Шаровая опора верхнего рычага

Как выбрать шаровую опору

BREEZ (520) hatchback (5 дв.) (07 — )

307 hatchback (3A, 3C) (08.00 — 08.07)

Шаровая опора является одним из важнейших элементов автомобильной ходовой. Это специальный узел, соединяющий рычаг подвески со ступицей управляемого колеса. Если он работает нормально, то при подруливании ступица будет поворачиваться, а колесо останется в горизонтальной плоскости и сможет немного сместиться в вертикальной плоскости без серьезных нарушений ездовых качества автомобиля. В случае неисправности шаровой опоры езда станет некомфортной и даже небезопасной. В данном материале Avto.pro разберется в устройстве шаровых опор, их неисправностях, а также даст рекомендации по выбору запчастей для ремонта ходовой.

Причины поломки шаровой опоры

В процессе эксплуатации эти опоры испытывают серьезнейшие нагрузки. В зависимости от места их установки и от конструкции подвески, опоры несут на себе большую часть всей массы автомобиля, а также выдерживают постоянные систематические удары при езде на неровной дороге.

Основной из причин в нарушении правильной работы шаровой опоры выступает износ соприкасающихся поверхностей, он приводит к увеличенному зазору в промежутке от корпуса до пальца. В результате чего, палец начинает не только вращаться, но и болтаться в корпусе.

Если износ чересчур сильный, то нагрузки на опору могут привести к тому, что палец вырвется из корпуса. Как следствие всего этого получается, что опора не в состоянии удержать колесо, и автомобиль рушится на асфальт.

Увеличение зазора возникает в связи со следующими факторами:

• естественный износ в совокупности с устаревшими материалами,

• увеличиваются динамические нагрузки во время езды на немаленькой скорости по неровным дорогам,

• разрывается защитный чехол или пыльник, в результате этого, в зазор попадает вода и всякая грязь, а они в своё время усиливают коррозию, да еще и абразивный износ,

• отсутствие в шарнире смазки (при необходимости ее наличия).

Приведем несколько главных признаков износа шаровых опор:

• Когда проезжаете по неровной дороге с небольшой скоростью и слышится стук.

• Если усилие на руль увеличено, и при его повороте слышится скрип спереди машины.

• Из-за того, что передние колеса виляют, ваша машина движется по прямой траектории неустойчиво.

• Шины на колесах изношены неравномерно.

Симптомы неисправности

История создания

До определенного времени в кинематической схеме управляемых колес автомобилей применяли шкворневый шарнир. Металлоемкий узел требовал регулярной смазки и давал колесу возможность поворота лишь относительно одной оси, что плохо влияло на маневренность.
Шаровая опора создавалась как альтернатива шкворневому шарниру. Уменьшение неподрессоренной массы, снижение трудоемкости обслуживания — такие задачи стояли перед конструкторами.
Условия работы шаровой опоры — очень тяжелые. Она несет колоссальную нагрузку, принимая на себя каждый удар и толчок от дороги, и работает на износ. Конструкторы не стали создавать очень прочную деталь, придав ей статус практически расходника. Основной упор сделали на легкость и простоту замены узла.

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.

Шаровые опоры: как они устроены и как их менять

Как работают в подвеске шаровые опоры? Зачем их интегрируют в рычаги подвески, отчего они изнашиваются и насколько трудно их менять на современном автомобиле? Разбираемся в этом вопросе во всех деталях.

Зачем нужна шаровая опора

Ш аровая опора – это, конструктивно, не что иное, как шарнир, которым ступица колеса крепится к рычагу подвески. Главная ее задача – давать колесам свободу перемещения в горизонтальной плоскости и исключать – в вертикальной. Вообще, шаровые шарниры используются далеко не только в опорах ступиц – их можно встретить и в развальных рычагах, и в рулевой трапеции, и даже в креплении газовых упоров капота.

Но до определенного времени вместо подвижных шаровых шарниров на поворотных колесах использовали шкворневый шарнир – тяжелый, требующий периодической смазки, а главное – обеспечивающий колесу только свободу поворота по одной оси, что негативно сказывалось на управляемости.

