Что такое ШРУСы и в чём их опасность
Рассказываем об устройстве хитрых и чрезвычайно важных элементов автомобиля и раскрываем секреты долгой и беспроблемной эксплуатации «гранат».
Depositphotos
Многие современные автомобилисты даже не слышали о наличии в их машине загадочных деталей, именуемых ШРУСами. Те же, кто с ними знаком, наверняка уже успели потратить внушительную сумму на ремонт или замену хитрых компонентов. Рассказываем об устройстве непростых и чрезвычайно важных элементов автомобиля и раскрываем секреты долгой и беспроблемной эксплуатации «гранат».
Что такое ШРУС
Бывалые автомобилисты частенько используют альтернативное название этих деталей — «гранаты». Разумеется, неспроста: если в автомобиле есть граната, рано или поздно она обязательно взорвётся! Шутки шутками, а доля истины в этом, конечно же, есть. ШРУС — аббревиатура, переводящаяся как «шарнир равных угловых скоростей». Именно эти детали на абсолютном большинстве переднеприводных и на некоторых полноприводных автомобилях с независимой подвеской занимаются передачей крутящего момента от двигателя на ведущие колёса. ШРУСы позволяют не просто приводить колёса автомобиля в движение, но и одновременно управлять ими при весьма компактных размерах и скромной массе.
Передача вращательного момента осуществляется между полуосями под углом, величина которого постоянно меняется. «Гранатами» ШРУСы обыватели называют не только за внешнее сходство с боевым метательным снарядом, но и за непредсказуемость и своенравность: поломка ШРУСа гарантированно обездвиживает автомобиль (если у него нет блокировки межколёсногого дифференциала), притом случается она обычно внезапно.
ШРУСы: что это, зачем и как работает?
ШРУС – шарнир равных угловых скоростей (или автомобильная граната), бывает разных видов. Деталь обладает высокой надежностью, ее часто устанавливают на заднеприводные машины с независимой подвеской.
Зачем нужен ШРУС в автомобиле?
Данное устройство используется для сохранения одинаковых угловых скоростей вращения колеса при поворотах, в результате чего улучшается управляемость транспортного средства. Благодаря этому шарниру крутящий момент передается на колеса с полной мощностью и без малейших дефектов.
Автомобильные ШРУСы работают в густой смазке, обильно покрывающей элементы шарнира. Они функционируют с постоянной динамической нагрузкой. ШРУС в разобранном виде состоит из цилиндрического корпуса, шести стальных шариков, сепаратора, внутренней обоймы и корпуса.
Причинами выхода из строя шарниров могут быть следующие:
- низкое качество деталей или их естественный износ;
- эксплуатация автомобиля в экстремальных условиях;
- недостаточное количество смазочного материала.
Если при повороте колес появился сильный хрустящих звук, то это явный признак неисправности автомобильных гранат. При условии грамотной эксплуатации такая деталь может прослужить дольше многих других запчастей машины.
Виды ШРУСов
По месту установки эти детали классифицируют на наружные и внутренние. Первые необходимы для соединения полуоси со ступицей колеса, а вторые – для фиксации коробки передач и полуоси.
По типу конструкции они бывают:
- шариковые – получили широкое распространение на переднеприводных легковых авто;
- трипоидные – подходят на легковые и грузовые автомобили малой грузоподъемности;
- кулачковые – эти виды незаменимы для грузовых авто с повышенной грузоподъемностью;
- спаренные карданные – устанавливаются на тракторы, грузовики, внедорожники.
Как видим, каждый вид шарнира предназначен для автомобилейразных классов и грузоподъемности.
Не знаете какой вид ШРУСа подойдет к вашему авто? Хотите получить профессиональную консультацию? Оставьте онлайн-заявку на нашем сайте. Специалисты помогут выбрать сертифицированные автозапчасти от производителя.
Что такое шрус в автомобиле
Что такое ШРУС?
ШРУС (именно так, а не шруз, шруц) — это «шарнир равных угловых скоростей». Такое название для непрофессионального автомобилиста непонятно. Поэтому часто этот узел в народе называют «граната». Почему шарнир? Потому что узел соединяет две оси, которые могут менять угол между собой. Шарнир нужен для поворота оси колеса относительно вала, который выходит из коробки передач. ШРУС позволяет с помощью руля поворачивать колеса и при этом передавать на них вращение от коробки. Почему «равных угловых скоростей»? Потому что ШРУС не меняет скорости вращения колеса относительно приводного вала от КПП.
