Здравствуйте, уважаемые автолюбители! Владельцы переднеприводных автомобилей, изучая устройство своих четырёхколёсных помощников, с удивлением обнаруживают названия деталей, которые ранее на слух не попадали.

Один из таких непривычных терминов – ШРУС. Загадочное наименование является всего лишь аббревиатурой от длинного названия – шарнир равных угловых скоростей. Задача этого устройства передавать вращательное движение от одной полуоси к другой, если они находятся под углом друг к другу, величина которого постоянно изменяется.

Хотя ШРУС является обязательным атрибутом даже самых современных авто, изобретение это не новое. В том виде, каким он представлен в настоящее время, ШРУС был изобретён и запатентован в 1927 году Альфредом Рцеппом.

Он так и называется - шарнир «Рцеппа», а на народно-водительском сленге - «граната». Справедливости ради следует отметить, что подобный шарнир может встречаться и у заднеприводных, а также полноприводных авто, когда конструкцией предусмотрено жесткое крепление заднего редуктора и независимая подвеска задних колёс.

Устройство ШРУСа

Сложное, на первый взгляд, устройство шарнира вызывает массу вопросов у того, кто впервые с ним сталкивается. В действительности ШРУС очень прост по конструкции, что является одной из составляющих его большого ресурса работы.

При условии правильной эксплуатации и уходе, шарнир может прослужить дольше, чем любой другой узел машины. Принцип работы устройства становится ясен, если подробно разобраться из чего состоит ШРУС.

Это загадочное устройство имеет всего 4 детали:

• корпус в виде сферической чаши с ведомым валом;
• внутренняя обойма – сферический кулак с ведущим валом;
• сепаратор, представляющий собой кольцо с отверстиями для удержания шариков;
• шесть шариков.

Такое устройство шруса, позволяет производить передачу вращательного движения очень ровно. Любой автолюбитель знает, что известное карданное соединение полуосей, которое выполняет ту же функцию, что и ШРУС, такой способностью не обладает.

Если одной полуоси сообщается равномерное вращение, то на второй оно будет уже прерывистым.

Как работает ШРУС?

Изучая вопрос о том, из чего состоит и как работает ШРУС, обязательно следует прибегнуть к осмотру этого устройства в натуре или ознакомится с фотоизображениями.

В специальной литературе можно найти подобное описание процесса работы ШРУС:

• в корпусе и на внутренней обойме выполнены сферические канавки, количество которых совпадает с числом шариков;
• шарики, которые удерживаются сепаратором, находятся в пространстве между корпусом и кулаком, по внешнему диаметру перемещаются по канавкам корпуса, а по внутреннему - по канавкам кулака;
• при вращении ведущего вала, усилие, через кулак и находящиеся в канавках шарики, передаётся на обойму и далее на ведомый вал;
• при изменении угла между ведущим и ведомым валами, шарики свободно перемещаются по канавкам, продолжая передавать усилие.

ШРУС внешний и внутренний: в чём разница?

Для того, чтобы автомобиль успешно двигался, оказывается, очень мало иметь по одному ШРУСу на каждое колесо. Для функционирования всего привода необходима их пара. Именно поэтому, когда автолюбитель, собираясь ремонтировать авто, замечает в магазине, что ШРУС внутренний больше по размерам, чем внешний и стоит на порядок дороже, хотя ранее казалось, что они совершенно одинаковые.

Особенности конструкции и механизма передачи вращательного движения от вала редуктора или коробки переменных передач на ведущие колёса требуют, чтобы на пути было, как минимум, два шарнира. ШРУС, который передаёт вращение от трансмиссии к валу называется внутренним. Он гораздо больше по размеру.

Внешний ШРУС вращает непосредственно ступицу колеса и имеет для неё посадочные шлицы. Отсутствие достаточно количества свободного пространства вынуждает делать его меньшим в габаритах.

Вот, собственно и вся деталь, с таким необычно-загадочным названием.

ШРУС (шарнир равных угловых скоростей) считается составным узлом подвески с управляемой передней осью. Функции ее заключается в обеспечении угла разворота (до 70°) машины по оси движения, со стабилизацией крутящего момента колес правой и левой стороны. В качестве сочленения узлов трансмиссии, внутренний ШРУС соединяет КПП и приводной вал, а внешний, в свою очередь, вал и ступицу колеса.

Конструктивные особенности

Деталь является элементом приводного вала и предназначена передавать вращение от силового агрегата (двигателя) к ведущим колесам автомобиля. Конструкция обеспечивает углы поворота ведущих передних колес, стабилизирует их колебания, низводит к минимуму шумовые эффекты, возникающие от вибрации. В принципе, это две половинки полуоси, шарнирно соединяющие дифференциал со ступицами правого и левого колес. Шарнир, со стороны дифференциала называется внутренним, а со стороны колеса внешним. Первый из них подвижный и предполагает меньший угол разворота. Эта деталь может изменять свою физическую длину за счет удлиненного шлицевого соединения. Второй, шарикового типа позволяет получить больший радиус поворота. Конструкция их разнится и зависит от типа авто, показателя приводного вала. Внутренняя полуось больше внешнего по размерам, массе, цене. Рабочий угол ШРУСа значительно шире и может варьировать в пределах 50°, в то время как внутренний шарнир не превышает угла 20°.

Разновидности, отличия

Не вдаваясь в историю изобретений, можно отметить наиболее распространенную и востребованную конструкцию шарикового шарнира. Но расшифровка делит их формулируя:

Принцип работы

Заключается в передаче вращения от внутренней полуоси к внешней его части. При этом следует соблюдать требование, чтобы полуоси располагались под углом не более 70° друг к другу.

Понимание того что такое ШРУС поможет получить представление своеобразного блока полуосей, включающего в себя:

1. Ведомый вал, исходящий из корпуса сферической формы.
2. Ведущий вал, выходящий из кулака сферической формы.
3. Сепаратор, удерживающий шарики в своих отверстиях.
4. Шары стальные (6 штук).

В собранном состоянии устройство выглядит следующим образом:

Стальные шарики, удерживаемые сепаратором в сферических канавках между корпусом и кулаком. Ведущий вал, вращаясь, перемещает шарики посредством канавок корпуса и кулака. В момент вращения усилие ведущего вала передается на обойму, а затем на ведомую полуось посредством кулака и 6 шариков (отчетливо видны на фото).

Обнаружение неисправности

Шарнир равных угловых скоростей изготавливается из высокопрочных сталей. Однако неисправности имеют место по причине:

• Замена некачественными изделиями, каковых предостаточно на рынке сбыта.
• Использование смазки низкого качества.
• Попадание абразивной пыли в механизм через разорванный пыльник.
• Неудовлетворительное покрытие дорожного полотна.
• Частое выкручивание рулевого колеса до упора.

Шарниры равных угловых скоростей – это почти подшипники качения, обойма которых имеет поперечные канавки.

Такая конструкция предусматривает возможность менять углы ведущей полуоси относительно ведомой. Пребывая под постоянной динамической нагрузкой, сочленения корпус – шарики и кулак – шарики подвергаются износу. В результате между ними появляются зазоры. А они становятся причиной появления специфического шума, исходящего, как от надломленной ветки, то есть хруста. Исходят таковые от перекатывания шариков по выработанным или имеющим шероховатости, канавкам.

Но нужно запомнить, что внутреннее звено шарнира издает звуковой сигнал о наличии неисправности, особенно при езде на машине по дорогам с колдобинами. Нередко можно услышать шум и на прямой трассе.

В замене шарнирного комплекта можно убедиться, вращая колесо на подвешенном автомобиле. В этом случае внутренний шарнир сильно изгибается, а специфический звук неисправности проявляется больше.

Смазка

При своевременном обслуживании, уходе, срок эксплуатации ШРУСа на автомобиле достаточно продолжителен и порой равен ресурсу машины. Чтобы узел работал долго, следует его во время смазывать. Это так просто, если знать, какую марку использовать для каждой части узла. Сие необходимо, чтобы:

• Снизить фактор трения в сочленениях.
• Упредить износ деталей.
• Ограничить динамическую и статическую нагрузки.
• Оградить сочленения от коррозии.

Итак, для наших шарнирных узлов лучше подойдет смазка марки ШРУС 4. Отличается высокой вязкостью удержания на поверхности трущихся и вращающихся деталей. Консистенция позволяет ей не растапливаться в любой сезон эксплуатации. А менять смазку необходимо при замене пыльника и установке нового узла.

Замена пыльника

Представляет собой резиновый гофрированный чехол с фиксацией хомутом на обоих концах. Визуальный обзор состояния пыльника проверяется полным поворотом передних колес до упора. Они не должны иметь разрывов, трещин, следов смазки. Чем же чревато езда без оного Дело в попадании сочленений грязи, абразивной пыли, которые медленно, но упорно разъедают вращающиеся поверхности. Ситуация приводит к большому зазору, например, между кулаком и шариками. Большой износ же обязательно приводит к тому, что ШРУС вырывает из гнезда ступицы.

Замену пыльников на автомобиле желательно проводить одновременно, не дожидаясь, когда выйдет из строя второй. На фото показаны хомуты, конструкция которых не предполагает использование червячной передачи. Такой тип исполнения один из наиболее удачных.

АБС и ШРУС

Выбирая шарнир равно-угловых скоростей, обратите внимание на комплектацию вашего автомобиля. ШРУСы для машин с АБС будут отличатся от таковых, которые с завода ставились на автомобили без вспомогательных систем торможения.

Частенько владельцы машин переднеприводного типа в процессе изучения устройства своего автомобиля обнаруживают интересные названия деталей, о которых ранее даже не слышали. К категории непривычных терминов можно отнести ШРУС. В данном материале будет детально рассмотрено это понятие, принципы его работы, виды. И первое, что нужно сделать в рамках данной темы, - дать объяснение тому, что такое ШРУС в автомобиле.

Ранее упомянутое загадочное наименование - это не что иное, как аббревиатура от такого немаленького словосочетания, как шарнир равных угловых скоростей. Основное предназначение данного устройства заключается в транспортировке вращательных движений от одной полуоси к другой. Обязательное условие при этом, чтобы эти полуоси находились друг к другу под определенным углом, величина которого терпит постоянные изменения, но, как правило, не превышает отметку в 70.

Что касается истории создания ШРУСа, то, как и в случае со множеством других давно изобретенных вещей, нет абсолютного мнения. Наиболее распространенным является то, что в 1927 году данное устройство изобрел и запатентовал Альфред Рцепп. Кстати, механизм и называют шарниром «Рцеппа», а в качестве народно-водительского сленга выступает слово «граната».

Отметить следует также то, что ШРУС может находиться и в автомобилях с заднеприводной и полноприводной конструкцией. Но тут в действие вступают два обязательных условия: наличие жесткого крепления редуктора, что расположен в задней части автомобиля, и независимой подвески, что на задних колесах.

Данный механизм среди автолюбителей-профессионалов считается простым. Состоит он, как правило, из четырех деталей:

• корпуса в виде сферической чаши, плюс ведомый вал;
• внутренней обоймы, которая являет собой сферической кулак, плюс ведущий вал;
• сепаратора, который можно объяснить как кольцо со специальными отверстиями, предназначено для того, чтобы удерживать шарики;
• шарики в количестве шести штук.

Этот стандартный набор составляющих шарнира делает возможным максимально ровного перенесения вращательного движения. К тому же каждому владельцу автомобиля должно быть известно об отсутствии этой способности у карданного соединения полуосей, хотя оно и выполняет ту же функцию, что и ШРУС.

Что касается принципа работы ШРУСа, то его можно охарактеризовать следующим образом:

• сферические канавки находятся в корпусе, а также на внутренней обойме, и их число равняется количеству шариков;
• шарики удерживает сепаратор, а размещаются они в пространстве, что между кулаком и корпусом;
• шарики перемещаются при помощи канавок корпуса по внешнему диаметру, а при помощи канавок кулака - по внутреннему;
• усилие, возникающее в процессе вращения ведущего вала, передается на обойму, следом - на ведомый вал при помощи кулака и шариков, которые расположены в канавках;
• шарики продолжают вполне свободно передавать усилия, перемещаясь по канавкам, после осуществления смены угла между валами ведущего и ведомого типов.

Для сохранения чистоты, а значит, и безопасности как самого устройства, так и автомобиля в целом, ШРУС рекомендуется накрывать пыльником. Чаще всего защитную функцию добросовестно выполняет резиновая накладка, которая предотвращает попадание на крутящиеся детали механизма воды, грязи и других ненужных веществ.

Как и любому другому устройству, особенно расположенному в автомобиле, ШРУСу присущи определенные достоинства и недостатки. Что касается первого, то тут следует говорить о значительно меньшей потере мощности по сравнению с конструкцией заднеприводного типа, маленьком весе и легкой замене. А вот в качестве недостатков данного агрегата выступают износ в процессе трогания с места. Также ШРУС значительно уступает по мощи мосту.

Процесс работы любой «гранаты» в автомобиле постоянно происходит под большими нагрузками, поэтому элементы этого устройства с целью более медленного износа изготавливают из сверхпрочных материалов. Но это все равно не обеспечит вечное служение ШРУСа. В связи с различными причинами (агрессивная езда, попадание ненужных веществ в виде пыли, воды и грязи) шарнир может прекратить свое функционирование. Для предупреждения этого нужно знать следующие моменты.

Во-первых, первым признаком возникновения некоторых неполадок в работе ШРУСа выступает появление непривычного хруста в процессе осуществления автомобилем поворотов и резких разгонов. Первое, что нужно сделать в таком случае, - осмотреть привод. Этот процесс заключается в визуальном осмотре пыльников на предмет каких-либо повреждений или же наличия вытекания из-под них смазки. После этого необходимо проверить состояние подшипников путем пошатывания их в разные стороны. Показатель того, что с данным устройством не все в порядке, - явное ощущение люфтов. Поэтому следующим шагом является замена внутреннего ШРУСа.

Типы шарниров

Разные источники предлагают различные классификации ШРУСа. Но в целом возможно выделить распределение видов, на которое в дальнейшем смогут ориентироваться владельцы автомобилей. Прежде всего необходимо выделять шарниры в зависимости от их расположения. Так, на каждом приводе должен быть установлен наружный и внутренний шарнир.

Более обширная классификация шарниров выглядит следующим образом:

Видео «Как смазать внутренний ШРУС»

На записи автолюбитель показывает, как правильно смазать внутренний ШРУС.

Долгое время передний привод не мог получить широкого распространения в автомобилестроении. Перед инженерами стояла сложная техническая задача - передача крутящего момента двигателя с КПП на ведущие управляемые (поворотные) колёса без потери мощности. Эту проблему пытались решить разными способами, вплоть до поворота силового агрегата вместе с осью. Возникла необходимость использования шарнирного соединения между полуосью и колесом. Революцией в конструировании переднеприводных автомобилей стало изобретение ШРУСа (шарнир равных угловых скоростей). Так как назначением данной конструкции являлась передача достаточно высоких удельных нагрузок, то деталь должна была быть изготовлена из особого металла, обладающего высокой прочностью. Вместе с изобретением такого материала наступила новая эра в жизни переднего привода.