Конструкторы понимали, что шаровая опора будет принимать каждый удар от дороги, потому работа на износ станет колоссальной. Делать деталь с особо прочным алмазным напылением смысла не было, потому ее сознательно превратили почти в расходник. С тем, чтобы в случае чего, можно было без проблем, отвернув пару болтов и гайку, заменить новой.

Конструкция шаровых

Изначально опора представляла из себя корпус, в который установили шаровый палец и поджали через металлическую пластину пружиной, а сверху накрыли пыльником. Дабы палец не износился через два дня, заложили смазочный материал и дали указание всем, кто занимается обслуживанием, регулярно проверять и заменять смазочный материал в корпусе, запрессовывая его через масленку.

Затем наступила эра пластика, и из конструкции ушла пружина. Шаровая часть пальца была помещена в полусферу, образованную вкладышами из вышеупомянутого материала. С тех пор, по сути, конструкция не изменилась, единственно, пластик был заменен на более износостойкий нейлон.

Шаровые опоры разделились на обслуживаемые и необслуживаемые, то есть с масленками и возможностью разборки и без, соответственно. Но чем ближе к настоящему десятилетию, тем меньше использовались разборные опоры. Отголоском эпохи остаются шаровые опоры с масленками, для закладки смазочного материала, но почти на всех машинах давно ставят необслуживаемые опоры.

Сколько в подвеске шаровых опор?

Все сводится к типу подвески. В самых простых МакФерсонах шаровых две – они находятся снизу. Чем больше рычагов, тем больше шаровых. На двухрычажках шаровые есть верхние и нижние, а на самых сложных подвесках, в основном это касается Volkswagen и Audi , шаровых может быть и по пять штук на одну сторону.

Крепеж к рычагу

Сейчас вся классификация сводится не к типу конструкции самой шаровой, а к способу ее установки – от этого очень сильно зависят затраты на замену. Самая простая и миролюбиво настроенная к хозяину автомобиля конструкция – с креплением корпуса опоры к рычагу подвески с помощью болтов, гаек или заклепок. В таком случае отсоединить изношенную шаровую от рычага не составит труда. Казалось бы, конструкция доведена до совершенства, но с конца 1990-х годов инженеры постепенно стали отказываться от нее в пользу опоры, интегрированной в рычаг подвески.

Есть мнение, что такую конструкцию пролоббировали маркетологи, которым хотелось увеличить прибыльность продажи запчастей, ведь теперь при износе шаровой нужно менять рычаг в сборе, даже если сам рычаг в порядке. Но на самом деле у всего этого есть сугубо инженерный смысл: подвеска с интегрированными в рычаги шаровыми опорами попросту легче разборной.

Есть компромиссная конструкция, в которой нет элементов крепления к рычагу, но есть элемент фиксации – стопорное кольцо. В таком случае опора просто запрессована в рычаг (например – Zafira C и Jeep Patriot). Чтобы ее заменить, придется использовать пресс или иной силовой способ (подробнее об этом – ниже).

Крепеж к поворотному кулаку

Основные типы крепления к рычагу рассмотрели, теперь обратим взоры к фиксации шаровой опоры к поворотному кулаку, при условии, что опора на рычаге. Здесь только два варианта: палец опоры может подсоединяться и крепиться гайкой, которая или шплинтуется, или применяется самоконтрящаяся гайка с внутренним стопорным кольцом. Альтернативный вариант крепежа – стяжным болтом, как, например, у Hyundai Santa Fe с 2006 года. Последний вариант более хлопотный, так как болт, на практике, склонен к закисанию.

Также часто бывает, что для того, чтобы разжать концы кронштейна кулака, в котором фиксируется палец опоры, необходимо применить специальный клин, которого часто просто нет в наличии. Проблема может возникнуть там, где ее не ждешь.

Взять хотя бы Audi A6 С7: тут замечательная конструкция передней многорычажной подвески, в которой шаровые опоры верхних рычагов подсоединены к поворотному кулаку и зафиксированы одним длинным стяжным болтом, который очень часто прикипает настолько, что извлечь его невозможно. Ни нагрев кулака (он из алюминиевого сплава), ни охлаждение болта, ни даже прикладывание пяти, а то и десяти тонн на гидравлическом прессе не сдвигают с места этот злополучный болт и на миллиметр. И, как часто бывает в таком случае, хозяин узнает, что его кошелек опустел еще на 400–500 долларов – такова средняя цена на новый поворотный кулак для A6 C7.

