Для чего нужны шрусы на автомобиле

Что такое ШРУС в автомобиле и как он ломается

Хитрый узел под названием ШРУС есть на абсолютном большинстве современных автомобилей. Если вы ездите на передне- или полноприводной модели, не сомневайтесь — ШРУСы в ней имеются

Многие современные автомобилисты никогда не слышали о существовании в их машине загадочных деталей, именуемых ШРУСами. Те же, кто с ними знаком, наверняка уже успели потратить внушительную сумму на ремонт или замену этих компонентов. Рассказываю об устройстве хитрых и чрезвычайно важных элементов автомобиля и раскрываю секреты долгой и беспроблемной эксплуатации «гранат».

Что такое ШРУС

Бывалые автомобилисты частенько используют альтернативное название этих деталей — «гранаты». Разумеется, неспроста: если в автомобиле есть граната, рано или поздно она обязательно взорвётся!

Шутки шутками, а доля истины в этом, конечно же, есть. ШРУС — аббревиатура, переводящаяся как «шарнир равных угловых скоростей». Именно эти детали на абсолютном большинстве переднеприводных и на некоторых полноприводных автомобилях с независимой подвеской занимается передачей крутящего момента от двигателя на ведущие колёса. ШРУСы позволяют не просто приводить колёса автомобиля в движение, но и одновременно управлять ими при весьма компактных размерах и скромной массе.
Передача вращательного момента осуществляется между полуосями под углом, величина которого постоянно меняется. «Гранатами» ШРУСы обыватели называют не только за внешнее сходство с боевым метательным снарядом, но также за непредсказуемость и своенравность: поломка ШРУСа гарантированно обездвиживает автомобиль (если у него нет блокировки межколёсногого дифференциала), притом случается она порой внезапно.

Как устроена «граната»

По принципу действия ШРУС похож на всем известный кардан. Однако такой привод намного более сложен и совершенен.

Дело в том, что карданная передача передаёт крутящий момент несинхронно (один вал вращается равномерно, а другой нет), при этом значительный угол скрещивания сильно затруднён. ШРУСы же безболезненно переваривают углы поворота до 70 градусов относительно оси и обладают при этом огромным ресурсом.

Широким распространением шарниры равных угловых скоростей обязаны популярным ныне переднеприводным автомобилям, а также распространению независимой подвески. Однако впервые созданием этой детали инженеры плотно занялись добрую сотню лет назад.
Конструкция ШРУСов может сильно различаться в зависимости от производителя автомобиля и конкретной модели. Однако принципиальной разницы в работе этой системы нет. С одной стороны вал привода соединяется со ступичным подшипником, а с другой — с дифференциалом, что позволяет передавать крутящий момент от двигателя на ведущие колёса. Наружный ШРУС состоит из обоймы и корпуса, в которых имеются канавки. По ним, в свою очередь, ходят шарики, жёстко соединяющие составные части друг с другом. Наружная «граната» должна передавать крутящий момент без потерь под любыми возможными углами. Внутренний шарнир намного менее подвижен и может поворачиваться лишь на угол до 20 градусов. Как правило, он представляет собой трипоид с роликами на подшипниках, которые ходят по канавкам в ответном стакане. Эта «граната» предназначена, в первую очередь, для компенсации ходов подвески и обеспечения неразрывности вала.
Поскольку ШРУСы относятся к силовым и достаточно нагруженным деталям, они нуждаются в смазке и защите от внешнего воздействия окружающей среды. Для этого вся конструкция закрывается герметичным пыльником (резиновым или пластиковым), набитым смазкой и удерживаемым на валах хомутами. Именно от качества пыльника и его целостности напрямую зависит срок службы «гранат», которые работают в практически никак иначе не защищённых от осадков и дорожной грязи местах.

Почему ломаются ШРУСы

Шарниры равных угловых скоростей современных автомобилей рассчитаны на весь срок службы автомобилей, однако нередко они выходят из строя совершенно внезапно для автовладельца и в самый неподходящий момент. Происходит это как по причинам естественного износа подвижных элементов, так и по вине самих автовладельцев.
В большинстве случаев виновниками проблем становятся негерметичные пыльники — в процессе эксплуатации они покрываются трещинами и получают всевозможные повреждения. В результате дорожная грязь и осадки начинают попадать в подвижные соединения и становятся абразивом. Спустя несколько сотен или тысяч километров пробега с порванным пыльником ШРУС сильно изнашивается и начинает хрустеть (обычно в поворотах), а затем попросту заклинивает или теряет ролики подшипников.
Вторая причина поломки «гранат» связана с неадекватным вождением или неграмотным вмешательством в конструкцию машины. Управляя гражданским автомобилем, стоит помнить, что он не рассчитан на длительные экстремальные нагрузки — резкие старты с пробуксовками и систематические торможения трансмиссией. Старты с вывернутыми колёсами, при которых наружные шарниры частично зажаты, приводят к запредельным нагрузкам на их элементы.
В группе риска оказываются и любители тюнинга, «разгоняющие» мотор автомобиля, но забывающие о том, что штатные приводы и ШРУСы не рассчитаны на передачу дополнительного крутящего момента.

