Автомобиль / Трансмиссия / Приводы колес / ШРУС

ШРУС

ШРУС - шарнир равных угловых скоростей, который передает крутящий момент между частями привода, расположенными под изменяющимся углом, и обеспечивает практически равномерное вращение ведомой части относительно ведущей. Техническое английское название - Constant Velocity Joint, сокращенно CV Joint.

ШРУС является одним из основных элементов приводов колес. В типичном приводе с независимой подвеской один шарнир находится возле коробки передач или дифференциала, второй - возле ступицы. Их условия работы различаются, поэтому внутренний и наружный ШРУСы нельзя считать одинаковыми деталями.

Главное правило TESMA: характерный хруст при повороте, вибрация под тягой или люфт привода задают направление диагностики, но не доказывают неисправность конкретного ШРУСа. До замены необходимо локализовать источник между шарниром, приводным валом, шлицами, ступицей, дифференциалом, подшипниками, опорами агрегатов, колесами и другими компонентами.

Для чего нужен ШРУС

Ведущее колесо постоянно меняет положение относительно коробки передач или дифференциала.

Во время движения:

подвеска перемещает колесо вверх и вниз;
управляемые колеса поворачиваются;
силовой агрегат немного перемещается на опорах;
на многих конструкциях изменяется расстояние между дифференциалом и ступицей.

При этом крутящий момент должен передаваться непрерывно. ШРУС позволяет приводу работать при такой изменяющейся геометрии.

Почему для колесного привода нужен шарнир равных угловых скоростей

Одинарный классический карданный шарнир при работе под углом создает неравномерность мгновенной скорости вращения ведомой части.

ШРУС имеет другую кинематическую схему и предназначен для передачи момента с равенством угловых скоростей в предусмотренном рабочем диапазоне.

Где применяются ШРУСы

Наиболее распространенное применение - приводы ведущих колес.

ШРУСы встречаются:

на передних приводах переднеприводных автомобилей;
на передних и задних приводах AWD;
на задних приводах автомобилей с независимой задней подвеской;
в отдельных карданных и других приводных системах.

Эта страница посвящена прежде всего колесным приводам.

Внутренний и наружный ШРУС

Наружный ШРУС

Наружный шарнир установлен возле ступицы. На управляемой оси он должен передавать значительный крутящий момент при большом угле поворота колеса.

Для многих конструкций характерны:

шариковая схема;
значительный рабочий угол;
ограниченное осевое перемещение;
шлицевой хвостовик для ступицы;
наружное резьбовое или другое крепление.

Внутренний ШРУС

Внутренний шарнир расположен со стороны коробки передач или дифференциала.

На многих автомобилях он одновременно:

передает момент под углом;
компенсирует изменение рабочей длины привода при ходе подвески.

Поэтому внутренний ШРУС часто имеет предусмотренную конструкцией осевую подвижность.

Фиксированный и подвижный шарнир

Условно можно разделить ШРУСы на:

ориентированные главным образом на работу при большом угле;
дополнительно обеспечивающие осевое перемещение.

По этой причине наружный и внутренний шарниры нельзя менять местами только из-за внешнего сходства.

Трипоидный внутренний ШРУС

Распространенным вариантом внутреннего шарнира является трипоид.

В его конструкции могут присутствовать:

трехлучевой элемент;
ролики;
дорожки корпуса;
шлицевое соединение;
пыльник;
специальная смазка.

Ролики перемещаются по рабочим дорожкам и позволяют узлу компенсировать осевое изменение положения привода.

Шариковый ШРУС

В шариковом шарнире крутящий момент передается через шарики, расположенные в профилированных дорожках.

Внутренняя геометрия удерживает рабочие элементы в положении, необходимом для равномерной передачи вращения при изменении угла.

Точное устройство зависит от конкретного изделия.

Основные элементы ШРУСа

В зависимости от конструкции могут использоваться:

наружный корпус;
внутренняя обойма;
шарики;
сепаратор;
трипоид и ролики;
шлицы;
стопорное кольцо;
пыльник ШРУСа;
хомуты;
смазка.

Почему износ рабочих дорожек вызывает симптомы

Дорожки работают под высокими контактными нагрузками.

После появления выработки шарик или ролик проходит через поврежденную зону неравномерно.

Возможны:

щелчки;
хруст;
удары;
вибрация;
неравномерное перемещение;
ускорение дальнейшего износа.

Пыльник ШРУСа

Пыльник ШРУСа удерживает смазку и защищает точные рабочие поверхности от воды и абразива.

