Артикуляция – что это?
Прежде чем описать работу и доступные виды соединений, стоит объяснить, что же на самом деле представляет собой этот тип элемента. Шарниры – это компоненты, отвечающие за поворот колес. Однако в самом начале следует упомянуть, что все зависит от типа подвески, используемой в конкретном автомобиле. В принципе, на рынке представлено два решения: зависимая и независимая подвеска. В каждом типе ШРУС используется по-разному. Так, при зависимой подвеске шарнир используется один раз для одного колеса, а при независимой подвеске автомобили оснащены двумя шарнирами.
Использование двух шарниров шрус с независимой подвеской обусловлено изгибом линии передачи крутящего момента. В таком типе подвески ступица совершает вращательное и вертикальное движение относительно вала, что делает невозможным движение ее по прямой.
Типы приводных соединений
Теперь, когда вы знаете, что такое шарнир в автомобиле, пришло время обозначить два наиболее распространенных типа этого элемента. Ниже вы найдете описание каждого из них. Это облегчит вам понимание сути их применения в автомобилях и вы легко узнаете типы приводных шарниров.
Прямой шрус (неровный)
Он характеризуется способностью сохранять одинаковую скорость вращения как на входе, так и на выходе при движении обеих осей прямолинейно относительно друг друга. Когда происходит такое явление, сустав меняет скорость. Типичным примером конструкции, которую можно назвать простой, является карданный шарнир.
Самым большим преимуществом этого типа соединения является его простота конструкции и долговечность. По этой причине прямой шарнир часто используется для привода задних колес в автомобилях с жесткой осью.
ШРУС – строение и виды
Первый вариант ШРУСа был основан на двухкрестовой конструкции, что делало невозможным компенсацию колебаний скорости вращения. Довольно быстро выяснилось, что шансов на большой успех у сустава в таком виде нет. Поэтому производителям пришлось создать новое решение – шаровой шарнир. Всевозможные машины стали базироваться на шаровом устройстве, которое работало гораздо лучше, чем первоначальная форма оригинального ШРУСа .
Работа по повышению эффективности шарниров не закончилась с изобретением шарового шарнира. Инженеры постоянно исследовали возможности этого элемента. Одной из интересных идей, улучшающих классическое решение, стал шарнир Вайса. Конструкция этого элемента основывалась на использовании четырех шариков, перемещающихся в V-образных направляющих. Пятый шар предназначался для централизации вилок.
Шарнир Weiss был не последним и вскоре после него появился Шарнир Rzepp, название которого произошло от фамилии дизайнера. В этом варианте используются шесть шариков, движущихся в профилированных направляющих, расположенных непосредственно в ступице. Шарнир Рзеппа также был оснащен сепаратором, удерживающим шарики в исходном положении. Изобретение оказалось обладающим большим потенциалом, но и одним серьезным недостатком – оно отличалось низкой стойкостью к нагрузкам, возникающим в результате повседневного использования. Однако это было преодолено в следующей версии, обычно называемой соединением Бирфилда-Рзеппа.
Тем временем был создан еще один тип — шарнир «Тракта». Он состоял из плоских вилок, которые соединялись двумя промежуточными звеньями. Благодаря такой конструкции можно было устанавливать валы под углом 50 градусов независимо от плоскости. В этом соединении взаимодействующие поверхности довольно большие и плоские, а это означает, что поверхностное давление не слишком велико.
Шарнир в автомобиле – почему он изнашивается?
Шрус – не тот элемент, который сразу бросается в глаза, поэтому некоторые водители даже не подозревают о существовании такого типа детали. Конечно, все меняется, когда у автомобиля появляются первые признаки неправильной работы шарниров. Обычно это различные стуки, скрежет и раздражающие вибрации, возникающие непосредственно во время поворота. Хотя это случается практически со всеми, ведь суставы не вечны, полезно знать, что вызывает естественный процесс изнашивания этих элементов.
Шарниры подвергаются сравнительно большим перегрузкам, возникающим в результате передачи привода от дифференциала на ступицу, при которых появляются силы, действующие на шарниры, существенно влияющие на срок службы. Короче говоря, можно сказать, что чем агрессивнее вождение, тем чаще требуется механическое вмешательство в суставы.
Если ваш автомобиль начинает вести себя тревожно, это признак того, что требуется замена ШРУС приводного вала. Симптомы почти всегда включают странные шумы и вибрации при повороте. Это происходит из-за чрезмерного люфта, возникающего в шаровом узле. Признаки изношенного шарнира обычно невозможно не заметить. Хотя странный стук может и не привлечь вашего внимания, вибрация при повороте, безусловно, привлекает.
Многое также зависит от вашей реакции. В идеальном случае вам следует обратиться к механику, как только вы заметите первые признаки износа шруса. Однако на самом деле водители ждут, пока симптомы станут невыносимыми, и только тогда обращаются за профессиональной помощью. Однако такая стратегия очень часто приводит к усугублению неисправности и дорогостоящему ремонту. Поэтому, если вы слышите тревожные звуки при повороте, это признак того, что вам следует заменить шарнир.
Как ухаживать за суставом?
Износ суставов – естественный процесс, но необходимо знать, что существуют определенные приемы, которые помогут замедлить это явление. Во-первых, подумайте о своем стиле катания. В ситуации, когда шарнир предназначен для внезапной передачи большого крутящего момента, он наиболее подвержен разного рода повреждениям. Поэтому, если вам нравится начинать с визга шин, вы должны знать, что это создает большую нагрузку на суставы и подвергает их повреждениям.
Вторая причина ускоренного износа шарниров – использование шин с параметрами, не соответствующими рекомендациям производителя транспортного средства. Если они слишком широкие, они существенно перегружают систему привода. В такой ситуации на ШРУС карданного вала воздействуют силы, превышающие его возможности.
Хорошей идеей являются периодические совместные проверки. Самое главное – качество резинового покрытия, которое хоть и является самой дешевой частью соединения, но имеет большое значение в условиях его эксплуатации. Достаточно лишь небольшой трещины в крышке, и внутрь попадет песок, вода и грязь. Это, в свою очередь, прямой путь к поломке. Поэтому, если вы заметили, что чехлы на суставах имеют следы истирания и т. д., замените их как можно скорее. В противном случае вы рискуете дорогостоящим ремонтом. Помните, что профилактика обходится гораздо дешевле лечения, независимо от того, идет ли речь об автомобилях или о здоровье.
Шарнир равных угловых скоростей является важным элементом каждого автомобиля. Благодаря ему можно привести колеса в движение и подключить их к коробке передач, что необходимо для правильной работы автомобиля и безопасного вождения. Из-за своей конструкции и перегрузок, действующих на соединения, эти узлы характеризуются сравнительно высокой интенсивностью отказов и малым сроком службы. Однако существуют хорошие практики, позволяющие продлить время эксплуатации. Самое главное — изменить привычки и ездить менее агрессивно. Именно при резких поворотах суставы наиболее уязвимы к повреждениям.