Где применяется ШРУС?
Эти шарниры применяются почти на всех современных легковых переднеприводных авто. Также он устанавливается на полноприводных автомобилях с независимой подвеской передних колес. По своему принципу работы ШРУС похож на классический кардан. Однако у него есть особенности, которые делают его незаменимым именно в легковых авто. ШРУС в отличие от кардана передает вращение от одной оси к другой равномерно, без рывков. При этом угол между осями достигает 70 градусов, что для кардана недопустимо. Ресурс работы ШРУСа в разы превосходит ресурс кардана.
Сколько ШРУСов в автомобиле?
В классической конструкции переднепривоного автомобиля четыре ШРУСа. Два у колес, и два с каждой стороны коробки передач. Первые принято называть наружными, а вторые внутренними.
Для чего нужен внутренний ШРУС?
Внутренний ШРУС (его называют еще трипоид) нужен для возможности перемещаться приводному валу относительно коробки. Эти перемещения связаны с ходом деталей независимой подвески. Трипоид позволяет отклонять оси только на 20 градусов, что вполне достаточно для компенсации хода подвески.
Особенности эксплуатации.
ШРУС — это высоконагруженный узел. Внутренние детали требуют наличия специальной смазки, которая закладывается в узел при его установке. ШРУС обязательно изолирован специальным чехлом — пыльником. От надежности пыльника, в том числе, зависит срок службы шарнира. Порванный пыльник очень быстро приводит к попаданию грязи и воды внутрь и быстрому износу трущихся деталей. Периодическая проверка пыльников — обязательная операция. К выходу из строя ШРУСов приводит и неграмотная эксплуатация. Резкий старт с вывернутыми в крайнее положение колесами перегружает ШРУСы.
Замена и выбор ШРУСов.
Как правило, наружные ШРУСы не ремонтируются. Часто производители автомобилей не предусматривают замену ШРУСов, предлагая замену всего привода в сборе. Стоимость оригинального привода высокая. Поэтому неоригинальные производители (в основном из Китая и Тайваня) наладили производство ШРУСов для таких приводов. Китайские как правило имеют невысокий ресурс, но все же решают проблему при отсутствии денег на приводной вал. Из мировых брендов, поставляющих ШРУСы и приводы на конвейеры можно выделить GKN / Spidan.
При выборе неоригинального ШРУСа нужно внимательно проверить его присоединительные параметры: количество наружных шлицев на ступичном валу, количество внутренних шлицев на обойме внутри ШРУСа, общие габариты узла, наличие кольца АБС (если машина с АБС). При покупке обращайте внимание на комплектность. Стандартным считается такой: сам ШРУС, пыльник, два хомута, пакет смазки. Иногда в комплект входит ступичная гайка.
Потрещал – и хватит: что такое ШРУС, почему он ломается и как его проверить?
Есть в русском языке слова, которые никак не даются многим авторам в Интернете. Чего тут только не встретишь: и «подшибник», и «клейма», и «саленблок», и «кювейт», и – совершенно внезапно! – «шруз». Откуда взялся этот «шруз»? С ним-то как раз всё просто: это шарнир равных угловых скоростей, сокращённо – ШРУС. Что же, видимо, есть необходимость рассказать о нём подробнее.
Ты – туда, я – сюда
Нет совершенства в этом мире, и автомобиль – не исключение. Он никогда не ездит по абсолютно ровной дороге по абсолютно прямой линии. При поворотах разницу в угловых скоростях внешнего и внутреннего по отношению к центру кривой колёс призван компенсировать дифференциал. С его помощью одно колесо может крутиться быстрее или медленнее второго колеса на одной оси. Но этого недостаточно.
На переднеприводном автомобиле ведущие колёса не только поворачиваются, но и ходят относительно оси коробки передач в зависимости от рельефа дороги. С такой свистопляской дифференциал не справится – тут нужно обеспечить не только равномерную и непрерывную передачу момента на ведущее колесо, но и сделать этот момент независимым от угла поворота колёс и рельефа местности. А для этого нужны дополнительные степени свободы.