После его разрыва:

смазка выходит наружу;
вода попадает внутрь;
песок смешивается со смазкой;
начинается ускоренный износ;
возможно коррозионное повреждение.

Почему пыльник нужно проверять до появления хруста

Когда шарнир уже начал выраженно хрустеть, его рабочие поверхности часто механически повреждены.

Гораздо полезнее вовремя обнаружить:

небольшую трещину;
ослабленный хомут;
свежую потерю смазки;
перекрученный пыльник;
контакт чехла с другой деталью.

Для этого предусмотрена страница Проверка пыльников ШРУСа.

Смазка ШРУСа

Смазочный материал подбирают для конкретного типа шарнира.

Не следует:

использовать произвольную универсальную смазку;
считать все внутренние и наружные ШРУСы одинаковыми;
смешивать неизвестные продукты;
закладывать произвольное количество;
считать чрезмерное количество смазки преимуществом.

Тип и количество определяют по документации или данным конкретного ремонтного комплекта.

Недостаток смазки

При недостатке смазочного материала ухудшаются условия контакта рабочих деталей.

Могут ускоряться:

износ дорожек;
износ шариков и роликов;
перегрев;
задиры;
повреждение после попадания воды.

Песок внутри ШРУСа

Абразив смешивается со смазкой и попадает в нагруженную контактную зону.

Поэтому после длительной эксплуатации с открытым пыльником просто добавить новую смазку недостаточно.

Основные неисправности ШРУСа

износ рабочих дорожек;
износ шариков или роликов;
износ внутренней обоймы;
износ трипоида;
коррозия;
задиры;
заедание;
чрезмерный люфт;
повреждение шлицев;
повреждение стопорного кольца;
перегрев;
повреждение корпуса;
потеря смазки;
загрязнение после разрыва пыльника.

Почему ШРУС изнашивается

старение и разрыв пыльника;
потеря смазки;
попадание воды;
попадание песка;
неправильная смазка;
ошибка монтажа;
неправильные рабочие углы;
неподходящая длина привода;
ударные нагрузки;
повреждение подвески;
измененная геометрия;
неправильная высота подвески после модификации;
неисправные опоры агрегатов;
некачественный предыдущий ремонт.

Хруст ШРУСа при повороте

Подробно симптом рассматривается на странице Хруст ШРУСа при повороте.

Ритмичные щелчки при большом угле руля и одновременной передаче тяги часто направляют диагностику к наружному шарниру.

Фиксируют:

направление поворота;
сторону звука;
наличие тяги;
поведение накатом;
поведение при движении назад;
состояние пыльника;
наличие смазки;
люфт.

Почему характерный хруст не является окончательным диагнозом

Похожие звуки могут создавать:

шаровая опора;
рулевой шарнир;
опорный подшипник стойки;
стойка стабилизатора;
тормозная деталь;
другой элемент привода или подвески.

Вибрация при разгоне

Вибрация при разгоне, усиливающаяся под тягой и заметно уменьшающаяся при сбросе газа на той же скорости, является одним из направлений проверки внутреннего ШРУСа.

Также необходимо исключить:

колеса;
шины;
погнутый приводной вал;
опоры двигателя;
опоры коробки;
ступичный подшипник;
дифференциал;
карданную передачу на AWD.

Почему внутренний ШРУС может вибрировать под нагрузкой

Под крутящим моментом рабочие элементы нагружают определенные участки дорожек.

При неравномерной выработке движение становится циклически неодинаковым, что способно ощущаться как вибрация.

После сброса газа характер сил меняется и симптом может уменьшаться.

Вибрация на постоянной скорости

Если вибрация одинаково выражена под тягой и накатом и определяется прежде всего скоростью, нужно внимательно проверить колеса, шины, ступицы и геометрию других вращающихся деталей.

Скорость автомобиля и обороты двигателя

Для первичного разделения причин:

симптом, связанный со скоростью автомобиля, направляет проверку к колесам и трансмиссии после коробки;
симптом, воспроизводящийся на неподвижном автомобиле при тех же оборотах двигателя, делает ШРУС менее вероятной причиной.

Стук при трогании

Удар при начале движения или смене направления тяги может быть связан с ШРУСом, но также проверяют:

шлицы;
дифференциал;
опоры двигателя;
опоры коробки;
редуктор;
карданную передачу;
другие соединения трансмиссии.

Для системной проверки полезна Проверка люфтов трансмиссии.

Люфт ШРУСа

Небольшое свободное перемещение само по себе не является диагнозом.

