ШРУС в машине: функции, виды, признаки неисправности, способы восстановления
Что такое ШРУС в машине интересуются многие автолюбители. Четыре буквы заменяют такое же количество слов — шарнир равных угловых скоростей. На сленговом языке узел иногда называется граната из-за конструкции, похожей на боевой снаряд. Существует и его научное наименование — гомокинетический шарнир.
Где расположен и для чего необходим ШРУС
Вопрос что такое ШРУС актуален не для всех владельцев, так как этот узел есть не в каждом автомобиле. Как правило, он отсутствует в старых моделях, коммерческих заднеприводных авто, имеющих неразрезной мост. Наоборот, для владельцев переднеприводных машин и абсолютного большинства транспортных средств с полным приводом вопрос для чего нужен ШРУС очень важен.
Узел является элементом трансмиссии и обеспечивает трансляцию вращающего момента между валами. Он может быть составляющим привода колеса или карданного вала.
Что делает ШРУС? Узел необходим, когда передача крутящего момента должна выполняться под определенным углом, значение которого не постоянно. Такое бывает вследствие хода подвески на неровной проезжей части либо во время поворота управляемых колес. В результате работы ШРУС подвеске автомобиля и рулевому управлению дается большая свобода. Одновременно уменьшаются паразитные вибрации.
Отсюда ответ на вопрос зачем нужен ШРУС — обеспечивать равномерную передачу момента, исключая рывки. Подобные симптомы возникают при работе карданных шарниров, так как вращение ведущего вала происходит равномерно, а ведомого неравномерно. Им также сложно поддерживать значительные углы скрещивания валов. При этом функция ШРУСа позволяет переносить углы со значением до 70 градусов относительно оси делая это максимально синхронно.
На машинах с передним приводом узел с 4 шарнирами размещается на передних полуосях, а на машинах с полным приводом его восьмишарнирный аналог расположен на передних/задних полуосях. Встречается и другая компоновка. ШРУС схема может включать по одному узлу на сторону. Также они применяются как альтернатива кардану для трансляции момента на задний редуктор.
Конструктивные особенности
Узел был создан в Германии инженером Карлом Вайссом. В 1925 году он получил патент на него. Конструкция включала пару блокировочных вилок и 4 металлических шарика, расположенных в канавках. Спустя несколько лет Альфред Рцеппа доработал устройство ШРУСа и добавил внешний корпус в виде сферы с внутренним кольцом. Последующее совершенствование его идей связано с появлением сферических роликов. В итоге изобретение стало востребованным у многих автопроизводителей, купивших патент на это изобретение.
Конструкция современных узлов определяется тем, какие конкретно виды ШРУСов. Сегодня автопром использует внешние (интегрированы со ступицей) и внутренние разновидности. Первые транслируют момент от оси вала привода к управляемым колесам, второй от КП к приводному валу.
Строение ШРУСа наружного типа включает сферический корпус, который совмещен с ведомым валом. Ведущий вал сочленен с шарообразной обоймой, в которой находятся шарики. Последние удерживаются на месте с помощью сепаратора. Дополняет конструкцию пыльник, не пропускающий пыль, грязь и начиненный смазкой.
Из чего состоит ШРУС внутреннего типа:
- Стаканообразный корпус с тремя канавками, сочлененный с ведущим валом.
- Размещенная в стакане вилка с тремя лучами, насаживаемая на шлицы ведомого вала.
- Три ролика, совершающие вращательные движения на игольчатых подшипниках.
- Пыльник, начиненный смазкой.
Виды ШРУСов
Отвечая на вопрос чем, отличаются ШРУСы нужно сказать, что разница, прежде всего, в конструкции и модели шарнира. На рынке можно встретить 4 типа, два из которых устанавливаются чаще всего, а другие встречаются очень редко. Среди самых популярных узлов:
- Трипоидные. Представляют собой вилку с тремя лучами и роликами на игольчатых подшипниках. Узел расположен на шлицах оси и двигается по пазам в корпусе. Считается очень надежным и имеет долгий срок службы.