Подробно рассказывать историю разработки ШРУСа не буду, но путь его был не всегда лёгок и удачен. Были попытки собрать нечто похожее из двух сочленённых карданных валов, но получилась тяжёлая и громоздкая штука. Были кулачковые (они же сухариковые) шарниры и кулачково-дисковые. Впрочем, слово «были» не совсем уместно: такие шарниры есть и сейчас, но в легковых машинах их встретить почти невозможно. А вот в грузовых – вполне. Например, на Урале 4320 стоят кулачково-дисковые ШРУСы. Но вернёмся к легковушкам.
Наиболее популярная конструкция ШРУСа – это шариковые шарниры. Существует довольно много их видов (Bendix-Weiss с делительными канавками, Rzeppa с делительными рычажками и т. д.), но наиболее популярные сегодня – это Рцеппа-Лебро с непараллельными делительными канавками. Такие ШРУСы обычно стоят в качестве внешних – тех, что установлены ближе к ступице.
Всего на приводном валу два ШРУСа – внутренний и внешний. Внутренний соединяет коробку передач и вал, внешний – вал и ступицу. А вот в коробке чаще стоит ШРУС другого типа – трипод. Чем отличаются эти шарниры?
В шариковом ШРУСе есть несколько основных деталей: внешний корпус с канавками, обойма и сепаратор. Сепаратор удерживает на обойме стальные шарики, которые перекатываются между корпусом и обоймой. И именно они передают через обойму вращение полуоси (вала) на корпус ШРУСа. А тот в свою очередь имеет свою ось со шлицами, которые вставляются в ответную часть ступицы. И в итоге выходит, что как бы ни было вывернуто колесо, оно постоянно получает момент с привода.
Важно, что этот момент непрерывный. В случае, например, с сочленёнными карданами или триподами вывернутое в повороте колесо получало бы момент рывками, прерывисто. Понятно, что ехать на машине с такой особенностью было бы не очень приятно из-за толчков под нагрузкой в повороте и не очень безопасно из-за скачков в крутящем моменте на колесе (тяга была бы дискретной). При этом чем круче поворот, тем заметнее было бы биение.
Наконец, у шарикового ШРУСа есть ещё одно важное преимущество перед остальными: он работает при довольно большом угле поворота – до 70 градусов. Именно поэтому его ставят в качестве внешнего шарнира приводного вала: ступица отклоняется от оси приводного вала намного больше, чем вал от оси коробки передач. И как раз по этой же причине в качестве внутреннего ШРУСа обычно используют трипод, который теоретически надёжнее шарикового шарнира, но не способен работать при больших углах поворота. Его предел – это всего 18 градусов.
Устроен он по похожему принципу, что и шариковый шарнир, но с одним исключением: между обоймой и корпусом бегают три ролика (подшипника), а не шесть (обычно) шариков, как в шариковом ШРУСе.
У трипода есть одно очень важное преимущество: наличие небольшого свободного хода – осевого перемещения. Это очень важно, потому что без этого свободного хода привод вылетел бы из коробки на первой же яме. Дело в том, что при перемещении колеса изменяется общая длина привода от коробки до ступицы, а небольшое осевое перемещение внутри трипода способно его компенсировать.
Таким образом, схема приводного вала с шариковым шарниром снаружи и триподом внутри получается наиболее предпочтительной: именно эта комбинация способна не только обеспечивать его подвижность ведущего колеса относительно коробки передач, но непрерывно передавать момент на колесо вне зависимости от его поворота и перемещения относительно горизонтальной плоскости.
К сожалению, как и любой другой механизм, ШРУС не вечен. Когда-то ему приходит конец, и его приходится менять. Как понять, что этот печальный день настал, и как этот день оттянуть?
Гонки, грязь и безответственность
Трипод в коробке разваливается намного реже. И не всегда даже понятно, что с ним что-то не так. Да, если весь привод вылетел из коробки, всё сразу становится очевидно. Но иногда у него просто от старости и неизбежного износа растёт люфт. И в этом случае признаки поломки будут не такими очевидными. Чаще всего износ трипода проявляется вибрацией на определённых скоростях, и поиск причины может очень затянуться. Про существование трипода вспоминают слишком поздно. К этому времени у несчастного автовладельца на машине уже отбалансированы и намертво затянуты колёса, проверены тормозные суппорты и диски, переставлены местами шины, заменен подвесной подшипник привода, если он есть… А вибрация после всего этого остаётся на месте. Вот он, повод проверить трипод.
Кстати, похожая вибрация будет и при искривлении вала привода. Погнуть его сложно, но возможно.
Внешний ШРУС, прозванный за характерную форму «гранатой», выходит из строя чаще, чем трипод. И причин для его поломок больше – тут виноваты не только старость и износ.
Наиболее частая причина поломки ШРУСа – это повреждение его пыльника. Внутри пыльника набита смазка, без которой шарнир работать долго не может. Точнее, он без неё работать не может совсем, поэтому порванный пыльник – это почти приговор ШРУСу. Очень важно периодически заглядывать под машину и проверять состояние пыльников. Если он в грязи и масле – нужно срочно ехать на его замену. Иногда можно успеть спасти шарнир. А при каждой возможности пыльник желательно осматривать внимательно: трещины и потёртости на нём недопустимы.
При замене пыльника тоже есть свои тонкости. Многие сталкивались с тем, что пыльник может стоить слишком дорого, особенно учитывая, что это просто резинка с хомутиками. Естественно, возникает желание найти что-нибудь подешевле. На форумах часто попадаются темы вроде «подходит пыльник от Нивы», «поставил в 100500 раз дешевле от восьмёрки» и тому подобное. Ну, если прямо уж совсем подходит от Нивы, то можно и рискнуть. Но чаще бывает, что подходит с некоторыми допущениями: тут надо подтянуть, тут немного болтается, но «в общем» подходит. ШРУС – не судебный пристав, и на компромисс он не идёт. Если что-то не подходит, лучше ставить оригинал (или качественный аналог от нужной машины). Конечно же, при замене пыльника нужно обратить внимание на состояние смазки. Наличие грязи там недопустимо, отсутствие смазки – тем более. И не стоит забивать в ШРУС литол – для этого есть специальные смазки.
Вторая причина умереть обусловлена конструктивной особенностью шарикового ШРУСа. При разгоне по прямой момент на колесо передают все шесть шариков шарнира, а при вывернутых на большой угол колёсах – два шарика. Так что «газ в палас» в поворотах изнашивает ШРУС очень быстро. Если хочется продлить ему жизнь, про подобный манёвр лучше забыть.
Вот эта особенность – умирать под большой нагрузкой с вывернутыми колёсами – и легла в основу поиска неисправности внешнего ШРУСа. Способ старый, но вполне эффективный: выворачиваем колёса и давим газ. Слышен хруст или щелчки при повороте направо – меняем правый внешний ШРУС, налево – левый. Иногда возникает желание отложить эту работу, но я бы не советовал. Да, если чуть-чуть щёлкает, ШРУС ещё может проехать довольно много. Но не всегда. Теоретически ничего ему не мешает развалиться при первом же старте от светофора, так что лучше с ремонтом не затягивать.
При такой диагностике следует обратить внимание на одну особенность: в силу своей конструкции иногда может щёлкать и трипод. Обычно щелчок заметен при переключении первой передачи после задней или задней после первой (или любой другой, но вперёд). Небольшой люфт в триподе есть всегда, и пока он выбирается, трипод может тихонько щёлкнуть (именно щёлкнуть, а не стукнуть). Это нормально, паниковать рано.
Опытные механики могут посоветовать подёргать приводной вал рукой и посмотреть, будет ли люфт. Без подъёмника это делать проблематично, а без опыта – часто бесполезно. Хотя в одном они правы: заметный люфт во внешнем ШРУСе должен вызвать настороженность.
Ну и последнее: вал крутится, а машина стоит на месте. Всегда ли виноват ШРУС? Нет, не всегда. Бывает, что у старых валов корродируют или срезаются шлицы (почему-то этим частенько грешат старые «корейцы»). В этом случае тоже придётся менять ШРУС, потому что вал – это часть его корпуса.
А закончу всё-таки оптимистично: здоровье ШРУСов большей частью зависит от владельца автомобиля. Не будет чрезмерно беспощаден при стартах на поворотах, будет следить за пыльниками – и ресурс этого узла может перевалить и за 200, и за 300 тысяч километров (сейчас их делают качественно, это не «гранаты» на старых «девятках»). Так что спасение ШРУСа – дело рук водителя. И, наверное, это хорошо.