Что такое шаровая опора и зачем она нужна в автомобиле

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.

Предназначение шаровой опоры в автомобиле.

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.

Инструмент для выкручивания опоры

Рассмотрим мы еще один тип, который используется не для выпрессовки пальца, а для извлечения самой опоры.

Дело в том, что на ряде авто (Пежо, Ситроен) шаровая опора вкручивается в рычаг. Со временем резьбовое соединение закисает, и выкрутить данный элемент подвески достаточно сложно без специального инструмента.

Но необходимые съемник можно и самостоятельно изготовить, а не тратить деньги на заводской.

Изготавливается он из толстостенной трубы на 2’’ длиной 8-9 см.

С торца этой трубы необходимо сделать 4 шипа шириной 5 мм и высотой 7 мм, расположенных под углом 90 град относительно друг друга.

То есть должно получиться на торце трубы 4 выступа равномерно распределенных по окружности. Сделать это можно при помощи ножовки по металлу и напильника или же «болгаркой».

С другого торца делаем прорези на глубину 3 см, деля окружность трубы на 8 частей.

Затем эти лепестки при помощи молотка подгибаем к центру, значительно уменьшая диаметр.

Берем гайку на 24, и привираем ее к торцевой части, а затем сварочным аппаратом заделываем проделанные прорези.

Работать таким съемников достаточно удобно – надеваем его на опору, так, чтобы шипы вошли в специальные пазы на корпусе опоры.

При этом палец пройдет сквозь изготовленный инструмент, что позволит на него накрутить стопорную гайку, тем самым фиксируя съемник. Остается только ключом на 24 за приваренную гайку выкрутить опору.

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.

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.

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.

Установка шарнира в подвеску

Тот сегмент шарнирного узла, на котором предусмотрена резьба, монтируется в соответствущие приемные отверстия, имеющиеся в рычаге, после чего производится фиксация с помощью гайки.

Ради полноценной работы узла следует позаботиться о том, чтобы имела место стопроцентная взаимная мобильность опорной части и рычага.

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.

Ответы на частые вопросы

Можно ли ездить на разбитой шаровой опоре? Можно, но недолго. Как говорилось выше, если она стучит, значит, появился люфт между «сухарем» и вкладышем. Со временем он будет увеличиваться. Как результат – поворотный кулак колеса «вырвет» шар из корпуса опоры, колесо «ляжет» набок, а машина на «пузо». Не стоит затягивать с заменой неисправных узлов, появились первые признаки неисправности шаровой опоры – едим на ее замену.

Что будет, если вылетит шаровая? Это происходит в движении, чаще всего при повороте. Колесо вылетает в сторону, машина теряет управляемость, ложится на «пузо» со всеми вытекающими последствиями. Можно попасть в ДТП или на серьезный ремонт, если повредятся другие элементы подвески, кузова или картер двигателя.

Видео по теме:

Как правильно выбрать новую шаровую опору:

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.

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.

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.

Признаки неисправности и причины выхода из строя

Основной причиной поломки шаровой опоры авто – разрыв и деформация резинового пыльника. Как говорилось выше, он служит защитой от внешних воздействий агрессивной среды на внутренние компоненты шарнира. Через него во вкладыш попадает грязь, песок от дороги, влага.

Так как шар опоры и полиуретановый вкладыш прижаты плотно друг к другу, и шарик находится в постоянном движении, песок, попавший в это пространство, служит абразивом, разрушающим поверхность вкладыша. Вода, которая тоже может туда попасть, вымывает смазку, что усугубляет ситуацию – трущиеся детали взаимодействуют на «сухую», это ускоряет выход из строя шаровой опоры машины.

После этого появляется люфт в корпусе шарнира и как следствие стуки и скрипы во время движения автомобиля.

Явным признаком неисправности – это скрип при езде, даже по ровной дороге. Этот признак является начальной стадией разрушения внутренней части шаровой опоры. Дальше будет хуже. С увеличением люфта между шаром и вкладышем, появляются металлические стуки при проезде неровностей. Если их проигнорировать, то шарнир разобьется полностью и можно потерять колесо – из-за больших нагрузок, рычаг «вырвет» шар из корпуса и колесо отпадет.

Другие признаки:

Большие усилия на руль при попытке повернуть колеса и сильный скрип при этом, доносящийся от одного из передних колес.
Трудно удержать автомобиль по прямой траектории во время езды, так как появился значительный люфт между шаром и корпусом шарнира
Неравномерный износ покрышек. Такой же признак проявляется при неправильной регулировке развала-схождения, поэтому его можно попутать с неисправностью шаровой опоры авто.