При ручном проворачивании суммируются зазоры:

внутреннего ШРУСа;
наружного ШРУСа;
шлицев;
дифференциала;
других деталей.

Нужно локализовать источник избыточного зазора.

ШРУС может быть неисправен без выраженного люфта

Да. Износ дорожек, заедание или коррозия могут проявляться под нагрузкой, несмотря на отсутствие большого свободного перемещения при ручной проверке.

Заедание ШРУСа

Причинами могут быть:

коррозия;
задиры;
деформация;
повреждение роликов;
износ дорожек;
грязь;
ошибка сборки.

Шарнир проверяют не только на люфт, но и на плавность предусмотренных движений.

Повреждение внутреннего ШРУСа

Отдельная страница - Повреждение внутреннего ШРУСа.

Проверяют:

вибрацию под нагрузкой;
удары при смене тяги;
пыльник;
смазку;
осевую подвижность;
заедание;
рабочие дорожки;
люфт.

Повреждение наружного ШРУСа

Отдельно рассматривается Повреждение наружного ШРУСа.

Частым направлением диагностики является хруст при повороте, но также проверяют пыльник, смазку, шлицы и механическое состояние.

ШРУС и приводной вал

Шарнир является частью приводного вала или полного привода в сборе.

Поэтому перед отдельной заменой проверяют:

геометрию центрального вала;
шлицы;
второй шарнир;
пыльники;
промежуточную опору;
демпфер при его наличии.

Когда достаточно заменить пыльник

Если пыльник поврежден недавно, а сам шарнир исправен, возможен ремонт без замены ШРУСа.

Проверяют отсутствие:

хруста;
заедания;
коррозии;
значительного износа;
большого количества воды и песка.

Новый пыльник не восстанавливает уже поврежденные дорожки.

Когда меняют отдельный ШРУС

Это рационально, если:

дефект конкретного шарнира подтвержден;
центральный вал исправен;
шлицы не повреждены;
второй шарнир пригоден;
отдельная деталь предусмотрена для данного привода.

Когда лучше привод в сборе

Полный узел рассматривают при:

износе обоих ШРУСов;
деформации вала;
повреждении шлицев;
неисправности промежуточной опоры;
повреждении несъемного демпфера;
экономической нецелесообразности частичного ремонта.

Комплект ШРУСа

Отдельная товарная страница TESMA - Комплект шарнира равных угловых скоростей (ШРУС) приводного вала.

В конкретный комплект могут входить:

ШРУС;
пыльник;
смазка;
хомуты;
стопорное кольцо;
гайка приводного вала;
другой монтажный крепеж.

Комплектацию всегда проверяют по конкретному номеру детали.

Проверка ШРУСа

Подробная диагностическая страница - Проверка ШРУСа.

Уточнить жалобу.
Определить момент появления симптома.
Зафиксировать скорость.
Зафиксировать обороты двигателя.
Проверить зависимость от передачи.
Сравнить тягу и накат.
Проверить изменение при сбросе газа.
Проверить зависимость от угла руля.
При необходимости сравнить движение вперед и назад.
Локализовать сторону симптома.
Осмотреть шины.
Осмотреть колеса.
Проверить крепеж колес.
Осмотреть наружный пыльник.
Осмотреть внутренний пыльник.
Проверить наличие разбросанной смазки.
Проверить хомуты.
Осмотреть приводной вал.
Оценить наружный ШРУС.
Оценить внутренний ШРУС.
Проверить плавность движений.
Проверить осевую подвижность внутреннего шарнира, если она предусмотрена.
Проверить шлицы.
Проверить гайку привода.
Проверить ступичный подшипник.
Проверить опоры двигателя.
Проверить опоры коробки.
Локализовать общий люфт трансмиссии.
На AWD проверить карданную передачу.
После демонтажа оценить старую смазку.
Проверить наличие воды и песка.
Осмотреть рабочие поверхности.
После этого принимать решение о ремонте.

Проверка на подъемнике

Неподвижный привод можно осматривать и проверять на доступные люфты.

При вращающейся трансмиссии нельзя:

трогать ШРУС;
касаться приводного вала;
подносить руки к пыльникам;
приближать одежду и инструмент;
находиться в опасной зоне возможного разрушения.

Почему проверка без нагрузки не всегда показательна

Некоторые дефекты внутреннего ШРУСа проявляются главным образом под крутящим моментом.

Поэтому отсутствие вибрации на вывешенных колесах не исключает проблему, возникающую при дорожном разгоне.

