Шаровая опора как правильно называется

Шаровые опоры: как они устроены и как их менять

Шаровая опора в конструкции автомобиля – это шарнир, необходимый для крепления ступицы колеса к рычагу подвески. Элемент обеспечивает движение машины в разных направлениях. Кроме подвески, деталь может использоваться в рычагах развала, рулевой трапеции и газовых упорах капота. Разберем, какие бывают варианты конструкций и как поменять шаровую опору самостоятельно.

Разновидности шаровых опор

Есть несколько типов конструкции запчасти, от которых зависит ее качество, долговечность и цена:

• Цельнокованые – отличаются высокой механической стойкостью, способны выдерживать нагрузки до 5 тонн и обладают ресурсом до 100 тыс. км пробега;
• Закатные – более доступные по цене элементы, но тоже достаточно прочные и способные эксплуатироваться при сильных ударных нагрузках;

Обычно в иномарках применяется первый вариант.

Ресурс шаровой зависит не только от прочности металлических ее сегментов, но и от качества защитного пыльника, который необходим для исключения проникновения к опорам влаги и грязи. Некачественный пыльник быстро стирается при трении, что приводит к расшатыванию опор.

В зависимости от типа рычага, на которой используется опора, ее разделяют на четыре вида:

• Рулевого наконечника, который соединяет поворотный кулак и рулевую рейку. В основном используется в передней подвеске. Наконечник выполняется регулируемым, благодаря чему можно настраивать подвеску.
• Прямого рычага (прямой тяги), соединяющего опору с кулаком, амортизатор с рычагом и крепление с кузовом. В некоторых машинах рычаг применяется для фиксации стабилизатора поперечной устойчивости. Обладая несложной конструкцией, такой рычаг дает возможность уменьшить массу неподрессоренных сегментов.
• Треугольного рычага, необходимого для скрепления шаровой, крепления рычага к кузову и стабилизатора поперечной устойчивости. В основном используется для переднего привода и способствует улучшению управляемости транспортного средства.
• Амортизатора, скрепляющего нижний рычаг и стойку амортизатора. Не самый популярный вид шаровой, обычно применяется на автомобилях Мерседес и некоторых других моделях.

​​

Когда требуется замена шаровой?

При износе или повреждении элемента во время езды по неровной дороге возникают посторонние звуки. Затем колесо и вовсе может вывернуться при движении, задеть крыло транспортного средства или дверь, после чего происходит потеря управления и может возникнуть авария.

Поэтому при первых признаках некорректного состояния элемента требуется замена шаровой опоры. Перед этим нужно выполнить диагностику, чтобы точно определить, что она неисправна. Обычно замена старой запчасти не занимает много времени, так как в большинстве современных автомобилей можно выполнить процедуру, не демонтируя рычаг.

​​​​

Причины неисправности шаровой

Ресурс шаровой опоры – 20-150 тыс. км в зависимости от типа конструкции и качества изделия (оригинальное оно или нет). Деталь изнашивается быстрее при больших эксплуатационных нагрузках, а также при перепадах температур (от этого деформируется резиновый пыльник). Негативно отражается на состоянии опоры и быстрая езда по неровной дороге.

При эксплуатации палец опоры понемногу стачивается и разбалтывается из-за возникающего люфта. При резкой нагрузке, например, проезде по яме, палец может выскочить из гнезда. А при сильном износе такое может произойти при движении на любой скорости.

Основные причины неисправности шаровой:

• Постепенный износ;
• Скапливание под пыльником абразивных частиц;
• Высокие нагрузки при движении по плохим дорогам;
• Отсутствие смазки. Ее нужно периодически добавлять в опору.

Признаки неисправности шаровой

Обычно деталь не «вылетает» сразу (только при сильном износе). Но всегда перед этим о проблемах с деталью можно понять по нескольким признакам:

• Стук при езде по неровной дороге на малой скорости. Звук возникает под передними колесами. Причина – в истирании пальца или недостаточном количестве смазки. Если стук слышен только при низких температурах при начале движения, а затем его нет, это не является признаком неисправности. Причина в том, что смазка на холоде замерзает, но после разогревания трение элементов нормализуется, а стук исчезает.
• При езде авто начинает вилять. Причина в зазоре, который возникает между изношенными деталями шаровой. Это приводит к тому, что колесо начинает шататься. При возникновении такого дефекта нужно сразу провести диагностику транспортного средства.

