Что такое шрусы карданного вала

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.

Видео:Кардан на ШРУСах, самостоятельно снимаем и ремонтируемСкачать

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.

Видео:Чем отличаются шрусы переднего и заднего кардана Шевроле НиваСкачать

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.

Видео:Карданная передача, основы. Карданные шарниры не равных и равных угловых скоростей (ШРУСы)Скачать

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.

Видео:Замена ШРУСа карданного вала нива шевролеСкачать

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.

Видео:Шрус вместо крестовины.Скачать

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.

Читайте также: Втулка первичного вала пежо 307

Видео:шрус от шнивы на классику. вся правда. окончательный вердикт.Скачать

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.

Видео:Всё об углах работы карданов (крестовина или ШРУС)Скачать

Кардан и ШРУС

Для движения автомобиля крутящий момент от двигателя необходимо передать на ведущие колеса. Двигатель и коробка передач через опоры сравнительно жестко крепятся к кузову, а ведущие колеса подвешены посредством подвижных и упругих элементов подвески. Таким образом, при езде взаимное положение колес и силового агрегата постоянно изменяется. Как же в таких условиях передать крутящий момент?

Для решения этой задачи используются приводные валы с шарнирами. В заднеприводных автомобилях используются валы с шарнирами неравных угловых скоростей, в переднеприводных — с шарнирами равных угловых скоростей. В обиходе первые мы называем карданом, вторые — ШРУС (сокращенное название).

Видео:Шрус кардана на ВАЗ 2123 разборка и сборкаСкачать

Карданная передача

Карданная передача представляет собой две вилки, соединенные между собой при помощи крестовины. На концы крестовины надеваются игольчатые подшипники. Крестовина фиксируется в проушинах вилок с помощью стопорных колец. В одинарной карданной передаче угловые скорости вращения ведущей и ведомой вилок неравны. Поэтому в автомобилях применяют две передачи, при этом неравномерность вращения первой передачи компенсируется неравномерностью вращения второй.

Две карданные передачи соединяются между собой с помощью тонкостенного стального вала. Одна передача через шлицы соединяется с выходным валом КПП, вторая с помощью фланца – с ведущей шестерней главной передачи. Шлицевое соединение позволяет при движении изменять длину вала (вал скользит по шлицам). При большой длине вала передача сильно вибрирует, а напольный тоннель в кузове приходится делать слишком высоким. Поэтому в большинстве автомобилей применяется карданная передача с промежуточным валом.

Карданная передача обеспечивает передачу крутящего момента под углом не более 20 градусов. При больших значениях значительно возрастает нагрузка на шарниры, увеличивается неравномерность вращения и вибрации. Поэтому такие передачи не пригодны для переднеприводных автомобилей, так как в них требуется передача момента под углом более 20 градусов.

Видео:Шрусовые карданы через 10т.кмСкачать

Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС)

Выход был найден в применении шарнира равных угловых скоростей (ШРУС). Крутящий момент передается от двигателя на колесо с помощью двух ШРУСов – внутреннего и наружного. Наружный ШРУС должен обеспечивать передачу момента только в изменяющихся угловых направлениях, а внутренний, кроме того, и в осевом направлении. Таким образом внутренний ШРУС, изменяя длину всей передачи (аналогично шлицевому соединению в карданной передаче), компенсирует перемещения силового агрегата при движении автомобиля.

За всю историю автомобилестроения было сконструировано не меньше десятка видов шарниров, но в настоящее время в основном применяются два : шариковый ШРУС и ШРУС типа «трипод».

Шариковый шарнир состоит из корпуса с наружной обоймой, внутренней обоймы, шести шариков и сепаратора, удерживающего шарики. Шарики размещены в канавках корпуса и обоймы, которая соединяется с приводным валом шлицевым соединением. Внутренние и наружные ШРУСы конструктивно отличаются: дорожки под шарики во внутреннем шарнире – прямые, а в наружном – радиусные. Радиусные обеспечивают больший угол поворота, а прямые позволяют деталям шарниров перемещаться в осевом направлении, компенсируя колебания передней подвески и силового агрегата.

Устройство шарикового ШРУСа

Шариковый ШРУС требует обильной и постоянной смазки, не терпит грязи. Герметичность обеспечивается резиновыми защитными чехлами (пыльниками). Пыльники шарниров имеют форму гофры для того, чтобы каждый раз, когда пыльник сжимается, размазанная по стенкам смазка возвращалась обратно в шарнир.

Шарниры типа «трипод» также бывают двух видов: жесткие и универсальные. Первые обеспечивают передачу момента под большими углами и используются в качестве наружных. Универсальные работают при меньших углах, но допускают осевые перемещения – поэтому их устанавливают как внутренние.

Устройство шарнира трипод

Жесткий шарнир состоит из корпуса, соединенного с входным валом. В корпусе неподвижно закрепляется трехлучевая опора, на концах которой установлены вращающиеся ролики с шаровой поверхностью. Внутрь корпуса вставлена вилка с выходным валом, в которой для перемещения по роликам проделаны три паза цилиндрического сечения. Торцевая поверхность вилки сферическая, что позволило получить больший рабочий угол между сопряженными валами.

Универсальный шарнир состоит из корпуса, трех роликов, надетых на пальцы трехлучевой опоры, напрессованную на шлицевую часть выходного вала. Ролики на пальцах опоры вращаются на игольчатых подшипниках. Во внутренней части корпуса сделаны канавки под ролики, что обеспечивает необходимый угол поворота внутреннего шарнира, а также позволяет опоре перемещаться в продольном направлении.

Читайте также: Компрессор автомобильный michelin цифровой usb выход 12264

Видео:Карданный вал с ШРУС на УАЗСкачать

Потрещал – и хватит: что такое ШРУС, почему он ломается и как его проверить?

Есть в русском языке слова, которые никак не даются многим авторам в Интернете. Чего тут только не встретишь: и «подшибник», и «клейма», и «саленблок», и «кювейт», и – совершенно внезапно! – «шруз». Откуда взялся этот «шруз»? С ним-то как раз всё просто: это шарнир равных угловых скоростей, сокращённо – ШРУС. Что же, видимо, есть необходимость рассказать о нём подробнее.

Ты – туда, я – сюда​

Нет совершенства в этом мире, и автомобиль – не исключение. Он никогда не ездит по абсолютно ровной дороге по абсолютно прямой линии. При поворотах разницу в угловых скоростях внешнего и внутреннего по отношению к центру кривой колёс призван компенсировать дифференциал. С его помощью одно колесо может крутиться быстрее или медленнее второго колеса на одной оси. Но этого недостаточно.

На переднеприводном автомобиле ведущие колёса не только поворачиваются, но и ходят относительно оси коробки передач в зависимости от рельефа дороги. С такой свистопляской дифференциал не справится – тут нужно обеспечить не только равномерную и непрерывную передачу момента на ведущее колесо, но и сделать этот момент независимым от угла поворота колёс и рельефа местности. А для этого нужны дополнительные степени свободы.

Подробно рассказывать историю разработки ШРУСа не буду, но путь его был не всегда лёгок и удачен. Были попытки собрать нечто похожее из двух сочленённых карданных валов, но получилась тяжёлая и громоздкая штука. Были кулачковые (они же сухариковые) шарниры и кулачково-дисковые. Впрочем, слово «были» не совсем уместно: такие шарниры есть и сейчас, но в легковых машинах их встретить почти невозможно. А вот в грузовых – вполне. Например, на Урале 4320 стоят кулачково-дисковые ШРУСы. Но вернёмся к легковушкам.

Наиболее популярная конструкция ШРУСа – это шариковые шарниры. Существует довольно много их видов (Bendix-Weiss с делительными канавками, Rzeppa с делительными рычажками и т. д.), но наиболее популярные сегодня – это Рцеппа-Лебро с непараллельными делительными канавками. Такие ШРУСы обычно стоят в качестве внешних – тех, что установлены ближе к ступице.

Всего на приводном валу два ШРУСа – внутренний и внешний. Внутренний соединяет коробку передач и вал, внешний – вал и ступицу. А вот в коробке чаще стоит ШРУС другого типа – трипод. Чем отличаются эти шарниры?

