Роль гранаты в легковом автомобиле

• Главная
• /
• Ремонт и ТО
• /
• Что такое ШРУС в автомобиле и где он находится

13 февраля 2023

«Граната» — это устоявшееся жаргонное название стержня равных угловых скоростей (ШРУС), он же — гомокинетический шарнир в машине. Этот элемент трансмиссии позволяет стабильно передавать крутящий момент между подвижным валами под постоянно меняющимися углами. Востребованность на рынке передне и полноприводных автомобилей сделала такой элемент, как «граната» практически обязательным для трансмиссии современного легкового автомобиля. «Граната» в машине бывает наружной и внутренней.

Есть много конструктивных решений трансмиссии, но роль ШРУСА в машине неизменна — надёжная передача вращающего момента под углами до 70 градусов, что недостижимо для кардана.

Устройство ШРУС

Внутренний ШРУС состоит из следующих элементов:

• Корпуса-стакана с тремя канавками, совмещённого с ведущим валом.
• Трёхлучевой вилки, которая находится в корпусе и надевается на шлицы ведомого вала.
• Трёх роликов, вращающихся на игольчатых подшипниках.
• Герметичного пыльника со смазкой.

Наружный ШРУС состоит из следующих элементов:

• Совмещённого с ведомым валом сферообразного корпуса.
• Шароподобной обоймы, соединённой с ведущим валом.
• Шести шариков, они находятся в обойме.
• Сепаратора, удерживающего шарики.
• Герметичного пыльника, наполненного смазкой.

ШРУС: преимущества перед карданами

Ряд уникальных функций, которые обеспечивает ШРУС:

• На сегодняшний день, гомокинетический стержень — это лучший вариант непрерывного привода для колёс машины, постоянно изменяющих своё положение относительно КПП и редуктора.
• Подвеска и рулевое управление получают большую свободу.
• ШРУС снижает нагрузку на трансмиссию машины и паразитные вибрации.

Типы ШРУСов в машине

В зависимости от типов техники и решаемых задач, конструктивно выделяют основных 4 типа:

• Шариковые. Это конструктивное решение применяется в автомобилях для наружных «ШРУСов». Устроен шариковый ШРУС следующим образом. 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, в каком положении находится колесо машины, момент передаётся без разрывов и биений, что практически оптимально, для постоянно меняющего своё положение колеса.
• Трипоидные. Для внутреннего ШРУСа нет нужды в передачи момента под углом свыше 20 градусов. Этот тип отличается повышенной надёжностью. Конструктивно, трипоидная «граната» — это трёхлучевая вилка с тремя роликами на игольчатых подшипниках, надетая на шлицы оси и способная перемещаться по пазам в стакане. Такое техническое решение обеспечивает значительный свободный осевой ход, который позволяет увеличивать и уменьшать длину осей при артикуляции подвески машины. Такой ШРУС в автомобиле очень долговечен и выдерживает большие ударные нагрузки.
• Спаренные карданные. Громоздкая конструкция, применяемая в основном на спецтехнике.
• Кулачковые (сухариковые) и кулачково-дисковые. Они способны выдерживать колоссальные нагрузки, но не переносит высоких скоростей автомобиля. Такие ШРУСы склонны к перегреву и применяются преимущественно на грузовых машинах.

Признаки поломки ШРУС

• Хруст. Начнём с самого плохого. Хруст в «гранате», это почти 100% -й признак того, что поздно пить “Боржоми” и придётся менять весь узел в сборе. На подъёмнике пред взором, скорее всего, предстанет печальная картина давно разорванного пыльника, свидетельствующая об ушедшей смазке, а значит критическом износе шарнира. Хруст сначала возникает при вывернутых колёсах, а когда он слышен при прямолинейном движении, то привод колеса может заклинить в любой момент. Остаётся прямолинейно двигать до ближайшего СТО, а разумнее воспользоваться эвакуатором.
• Щелчки. Ещё один акустический признак смерти ШРУСа в автомобиле. Зависающие в изношенных обоймах шарики издают единичные или множественные звуки, входящие в “гармоничную” симфонию с хрустом. На высокой скорости шумовые эффекты исчезают, что отнюдь не свидетельствует о самоизлечении, а является лишь дополнительным диагностическим признаком. Вердикт такой же — менять «гранату» или полуось в сборе.
• Свист. Насвистывания характерны для многих механических неполадок, вот и шарнир не является исключением.
• 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 внутреннего, трипоидного ШРУСа.

Диагностика поломки не составляет труда (слишком уж характерны, исчезающие на скорости звуки). А вот определить с какой стороны находится проблема — достаточно просто. Если звук слышен при движении с вывернутыми направо колёсами — это правая внешняя «граната», если с вывернутыми влево — левая.

Профилактика. Сама по себе «граната» — конструкция прочная и надёжная, а заводской брак шарнира в машине встречается крайне редко. Уязвимым местом находится в резиновом пыльнике, подверженном суровым испытаниям. Именно разрывы пыльника запускают порочный круг поломки, поэтому за его состоянием желательно пристально следить.

Лечение. К сожалению, очень редко помогает замена пыльника и смазки, но в подавляющем большинстве случаев приходится менять весь узел.

Здоровья вам и вашей машине и удачи на дорогах.

Комментарии

Рекомендованные статьи

ШРУС и карданная передача: особенности, принцип работы

ШРУС, часто называемый водителями «автомобильной гранатой», доставляет немало хлопот. Характерный хруст при выворачивании колёс до упора говорит о том, что нужно ехать на станцию технического обслуживания, чтобы вновь разбираться, что не так с этой деталью. Давайте рассмотрим, что она собой представляет, какой бывает и почему ломается.

Немного истории

За появление механизма, ставшего прародителем современного шарикового ШРУСа, мы должны благодарить талантливого инженера А. Рцеппа. Именно он запатентовал данное устройство на заре минувшего столетия, встав на одну ступень с французским конструктором Ж. Грегуаром. Последний примерно в то же время оформил патент на синхронный шарнир «Тракта» сухарикового типа, который быстро нашёл применение в грузовых машинах. В 60-х годах изобретение Рцеппа претерпело некоторые изменения благодаря японским инженерам. И, надо сказать, результат их работы впечатляет.

ШРУС: устройство и виды

ШРУС — аббревиатура, означающая «шарнир равных угловых скоростей». Им оснащается негабаритная техника с FWD, но иногда «гранату» можно увидеть в ТС с полным приводом. Главная функция устройства — передача крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам, что даёт возможность без труда управлять машиной, несмотря на компактность и небольшой вес шарнира.

Передаётся вращающий момент под углом, который постоянно изменяется. Интересным наименованием «граната» ШРУС обзавёлся благодаря сходству с настоящим снарядом. Впрочем, его поломка для машины тоже ничем хорошим не оборачивается: если блокировки отсутствуют, техника моментально обездвиживается.

По типу строения рассматриваемые устройства принято разделять на четыре вида:

• трипоидные — применяются в легковушках и малогабаритных грузовиках;
• шариковые — передают крутящий момент в легковых машинах с передним приводом;
• спаренные карданные — работают в тракторах, внедорожниках, грузовых ТС;
• кулачковые — предназначаются для грузовиков с внушительной грузоподъёмностью.

Как функционирует «граната»

Многие автомобилисты отмечают, что ШРУС напоминает карданный вал (который относится к самым сложным узлам), проработанный до совершенства. Он справляется с углами поворота до 70° без каких-либо проблем. Что касается карданной передачи, то она может передавать крутящий момент асинхронно, но угол скрещивания существенно затрудняется.

Несмотря на длинную историю, ШРУС начали массово устанавливать благодаря переднеприводным транспортным средствам и независимой подвеске. Его строение может немного отличаться с учётом особенностей той или иной техники, но принцип работы всегда одинаков: крутящий момент передаётся от мотора к колёсам, поскольку одна часть вала соединяется со ступичным подшипником, а вторая — с деталью трансмиссии, распределяющей крутящий момент между приводными валами (дифференциалом).