Последствия поломки

Ремонт ШРУСов трудоёмок и возможен далеко не всегда, даже в случае если на вашем автомобиле всего лишь повреждён один из пыльников. Как правило, производитель изначально не закладывает в конструкцию возможности ремонта — весь приводной вал заменяется на новый. Нетрудно догадаться, что удовольствие это весьма недешёвое и хлопотное.
Но это лишь полбеды. На некоторых автомобилях при сильном износе или поломке трипоида роликовые подшипники теряют иголки, которые попадают в картер коробки передач, где поднимаются вместе с маслом и перемалываются шестернями. Нередко при этом ремонт автомобиля становится попросту нецелесообразным — проще и дешевле приобрести другой.

Довольно часто изношенные ШРУСы попросту заклинивают, что приводит к внезапной поломке полуоси и невозможности дальнейшего движения. И хорошо, если это случается не во время пересечения оживлённого перекрёстка. Такая ситуация чрезвычайно опасна!

Во избежание неприятностей в пути и лишних финансовых трат рекомендуется хотя бы раз в пять тысяч километров осматривать пыльники внутренних и внешних ШРУСов. При малейшем подозрении на негерметичность узлов нужно тщательно отмыть от загрязнений шарниры и заменить пыльники на новые, попутно обновив смазку. При появлении характерных хрустов не стоит откладывать ремонт в долгий ящик — скорее всего, «вылечить» такой привод уже не получится.

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. 

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.

Каждый автовладелец хоть раз сталкивался с таким словом как ШРУС, а точнее с аббревиацией. В статье постараемся разобраться что это за элемент, для чего он нужен в автомобиле, а также где находится и с какими неисправностями ШРУСов может столкнуться каждый автолюбитель.

В статье вы узнаете:

Что такое ШРУС

Где находится ШРУС и зачем он нужен

Какие ШРУСы бывают

Неисправность ШРУС

Итоги статьи

Аббревиатура ШРУС расшифровывается как:

Ш — шарнир;

Р — равных;

У — угловых;

С — скоростей.

За сходство с боеприпасом Ф-1 агрегат в среде профессионалов именуется «граната», что имеет и некоторый иносказательный смысл. А именно — рванет, и последствия будут самые разрушительные.

Где находится и для чего нужен ШРУС в автомобиле

Изначально следует отметить, что изделие не является обязательной составной частью всех легковых авто. Оно устанавливается исключительно в современных машинах с приводом на передние колеса и все колеса. Шарниры находят применение в качестве делителей карданного вала и на передней оси. То есть в тех местах, которые подвергаются постоянным внутренним нагрузкам: а это вращение подвижных элементов, и внешним нагрузкам, таким как, например, изменения уровня дорожного полотна (если оно есть).

~ARTICLE_1372587~

1 — Наружная обойма внутреннего ШРУСа; 2 — Сепаратор; 3 — Внутренняя обойма внутреннего ШРУСа; 4 — Шарики

Задача ШРУС заключается в равномерной передаче крутящего момента по всей цепочке без рывков и перепадов скоростей. Если коротко —шрус нужен для синхронизации оборотов ведущего и ведомого вала. Шарнирные устройства позволяют поддерживать одинаковое вращение при углах отклонения до 70 градусов. Это обеспечивает плавность езды, комфорт и безопасность управления транспортным средством при передвижении даже на сильно пересеченной местности.

Устройство, принцип работы и виды ШРУСов

При одинаковой принципиальной схеме, существующие сегодня модели ШРУС разделяются по типам, габаритам и составным частям.

Производители предлагают компаниям по изготовлению легковых автомобилей такие виды шарнирных узлов:

• Шариковый ШРУС. Является популярным вариантом за счет надежности и функциональности. Устройство механизма простое и одновременно эффективное. Сочленение шарнира представляет собой соединение внутренней обоймы с шариками и внешней трубки с продольными канавками. При повороте ведомого вала шарики перекатываются, обеспечивая плавное и мягкое смещение вертикали.

• Трипоидный ШРУС. Назначение изделия заключается в передаче крутящего момента от неподвижного агрегата (КПП, редуктор, раздаточная коробка). Функциональность трипоидного ШРУС меньше, чем у шарикового, всего 20 градусов, но механическая прочность выше. Отличие заключается во внутренней части. Вместо обоймы там смонтирована вилка с тремя подшипниками качения (роликам), которые при изменении углов перемещаются по канавкам.

1 — Шариковый ШРУС; 2 — Трипоидный ШРУС

Оба типа ШРУС испытывают постоянную механическую нагрузку, а также подвержены воздействию окружающей среды в силу особенностей своего расположения. Снаружи изделия защищены гофрированным резиновым кожухом, который крепится к валам хомутами и должен сохранять целостность и герметичность. Сами шарнирные соединения требуют регулярной смазки специальными составами, отличающимися плотностью и пластичностью.

Признаки неисправности ШРУС

Поскольку узел содержит множество подвижных деталей, то вероятность его поломки, даже при правильном обслуживании, возрастает с каждой тысячей пройденных километров. Риск увеличивается при частой езде по бездорожью, где ШРУС подвергается ускоренному износу.

