Что такое ШРУС или граната в автомобиле
В разговорной речи бывалых автомобилистов и мастеров по ремонту встречается много слов, абсолютно незнакомых новичкам. Например, шарнир равных угловых скоростей или ШРУС. Нередко этот узел также называют автомобильной гранатой или просто гранатой. В нашей статье мы подробно расскажем, что такое ШРУС в автомобиле, зачем он нужен, поделимся интересной и полезной информацией об этом важном устройстве.
Зачем нужен ШРУС в автомобиле
Как выглядит граната в автомобиле
Необходимость изобретения ШРУСа возникла одновременно с появлением первых автомобилей с передним приводом. 3 основных преимущества переднеприводных машин хорошо известны каждому автомобилисту:
- повышенная проходимость;
- лучшая управляемость;
- экономичность.
Но, при передаче крутящего момента на управляемые колёса, постоянно изменяющие своё положение, возникали серьёзные потери мощности и другие негативные последствия:
- Обычные шарнирные механизмы быстро приходили в негодность.
- Вращение на колёса передавалось неравномерно.
- Возникала сильная дополнительная вибрация.
- Валы и шестерни трансмиссии работали со значительными перегрузками.
Изобретение автомобильной гранаты в 20-х годах прошлого века позволило полностью решить эту сложную техническую задачу. С помощью ШРУСа крутящий момент на управляемые колёса передаётся без потерь мощности и других недостатков.
Благодаря надёжности и простоте, шарнир равных угловых скоростей также широко используется на заднеприводных машинах, в которых установлена независимая подвеска.
Качественная граната отличается длительным ресурсом работы. При бережной эксплуатации автомобиля необходимость её замены или ремонта возникает крайне редко.
Типы ШРУСов, их устройство и принцип работы
В современных автомобилях используются различные ШРУСы, которые классифицируются:
- по месту установки (внешние и внутренние);
- по типу конструкции (шариковые, триподные, кулачковые и спаренные карданные).
Внешние и внутренние ШРУСы
На каждое колесо переднеприводного автомобиля устанавливаются 2 ШРУСа. Внутренний шарнир соединяет коробку передач и полуось, внешний – полуось со ступицей колеса. Работая в паре, они обеспечивают передачу крутящего момента при всех типах нагрузок.
В наиболее распространённых шариковых шарнирах, внешние ШРУСы оборудованы радиусными канавками, обеспечивающими бесперебойность работы автомобиля при поворотах колёс. Внутренние гранаты с прямыми канавками компенсируют перемещения деталей узла вдоль оси при колебаниях передней подвески и вибрации автомобиля.
Конструктивные отличия различных типов ШРУСов мы опишем ниже.
Читайте также: Внутреннее устройство и принцип работы автоматической коробки передач , коробки робот и вариатора .
Шариковые
Состоят из корпуса (наружной обоймы) с 6 канавками, сепаратора, 6 шариков и внутренней обоймы с 6 канавками. В ходе эксплуатации автомобиля, шарики перемещаются по канавкам, обеспечивая передачу крутящего момента от двигателя на колёса.
Шариковые гранаты чаще всего встречаются на переднеприводных легковых автомобилях.
Внутреннее устройство шарикового ШРУСа
Принцип работы шарикового шруса
Триподные
В триподных ШРУСах вместо шариков используются сферические ролики, которые крепятся на пальцах опоры с помощью подшипников.
Триподные автомобильные гранаты устанавливаются как на легковые, так и на грузовые машины с малой грузоподъёмностью.
Принцип работы триподной автомобильной гранаты
Внутреннее устройство триподного ШРУСа
Кулачковые
Кулачковые ШРУСы конструктивно состоят из 2 вилок и 2 фасонных дисков. Площадь сцепления (контакта) вилок является значительной, поэтому элементы шарнира выдерживают серьёзные нагрузки при эксплуатации.
Кулачковые шарниры получили широкое распространение на грузовых автомобилях повышенной грузоподъёмности.
Внутреннее устройство кулачковой автомобильной гранаты
Спаренные карданные
Являются наименее востребованными устройствами. Изготавливаются из двух карданных шарниров, состыкованных между собой.
В настоящее время используются при производстве мощной строительной техники, тракторов, некоторых моделей грузовиков и внедорожников.
Принцип работы спаренного карданного ШРУСа
Читайте также: Внутреннее устройство и принцип работы коробки передач DSG и CVT .
Видео про ШРУС
Признаки неисправности ШРУСа
ШРУСы относятся к категории наиболее надёжных и долговечных узлов автомобиля. Для защиты от неблагоприятного воздействия шарнирное соединение внутри устройства защищено гибким пыльником. Пыльники препятствуют проникновению к местам контакта деталей шарнира грязи, влаги и пыли. При езде по дорогам с хорошим покрытием и своевременном техническом обслуживании, автомобильные гранаты служат владельцу авто долгие годы без ремонта.
Неисправности шарниров равных угловых скоростей, чаще всего, возникают при активной эксплуатации автомобиля на плохих дорогах или бездорожье. Основными причинами выхода из строя ШРУСов являются:
- Повреждение пыльника и проникновение загрязнений внутрь шарнирного соединения.
- Отсутствие или применение низкокачественной смазки.
- Использование бракованного металла или нарушение технологий при производстве устройства.
Характерным признаком неисправности автомобильной гранаты является появление посторонних звуков при эксплуатации машины (специфического хруста, пощёлкивания или скрежета). Они возникают вследствие попадания частичек пыли или грязи в пространство между элементами шарнира (обоймами и шариками). При ремонте необходимо заменить ШРУС целиком на новый аналог.
Но, в целом шарнир равных угловых скоростей – это устройство, обеспечивающее надёжную, долговечную и эффективную эксплуатацию автомобиля. ШРУС редко становится причиной обращения в автосервис.
Что такое ШРУС в автомобиле и как он ломается
Для чего нужны эти детали? Где находятся? И как понять, что им нужна замена? Отвечаем на самые популярные вопросы.
Эксперт в этом материале: Вячеслав Субботин, директор гоночной команды «ГАЗ Рейд Спорт» и автор программы «Минтранс» на телеканале РЕН ТВ
Что такое ШРУС
ШРУС — аббревиатура, которая расшифровывается как «шарнир равных угловых скоростей». Эта подвижная деталь является частью трансмиссии и служит для передачи крутящего момента между подвижными валами под постоянно меняющимся углом. В простонародье ШРУСы за характерную форму именуют «гранатами». Но есть и более научный термин — гомокинетический шарнир.
Изобретателем ШРУСов в привычном их виде считают немца Карла Вайсса. В 1928 году его конструкцию усовершенствовал Альфред Рцеппа. Узел оказался настолько удачным и востребованным, что лицензию на него приобрели многие автопроизводители, включая «АвтоВАЗ», который впервые начал применять ШРУСы на классической «Ниве». Представить современный легковой автомобиль без этих деталей почти невозможно.
Отыскать ШРУСы на машине несложно. На переднеприводном автомобиле они находятся на передних полуосях, а на полноприводном авто с независимой подвеской — как на передних, так и на задних. В первом случае шарниров четыре, а во втором — восемь. Впрочем, бывают и исключения: на некоторых моделях используют по одному ШРУСу на сторону, на других — применяют ШРУСы вместо кардана для передачи крутящего момента к заднему редуктору.
Из чего состоит ШРУС
Конструкция ШРУСа зависит от его разновидности. Всего инженерами создано четыре типа шарниров, на каждом из которых мы остановимся подробнее чуть позже.
ШРУСы принято делить на наружные, встраиваемые в ступицу, и внутренние. Устроены они по-разному: наружный передаёт вращение с оси приводного вала на управляемые колёса, внутренний — момент от коробки передач на приводной вал. Каждый из этих типов выполняет свою уникальную функцию.
ШРУС наружного типа состоит из:
- Совмещённого с ведомым валом сферообразного корпуса.
- Шароподобной обоймы, соединённой с ведущим валом.
- Шести шариков, расположенных в обойме.
- Сепаратора, удерживающего шарики.
- Герметичного пыльника, наполненного смазкой.
ШРУС внутреннего типа состоит из:
- Корпуса-стакана с тремя канавками, совмещённого с ведущим валом.
- Трёхлучевой вилки, помещённой в корпус и надевающейся на шлицы ведомого вала.
- Трёх роликов, вращающихся на игольчатых подшипниках.
- Герметичного пыльника со смазкой.
Для чего нужен ШРУС
Глядя на замысловатую конструкцию, многие не могут понять, зачем вообще нужны такие сложные устройства. Ответ прост: передать крутящий момент на управляемые колёса, постоянно изменяющие своё положение относительно коробки передач, без ШРУСов почти невозможно. Именно за счёт шарниров равных угловых скоростей осуществляется непрерывная передача момента вне зависимости от рельефа местности и положения колёс. Подвеска и рулевое управление получают большую свободу.
По сути ШРУСы выполняют ту же работу, что и карданы. Правда, отличия между ними есть, и они огромны. Шарниры равных угловых скоростей намного технологичнее и совершеннее — они находятся на ином, недостижимом для карданов уровне.
Основная разница между карданной передачей и ШРУСами в том, что карданы передают момент несинхронно (один вал вращается равномерно, а другой нет). Значительный угол скрещивания в них сильно затруднён. ШРУСы не просто позволяют преодолеть неравномерность передачи момента, но и увеличивают рабочий угол до 70 градусов (в случае с шариковыми шарнирами). Заодно они снижают нагрузки на трансмиссию и уменьшают паразитные вибрации.
Основные функции ШРУСа:
- Непрерывная передача крутящего момента.
- Обеспечение возможности работы подвески и рулевого управления.
- Снижение паразитных вибраций.
Виды ШРУСов
Конструктивно ШРУСы различаются в зависимости от производителя и конкретной модели, однако принципиальных отличий между ними нет. Принято выделять четыре вида шарниров равных угловых скоростей, из которых два встречаются на современных авто достаточно редко.
Шариковые
Шариковые ШРУСы — наиболее распространённый вид шарниров равных угловых скоростей. Именно они обычно применяются в качестве внешних ШРУСов. Работает устройство по следующему принципу.
Во внешнем корпусе с канавками находится обойма и сепаратор с шариками, которые, в свою очередь, перекатываются между корпусом и обоймой. Шарики позволяют постоянно передавать крутящий момент под углом до 70 градусов. Вне зависимости от того, как вывернуто колесо, момент передаётся без разрывов и биений.
Спаренные карданные
Спаренные карданные шарниры условно можно назвать ШРУСами. Это громоздкие и тяжёлые конструкции, встретить которые на современной машине практически невозможно. По задумке, последовательная пара карданных шарниров должна нивелировать неравномерность скорости работы друг друга. Эта система может передавать крутящий момент под углом не более 20 градусов. Из-за внушительных размеров, большого веса и малого рабочего угла сдвоенные карданы на практике применяются преимущественно на строительной технике и тракторах.
Триподные
Триподные ШРУСы — самый распространённый вид внутреннего шарнира равных угловых скоростей. От шарикового шарнира он отличается повышенной надёжностью. Правда, у такой конструкции есть и свои минусы. В частности, он может передавать крутящий момент под углом лишь до 20 градусов. К плюсам можно отнести значительный свободный осевой ход, который позволяет обеспечивать увеличение и уменьшение длины осей при артикуляции подвески. Этот вид ШРУСов очень долговечен и выдерживает большие ударные нагрузки.
Конструктивно триподные ШРУСы проще шариковых. Это трёхлучевая вилка с тремя роликами на игольчатых подшипниках, надетая на шлицы оси и способная перемещаться по пазам в стакане.
Кулачковые
Кулачковые (сухариковые), а также кулачково-дисковые ШРУСы на легковушках не встречаются. Виной тому их техническое несовершенство. Конструкция представляет собой пару вилок и фасонных дисков. Устройство может выдерживать колоссальные нагрузки, но не переносит высоких скоростей. Такие ШРУСы склонны к перегреву и применяются преимущественно на грузовиках.
Признаки поломки ШРУСа
Современные ШРУСы — невероятно надёжные и выносливые компоненты автомобиля. Срок их службы примерно равен ресурсу самой машины. Тем не менее, иногда шарниры равных угловых скоростей выходят из строя — в этом случае требуется дорогостоящий и трудоёмкий ремонт. Нередко — замена полуоси в сборе.
В большинстве случаев поломки ШРУСов — следствие неправильной эксплуатации машины и небрежного отношения к ней со стороны автовладельца. Заводской брак этих деталей встречается редко.
