Для чего в автомобиле шаровая опора и почему она ломается

Для чего в автомобиле шаровая опора и почему она ломается

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 (Фото: autoepoch.ru)

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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».

Шаровые опоры лучше менять парами (Фото: Shutterstock)

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.

Проверить работу шаровых опор можно самостоятельно или в автосервисе (Фото: Shutterstock)

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».

https://www.autonews.ru/news/630322359a7947840311a1f8