Благодаря большому осевому ходу обеспечивается стабильное изменение длины осей с повышенной степенью жесткости и гладкости вращения. Основной недостаток подобной конструкции — способность передавать вращающий момент под углом не более 20 градусов.
- Шариковые. Чаще всего используются как внешние шарниры. Конструкция включает корпус с пазами, внутри которого расположена обойма и сепаратор с шариками. Последние постоянно перемещаются от корпуса к обойме и обратно, транслируя вращающий момент под углом до 70 градусов. Независимо от степени поворота колеса передача момента обеспечивается без биений и разрывов.
Кулачковые и спаренные карданные ШРУСы практически не применяются в сегменте легковых машин. Конструкция первых включает две вилки и фасонные диски. Такую компоновку нельзя считать удачной — несмотря на способность переносить значительные нагрузки узел часто перегревается и не переносит большие скорости. По этой причине ставится в основном на грузовой автотранспорт.
Вторые отличаются большим весом и размером. При этом передают вращающий момент под углом до 20 градусов. Из-за таких характеристик подобный ШРУС устанавливается, как правило, только на спецтехнику.
Симптомы неисправностей
Современные ШРУСы считаются одними из наиболее надежных компонентов авто. Их рабочий ресурс сопоставим со сроком службы самого транспортного средства. Неисправность ШРУСа из-за заводского брака — крайне редкий случай. Чаще всего бывает виноват сам владелец, небрежно эксплуатирующий автомобиль.
Появившиеся признаки неисправности ШРУСа позволяют владельцу увидеть проблему и своевременно реагировать. К основным симптомам неполадок относится:
- Появление щелчков и рывков. Рывки ощущаются во время трогания, щелчки при медленном перемещении. Второй признак указывает на начавшееся закусывание роликов/шариков в наружных узлах. Одна из причин неполадки — смазка низкого качества или ее недостаточное количество. Другая причина более серьезная и связана с большим износом канавок.
- Возникновение вибрации. Ощущается при езде, в первую очередь, после отпуска педали акселератора. Подобный симптом возникает при значительном износе внутреннего триподного узла привода колес. В таком случае без замены не обойтись.
- Потеря целостности пыльником. Одна из самых распространенных неисправностей. Элемент изготавливается из резины или пластика и со временем покрывается трещинами, лопается. При езде оффроуд часто получает механические повреждения.
Потеря герметичности чехла приводит к выходу наружу смазки, а внутрь попадает грязь, пыль и вода. Через некоторое время на деталях появляется ржавчина, усиливается износ. Чтобы продлить жизнь узла нужно периодически осматривать пыльники, а при выезде на бездорожье выполнять процедуру после каждой такой поездки. После появления трещин, смазки на поверхности, разрывов чехол подлежит обязательной замене.
- Свист. Звук аналогичен тому, как проявляют себя тормозные колодки при значительном износе.
- Появление хрустящих звуков. Хруст ШРУСа — крайне неприятный симптом, особенно если он проявляет себя при перемещении по прямой.
- Если подобный звук возникает во время поворота направо неисправен левый внешний узел, при левом повороте соответственно правый.
Почему хрустит ШРУС? Это с большой вероятностью указывает на износ/механические повреждения подвижных внутренних деталей. В такой ситуации замена смазки и чехла не помогут, требуется замена.
Чем опасен хруст
Игнорирование проблемы может вызвать заклинивание автомобиля и увеличивает риск попадания в дорожную аварию. В запущенных случаях езда на неисправном авто приводит к следующим последствиям:
- Разлом обоймы — внешний шарнир рассыпается, если это случилось на дороге возникает вероятность ДТП с непредсказуемыми последствиями.
- Остановка вращения — в случае проявления на повороте это чревато потерей управления, вместе с шарниром ломается и полуось.