Можно ли определить неисправность по звуку

Звук помогает построить диагностическую гипотезу, но его оценивают вместе с:

скоростью;
нагрузкой;
углом руля;
стороной;
состоянием пыльника;
люфтами;
результатом механической проверки.

Замена ШРУСа

Для ремонта есть отдельная страница Замена ШРУСа.

Подтвердить дефект конкретного шарнира.
Идентифицировать автомобиль.
Определить ось.
Определить сторону.
Определить внутренний или наружный ШРУС.
Проверить тип коробки.
Проверить код трансмиссии.
Сверить OE.
Проверить шлицы новой детали.
Проверить способ фиксации.
Проверить комплектность.
Подготовить правильную смазку.
Подготовить пыльник.
Подготовить хомуты.
Подготовить одноразовый крепеж при необходимости.
Демонтировать привод предусмотренным способом.
Не повреждать резьбу.
Не повреждать шлицы.
Не повреждать сальник трансмиссии.
Снять старый шарнир.
Осмотреть приводной вал.
Проверить шлицы.
Проверить стопорные элементы.
Установить новый ШРУС.
Заложить предусмотренную смазку.
Установить пыльник.
Правильно установить хомуты.
Собрать привод.
Проверить фиксацию со стороны трансмиссии.
Установить наружное крепление.
Затянуть его по OE-процедуре.
Проверить отсутствие течи.
Выполнить контрольную поездку.

Почему нельзя бить молотком по резьбе ШРУСа

Это может повредить:

резьбу;
шлицы;
стопорные элементы;
внутренние детали;
ступичный подшипник;
центральный вал.

ШРУС и гайка приводного вала

На многих автомобилях наружный ШРУС фиксируется в ступице гайкой приводного вала.

Процедура может предусматривать:

новую гайку;
определенный момент;
доворот на угол;
контрение;
специальную последовательность затяжки.

Универсального момента нет.

Почему неправильная затяжка опасна

Возможны:

люфт;
повреждение шлицев;
повреждение ступицы;
повторное ослабление;
шум;
нарушение условий работы ступичного узла.

Подбор ШРУСа

Для подбора учитывают:

VIN;
модель автомобиля;
дату производства;
двигатель;
тип коробки;
код коробки;
FWD, RWD или AWD;
переднюю или заднюю ось;
сторону;
внутреннее или наружное положение;
OE снятой детали;
наружные шлицы;
внутренние шлицы;
диаметры шлицев;
профиль;
стопорное кольцо;
посадочные размеры;
пыльник;
фактически установленный приводной вал.

Почему VIN иногда недостаточно

На автомобиле могли ранее заменить:

коробку передач;
дифференциал;
приводной вал;
ступицу;
сам ШРУС;
элементы полного привода.

При расхождении с каталогом проверяют OE и фактическую конструкцию.

Почему количества шлицев недостаточно

ШРУСы с одинаковым числом шлицев могут иметь разные:

диаметры;
профили;
длину шлицевой части;
резьбу;
корпус;
пыльники;
стопорные элементы;
рабочую геометрию.

Почему нельзя подбирать по фотографии

Внешне одинаковые шарниры могут быть конструктивно несовместимы.

Фото используют только после каталожной идентификации.

Пять практических сервисных случаев

Случай 1 - хруст при повороте

Щелчки появлялись только под тягой при большом угле руля. На наружном ШРУСе давно был поврежден пыльник, а дорожки имели выраженную выработку.

Вывод: характерный симптом подтвердился после механической проверки.

Случай 2 - вибрация под нагрузкой

При разгоне кузов вибрировал, а накатом симптом почти исчезал. Был обнаружен износ внутреннего ШРУСа.

Вывод: зависимость от тяги помогает локализации неисправности.

Случай 3 - ШРУС заменили, но вибрация осталась

Причиной оказался деформированный приводной вал.

Вывод: типичный симптом не заменяет проверку всего привода.

Случай 4 - порванный пыльник без хруста

Проблему обнаружили рано, загрязнение еще не успело серьезно повредить шарнир.

Вывод: своевременное обслуживание пыльника может сохранить ШРУС.

Случай 5 - новый ШРУС щелкает

Новая деталь не соответствовала фактическому приводному валу несмотря на похожую форму и число шлицев.

Вывод: подбор должен выполняться по точной применяемости.