В стремлении оптимизировать конструкцию подвески (не всегда в угоду ремонтопригодности) шаровую опору перенесли с рычага на поворотный кулак. В него опора может запрессовываться (SsangYong Rexton, Mercedes-Benz CLS W219), крепиться болтами (ВАЗ 2110) или фиксироваться стяжным болтом в кронштейне кулака (Subaru Forester SG). У каждого способа свои преимущества и недостатки.

В первом варианте для замены шаровой придется снять весь поворотный кулак, а это само собой разумеющийся демонтаж суппорта и диска с отсоединением от верхнего (или верхних, если их два) и нижнего рычагов. Второй и третий вариант намного проще, потому как для замены достаточно будет отсоединить нижний рычаг от шаровой опоры.

Пыльники

Они у шаровой опоры есть всегда, вне зависимости от того, снимаемая или интегрированная в рычаг опора. И они заменяемы! Небольшая поблажка от конструкторов и маркетологов. Но после радостной вести вынужден огорчить: как часто вы заглядываете под автомобиль и смотрите на пыльники? Самые ответственные – раз в 10-15 тысяч километров при периодическом ТО, а в большинстве своем автовладельцы видели свою машину снизу пару раз (когда мастер показывал износ подвески) или не видели вовсе.

Как бы то ни было, но вовремя выявить потрескавшийся, но не поврежденный пыльник вероятность мала, значит вы обратите на него внимание, только если ему придет конец, а это автоматически замена шаровой опоры. Круг замкнулся. Ниже приведено описание того, как может разрушиться пыльник и как заменить шаровую опору почти в полевых условиях на примере Jeep Patriot. Отчего решили заменить? На себя обратил внимание жуткий скрип со стороны подвески при повороте рулевого колеса.

Причины и следствия выхода из строя шаровых опор

Как говорилось выше, опору придумали, как замену шкворню, но избавившись от него, не избавились от сил, действующих на шарнир. Если задать почти философский вопрос: «Так почему же изнашиваются шаровые?», то ответ будет состоять из трех основных пунктов (есть и четвертый – время – но он не интересен, так как понятен). Первый: повышенные ударные нагрузки на подвеску при проезде, например, по трамвайным путям на неприличной скорости или обычная эксплуатация автомобиля в необычных дорожных условиях, которыми нас не удивишь. Второй: отсутствие смазочного материала там, где он должен быть (помните о масленках?). И, наконец, третий: разрушение пыльника опоры.

Что касается конструктивных особенностей подвесок и влияния этого на износ, то можно сказать следующее: любая шаровая опора, как бы она ни была установлена – на рычаге или на поворотном кулаке – будет изнашиваться благодаря ударам и трению. И если вам хочется сберечь средства и нервы, то нужно чаще заглядывать за колесо, а также не кричать про себя «Банзай» при виде приближающихся недоразумений в виде выбоин.

Пример замены шаровой опоры

Специнструмента не было, но было огромное желание побыстрее решить проблему, чтобы выдвинуться в путь и приехать в срок. Потому машину на подъемник, ключи в руки, рукава до локтей. Первым делом шаровые опоры. В данном случае «умерли» обе, но даже если бы почила только одна, заменять пришлось бы все равно с обеих сторон. Это писанное правило для всех без исключения автомобилей, которое относится к ремонту элементов ходовой части и тормозной системы. Поломалось справа, значит, и левая часть под раздачу (конечно же, с определением причины асимметрии в поломке).

Приступаем. Выкручиваем болты крепления нижнего рычага передней подвески к подрамнику. Дается нелегко – болты немного прикипели. Однако выкручиваем их не полностью, так как рычаг подсоединен еще и к поворотному кулаку.