Можно выделить как минимум пять характерных признаков поломки ШРУСов, на каждый из которых стоит обратить внимание:
1. Разрыв/негерметичность пыльника
Для нормальной работы любого ШРУСа критически важно обеспечить его детали смазкой. При любом, даже самом незначительном повреждении пыльника внутрь шарнира начинают попадать грязь и влага. Это приводит к выдавливанию смазки, образованию коррозии в сочленении и повреждению деталей. Трещины, разрывы, следы смазки на пыльнике — стопроцентный повод срочно отправиться в сервис.
Вячеслав Субботин, директор гоночной команды «ГАЗ Рейд Спорт» и автор программы «Минтранс» на телеканале РЕН ТВ:
«Если пыльник ШРУСа цел, определить его поломку при внешнем осмотре почти невозможно. Как правило, у изношенных ШРУСов чехол либо порван, либо внутрь попала вода, либо вытекла смазка, либо пыльник съёжился. По внешнему виду — косвенным признакам — можно понять, что ШРУС приказал долго жить».
2. Рывки и вибрации при движении
Во время трогания с места при неисправном ШРУСе можно ощутить едва заметные толчки — машина будто движется рывками. Рывки нередко наблюдаются при сильном износе канавок внешних ШРУСов. Вибрации говорят о поломке внутренного, триподного ШРУСа.
3. Щелчки
При движении на машине с неисправным ШРУСом можно услышать характерные щелчки. Как правило, они возникают при езде на небольшой скорости. На высоких скоростях заметить проблему почти невозможно.
Граната и шрус это одно и тоже
ШРУС, шарнир равных угловых скоростей или гомокинетический шарнир — устройство, пришедшее на смену карданному шарниру и предназначающееся для передачи крутящего момента при больших, до 70°, углах поворота колес. В среде автомобилистов механизм получил название «граната». Причина этому — внешнее сходство с боеприпасом.
Сегодня гомокинетические шарниры используются на машинах, оборудованных передним приводом, а также на полноприводных ТС. Применение устройства на автомобилях с задними ведущими колесами — редкость. Однако подобные экземпляры существуют. Продаются и комплекты, позволяющие заменить ШРУСОМ крестовину карданного вала на отечественной «классике».
" alt="">
На одном колесном приводе имеется два шарнира — внешний и внутренний. ШРУС привода наружный не имеет существенных отличий от внутреннего. Подобная конструкция позволяет добиться хорошего выворота колес без потерь в мощности и работы шарнира «на износ».
Сегодня ШРУС является основным и хорошо изученным способом передачи момента при повернутых колесах.
Диагностика этого элемента производится любым автосервисом. Однако ремонту узел не подлежит. При его неисправности требуется полная замена шарнира.
Виды ШРУСов
За время существования устройство внутреннего ШРУСа и его наружной разновидности несколько раз видоизменялось. Прежние модели шарнира оставались в ходу наряду с новыми разработками. Сегодня известно 4 основных конструкции шарнира.
- Кулачковые (сухариковые). Состоят из 2-х фасонных дисков и аналогичного количества вилок. За счет большой площади сцепления способны выдерживать интенсивные нагрузки, однако не лишены существенных конструктивных недостатков.
На автомобилях, оснащенных кулачковыми шарнирами, можно ездить только на небольших скоростях. В противном случае узел греется и выходит из строя. Сухариковый тип устройства распространен на грузовом транспорте. - Трипод. Этот вид шарнира состоит из 3-х роликов, которые помещены в специальную чащу. Передача углового момента происходит за счет смещения роликов.
Такие виды ШРУСов используются для малогабаритных автомобилей. На триподе ездят некоторые легковые авто и машины, не предназначенные для перевозки тяжелых грузов. - Карданные спаренные. По сути, представляют собой пару карданных шарниров, за счет взаимного вращения выравнивающие скорость работы друг друга. Такие конструкции активно использовались в американском автомобилестроении 20-х годов прошлого века. Сегодня спаренными шарнирами оснащают некоторые модели строительной техники и тракторов.
- Шариковые. Эта модель узла является самой распространенной. Шарнир состоит из корпуса, сепаратора, обоймы и 6 шариков. Последние перемещаются по косым канавкам на внутренней поверхности наружной обоймы, чем обеспечивают передачу момента.
Существуют и промежуточные модели узла: четырехшариковые, жесткие триподы. Однако они не имеют широкого распространения, так как являются не слишком надежными и совершенными.