Сегодня ШРУС входит в состав приводных валов практически всех легковых автомобилей, как передне-, так и (в ряде случаев) задне- и полноприводных. ШРУС бывает нескольких видов, но в данной статье мы подробно рассмотрим строение и принцип работы шарикового ШРУСа, так как именно этот тип конструкции в настоящее время получил наибольшее распространение в автомобилестроении. Стоит оговориться, что ШРУС в зависимости от модели автомобиля имеет свои конструктивные особенности, поэтому здесь мы будем рассматривать строение шарнира на примере а/м ВАЗ 2110. Привод состоит из двух ШРУСов (внутреннего и внешнего), прикреплённых с обоих сторон к шлицевому валу с помощью стопорных и упорных колец. Внешний ШРУС соединён со ступицей колеса, его задача - обеспечение поворота и передача крутящего момента на колесо. Данная деталь представляет собой шарнир, состоящий из корпуса (1), в котором находится сепаратор (2) и внутренняя обойма с канавками, располагающимися по радиусу (3), в них, в свою очередь, находятся шарики (4). Внутренний ШРУС передаёт вращение от КПП к приводному валу и имеет некоторые отличия от внешнего ШРУСА. Если обойма внешнего ШРУСа иммет изогнутые канавки, расположенные по радиусу, то в обойме внутреннего ШРУСа канавки прямые.



Это сделано для того, чтобы привод мог слегка менять длину, тем самым компенсируя работу подвески и колебания силового агрегата при движении автомобиля. Снаружи ШРУС защищён специальным резиновым защитным чехлом (пыльником), предохраняющим деталь от загрязнения и попадания воды. При отсутствии повреждений пыльника ШРУС может прослужить очень долго. Оба шарнира (внешний и внутренний) являются взаимосвязанными частыми единого механизма, но, несмотря на это, внешний ШРУС является гораздо более уязвимой деталью. Это объясняется тем, что нагрузки на шарнир при поворотах идут гораздо большие, нежели на внутренний ШРУС. Обычно ШРУС начинает сигнализировать о своём плохом состоянии заранее. При повороте с разгоном слышен специфический хруст. Это означает, что внешний ШРУС требует замены. Если для проверки состояния внешнего ШРУСа достаточно максимально вывернуть руль и начать движение, то для диагностики внутреннего ШРУСа в большинстве случаев требуется подъёмник. Необходимо поднять машину, запустить двигатель, включить первую или вторую передачу и на небольших оборотах послушать ШРУСы. Если рулевое колесо находится в прямом положении и при этом слышно характерное пощёлкивание, значит внутренний ШРУС выходит из строя, если же рулевое колесо максимально вывернуто, и вы слышите хруст, значит выходит из строя внешний ШРУС. Причины износа ШРУСа могут быть разными: 1. Низкое качество запчастей. 2. Агрессивный стиль вождения. 3. Недостаток или низкое качество смазочного материала. 4. Повреждение пыльника и, как следствие, попадание в механизм грязи и воды. Стоит уточнить, что ремонтировать ШРУС нельзя. Деталь меняется целиком. Исключение составляет лишь замена пыльников ШРУСа, стопорных и упорных колец, а так же хомутов, при помощи которых закреплён пыльник.

ШРУС (полное название — шарнир равных угловых скоростей), автолюбители еще часто его называют «гранатой», представляет собой конструкцию, которая обеспечивает передачу крутящего момента от коробки переключения передач к одному из ведущих колес при изменении угла поворота относительно оси до 70 градусов.

Виды ШРУСов.

Различают несколько конструкций шруса:

• сухариковый шарнир, который применяется на грузовиках;
• трипоидный, который зачастую используется в качестве внутреннего шруса из-за большого осевого перемещения;
• спаренный карданный угловой шарнир, который не получил широкого распространения из-за сложности своей конструкции;
• шариковый шрус, получивший наибольшую популярность, он состоит из 6 шариков, находящихся между внутренним и внешним кольцами со специальными прорезями под них, и сепаратора, с помощью которого эти шарики удерживаются на своих местах. При этом внутреннее кольцо соединено с приводным валом с помощью шлицевого соединения.

Можно сказать, что данное изобретение произвело своего рода революцию в конструкции авто с передним приводом. Многие инженеры пытались сделать так, чтоб поворотные колеса приняли на себя .

Причины поломки?