Причины и следствия выхода из строя шаровых опор

Как говорилось выше, опору придумали, как замену шкворню, но избавившись от него, не избавились от сил, действующих на шарнир. Если задать почти философский вопрос: «Так почему же изнашиваются шаровые?», то ответ будет состоять из трех основных пунктов (есть и четвертый – время – но он не интересен, так как понятен). Первый: повышенные ударные нагрузки на подвеску при проезде, например, по трамвайным путям на неприличной скорости или обычная эксплуатация автомобиля в необычных дорожных условиях, которыми нас не удивишь. Второй: отсутствие смазочного материала там, где он должен быть (помните о масленках?). И, наконец, третий: разрушение п
ыльника опоры.

Что касается конструктивных особенностей подвесок и влияния этого на износ, то можно сказать следующее: любая шаровая опора, как бы она ни была установлена – на рычаге или на поворотном кулаке – будет изнашиваться благодаря ударам и трению. И если вам хочется сберечь средства и нервы, то нужно чаще заглядывать за колесо, а также не кричать про себя «Банзай» при виде приближающихся недоразумений в виде выбоин.

Замена шаровых опор: когда нужна

Итак, замена шаровой опоры является обязательной процедурой при появлении малейших признаков неисправности данной детали. При этом замена шаровых опор должна начинаться с диагностики и проверки. Как правило, проблемы с данным узлом можно выявить самостоятельно.

Также можно заметить, что резину начинает «подъедать» (неравномерный износ протектора), при попытке сделать сход-развал углы установки колес выставить не удается.

Само собой, в подобной ситуации нужна срочная замена шаровой, так как игнорирование проблемы приведет к более серьезным последствиям для автомобиля, а также влияет на устойчивость и управляемость ТС. С учетом того, что купить шаровую опору на подавляющее большинство марок и моделей не составит труда, замена вполне может быть выполнена в кратчайшие сроки как своими силами, так и на СТО.

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.

Замена шаровой заднего верхнего рычага

Для проведения ремонтных работ необходимо подготовить следующий инструмент:

• Рожково-накидные ключи на 17 и на 14 (таких ключей нужно иметь 2 шт.).
• Головки на 32, 34, 37.
• Металлическая труба с сечением равным диаметру корпуса шаровой заднего верхнего рычага.

Кроме того, необходимо подготовить запасные части. Чтобы сэкономить и не покупать рычаг в сборе, который предлагают официальные автодилеры, стоит поискать отдельно сайлентблоки и шаровой заднего верхнего рычага других брендов.

Замена данной детали выполняется следующим образом:

• Поднимаем на домкрате нужное колесо машины и снимаем его.
• Ключом на 17 нужно отвинтить гайку крепления нижнего рычага к шаровой опоре и выбиваем рычаг.
• Щеткой по металлу следует очистить 4 гайки крепления сайлентблоков, прикрученные к кузову авто. Затем эти гайки нужно открутить и вытащить рычаг.
• Теперь переходим непосредственно к замене шаровой заднего верхнего рычага.
• Под рычаг нужно подложить 2 деревянных бруска, а затем, с помощью головки на 24 и металлической трубы выбить запрессованный корпус шаровой. Для этого наставляем трубу, а на нее головку, по которой наносим удары молотком.
• Для установки новой шаровой заднего верхнего рычага многие специалисты рекомендуют использовать пресс, но сделать такую операцию можно при помощи молотка и старого тормозного диска. После установки всех деталей узла (рычаг, шаровая, ключ-головка на 34) нужно наносить удары молотком исключительно по оправке, чтобы не повредить шаровую опору.

Рекомендуем

Следующий этап – установка сайлентблоков:

• Двумя ключами на 14 нужно открутить изношенные сайлентблоки от рычага.
• Для извлечения старых сайлентблоков обязательно нужен пресс. Если в вашей мастерской такого приспособления нет, придется посетить СТО, где вам поменяют сайлентблоки с помощью пресса.
• Затем нужно собрать все детали в обратном порядке.
• При сборке шаровой опоры и нижнего рычага нужно использовать брусок из дерева, который подкладывается под ступицу. Затем нужно приспустить домкрат до тех пор, пока направляющая шаровой полностью не войдет в отверстие рычага.
• После этого нужно тщательно затянуть гайку.