Почему хрустит ШРУС
В процессе эксплуатации автомобиля водитель порой слышит слабый хруст — хрустит граната. Обычно это становится заметным при повороте колес на максимальный угол.
Почему хрустит ШРУС? Что делать в такой ситуации?
Хруст является свидетельством неисправности узла. Изначально появляясь только при вывернутых колесах, позднее он начинает возникать и при прямолинейном движении. Посторонние звуки, издаваемые шарниром, требуют его замены.
Узнать, какой ШРУС хрустит, просто. Достаточно оставить снаружи помощника, выкрутить колеса и медленно тронуться. Оставшийся на улице человек будет отчетливо слышать, откуда доносятся звуки.
Если диагностика производится самостоятельно, следует вывесить передние колеса авто и осмотреть пыльники. Хрустящую гранату можно выявить по их повреждению.
Дело в том, что причиной хруста обычно становится пыль и песчинки, попавшие в шарнир через разрывы резинового колпака. Также в неисправности можно заподозрить узел, на котором был выявлен больший, чем на всех остальных шарнирах, люфт.
Как эксплуатировать авто с хрустящей «гранатой»
Многих автомобилистов волнует вопрос о том, сколько можно ездить с неисправным ШРУСом. Если поломка проявляется только в поворотах, эксплуатировать узел можно довольно долго. Важным условием его «реанимации» является замена смазки и пыльника.
При выполнении поворотов следует придерживаться невысокую скорости. Если сломан внутренний ШРУС, для его окончательного выхода из строя понадобится больше времени, чем в случае с наружным.
" alt="">
Когда посторонние звуки возникают при езде прямо или не исчезают вовсе, замену узла нельзя откладывать. Подобный шарнир может окончательно сломаться в любой момент. Это сделает дальнейшее движение невозможным.
Как в автомобиле с передним приводом обеспечить передачу крутящего момента на управляемые колеса, которые постоянно меняют свое положение? Эта задача решается с помощью ШРУС — шарнира равных угловых скоростей, который автовладельцам больше известен как «граната». О назначении ШРУС, его устройстве и особенностях работы Вы узнаете из этой статьи.
Как передать крутящий момент без потерь?
У переднеприводных автомобилей есть масса достоинств, однако такие машины ставят перед конструкторами сложную задачу: как передать крутящий момент на колеса, которые одновременно служат для управления? Действительно, передние колеса отклоняются от продольной оси на угол до 35-37°, и обычные способы передачи крутящего момента здесь просто неприемлемы.
Первое решение, которое пришло в голову конструкторам — обычный карданный шарнир. Однако он, как выяснилось, может нормально работать при углах отклонения не более 12°, при больших углах в карданной передаче теряется мощность, вращение становится неравномерным, появляется вибрация и прочие неприятности. Поэтому пришлось изобретать специальное устройство, которое лишено недостатков кардана, и в 20-х годах прошлого века появился ШРУС — шарнир равных угловых скоростей.
Именно ШРУС стал использоваться для передачи крутящего момента на управляемые колеса в переднеприводных автомобилях. Также ШРУСы находят применение и в заднеприводных машинах, в которых мост жестко закреплен, но подвеска колес независимая.
Типы ШРУС
За прошедшее столетие было создано множество конструкций ШРУС, однако далеко не все из них получили распространение. Сегодня более или менее широко используются следующие типы шарниров:
— Шариковые (также известны, как шарниры «Рцеппа» — по фамилии их создателя Альфреда Рцеппа);
— Шарниры типа «Трипод» (Tripod);
— Спаренные карданные шарниры;
— Кулачковые (сухариковые) шарниры.
В современных легковых автомобилях работают шариковые ШРУС, некоторое распространение получили и шарниры типа «Трипод». Кулачковые и спаренные карданные шарниры находят применение в грузовых автомобилях, тракторах и спецтехнике.
Устройство ШРУС
Наиболее распространенные шариковые и триподные ШРУС имеют принципиальные конструктивные отличия.
Шариковый ШРУС. Состоит из корпуса, внутри которого имеются канавки (корпус образует наружную обойму), внутренней обоймы с канавками, сепаратора и шести шариков. Шарики зажаты в канавках между обоймами и удерживаются от «разбегания» сепаратором. Корпус ШРУС имеет короткий вал со шлицами, внутренняя обойма также имеет шлицевое соединение для установки приводного вала. Нужно отметить, что у внешнего ШРУС канавки радиусные, а у внутреннего — прямые. Почему это так — будет сказано ниже.