Причины поломки:

Как говорилось выше – повреждение пыльника
Механический износ внутренних компонентов опоры. Срок службы шаровых опор сильно разница от модели автомобиля. Например, на отечественных ВАЗах – 20 000-40 000 км, на современных иномарках – 100 000-150 000 км.
Наши «великолепные» дороги. Ямы дорожного покрытия способствуют выходу из строя этого узла. При езде он испытываем большие нагрузку, если колесо попадает в яму, то шаровой шарнир получает сильный удар, что сокращает срок его эксплуатации.
Малое количество смазки в корпусе шаровой. Заводы изготовители этих узлов мало закладывают ее при изготовлении шаровых шарниров, поэтому рекомендуется дополнительно смазывать их пи установке на авто. Это продлит срок службы, как это сделать – поговорим ниже.

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.

Проверка состояния шарнира

Для диагностики лучше всего использовать подъемник, смотровую яму. Колеса вывешивают, окружающее пространство освещают хорошим источником света. Для увеличения прикладываемого усилия используют монтировку, вставленную между поворотным кулаком и рычагом. Наличие даже небольшого люфта свидетельствует о дефекте уплотняющего вкладыша и увеличению зазора.

Как проверить шаровую опору этим способом – на видео:

Менее распространенный способ – измерить расстояние между основанием и пальцем. Это возможно, если в оболочке предусмотрено отверстие для масленки. Машину загоняют на ровную площадку над смотровой ямой, выкручивают заглушку (масленку). Определяют расстояние от стержня до нижней плоскости корпуса. В новой запчасти оно составляет 11,8 мм. Для измерений используют штангенциркуль, нутромер. Этот метод подходит для обслуживаемых шарниров, где есть технологическое отверстие под масленку.

Можно ли ездить с разбитой шаровой

Все зависит от степени изношенности и поврежденности указанного узла. Если стук при шаровой опоры на ходу только появился и при этом машину еще не «водит» по дороге, она не стучит при поворотах, то есть, имеются лишь ранние признаки, то на такой машине передвигаться еще можно.

Однако, следите затем, чтобы скорость движения была не большая, а также старайтесь избегать ям и неровностей. Ну и, конечно же, все равно нужно задуматься о предстоящем ремонте. Ведь чем раньше его сделать — тем, во-первых, он дешевле обойдется, а, во-вторых, машину можно будет эксплуатировать безопасно!

Если же поломка шаровой дошла уже до такой степени, что машина «ерзает» на дороге и стук шаровой опоры на ходу отчетливо прослушивается, то от эксплуатации такого автомобиля лучше отказаться до выполнения ремонта. В крайнем случае можно на небольшой скорости и соблюдая правила безопасной езды доехать на ней до автосервиса или гаража, где предстоит выполнить ее замену.

Какой двигатель стоит на ix35?

Базовая комплектация Хендай Ай Икс 35 первого поколения – это 170-сильный бензиновый двигатель с объемом в 2.4 литра или 1.7-литровый дизельный мотор мощностью в 110 л. с. Самый мощный двигатель ix35 – двухлитровый бензиновый турбодвигатель, мощность которого составляет 260 л. с.

Интересные материалы:

Что такое мой лимит на лайф? Что такое мониторинг и прогнозирование чрезвычайных ситуаций? Что такое моральный ущерб? Что такое морфемный разбор и как его разбирать? Что такое морфемный разбор и как разбирать? Что такое морфемы 5 класс примеры? Что такое морская форель? Что такое мост Спайсер? Что такое мозаика история 6 класс? Что такое мозаика в Древней Руси?

Устройство

Технический прогресс привел к появлению изменений в первоначальном устройстве шаровых опор, хотя они не носили принципиального характера. На смену штампованным половинкам корпуса, соединенным точечной сваркой, пришли опоры литые и разборные — с резьбовой крышкой, необслуживаемые и обслуживаемые — с пресс-масленками. Эти усовершенствования были оправданы и полезны. Сегодня конструкция самой распространенной необслуживаемой шаровой опоры состоит из: корпуса со сферической выемкой и пальца с шаром на одном конце и резьбой на другом. Пыльник, надетый на палец, предотвращает попадание влаги и грязи в заполненный специальной густой смазкой корпус.

Главная функция шаровой опоры: обеспечить во время вертикального перемещения колеса его фиксированное положение в горизонтальной плоскости. Шаровой палец может вращаться в корпусе, раскачиваясь при этом на небольшие углы. То есть, в плоскости своего крепления шаровая опора обеспечивает одновременные вращательные и линейные (ограниченные) перемещения пальца.