Как правило, наружный ШРУС передаёт крутящий момент под разными углами без промедления. Его обойма и корпус оснащаются специальными ложбинками, предназначенными для перекатывания шариков. Последние обеспечивают жёсткое соединение составным элементам. Внутренняя часть ШРУСа особой подвижностью не отличается, поэтому её возможности ограничиваются 20 градусами. Мы говорим о трипоидном шарнире с роликами на подшипниках, которые тоже перекатываются по ложбинкам, но уже в ответном стакане. Данная деталь очень важна, так как отвечает за целостность вала и сглаживает колебания подвески. Учитывая, что шарнир испытывает внушительные нагрузки, за ним нужно хорошо ухаживать: своевременно смазывать, изолировать от негативного воздействия пыли, влаги, температурных перепадов. Пыльник, предварительно наполненный смазочным составом, следует фиксировать на валах хомутами из металла, поскольку они более надёжные.

Использование ШРУС в карданных передачах

Во время движения автомобиля карданный вал неизбежно отклоняется от оси вращения по вертикали, что приводит к увеличению нагрузок на этот узел. Карданные шарниры на базе крестовин выдерживают такое отклонение под углом 30‒36 градусов. При превышении величины этого угла крестовину может заклинить. Кроме того, отклонение от оси вращения под критическими углами приводит к быстрому износу крестовины.

Решением этой проблемы стали карданные шарниры на базе ШРУС. У них величина критических углов отклонения от оси вращения вдвое выше, чем у крестовин. Эта характеристика особенно важна для внедорожников и автомобилей с высоким клиренсом. Карданами с ШРУС свои автомобили комплектуют почти все производители.

В сложных и тяжёлых условиях эксплуатации надёжность карданов с ШРУС существенно выше, чем карданных передач с крестовинами. Самой уязвимой их частью является защита ШРУС от грязи и пыли, поэтому нужно регулярно проверять состояние пыльников и при необходимости незамедлительно их менять.

Напомним, что современные автомобили комплектуются необслуживаемыми карданными валами на неразборных соединениях. Это проблема для владельцев автомобилей с истекшим сроком гарантии, а также в ситуациях, когда поломка кардана не признана гарантийным случаем. При таких обстоятельствах ремонт карданных валов в официальном автосервисе обойдётся вам очень дорого.

Почему ломается ШРУС

Срок эксплуатации ШРУСа должен быть таким же, как и срок жизнеспособности автомобиля. Иными словами, он не должен выходить из строя в течение десятилетий. Но на практике эта замечательная деталь не ждёт, когда ТС запросится на свалку. И в этом есть толика вины самих водителей, не следящих за состоянием пыльника. Когда его резина разрушается, грязь попадает в подвижные соединения и влияет на них, как жёсткий абразив. ШРУС даёт сбой и при агрессивном вождении или неопытном вмешательстве в конструкцию машины. Дрифт на переднем приводе, старты с вывернутыми колёсами и прочие «выступления» медленно убивают «автомобильную гранату». Не меньше вредит ему и тюнинг, направленный на улучшение эксплуатационных показателей двигателя. Да, мотор становится крутым, но ходовая часть остаётся прежней. Поэтому при увеличении нагрузки ШРУС долго не выдерживает.

Чем чревата поломка ШРУСа

Выход из строя этого устройства — настоящая боль для собственников автомобилей. При его повреждении приходится раскошеливаться на замену всего приводного вала. Конечно, гаражные спецы умудряются заменять только повреждённые элементы, но раскрученные СТО на такой риск не пойдут.

Ещё одно распространённое явление — поломка полуоси из-за заклинившего ШРУСа. В этом случае можно даже не пытаться реанимировать технику на дороге — она не поедет. Чтобы в один прекрасный момент не застрять на перекрёстке или на автомагистрали, нужно регулярно проверять пыльники «гранат», например, каждые 5 тысяч км пробега. Если возникнут хотя бы малейшие подозрения на ухудшение защитных барьеров узлов, следует тщательно почистить шарниры и поставить свежие пыльники. Помните: даже еле различимый хруст — веский повод для неотложной поездки в автосервис! Иначе ШРУС может сыграть с вами очень плохую шутку.