В шариковом ШРУСе есть несколько основных деталей: внешний корпус с канавками, обойма и сепаратор. Сепаратор удерживает на обойме стальные шарики, которые перекатываются между корпусом и обоймой. И именно они передают через обойму вращение полуоси (вала) на корпус ШРУСа. А тот в свою очередь имеет свою ось со шлицами, которые вставляются в ответную часть ступицы. И в итоге выходит, что как бы ни было вывернуто колесо, оно постоянно получает момент с привода.

Важно, что этот момент непрерывный. В случае, например, с сочленёнными карданами или триподами вывернутое в повороте колесо получало бы момент рывками, прерывисто. Понятно, что ехать на машине с такой особенностью было бы не очень приятно из-за толчков под нагрузкой в повороте и не очень безопасно из-за скачков в крутящем моменте на колесе (тяга была бы дискретной). При этом чем круче поворот, тем заметнее было бы биение.

Наконец, у шарикового ШРУСа есть ещё одно важное преимущество перед остальными: он работает при довольно большом угле поворота – до 70 градусов. Именно поэтому его ставят в качестве внешнего шарнира приводного вала: ступица отклоняется от оси приводного вала намного больше, чем вал от оси коробки передач. И как раз по этой же причине в качестве внутреннего ШРУСа обычно используют трипод, который теоретически надёжнее шарикового шарнира, но не способен работать при больших углах поворота. Его предел – это всего 18 градусов.

Устроен он по похожему принципу, что и шариковый шарнир, но с одним исключением: между обоймой и корпусом бегают три ролика (подшипника), а не шесть (обычно) шариков, как в шариковом ШРУСе.

У трипода есть одно очень важное преимущество: наличие небольшого свободного хода – осевого перемещения. Это очень важно, потому что без этого свободного хода привод вылетел бы из коробки на первой же яме. Дело в том, что при перемещении колеса изменяется общая длина привода от коробки до ступицы, а небольшое осевое перемещение внутри трипода способно его компенсировать.

Таким образом, схема приводного вала с шариковым шарниром снаружи и триподом внутри получается наиболее предпочтительной: именно эта комбинация способна не только обеспечивать его подвижность ведущего колеса относительно коробки передач, но непрерывно передавать момент на колесо вне зависимости от его поворота и перемещения относительно горизонтальной плоскости.

Читайте также: Мотоблоки с валом отбора мощности мощностью от 9 л с

К сожалению, как и любой другой механизм, ШРУС не вечен. Когда-то ему приходит конец, и его приходится менять. Как понять, что этот печальный день настал, и как этот день оттянуть?

Гонки, грязь и безответственность

Трипод в коробке разваливается намного реже. И не всегда даже понятно, что с ним что-то не так. Да, если весь привод вылетел из коробки, всё сразу становится очевидно. Но иногда у него просто от старости и неизбежного износа растёт люфт. И в этом случае признаки поломки будут не такими очевидными. Чаще всего износ трипода проявляется вибрацией на определённых скоростях, и поиск причины может очень затянуться. Про существование трипода вспоминают слишком поздно. К этому времени у несчастного автовладельца на машине уже отбалансированы и намертво затянуты колёса, проверены тормозные суппорты и диски, переставлены местами шины, заменен подвесной подшипник привода, если он есть… А вибрация после всего этого остаётся на месте. Вот он, повод проверить трипод.

Кстати, похожая вибрация будет и при искривлении вала привода. Погнуть его сложно, но возможно.

Внешний ШРУС, прозванный за характерную форму «гранатой», выходит из строя чаще, чем трипод. И причин для его поломок больше – тут виноваты не только старость и износ.

Наиболее частая причина поломки ШРУСа – это повреждение его пыльника. Внутри пыльника набита смазка, без которой шарнир работать долго не может. Точнее, он без неё работать не может совсем, поэтому порванный пыльник – это почти приговор ШРУСу. Очень важно периодически заглядывать под машину и проверять состояние пыльников. Если он в грязи и масле – нужно срочно ехать на его замену. Иногда можно успеть спасти шарнир. А при каждой возможности пыльник желательно осматривать внимательно: трещины и потёртости на нём недопустимы.

