинами. Нередко можно услышать шум и на прямой трассе.

Статья в тему:  Почему не горят стоп-сигналы?

В замене шарнирного комплекта можно убедиться, вращая колесо на подвешенном автомобиле. В этом случае внутренний шарнир сильно изгибается, а специфический звук неисправности проявляется больше.

Смазка

При своевременном обслуживании, уходе, срок эксплуатации ШРУСа на автомобиле достаточно продолжителен и порой равен ресурсу машины. Чтобы узел работал долго, следует его во время смазывать. Это так просто, если знать, какую марку использовать для каждой части узла. Сие необходимо, чтобы:

  • Снизить фактор трения в сочленениях.
  • Упредить износ деталей.
  • Ограничить динамическую и статическую нагрузки.
  • Оградить сочленения от коррозии.

Итак, для наших шарнирных узлов лучше подойдет смазка марки ШРУС 4. Отличается высокой вязкостью удержания на поверхности трущихся и вращающихся деталей. Консистенция позволяет ей не растапливаться в любой сезон эксплуатации. А менять смазку необходимо при замене пыльника и установке нового узла.

Как функционирует ШРУС?

В народе шарнирный узел получил название «граната», потому что в сборе с цапфой имеет определенную схожесть с этим видом оружия. Устройство шарикового элемента, устанавливаемого на большинство легковых автомобилей, довольно простое и отдаленно напоминает подшипник увеличенных размеров. ШРУС состоит из следующих деталей:

  • цилиндрический корпус с наружной обоймой в виде продольных либо радиальных канавок;
  • шарики из прочной углеродистой стали – 6 шт.;
  • сепаратор, удерживающий шарики на своих местах;
  • внутренняя звездообразная обойма;
  • корпус составляет единое целое со шлицевым ведущим валом («ручка» гранаты), соединяющимся с приводом коробки передач или передней ступицей.
Рекомендуем:  Особенности конструкции системы охлаждения

В машине с ведущими передними колесами каждый привод представляет собой вал с двумя шарнирами – внутренним и наружным (общее число гранат – 4 шт.). Первый расположен возле коробки скоростей и компенсирует колебания подвески в вертикальной плоскости. Второй стоит рядом с колесом и обеспечивает передачу крутящего момента при любом угле поворота.

Чтобы граната фиксировалась на приводном валу, конструкцией предусматривается специальное стопорное кольцо, размещенное позади внутренней обоймы. Снаружи от попадания грязи детали ШРУСа защищены конусообразным резиновым пыльником, сделанным наподобие гармошки. Края чехла крепятся к элементам гранаты затяжными хомутами.

Справка. Устройство внутреннего и внешнего шарнирного узла отличается формой канавок наружной обоймы. На первом 6 полукруглых пазов выполнены вдоль оси вала, во втором расположены радиально.

Теперь о том, как работает ШРУС:

  1. Нормальное положение приводных валов – с небольшим уклоном в сторону ступиц. Когда автомобиль движется по неровностям, полуось вращается и колеблется в вертикальной плоскости, вызывая перемещение шаров по продольным канавкам внутренней гранаты.
  2. Аналогичный процесс происходит в наружном шарнире – при повороте колеса шарики перекатываются в радиальных пазах вместе с сепаратором, а внешняя обойма изменяет положение относительно внутренней.
  3. Крутящий момент передается от шлицевой части к наружной обойме и шарам, затем ко второй обойме и ведомому валу.

Главная задача ШРУСа – сохранение одинаковых угловых скоростей вращения колес при любом повороте. В отличие от заднего редукторного привода, граната в автомобиле работает в густой смазке, обильно покрывающей детали шарнира. Наиболее распространенный смазочный материал, применяемый в отечественных марках автомобилей, – «ШРУС – 4».

Причины хруста ШРУСа

Хруст возникает при появлении люфта. Длительная эксплуатация ШРУСа приводит к его износу. Когда шарики внутри шарнира перекатываются самостоятельно, без причины, образуется тот самый звук – щелчки, хруст, треск. Вот и весь секрет.

Затягивать с проблемой не стоит. Со временем хруст перерастет в грохот, что усугубит неполадку.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: