Что делать, если порвался пыльник ШРУСа

Под аббревиатурой ШРУС скрывается шарнир равных угловых скоростей, предназначенный для плавной передачи вращения между валами, расположенными под некоторым углом. Это часто требуется делать в автомобильной трансмиссии, где взаимное перемещение элементов подвески и кузова делает невозможным постоянство относительного расположения вращающихся деталей. Примерами являются карданные валы от коробок передач и раздаточных механизмов к ведущим мостам, а также колёсные привода, соединяющие редукторы главных передач со ступицами. Именно там случается разгерметизация чехлов, о последствиях которой ходит много слухов. На самом деле, ответ на вопрос «сколько можно ездить, когда пыльник ШРУСа порвался», каждый способен понять сам, надо только знать, как эти шарниры устроены.

Чем передаётся крутящий момент в узлах стыковки валов

По мере эволюционирования подобных передач применялись различные устройства, каждое из которых когда-то было изобретено и даже защищено соответствующим патентом.

• Эластичные муфты. Применяются до сих пор в некоторых карданных сочленениях, поскольку отличаются простотой и дешевизной. Возникающие скачки момента и сопряжённые с этим вибрации гасятся упругим материалом муфты, как правило, это специальная качественная резина. В муфту завулканизированы металлические монтажные втулки.

• Классическое карданное соединение. Используется так называемый шарнир Гука, или крестовина. Устройство известно давно и широко применяется, но обладает существенным недостатком в виде неравномерности углового момента. Поэтому не может использоваться при больших относительных углах.

• Двойные карданные шарниры. Здесь неравномерности двух крестовин частично скомпенсированы, но узел получился достаточно громоздким и ненадёжным. Имеет ограниченное применение в карданных передачах некоторых автомобилей.

• Трипоидные шарниры, или триподы. Состоят из трёх усечённых сфер, вращающихся на игольчатых подшипниках и перемещающимся по профилированным прорезям в наружной обойме. Хорошо работают на малых углах, технологичны, долговечны, часто применяются в качестве внутренних ШРУС колёсных приводов.

• Четырёхшариковые шарниры Вайсса-Бендикса. Это первые настоящие ШРУС с плавным потоком момента. Имея ряд достоинств, применяются до сих пор, в частности, на тяжёлых машинах, где важно иметь крупные, прочные шарики.

• Ставшие классическими шестишариковые шарниры Рцеппа-Бирфильд. Оптимальны по конструктиву, поэтому сейчас используются чаще других. Это та самая «граната», которая известна даже автовладельцам, понятия не имеющим о самом принципе работы ШРУС.

Проблемы шести шариков

Они заключаются не в том, что, строго говоря, даже этот тип шарнира не идеален по геометрии вращения. Такой мелочью можно пренебречь, она практически не проявляется и при запредельных для всех прочих устройств углах перелома валов. Но все прочие плюсы и минусы стоит указать.

Достоинства

Как уже упоминалось, данный ШРУС допускает значительные углы работы, что очень важно для привода управляемых колёс. Чем больше их отклонение от оси привода, тем меньше радиус разворота автомобиля. При этом узел не будет подвержен саморазрушению из-за паразитных вибраций крутящего момента.

Шесть небольших шариков более равномерно распределяют нагрузку между собой, что позволяет при том же значении передаваемого момента сделать узел компактным. В современном автомобиле не так много свободного места между рычагами и шарнирами подвесок. Масса тоже имеет значение, поскольку она в чистом виде будет неподрессоренной и повлияет на плавность хода.

Малый размер шариков и канавок также сводит к минимуму потери на трение. Даже при передаче значительной мощности ШРУС Бирфильд мало нагреваются, что упрощает требования к смазочным материалам.

Недостатки

Изготовление шарниров подобного типа требует прецизионного оборудования. Шарики движутся в прорезях по сложным траекториям, обеспечение этого потребует специфического и дорогого станочного парка. Качественный шарнир обойдётся недёшево.

Высокая точность изготовления оставляет небольшие запасы на износ. Это вынуждает увеличивать твёрдость поверхностей качения, чтобы избежать появления нежелательных люфтов в соединении. А совмещение в одном узле трения качения и скольжения накладывает ограничения по свойствам используемой смазки.