ШРУС типа «Трипод». Существует два типа триподных шарнира — универсальные и жесткие. Универсальный ШРУС состоит из корпуса с тремя канавками, напрессованной на вал трехлучевой опоры и трех роликов с шаровой поверхностью, закрепленных с помощью подшипников на пальцах опоры. Вал с трехлучевой опорой и роликами вставлен в корпус так, что ролики могут перемещаться по канавкам. В жестких шарнирах трехлучевая опора с роликами закреплена внутри корпуса, с опорой контактирует вилка, в которой сделаны три паза — в них движутся ролики. Универсальные триподные ШРУС используются только в качестве внутренних, жесткие — в качестве внешних.
ШРУС любого типа нуждается в постоянной смазке. Для этого используются специальные пластичные смазочные материалы, заполняющие внутреннее пространство шарнира. Для того чтобы предотвратить выдавливание смазки, а также обеспечить защиту от пыли и грязи, ШРУС герметично закрыт резиновым гофрированным пыльником, что позволяет пыльнику изгибаться вместе с шарниром и сохранять при этом герметичность.
Использование ШРУС в автомобилях
Как было сказано, ШРУС используется для передачи крутящего момента управляемым колесам переднеприводных автомобилей. Однако на одно колесо приходится не один ШРУС, как можно было бы подумать, а сразу два: внешний и внутренний. Почему именно так? Все очень просто.
Внутренний ШРУС установлен между коробкой передач (или редуктором) и полуосью, а внешний — между полуосью и ступицей колеса. Таким образом, два шарнира позволяют колесу нормально крутиться независимо от вертикальных отклонений полуоси, поворотов и развала-схождения.
Здесь как раз становится понятно, почему у внутренних шаровых ШРУС канавки выполнены прямыми, а у внешних — радиусными. Прямые канавки обеспечивают перемещение деталей шарнира вдоль оси — это компенсирует вибрации двигателя и колебания передней подвески. А радиусные канавки увеличивают угол поворота ШРУС и, соответственно, колеса.
Наиболее частые проблемы ШРУС
Обычно ШРУС доставляет минимум проблем автовладельцам, так как шарнир обладает высокой надежностью и может служить практически столько же, сколько и сам автомобиль — в этой детали просто нечему ломаться! Однако у ШРУС есть специфическая проблема — повреждение резинового пыльника, утеря смазки и попадание внутрь шарнира пыли и грязи. Это сразу же проявляется в виде характерного хруста, который возникает из-за «перемалывания» инородных частиц между шариками и обоймами.
При повреждении пыльника ШРУС необходимо заменить, так как эффект от простой замены пыльника и смазочного материала будет непродолжительным — уже через несколько недель шарнир все равно придется выбросить.
В остальном, ШРУС — очень надежный узел, который редко становится причиной поездки в автосервис. И, в то же время, шарниры имеют достаточно низкую стоимость, поэтому их покупка и замена не вызывает проблем.
Многие современные автомобилисты никогда не слышали о существовании в их машине загадочных деталей, именуемых ШРУСами. Те же, кто с ними знаком, наверняка уже успели потратить внушительную сумму на ремонт или замену этих компонентов. Рассказываю об устройстве хитрых и чрезвычайно важных элементов автомобиля и раскрываю секреты долгой и беспроблемной эксплуатации «гранат».
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 занимается 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 также за непредсказуемость и своенравность: поломка ШРУСа гарантированно обездвиживает автомобиль (если у него нет блокировки межколёсногого дифференциала), притом случается она порой внезапно.
Как устроена «граната»
По принципу действия ШРУС похож на всем известный кардан. Однако такой привод намного более сложен и совершенен.
Дело в том, что карданная передача передаёт крутящий момент несинхронно (один вал вращается равномерно, а другой нет), при этом значительный угол скрещивания сильно затруднён. ШРУСы же безболезненно переваривают углы поворота до 70 градусов относительно оси и обладают при этом огромным ресурсом.