Говорить о проблемах с опорами может и неравномерный износ резины, а также скрип при повороте рулевого колеса. Но эти признаки могут указывать и на другие повреждения, которые не относятся к шаровой.

Варианты диагностики

Лучший вариант – обратиться в сервисный центр при первых признаках неисправности. Так автомобиль проверят на специальном стенде и точно определят, требуется ли ремонт и нужна ли замена рычага шаровой опоры.

Но оценить состояние детали можно и самому. Для этого нужно использовать метод прослушивания: нужно, чтобы один человек раскачивал авто, а второй прислушивался к шумам, определяя, откуда они идут.

Второй вариант – приподнять авто на домкрате. При этом один человек должен нажать тормоз, чтобы исключить образование зазора подшипника. Второй человек должен в это время немного раскачать колесо. Если имеются стуки и заметен люфт, шаровую нужно менять.

В отдельных моделях автомобилей в основании шаровой расположено специальное отверстие, через которое можно измерять зазор между опорой и основанием пальца. Зная, какой должен быть зазор у исправной детали, можно определить, насколько сильно изношен элемент.

Этапы замены шаровой

• Приподнимите переднюю часть машины домкратом или на подъемнике и расположите на устойчивых опорах. Заранее поставьте авто на стояночный тормоз. Также потребуется зафиксировать опоры под задними колесами, чтобы машина не откатилась назад при поднятой передней части.
• Ослабьте болты на колесе и снимите его.
• При помощи специальной щеткой (предназначенной для металлических поверхностей) очистите резьбу. Дополнительно можно обработать ее жидкостью типа WD-40.
• Используя ключ на 21, открутите гайку, соединяющую шаровую с поворотным кулаком. Гайку можно выкинуть, вместо нее нужно будет использовать новый крепеж.
• Ключом на 13 открутите болты, соединяющие шаровую и поворотный кулак. Болты тоже можно выкинуть, на их место устанавливаются новые элементы.
• Отверткой и молотком извлеките шаровую из кулака. Шаровая должна полностью выйти из гнезда.
• С помощью съемника удалите запрессованный палец из нижнего рычага.
• Нажимая монтировкой, отведите нижний рычаг вниз и вытащите шаровую опору.
• На ее место по обратной схеме установите новую деталь.

Понимая, как заменить шаровую опору, вы сможете выполнить работу самостоятельно. После замены желательно проверить корректность углов установки в сервисном центре.

Почему может сломаться шаровая опора и как водителю за ней следить

Шаровая опора (или просто шаровая) — это шарнир, который может использоваться в разных узлах автомобиля. Здесь речь пойдет о шаровой в качестве соединительного элемента рычага подвески и ступицы управляемого колеса. Шаровая позволяет колесу в определенных пределах свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости, но препятствует его отклонению от заданного положения в вертикальной плоскости. Количество шаровых опор зависит от типа подвески и может варьироваться от одной до пяти с каждой стороны, в том числе в задней многорычажной.

Предшественниками шаровых были шкворни, перекочевавшие на автомобили с конных экипажей. Шкворни представляли собой ось из закаленной стали, вращающуюся в бронзовых втулках либо роликовых или игольчатых подшипниках. С помощью такой оси поворотный кулак, который нес ступицу и колесо, крепился к подвеске. Конструкция не позволяла рычагам перемещаться по вертикали настолько, чтобы подвеска была достаточно комфортной.

Попытки сделать шкворневую подвеску мягче с помощью дополнительных тяг с подшипниками привели к усложнению конструкции и сделали ее обслуживание и ремонт очень трудоемкими. Появление шаровых опор в начале 1950-х годов решило сразу обе проблемы. Простота устройства сочеталась у таких шарниров с двумя степенями свободы, что позволило обеспечить требуемый уровень комфорта подвески. Уже к середине 1960-х годов большинство легковых автомобилей оснащались шаровыми, тогда как более выносливая шкворневая подвеска осталась уделом внедорожников и коммерческого транспорта.