ШРУС | Secotools.com

Шарниры равных угловых скоростей (CV) позволяют приводным валам передавать мощность под переменными углами и постоянными скоростями вращения. Соединения часто изготавливаются из среднеуглеродистой стали, что создает проблемы со стружкодроблением при обработке в полностью автоматизированных операциях. Твердые операции механической обработки также необходимы после термообработки деталей.

 

1 — Черновая обработка наружного диаметра

9

9 02 2 — Копирование паза внешнего диаметра

Ваша задача:		Поддержание эффективности за счет эффективного стружколомания при черновой обработке наружного диаметра.
Наше решение:		Jetstream Tooling подает струю СОЖ под высоким давлением в оптимальное положение близко к режущей кромке. В дополнение к устранению накопления тепла это отводит стружку от передней поверхности, улучшая контроль над стружкодроблением и увеличивая срок службы инструмента. Параметры резки также могут быть увеличены за счет использования ISO/ANSI Duratomic 9.Вставки 0044 ® . Ваши преимущества включают повышение надежности и производительности процесса
Продукт:		Seco-Capto TM Токарный инструмент Jetstream Tooling

Ваша задача:		Копирование канавки внешнего диаметра с высокой производительностью и отличным стружкодроблением.
Наше решение:		MDT Jetstream Tooling подает струю охлаждающей жидкости под высоким давлением через верхний зажим. Зубчатые контактные поверхности системы MDT между пластиной и державкой обеспечивают очень хорошую стабильность процесса резания. Такое сочетание преимуществ обеспечивает безопасность и высокую производительность при точении и обработке канавок. Ваши преимущества включают повышенную надежность процесса и производительность.
Товар:		Seco-Capto TM Инструмент для обработки канавок Jetstream Tooling MDT

 

3 — Копирование диаметра хвостовика 7 08

9003 0009 Ваша задача: 0002  

	Копирование диаметра хвостовика с максимальной производительностью и надежность.
Наше решение:		Гибкая система быстрой смены токарных головок Seco-Capto сокращает время смены инструмента и может быть безошибочно модифицирована для массового производства. Предлагая очень жесткую и точную работу, система также позволяет полностью автоматизировать предварительную настройку, добавляя электронные чипы данных к держателям инструментов. Кроме того, при использовании ISO/ANSI Duratomic 9Пластины 0044 ® обеспечивают максимальную скорость съема стружки для этого применения. Широкий выбор геометрий гарантирует эффективное стружколомание. Ваши преимущества включают надежную точность и повышенную эффективность.
Продукт:		Seco-Capto TM  Токарный инструмент	9
9

 

4 — Черновые шаровые рампы

99 4 — Финишные шаровые рампы

Ваша задача:		Поддержание надежного процесса черновой обработки шаровых рамп с максимальной производительностью.
Наше решение:		Разработанный для новых станков, способных работать с большими скоростями съема металла, этот нестандартный инструмент использует положительный передний угол для увеличения срока службы инструмента и минимизации воздействия на шпиндель. Толстая и прочная пластина обеспечивает высокую надежность и имеет форму кромки, позволяющую использовать высокие скорости подачи. Ваши преимущества включают снижение затрат за счет получения максимальной отдачи от вашего станка.
Продукт:		Фреза со сферическим концом по индивидуальному заказу

Ваша задача:			Финишная отделка шаровые рампы максимально производительно и надежно перед термической обработкой.
Наше решение:			Благодаря кромкам и спирали, обеспечивающим легкую резку, Minimaster Plus предлагает идеальное средство для отделки наклонных сферических поверхностей. Кроме того, включение уникальной системы зажима головки обеспечивает высокую точность и производительность при минимальных затратах и ​​времени смены инструмента. Внутренние сквозные каналы подачи СОЖ повышают производительность и облегчают удаление стружки. Ваши преимущества включают экономию средств и времени при обеспечении уровня точности, требуемого вашим приложением.
Продукт:			Minimaster Plus