Широким распространением шарниры равных угловых скоростей обязаны популярным ныне переднеприводным автомобилям, а также распространению независимой подвески. Однако впервые созданием этой детали инженеры плотно занялись добрую сотню лет назад.
Конструкция ШРУСов может сильно различаться в зависимости от производителя автомобиля и конкретной модели. Однако принципиальной разницы в работе этой системы нет. С одной стороны вал привода соединяется со ступичным подшипником, а с другой — с дифференциалом, что позволяет передавать крутящий момент от двигателя на ведущие колёса. Наружный ШРУС состоит из обоймы и корпуса, в которых имеются канавки. По ним, в свою очередь, ходят шарики, жёстко соединяющие составные части друг с другом. Наружная «граната» должна передавать крутящий момент без потерь под любыми возможными углами. Внутренний шарнир намного менее подвижен и может поворачиваться лишь на угол до 20 градусов. Как правило, он представляет собой трипоид с роликами на подшипниках, которые ходят по канавкам в ответном стакане. Эта «граната» предназначена, в первую очередь, для компенсации ходов подвески и обеспечения неразрывности вала.
Поскольку ШРУСы относятся к силовым и достаточно нагруженным деталям, они нуждаются в смазке и защите от внешнего воздействия окружающей среды. Для этого вся конструкция закрывается герметичным пыльником (резиновым или пластиковым), набитым смазкой и удерживаемым на валах хомутами. Именно от качества пыльника и его целостности напрямую зависит срок службы «гранат», которые работают в практически никак иначе не защищённых от осадков и дорожной грязи местах.
Почему ломаются ШРУСы
Шарниры равных угловых скоростей современных автомобилей рассчитаны на весь срок службы автомобилей, однако нередко они выходят из строя совершенно внезапно для автовладельца и в самый неподходящий момент. Происходит это как по причинам естественного износа подвижных элементов, так и по вине самих автовладельцев.
В большинстве случаев виновниками проблем становятся негерметичные пыльники — в процессе эксплуатации они покрываются трещинами и получают всевозможные повреждения. В результате дорожная грязь и осадки начинают попадать в подвижные соединения и становятся абразивом. Спустя несколько сотен или тысяч километров пробега с порванным пыльником ШРУС сильно изнашивается и начинает хрустеть (обычно в поворотах), а затем попросту заклинивает или теряет ролики подшипников.
Вторая причина поломки «гранат» связана с неадекватным вождением или неграмотным вмешательством в конструкцию машины. Управляя гражданским автомобилем, стоит помнить, что он не рассчитан на длительные экстремальные нагрузки — резкие старты с пробуксовками и систематические торможения трансмиссией. Старты с вывернутыми колёсами, при которых наружные шарниры частично зажаты, приводят к запредельным нагрузкам на их элементы.
В группе риска оказываются и любители тюнинга, «разгоняющие» мотор автомобиля, но забывающие о том, что штатные приводы и ШРУСы не рассчитаны на передачу дополнительного крутящего момента.
Ремонт ШРУСов трудоёмок и возможен далеко не всегда, даже в случае если на вашем автомобиле всего лишь повреждён один из пыльников. Как правило, производитель изначально не закладывает в конструкцию возможности ремонта — весь приводной вал заменяется на новый. Нетрудно догадаться, что удовольствие это весьма недешёвое и хлопотное.
Но это лишь полбеды. На некоторых автомобилях при сильном износе или поломке трипоида роликовые подшипники теряют иголки, которые попадают в картер коробки передач, где поднимаются вместе с маслом и перемалываются шестернями. Нередко при этом ремонт автомобиля становится попросту нецелесообразным — проще и дешевле приобрести другой.
Довольно часто изношенные ШРУСы попросту заклинивают, что приводит к внезапной поломке полуоси и невозможности дальнейшего движения. И хорошо, если это случается не во время пересечения оживлённого перекрёстка. Такая ситуация чрезвычайно опасна!
Во избежание неприятностей в пути и лишних финансовых трат рекомендуется хотя бы раз в пять тысяч километров осматривать пыльники внутренних и внешних ШРУСов. При малейшем подозрении на негерметичность узлов нужно тщательно отмыть от загрязнений шарниры и заменить пыльники на новые, попутно обновив смазку. При появлении характерных хрустов не стоит откладывать ремонт в долгий ящик — скорее всего, «вылечить» такой привод уже не получится.