Используемые в конструкции подвески управляемых колес шаровые опоры — в числе важнейших элементов, от которых зависит управляемость автомобиля.

Устройство шаровой опоры

Устройство шаровой опоры (Фото: autoepoch.ru)

Встречается несколько разновидностей шаровых опор, но сегодня канонической является конструкция, в которой присутствуют следующие компоненты:

1. Корпус. Выполненная из кованой стали оболочка.
2. «Яблоко». Металлический шаровидный элемент внутри корпуса, воспринимающий основную нагрузку.
3. Стопор. Кольцеобразный зажим, фиксирующий «яблоко» в корпусе.
4. Полимерный вкладыш внутри корпуса. Своеобразная обойма, в которой вращается «яблоко».
5. «Палец». Приваренный к «яблоку» стержень с резьбой в верхней части, с помощью которого шаровая опора соединяется со ступицей.
6. Пыльник. Резиновый чехол, защищающий начинку шаровой опоры от попадания воды и грязи. Под пыльником находится специальная смазка для дополнительной герметизации шарнира.
7. Фланец. Пластина с отверстиями для крепления шаровой к рычагу. Однако в последние 20 лет получили распространение рычаги подвески с интегрированными шаровыми опорами без фланца.

Чем опасна неисправная шаровая опора

Поскольку шаровые опоры отвечают за крепление колеса, то их сильный износ или обрыв может иметь тяжелые последствия, вплоть до переворота автомобиля. Знание способов диагностики неисправности шаровых позволит сохранить здоровье и даже жизнь, не говоря уже о деньгах.

Признаки неисправности шаровых опор

Стандартной величины срока службы шаровых опор не существует. Мало того что не одинаково качество самих шарниров от различных производителей, так и любая «внеплановая» ударная нагрузка на подвеску способна натворить бед. Конечно, для проверки состояния шаровых опор лучше обратиться в сервис, но есть симптомы, которые говорят о возможных проблемах:

1. Стук в подвеске при проезде неровностей.
2. Скрип или скрежет при повороте руля.
3. Неравномерный износ шин.
4. Раскачка колеса из стороны в сторону при движении. В отличие от вышеназванных симптомов этот со 100%-й гарантией указывает на сильный износ шаровых. Промедление с ремонтом недопустимо!

Шаровые опоры лучше менять парами (Фото: Shutterstock)

Причины неисправности шаровых опор

Шаровые опоры находятся практически «на передовой» борьбы за надежную управляемость и безопасность автомобиля, и в этой борьбе им приходится нелегко. Что способно вывести эти шарниры из строя:

1. Сильные нагрузки при проезде неровностей на высокой скорости могут повредить вкладыш опоры, что приведет к возникновению в ней люфта, а это нарушит оптимальный контакт колеса с дорогой.
2. Попадание внутрь шарнира воды и грязи из-за порвавшегося пыльника вызывает абразивный эффект и коррозию «яблока», что ведет к быстрому срабатыванию вкладыша и появлению люфта в опоре. В запущенных случаях «яблоко» способно проточить верхнюю часть корпуса и выскочить из него.
3. Естественный износ вкладыша и «яблока» с теми же последствиями.

Как продлить срок службы шаровых опор

Невнимание к состоянию шаровых опор может обойтись очень дорого, поэтому меры профилактического характера здесь просто необходимы. О чем речь?

1. Периодически проверять пыльники шаровых на предмет различных повреждений. Если они выявлены, пыльник необходимо заменить и при необходимости добавить герметизирующей смазки того типа, который предусмотрен производителем.
2. После поездок по плохим дорогам и бездорожью периодически проверять шаровые на наличие люфтов. Для этого нужно вывесить колесо, взяться за него сверху и снизу руками и попытаться покачать в вертикальной плоскости. Операцию лучше проделать несколько раз, поворачивая руль на разные углы.

Проверку можно выполнить и другим способом. Для этого потребуется вывесить колесо, между нижним рычагом и поворотным кулаком вставить монтировку плоским концом, а затем надавить на рукоять. Износ опоры выдаст себя люфтом и/или щелчками.

Специалисты советуют менять шаровые опоры парами, а затем проверить развал/схождение колес и при необходимости отрегулировать.

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».