3 цикл минимизации 03

Ваша задача:			Минимизация времени цикла при сохранении надежности канавка прерывистым резом.
Наше решение:			Благодаря верхнему зажиму и зубчатым контактным поверхностям между пластиной и резцедержателем система крепления пластин Secoloc обеспечивает превосходную стабильность системы MDT, которая затем повышается за счет использования длинных вставки. Интерфейс Seco-Capto обеспечивает невероятную гибкость и возможность перехода к полной автоматизации путем добавления электронных чипов данных к держателям инструментов. Сплав CBN200 содержит уникальную металлическую связку с мелким размером зерна, что обеспечивает исключительную производительность при твердом точении. Ваши преимущества включают стабильную производительность, высокую безопасность процесса и более короткое время цикла.
Продукт:			Seco-Capto TM  Инструмент для обработки канавок MDT

8

6 — Копирование диаметра хвостовика

Ваша задача:			Повышение производительности и надежности копирования диаметра хвостовика после термической обработки.
Наше решение:			Быстросменная токарная головка Seco-Capto сокращает время смены инструмента и может быть безошибочно модифицирована для серийного производства. Система также обеспечивает полную автоматизацию предварительной настройки за счет добавления электронных чипов данных к держателям инструментов. Кроме того, мелкозернистые пластины Ch4515 обеспечивают исключительную прочность при прерывистой чистовой обработке твердых сталей с твердостью 55–64 HRC. Ваши преимущества включают надежную точность и повышенную эффективность.
Товар:			Seco-Capto TM  Инструмент с вставкой из PCBN

Инструменты для ШРУСов, осей и ступиц

Ручка за 41500

Lisle 41510 Ручка для набора вилок для огурцов 41500 — LIS41510

Цена по прейскуранту: 9,65 долл. США

: 6,64 долл. США

Пневмопривод для 41500

Lisle 41520 Пневматический привод для 41500 — LIS41520

Цена по прейскуранту: 12,73 долл. США

: 10,59 долл. США

Съемник поворотного штифта

Устройство для снятия шарнирного штифта Lisle LIS19940

Цена по прейскуранту: 13,27 долл. США

: 11,05 долл. США

Инструмент для соединения ШРУСов

Инструмент для бандажирования ШРУСов Lisle 30950 — LIS30950

Цена по прейскуранту: 14,35 долл. США

: $11,94

Съемник руки Питмана

Съемник рычага K Tool International Pitman KTI70360

Цена по прейскуранту: 20,99 долл. США

: 15,80 долл. США

Съемник рулевого колеса

Съемник рулевого колеса Sunex SUN3900

Цена по прейскуранту: 25,30 долл. США

: 16,14 долл. США

Съемник рулевого колеса

K Tool International Съемник рулевого колеса KTI70330

Цена по прейскуранту: 25,99 долл. США

: 19,64 долл. США

Пневматическое долото сепаратора рулевой тяги

K Tool International Сепаратор рулевой тяги Пневматическое долото KTI81995

Цена по прейскуранту: 21,99 долл. США

: 20,26 долл. США

Съемник руки Питмана

Съемник рычага K Tool International Pitman KTI70365

Цена по прейскуранту: 26,99 долл. США

: 20,52 долл. США

Сепаратор руки Питмана

Сепаратор рычага Pitman OTC OTC6531

Цена по прейскуранту: 32,06 долл. США

: 24,08 долл. США

Съемник рулевого колеса

Съемник рулевого колеса Lisle LIS45000

Цена по прейскуранту: 36,12 долл. США

: 30,06 долл. США

Разделитель Инструмент

Инструмент сепаратора OTC OTC6533

Цена по прейскуранту: 41,33 долл. США

: 31,18 долл. США

Инструмент для зажима ботинка CV

KD Tools Инструмент для зажима чехла CV KDT3955

Цена по прейскуранту: 38,90 долл. США

: 34,34 долл. США

Съемник руки Питмана

Съемник руки Lisle Pitman LIS41900

Цена по прейскуранту: 45,18 долл. США

: 35,51 долл. США

Установщик подшипников и уплотнений

Устройство для установки подшипников и уплотнений Lisle 12600 — LIS12600

Цена по прейскуранту: 66,9 долл. США8

: $47,45

Набор вилок для огурцов

Lisle 41500 Комплект вилки для огурцов — шаровой шарнир / рулевая тяга / набор сепараторов рычага соленоида — LIS41500

Цена по прейскуранту: 74,44 долл. США

: 53,48 долл.