- Поломка КП — в неисправном внутреннем шарнире происходит рассыпание роликовых подшипников, появившаяся вследствие этого абразивная стружка проникает в картер КП, перемешивается со смазкой и перемалывается шестернями, вызывая серьезную поломку.
- Разрыв полуоси/вала — коробка вращает вал и полуось, однако крутящий момент не доходит до ведущих колес, что препятствует движению автомобиля.
Способы определения неисправности
В первую очередь рекомендуется через каждые 4-5 тыс. км пробега проводить профилактику на смотровой яме, проверяя целостность пыльников.
Как определить какой ШРУС хрустит? Диагностика начинается с оценки состояния внешних гранат. Среди типичных симптомов износа:
- Ритмичный стук в такт оборотам колеса во время трогания при максимально вывернутом рулевом колесе.
- При разгоне в прямом направлении слышны приглушенные щелчки, незначительные толчки, аналогичные тому, как ведут себя неотбалансированные колеса.
Признаки неисправности ШРУСа внутреннего типа проявляются во время динамичного движения с места, когда ДВС крутит кардан с холостого хода. Начинается кузовная вибрация без раскачки руля (по сравнению с вибрацией, вызванной дефектами дисков), который немного трясет синхронно с кузовом.
Еще один способ как определить неисправность ШРУСа внутреннего типа связан со спецификой его износа. Подобное состояние проявляется наибольшим образом на максимальных углах работы. Для теста выбирается прямой участок дороги с неровностями. По очереди необходимо заезжать передними колесами в углубления, добиваясь того, чтобы они оказались ниже кузова. Владелец узнает о неполадках по четко слышимому похрустыванию и щелчкам.
Можно загрузить багажник автомобиля с передним приводом или посадить сзади пассажиров, добиваясь поднятия передней части кузова. Это приведет к изгибу оси внутренней гранаты. Появившийся после начала движения хруст точно укажет на неисправность.
Можно ли отремонтировать узел
Несмотря на утверждение гаражных мастеров, что неисправности шарниров можно устранить самому из-за сложности и важности узла лучше доверять такую работу профессионалам. Способы ремонта определяются видом и характером поломки.
Если возникли проблемы с пыльником и внутрь попадает грязь нужно снять чехол и удалить скопившиеся там загрязнения. После этого он тщательно промывается бензином, хорошо просушивается и наполняется смазкой. При износе внешнего шарнира достаточно 80 г смазки, внутреннего около 110 г. Перед окончательной установкой чехла его необходимо крепко затянуть хомутом, чтобы исключить снятие с края корпуса.
Чтобы продлить срок эксплуатации узла пыльники лучше менять после каждой смазки. Устаревшие чехлы теряют эластичность и целостность, что вызывает засоры и преждевременный износ. В составе качественной смазки должен присутствовать молибден, сокращающий до минимума трение внутренних деталей. Также он нейтрален по отношению к материалам пыльника.
Повреждения шарнирного механизма практически никогда не ремонтируются, так как его конструкция не предполагает полноценного восстановления. В таком случае он идет только под замену.
Как выбрать ШРУС
Подбор ШРУСа выполняется с учетом его полной синхронизации с другими деталями ходовой части. Лучше всего это делать, используя vin-номер автомобиля.
При выборе рекомендуется принимать во внимание следующие критерии:
- Размеры пыльников.
- Место расположения шарнира.
- Диаметр цапф.
- Геометрические параметры узла.
- Возможность адаптации под ABS (факультативно).
Подведем итог
ШРУС что это такое в автомобиле должен знать каждый автолюбитель. Элемент ходовой части определяет комфорт и безопасность в поездке. Несмотря на значительный ресурс он может выходить из строя при чрезмерной нагрузке и неправильном обслуживании. При возникновении первых признаков неисправности (хруст, рывки, щелчки) требует ремонта или замены во избежание аварии и поломки других узлов автомобиля.
