Шаровые опоры: 10 вопросов и ответы экспертов
Еще лет 10 назад вид Жигулей с вывороченным наружу колесом был довольно обычным явлением: шаровая опора «полетела»… Там схема нагружения была такой, что шаровая опора работала на вырыв пальца. Но уже при проектировании Нивы конструкторы позаботились о безопасности. Шаровая опора была установлена «наоборот» и работала на вдавливание.
С тех пор в проектировании и производстве шаровых шарниров многое изменилось. На современных автомобилях с подвеской McPherson эти опоры нагружены, в основном, тормозными и тяговыми силами, а также боковыми усилиями на поворотах. Вырыв пальца из корпуса происходит редко, поэтому упомянутая страшилка осталась в прошлом.
1. Отличаются ли надежностью сегодняшние жигулевские шаровые опоры от советских?
Всё зависит от технологии конкретного производства. Древняя штампосварная конструкция с трехточечным креплением тонких пластин образца 70‑х годов имела гарантию производителя всего на год или 20 тысяч км. Более современные кованые закатные конструкции могут служить в среднем до 3 лет, выхаживая до 100 тысяч км. Однако зачастую пользователи предпочитают первый вариант как более дешевый.
2. Что может быть причиной быстрого износа шаровой опоры?
Основных причин две. Первая – перегрузка машины, чем часто грешат водители коммерческого транспорта. Вторая связана с нарушением технологии производства шаровой опоры. Типичный пример – повышенная шероховатость сферы шарового пальца, вызывающая ускоренный износ. Кроме того, износ может быть спровоцирован потерей герметичности из-за проблем с пыльником, в результате чего внутрь шарнира попадают вода и абразивные частицы, а смазка деградирует.
3. Что дает применение пластмассового элемента, отделяющего пыльник от разрезного отверстия в кулаке? Так сделано на ряде автомобилей Renault. Есть ли смысл устанавливать самодельные шайбы?
Применение пластиковой защитной шайбы обусловлено конструкцией поворотного кулака – наличием осевой прорези вдоль отверстия для монтажа пальца шаровой опоры. При этом фиксация шарового пальца происходит как раз за счет стягивания кулака болтовым соединением. В случае отсутствия защитной шайбы верхняя горловина чехла будет повреждаться об острые кромки осевой прорези, а продукты коррозии от поворотного кулака будут стекать в соединение «палец – верхняя горловина чехла», что приведет к потере герметичности шаровой опоры. Поэтому применение пластиковой защитной шайбы здесь является вынужденной мерой, которая, кстати, не полностью решает проблему.
4. Полезна ли допрессовка обоймы шаровой опоры?
Нет. Она может привести к кратному увеличению моментов сопротивления вращению и качанию шарового пальца, что может ухудшить управляемость автомобиля. Возможны потеря герметичности закатного соединения или, что еще хуже, снижение усилия выдавливания пальца из корпуса. Такая «доработка» нежелательна и может привести к снижению ресурса шаровой опоры и даже к аварийной ситуации.
5. Надо ли менять шаровую опору после сильного удара колесом или после аварии?
Всё зависит от того, появилась ли пластическая деформация шарового пальца или корпуса. Если она есть (палец изогнут, корпус помят), то шаровую опору необходимо заменить. Но проверить, деформировались палец и корпус или нет, без определения, например, углов развала и схождения или дополнительного анализа демонтированной опоры вряд ли возможно. Так как шаровая является элементом подвески, непосредственно влияющим на безопасность, то в случае визуально заметной деформации шарового пальца или корпуса узел нужно заменить.
6. Имеет ли смысл замена порванного пыльника или надо менять опору в сборе?
Если пыльник порвался в процессе эксплуатации, то маловероятно что абразивные частицы не попали внутрь шарнира. Технически его можно заменить, предварительно очистив внутреннюю полость шарнира и обновив смазку. Сколько прослужит узел после этих «реанимационных» мер, зависит от того, сколько абразива успело попасть внутрь. Если износ происходил долго, то ресурс такой шаровой снизится. Если же пыльник порвался, например, в процессе проведения работ в сервисе и это было замечено, то его замена – адекватное решение.
7. Есть ли смысл добавлять в пыльник смазку с помощью шприца?
5 самых интересных (и полезных!) экспертиз «За рулем»-2022Нет, поскольку современные шаровые шарниры являются необслуживаемыми, а количество смазки, заложенное в шарнир на компетентном заводе-изготовителе, рассчитано на весь срок службы узла. Кроме того, прокол чехла иглой может стать причиной его негерметичности.
8. Есть ли действенные способы восстановления шаровых опор?
Способов восстановления современных шаровых шарниров не существует: они являются необслуживаемыми, неремонтируемыми и невосстанавливаемыми узлами. Нагрев до температуры плавления вкладыша (около 180 °C), изготовленного из полимера, приведет не к уменьшению зазора, а скорее к его увеличению. Физико-механические свойства вкладыша будут ухудшены.
9. Насколько опасна эксплуатация машины, если в шаровой опоре появился люфт, но контакта шара с металлом корпуса еще нет?
Стук и люфт говорят о высокой степени износа вкладыша, если, конечно, к этому не привел удар и пластическая деформация деталей шарнира. При возникновении таких явлений шаровые необходимо как можно быстрее заменить. При этом можно доехать до ближайшего сервиса при соблюдении мер безопасности.
10. Как улучшить герметичность шаровых опор в российских условиях эксплуатации?
Негерметичность присуща даже опорам именитых брендов. Основная причина – неплотное сопряжение верхней горловины чехла и шарового пальца. Есть решения с установкой в этом месте кольца-отсекателя из нержавейки. Оно предохраняет верхнюю горловину чехла от попадания влаги и продуктов коррозии через проточку поворотного кулака. Дополнительно между кольцом-отсекателем и горловиной чехла закладывается силиконовая смазка, что исключает скручивание чехла при вращении пальца за счет снижения коэффициента трения. Хорошо, когда чехол имеет двухгофровую конструкцию для исключения «вредных контактов» с деталями окружения при больших вертикальных ходах подвески.
ТРИ СЕСТРЫ
Помимо шаровых опор, в подвеске современного автомобиля используются еще два узла с похожей конструкцией. Это наконечники рулевых тяг и стойки стабилизатора поперечной устойчивости. Рулевые наконечники по характеру нагружения очень похожи на шаровые опоры в подвесках типа McPherson. Палец работает, прежде всего, на изгиб, и присутствует поворот на большие углы. Поэтому также желательно использовать конструкцию с защитной шайбой, отделяющей пыльник от ржавой и грязной поверхности рычага поворотного кулака. В стойках стабилизатора, работающих с небольшими углами поворота, многие фирмы применяют фланец, выполненный заодно с шаровым пальцем.