Даже несмотря на то, что шрус изготавливается из прочного и качественного материала, многие автолюбители жалуются на их ломкость и невысокую надежность детали. В основном срок гарантии на деталь с завода нового автомобиля составляет 100 000 километров, но фактически срок службы шруса зависит от многих факторов, таких как: качество дорог, нагрузка и стиль вождения автовладельца. Но самой частой причиной поломки является последний фактор, наравне с негерметичностью пыльника.

Пыльник подводит в том случае, когда в его основе, резине, из-за долгой эксплуатации или плохого качества дороги, образовались трещины, через которые пыль и грязь стала попадать на детали. Поэтому очень важно регулярно следить за состоянием и изношенностью пыльника.

А что касается первой причины, сдача назад с вывернутыми колесами и резкие «старты» наиболее негативно сказываются на работе рассматриваемого нами элемента авто. В результате названных факторов происходит быстрый износ не только износ шруса, но и многих других деталей машины.

Однако иногда случается и так, что пыльник остается целым и невридимым, а шрус довольно сильно хрустит. Для каждого владельца автомобиля это должно быть знаком явных проблем, вызванных старением смазки внутри самого механизма. Если это проигнорировать, то со временем можно заметить усиление этого хруста, а значит, увеличенный износ. В данном случае шрус следует заменить на новый.

Как выбрать новый ШРУС?

При выборе же нового шруса нужно обращать внимание на несколько важных параметров:

• выдержка большого момента на скручивание,
• предусмотрен ли большой продольный ход,
• а также долговечность.

Не забудьте обратить внимание и на качество материала, из которого он изготовлен, особенно важны параметры стойкости материала к перепадам температуры и агрессивным средам.

Для того чтобы добраться до шруса, нужно будет демонтировать полуось, при этом слегка опустить хомуты пыльника. Потом сразу выдернуть последние в сторону полуоси. Для грамотного проведения ремонта, необходимо знать, что шрус состоит из четырех элементов:

• сепаратора,
• шариков,
• кулака,
• корпуса.

Теперь перейдем непосредственно к процедуре замены шруса.

Инструкция по замене ШРУСа своими руками.

1. Для начала нужноо зажать шарнир в тисках и вывернуть внутреннюю часть обоймы до упора, попарно извлечь шарики. При этом следует помогать себе отверткой и постукивать молотком.
2. После извлечения всех шариков, займитесь установкой сепаратора, который размещают в вертикальном положении, а его окна должны пересекаться с торцом корпуса.
3. Далее извлеките кулак с сепаратором, вращая его и одновременно утапливая один из выступов, которые располагаются в окне сепаратора. После того, как данная работа сделана, нужно разъединить указанные детали.
4. Теперь необходимо просмотреть все детали и обязательно их помыть и просушить. Если в местах не образовались сколы, выработки, цвет побежалости, следовательно, устройство еще может некоторое время послужить. А один из дефектов на деталях был все же обнаружен, значит, следует заменить их на новые.

Производить сборку механизма нужно исключительно в обратном порядке, но перед этим обязательно все детали необходимо смазать. Данная сборка начинается со вставки внутренней обоймы с сепаратором в наружную (здесь не стоит забывать о метках, которые ставились в самом начале). Шарики закладываются попарно. Шарнир нужно обязательно забить смазкой, например, «ШРУС-4», приблизительно 80 — 100 граммов средства на шарнир. Также можно использовать «литол» и другие схожие консистенции.

Помните, экономить на них не стоит, так как работоспособность шруса во многом зависит от количества нанесенной вами на него смазки. Ее, кстати, нужно еще положить в чехол, 40 — 50 граммов. Дальше выбиваем шарнир по шлицам, надеваем пыльник и затягиваем хомут. Только так пыльник хорошо обеспечит герметичность шарнира. Кроме того при смазке постарайтесь вращать шрус, чтобы смазка распределилась равномерно. Ну, а в самом конце сборки специалисты рекомендуют проверить, не будет ли сильного сопротивления при вращении. Если все в порядке, значит, процедура замены шруса прошла успешно.

Видео.