При замене пыльника тоже есть свои тонкости. Многие сталкивались с тем, что пыльник может стоить слишком дорого, особенно учитывая, что это просто резинка с хомутиками. Естественно, возникает желание найти что-нибудь подешевле. На форумах часто попадаются темы вроде «подходит пыльник от Нивы», «поставил в 100500 раз дешевле от восьмёрки» и тому подобное. Ну, если прямо уж совсем подходит от Нивы, то можно и рискнуть. Но чаще бывает, что подходит с некоторыми допущениями: тут надо подтянуть, тут немного болтается, но «в общем» подходит. ШРУС – не судебный пристав, и на компромисс он не идёт. Если что-то не подходит, лучше ставить оригинал (или качественный аналог от нужной машины). Конечно же, при замене пыльника нужно обратить внимание на состояние смазки. Наличие грязи там недопустимо, отсутствие смазки – тем более. И не стоит забивать в ШРУС литол – для этого есть специальные смазки.

Вторая причина умереть обусловлена конструктивной особенностью шарикового ШРУСа. При разгоне по прямой момент на колесо передают все шесть шариков шарнира, а при вывернутых на большой угол колёсах – два шарика. Так что «газ в палас» в поворотах изнашивает ШРУС очень быстро. Если хочется продлить ему жизнь, про подобный манёвр лучше забыть.

Вот эта особенность – умирать под большой нагрузкой с вывернутыми колёсами – и легла в основу поиска неисправности внешнего ШРУСа. Способ старый, но вполне эффективный: выворачиваем колёса и давим газ. Слышен хруст или щелчки при повороте направо – меняем правый внешний ШРУС, налево – левый. Иногда возникает желание отложить эту работу, но я бы не советовал. Да, если чуть-чуть щёлкает, ШРУС ещё может проехать довольно много. Но не всегда. Теоретически ничего ему не мешает развалиться при первом же старте от светофора, так что лучше с ремонтом не затягивать.

При такой диагностике следует обратить внимание на одну особенность: в силу своей конструкции иногда может щёлкать и трипод. Обычно щелчок заметен при переключении первой передачи после задней или задней после первой (или любой другой, но вперёд). Небольшой люфт в триподе есть всегда, и пока он выбирается, трипод может тихонько щёлкнуть (именно щёлкнуть, а не стукнуть). Это нормально, паниковать рано.

Опытные механики могут посоветовать подёргать приводной вал рукой и посмотреть, будет ли люфт. Без подъёмника это делать проблематично, а без опыта – часто бесполезно. Хотя в одном они правы: заметный люфт во внешнем ШРУСе должен вызвать настороженность.

Ну и последнее: вал крутится, а машина стоит на месте. Всегда ли виноват ШРУС? Нет, не всегда. Бывает, что у старых валов корродируют или срезаются шлицы (почему-то этим частенько грешат старые «корейцы»). В этом случае тоже придётся менять ШРУС, потому что вал – это часть его корпуса.

А закончу всё-таки оптимистично: здоровье ШРУСов большей частью зависит от владельца автомобиля. Не будет чрезмерно беспощаден при стартах на поворотах, будет следить за пыльниками – и ресурс этого узла может перевалить и за 200, и за 300 тысяч километров (сейчас их делают качественно, это не «гранаты» на старых «девятках»). Так что спасение ШРУСа – дело рук водителя. И, наверное, это хорошо.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/chto-takoe-shrusy-kardannogo-vala

  📸 Видео

  Самый Лучший Кардан ШРУС или Крестовина Вы Удивитесь! Раздатка НИВА Вибрация Niva Legend Niva TravelСкачать

  

  вклинил шрус нового кардана на соболе обрезало болтыСкачать

  

  Шевролет Нива.Карданы ШРУС.Скачать

  

  Шрус карданного вала Газель 33027, Соболь 2217 полный приводСкачать

  

  ПРОСТАЯ УСТАНОВКА КАРДАНА НА ШРУС В НИВУСкачать

  

  Chevrolet Niva 4х4 Шевроле Нива 2012 года Замена шруса карданного валаСкачать

  

  Неоригинальный кардан на Соболь, печальный опыт. Деформируемая втулка редуктора- зло в чистом виде.Скачать

  

  Случай из жизни. Смазка для триподов и крестовин. Чем надо смазывать, чтобы они служили долго?Скачать

  

  Балансировка карданного вала Соболь 4х4 шрусы. часть 2Скачать

  

  Замена пыльника шруса карданного вала на Ниве Шевроле.Скачать