О том, что деталь вышла из строя, свидетельствуют такие признаки:

• Маслянистые пятна под шарнирами. Это свидетельство того, что пыльник утратил герметичность. Кожух является самой слабой частью узла. Он может порваться из-за физической усталости после многочисленных циклов сжатия, удара и зацепа о твердый предмет. После разрыва из чехла начинает вытекать смазка, а в него поступает вода и грязь. В результате механика быстро истирается и заклинивает. При обнаружении такой проблемы ШРУС надо отмыть до основания, облачить в новый пыльник, смазать его и крепко закрепить хомутами на осях.

• Толчки, сопровождаемые щелканьем. Свидетельство того, что подвижные элементы ШРУС (ролики или шарики) при движении по канавкам застревают, а затем соскакивают, что сопровождается рывками и щелчками. Признак отсутствия смазки. Возникает такое после длительного пробега без обслуживания или после разрыва резинового чехла. Изделие необходимо очистить и смазать качественным составом. Впредь стараться не допускать таких ситуаций, так как без смазки металл истирается и трескается.

• Вибрация. Свидетельство износа подшипников в роликах трипоидного механизма. Учитывая то, что детали запрессованы на вилках, то ШРУС подлежит полной замене. Оставить можно только кожух, если он уцелел. На замену вполне сгодится.

• Хруст. Синдром, говорящий о том, что внутри шарнирного устройства произошли необратимые процессы. Такой звук сопровождает движение осколков металла внутри канавок. То есть, о разрушении подвижных и повреждении статичных элементов. В этом случае только нужен демонтаж и установка новой детали. Ездить дальше с таким дефектом нельзя, так как в любой момент шарнир может жестко заклинить, и хорошо если это произойдет не во время прохождения поворота на высокой скорости.

Подводя итоги

ШРУС (шарнир равных угловых скоростей) — в обиходе «граната» служит для равномерной и плавной передачи крутящего момента между валами при изменении их угла сочленения. Существует два вида шарнирных узлов — шариковые и трипоидные. Они различаются по устройству, но сходны по принципу действия. ШРУС имеют особенность ломаться: о наличии дефекта свидетельствует утечка масла, вибрация, дергания, хруст и щелканье.

И главное — езда с неисправным шарнирным устройством недопустима и чревата аварией с самыми печальными последствиями.

В магазине запчастей для иномарок ShopAvtoZap вы можете подобрать качественные детали для вашего автомобиля по выгодным ценам. Элементы деталей трансмиссии: шрусы, приводной вал, крестовины, карданный вал — вы всегда можете приобрести в нашем интернет-магазине.

Что такое ШРУС?

Выглядит ШРУС вот так. /Фото: 1km.by.

Под странной аббревиатурой скрывается деталь с названием «Шарнир равных угловых скоростей». Данная штуковина нужна в автомобиле для осуществления передачи крутящего момента при углах поворота до 70 градусов. Данный угол считается очень большим. Используются ШРУСы главным образом в конструкции легковых автомобилей с независимой подвеской. В ряде случае увидеть деталь можно в конструкции передних или задних колес внедорожников. Каждый шарнир состоит из нескольких элементов: внешнего корпуса с канавками, вала, обоймы с сепаратором.

Выход из строя чреват дорогим ремонтом. /Фото: bikyamasr.com.

Бывают шарниры равных угловых скоростей нескольких видов. Сегодня различают кулачково-дисковые, кулачковые, шариковые, спаренные карданные и так называемые триподы. Некоторые из перечисленных видов по состоянию на второе десятилетие XXI века уже не используются или же применяются совсем не широко.

Почему ШРУС важно проверять?

ШРУС нужно постоянно проверять. /Фото: drive2.ru.

ШРУС, как и любая другая деталь автомобиля, не вечен и имеет обычай терять свои эксплуатационные качества, а то и вовсе полностью ломаться. Износ данной запчасти в первую очередь проявляется в увеличении люфта, повышением вибрации (особенно на высоких скоростях), нарушением балансировки колес. Если оперативно не исправить ситуацию, то постоянная вибрация неизбежно приведет к искривлению вала привода. А это в свою очередь закончится еще более дорогостоящим ремонтом. Когда ломается ШРУС, то выявить проблемы можно при помощи выворачивания колес машины и последующего нажатия педали газ. Так, если при повороте появляются щелчки, а то и вовсе слышен хруст – самое время наведаться к мастеру.

Проверить ШРУС можно на повороте или заглянув под машину. /Фото: jaguarclubrussia.com.

Особенно важно следить за состоянием пыльников ШРУСа. Повреждение пыльника гарантированно очень быстро приведет к поломке всего узла. Опознать неисправный пыльник не сложно – достаточно заглянуть под автомобиль. Если данный элемент покрылся слоем грязи, пыли и масла, то нужно как можно быстрее ехать в автомобильный салон за помощью.

В продолжение темы читайте про места в автомобиле, за которыми нужен регулярный уход смазкой.