Поговорим о том, как устроен ШРУС, каких видов он бывает, а также о некоторых особенностях эксплуатации, которые полезно знать каждому автовладельцу
Шарнир равных угловых скоростей, или сокращенно ШРУС, практически вытеснил из автомобильных узлов карданную передачу. Главный недостаток последней – несинхронность вращения валов (если один вал вращается равномерно, то другой – нет). И если на малых углах скрещивания осей этот нюанс практически незаметен, то при больших углах использование такой передачи крутящего момента становится невозможным. В первую очередь это касается трансмиссии переднеприводных автомобилей. Здесь-то и пригодились ШРУСы – чаще всего эти узлы могут обеспечить передачу крутящего момента при углах поворота около 40 градусов относительно оси. Но, поскольку комфорту в последние годы стало уделяться все больше и больше внимания, шарниры равных угловых скоростей стали применяться и в трансмиссиях полноприводных автомобилей: все чаще в карданных валах вместо крестовин стали использовать ШРУСы.
Хотя первые ШРУСы появились задолго до массового распространения автомобилей с приводом на переднюю ось, конструкция шарниров шарикового типа была разработана еще в двадцатые годы прошлого века. Причем конструкций шарнира равных угловых скоростей было изобретено несколько. Первым и наиболее простым решением было объединение между собой двух обычных карданных шарнира так, чтобы ведомая вилка одного служила ведущей вилкой другого. У подобной системы было много плюсов, в число которых входили неплохой ресурс (60-70 тыс. км) и возможность полноценной работы при больших углах поворота колес (до 45 градусов). Но громоздкость конструкции не дала этому узлу завоевать популярность. Хотя со временем инженеры все же смогли сократить размеры узла, что позволило использовать его на некоторых легковушках, таких как Peugeot 204.
Также в начале века были изобретены шарниры кулачкового типа: француз Ж.-А. Грегуар применил свою разработку на автомобилях «Тракта». Такой шарнир был прост в изготовлении и состоял из кулачков, которые соприкасались по довольно большим поверхностям. Узел хорошо работал при больших углах (до 50 градусов), да и долговечность оказалась неплохой. После такая конструкция была модернизирована – так появились кулачково-дисковые шарниры, которые применялись в основном на тяжелых грузовиках.
Шарнир «Тракта»
Близкой к современной конструкции ШРУСов была разработка 1923 года: шарнир Вейсса передавал крутящий момент посредством четырех боковых шариков и одного центрального, который предназначался для центрирования конструкции. Но малый ресурс (15-25 тыс. км) не дал широкого развития детали.
ШРУС «Бендикс-Вейсс»
Но наибольшее распространение получила конструкция Альфреда Рцеппы, который в 1927 и 1936 гг. запатентовал конструкцию ШРУСа с шестью шариками, которые работали по равнорасположенным канавкам полукруглого сечения. Это решение до сих пор остается незаменимым, ведь подобный узел обладает компактностью, отличной надежностью (100-200 тыс. км) и может работать при углах до 40 градусов.
Современная конструкция ШРУСов
Наружный шарнир состоит из корпуса, сепаратора, внутренней обоймы и шести шариков. Его конструкция позволяет достигать угла поворота до 45 градусов. Внутренний шарнир трипоидной конструкции (трехшиповая крестовина с роликами на игольчатых подшипниках) сейчас устанавливается на всех конвейерах ведущих мировых автопроизводителей. Главная особенность шарнира типа «Трипоид» – он не склонен к самозаклиниванию. Детали шарнира позволяют совершать осевые и угловые перемещения. Осевые перемещения происходят с меньшим усилием, способствуя уменьшению нагрузки на сепаратор наружного ШРУСа и ведущие колеса.
Типичные поломки и методы их определения
Одной из самых распространенных поломок ШРУСов – это выход из строя пыльника (чехла ШРУСа), который защищает от попадания влаги, грязи и песка внутрь шарнира. После непродолжительного времени эксплуатации шарнира с порванным пыльником ШРУС начинает «хрустеть», и, скорее всего, его придется заменить на новый. Также возможно заклинивание шарнира, но это случается очень редко.
Все автопроизводители рекомендуют проводить диагностику каждые 5000 км. Необходимо проверять герметичность шарнира, визуально осматривать состояние резиновых чехлов на наличие микротрещин. Ведь ранняя диагностика позволяет избежать дорогостоящего ремонта.
Диагностировать неисправный ШРУС можно также по характерному звуку – «хрусту» шарнира при провороте колеса. Предварительную диагностику любой автовладелец может провести и сам. Тут все просто: если стук (хруст) раздается только при правом повороте, то неисправен, скорее всего, левый ШРУС, и наоборот. В особо запущенных случаях ШРУС стучит и в левом, и в правом поворотах. Для более точной диагностики необходимо вывесить машину на подъемнике. Один человек нажимает на педаль тормоза, другой – в это время ставит зажим на тормозной шланг одного из передних колес. Таким образом, после отпускания педали одно колесо остается заблокированным. Заводим машину, включаем первую передачу и вращаем рулем от упора до упора. Неисправный ШРУС выдаст себя стуком, исправный – будет молчать. Затем необходимо проделать ту же операцию с другим колесом.
Ремонтировать бесполезно
Единственно правильный способ ремонта ШРУСа – замена его на новый. В редких случаях, когда при диагностике были выявлены трещины на чехле шарнира, возможна его замена. Но при замене пыльников необходимо строго придерживаться строгих правил: обязательно разобрать шарнир, тщательно промыть и визуально оценить выработку дорожек и шариков, после чего проделать процедуру по замене чехлов и обратно установить на автомобиль.