Герметизирующие чехлы

Шарнир работает в условиях сильного внешнего загрязнения. Зона, где он расположен, подвержена бомбардировке узла пылью, песком и гравием, сюда же летят потоки воды из-под колёс. Защититься от подобных воздействий можно лишь применив полностью закрытые эластичные чехлы. Причём они должны обладать как прочностью на разрыв и ударные воздействия, так и упругостью, чтобы скомпенсировать угловые и линейные перемещения в шарнире. Сколько можно ездить, если порвался пыльник ШРУСа рассмотрим подробнее.

Повреждения защитных чехлов

Нарушение герметичности шарнира ведёт к воздействию двух факторов.

• Под действием нагрева специальная смазка, которой набит шарнир, и которая находится в режиме постоянной циркуляции между рабочими поверхностями и внутренней полостью чехла, размягчается и начинает выбрасываться наружу через дефекты пыльника. ШРУС испытывает масляное голодание, ухудшается как его температурный режим, так и сохранность смазывающей плёнки на шариках и обоймах. Увеличивающееся трение ведёт к дальнейшему перегреву, усталостным разрушениям беговых дорожек, сильному износу и выкрашиванию шариков. Процесс может перейти к лавинообразному течению и завершиться быстрым разрушением ШРУС.

• Навстречу выходящей смазке в шарнир проникает пыль, грязь и вода. Совместное действие абразивных веществ и коррозии приведёт к быстрому износу и увеличенным люфтам. ШРУС изменит свою геометрию, начнётся подклинивание, от чего обычно выходит из строя сепаратор шариков. Их движение из упорядоченного станет хаотичным, шарнир заклинит. Значительные моменты, при этом возникающие, приведут к полной поломке привода. Это может произойти в сложных дорожных условиях, где заклинившее ведущее колесо способно вызвать тяжёлое ДТП.

Из всего рассмотренного можно сделать вывод о полной недопустимости езды с разорванным пыльником ШРУС. Практика показывает, что неприемлемый износ и начало подклинивания шарнира наступает буквально через несколько сот километров после нарушения герметичности. В этом и состоит ответ на вопрос, сколько можно ездить в том случае если порвался пыльник ШРУСа. Если учесть, что момент первого надрыва оболочки невозможно отследить с места водителя, то обнаружение подобных повреждений не позволит точно определить степень износа. Остаётся только разобрать узел и визуально оценить последствия.

Что следует предпринимать

Если неисправность обнаружена на начальной стадии, то есть внешне она себя пока никак не проявляет, то есть шанс на спасение недешёвого узла. Надо прекратить дальнейшую эксплуатацию автомобиля, снять и разобрать шарнир. Опытный мастер сможет определить текущее состояние ШРУС и оценить его оставшийся ресурс. Вполне возможно, что детали ещё вполне пригодны, абразивы не успели сделать своё дело.

В этом случае шарнир тщательно промывается, в него закладывается свежая смазка специального типа, на ней всегда указывается, что она предназначена для шарниров равных угловых скоростей. Нужное её количество указано в спецификации конкретного шарнира, большие отклонения здесь недопустимы. Излишки смазки в ШРУС повредят защитный чехол, а недостаток приведёт к его неправильной работе. Пыльник заменяется на новый, желательно использовать изделия из специальных термопластов. Дешёвые резиновые пыльники можно рассматривать лишь как временную меру, с обязательным частым контролем состояния.

Если шарнир уже перешёл к стадии характерного похрустывания при работе, то спасти его не получится. Возможно, он выдержит ещё 500–1000 километров пробега, но при езде следует соблюдать особую осторожность, помня, что заклинивание или обрыв привода может произойти в любой момент. Это небезопасно. Надо как можно быстрее поставить машину на ремонт, суть которого может быть только одной — замена ШРУС в сборе.

Остаётся выяснить, что делать, когда порвался пыльник ШРУСа, но ехать всё же надо. Существуют «народные» методы временной защиты, позволяющие увеличить вероятность успешной доставки автомобиля к месту ремонта, если оно недоступно поблизости. В разорванный чехол добавляется смазка, а сам он обматывается пластиковой плёнкой, которая фиксируется хомутами. Как ремонт это рассматривать нельзя, поскольку в узел уже попали посторонние вещества, но вероятность успеха действительно увеличивается.

Видео: Что может быть если во время не поменять пыльник ШРУСа