Все детали шаровой опоры изготавливаются, как правило, из стали. Для снижения трения соприкасающихся рабочих поверхностей, сферическое углубление корпуса покрывают пластмассой или другим полимерным материалом. Однако, существуют шаровые опоры, в конструкцию которых не входит полимерное покрытие между корпусом и пальцем. Это касается, прежде всего, устаревших отечественных автомобилей. Это модели комплектовались разборными шаровыми опорами, в которых люфты устранялись подтяжкой крышки.

Существует два способа крепления шаровой опоры. В первом случае, она крепится болтами к рычагу. Во втором – запрессовывается в него. При выходе закрепленной болтами шаровой опоры из строя, ее можно заменить отдельным узлом. Для этого достаточно просто купить и установить его, привернув болтами к рычагу. Во втором случае – придется менять рычаг подвески с уже предустановленной, запрессованной шаровой опорой. Стоимость такого ремонта значительно выше, поскольку включает и стоимость рычага.

Запрессованные шаровые опоры, как правило, устанавливаются на автомобилях японского производства. Азиатские производители автозапчастей предлагают потребителю шаровые опоры на такие автомобили в виде отдельных узлов. Это гораздо дешевле, но следует отдавать себе отчет в том, что их качество значительно уступает оригиналу, и рычаг придется переделывать «кустарным способом», превращая его в деталь, не подлежащую гарантийному ремонту

Можно ли сделать замену шаровой своими руками

Как известно, все гениальное — просто. Вот почему для неопытного автолюбителя лучшим путем исправления поврежденной шаровой опоры будет визит в фирменный автосервис.

Его мастера не станут изобретать велосипед, к чему весьма склонны кулибины из гаражных мастерских, и восстановят работоспособность узла в полном соответствии с официальными ремонтными регламентами.

В то же время в целом ряде случаев имеется возможность диагностировать неполадки шаровой опоры без помощи профессиональных автослесарей.
Автолюбители с большим стажем вполне способны отремонтировать шаровый агрегат собственными силами.

Чтобы не допустить при этом досадных ошибок, следует точно узнать, насколько сильно был разрушен пыльник, есть ли в узле заметный люфт и длинные широкие трещины.

Самый уязвимый элемент шарнира

Автолюбителю следует иметь в виду, что щели и разрывы на поверхности пыльника образуются со стопроцентной вероятностью. Они являются неизбежным следствием долгого пользования машиной, ее хронических перегрузов и разрушительных атмосферно-климатических факторов.

В целом ряде случаев свою лепту в разрушение пыльника вносит беспощадная к подвеске манера езды.

При появлении признаков нарушения целостности пыльника следует как можно быстрее прекратить эксплуатацию транспортного средства. В противном случае вырастет вероятность проникновения в опору сора и грязи, вызывающих абразивную деформацию компонентов.

Наиболее распространенные неполадки

Каждый автолюбитель вполне способен собственными силами выявить накопившиеся в шарнире отклонения от нормы.

О том, что текущие показатели работы шаровой опоры более не соответствуют штатным показателям, можно догадаться по следующим признакам:

Появление подозрительных шумов, исходящих из подвески, в особенности при движении по грунтовым и бетонным дорогам, преодолении рытвин, ям и плиточных стыков. Больше всего такой звук напоминает эффект от происходящих при сильном ветре ударов пластмассовых панелей забора о его железные стойки. В подвеске машины тоже имеет место ударное соприкосновение пластика и металла;
В холодное время года поездки на машине сопровождаются непрерывным скрипом. Данное развитие событий служит свидетельством того факта, что произошел разрыв ограждающего шарнир пыльника. В дальнейшем в случае проникновения влаги в щели на резиновом корпусе пыльника не исключено отвердение на морозе смазочного материала.

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.

Полезные советы

Срок службы опоры, зачастую, зависит от массы факторов и в среднем составляет от 15 до 120 тыс. километров. Жизнь шаровой опоры способна сократить даже минимальная трещинка в пыльнике. Сквозь нее в шарнир может проникать вода, песок и грязь. Чтобы предотвратить поломку шаровой опоры, следует контролировать состояние резинового защитного чехла. Желательно делать это на эстакаде либо смотровой яме.

Чтобы шаровые опоры дольше прослужили, нужно осторожно ездить по разбитому дорожному покрытию и вовремя менять поврежденные пыльники. Не забывайте, что любые механизмы и узлы транспортного средства требуют регулярного ухода и ремонта. Больше информации о замене шаровых опорах вы можете узнать из данного видео.