30 типичных ошибок

Менять наружный ШРУС только по хрусту.
Менять внутренний ШРУС только по вибрации.
Не проверять колеса.
Не проверять шины.
Не проверять приводной вал.
Не проверять опоры двигателя.
Не проверять опоры коробки.
Игнорировать ступичный подшипник.
Игнорировать дифференциал.
Проверять ШРУС только покачиванием рукой.
Считать любой люфт неисправностью.
Игнорировать заедание без люфта.
Ездить с порванным пыльником.
Ставить новый пыльник на изношенный ШРУС без проверки.
Не оценивать старую смазку.
Игнорировать воду и песок.
Использовать случайную смазку.
Закладывать произвольное количество смазки.
Использовать неподходящий пыльник.
Неправильно устанавливать хомуты.
Повреждать пыльник инструментом.
Бить молотком по резьбе.
Повреждать шлицы.
Не проверять стопорное кольцо.
Повторно использовать одноразовую гайку вопреки инструкции.
Затягивать гайку произвольным моментом.
Подбирать ШРУС по фотографии.
Подбирать только по числу шлицев.
Не учитывать код коробки.
Не выполнять контрольную поездку после ремонта.

Когда эксплуатацию лучше прекратить

Продолжение движения нежелательно или опасно, если:

ШРУС сильно хрустит при каждом повороте;
шарнир подклинивает;
появились сильные удары;
есть опасный люфт;
разрушаются шлицы;
ослаблено крепление в ступице;
привод частично разъединен;
появилась сильная новая вибрация;
привод деформирован;
есть риск полного разрушения шарнира.

Полное разрушение может привести к потере тяги и вторичному повреждению соседних деталей.

Товарные группы TESMA

ШРУС - внутренние и наружные шарниры приводов ведущих колес.
Пыльник ШРУСа - защитные чехлы шарниров.
Полуось - приводные валы и полуоси соответствующих автомобилей.
Смазки для ШРУСов - специализированные смазочные материалы для шарниров.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать по этой теме

FAQ - ШРУС

Что такое ШРУС?

Это шарнир равных угловых скоростей, который передает крутящий момент при изменяющемся угле между частями привода.

Как называется ШРУС по-английски?

Constant Velocity Joint или CV Joint.

Сколько ШРУСов на одном приводе?

В типичной конструкции обычно два - внутренний и наружный.

Чем внутренний ШРУС отличается от наружного?

Наружный обычно работает при большом угле возле ступицы, а внутренний на многих конструкциях дополнительно компенсирует изменение длины привода.

Что такое трипоид?

Распространенная конструкция внутреннего ШРУСа с роликовыми элементами.

Какой ШРУС хрустит в повороте?

Часто наружный, но диагноз нужно подтвердить.

Какой ШРУС вызывает вибрацию при разгоне?

Одним из возможных источников является внутренний шарнир.

Почему ШРУС хрустит?

Частая причина - износ рабочих дорожек и контактных элементов.

Почему ШРУС изнашивается?

Из-за потери смазки, повреждения пыльника, попадания воды и грязи, естественного износа, ударов или неправильной геометрии.

Можно ездить с хрустящим ШРУСом?

Ремонт лучше не откладывать. Сильный хруст, удары или подклинивание требуют срочной проверки.

Может ШРУС разрушиться полностью?

Да.

Может неисправный ШРУС не хрустеть?

Да. Внутренний шарнир может проявляться преимущественно вибрацией.

Может быть неисправность без большого люфта?

Да.

Любой люфт означает замену?

Нет. Необходимо локализовать реальный источник зазора.

Как проверить ШРУС?

Оценить дорожный симптом, пыльник, люфт, плавность движения, смазку и остальные элементы привода.

Как проверить наружный ШРУС?

Проверяют его поведение под нагрузкой при повороте, состояние пыльника и механическое состояние.

Как проверить внутренний ШРУС?

Анализируют вибрацию под тягой, проверяют пыльник, люфт, осевую подвижность и плавность работы.

Почему вибрация появляется только под газом?

Под нагрузкой рабочие элементы контактируют с определенными зонами дорожек, где может быть выработка.

Могут ли колеса давать похожую вибрацию?

Да.

Могут ли опоры двигателя имитировать неисправность?

Да.

Что происходит при разрыве пыльника?

Смазка выходит, а внутрь попадают вода и абразив.

Всегда ли после разрыва нужно менять ШРУС?

Нет. При раннем обнаружении шарнир может остаться исправным.

Если ШРУС уже хрустит, поможет новый пыльник?

Нет.

Какую смазку использовать?

Предназначенную для конкретного типа шарнира.

Можно использовать Литол?

Не следует автоматически заменять специальную смазку универсальной.

Сколько смазки требуется?

По данным изготовителя или ремонтного комплекта.

Можно промывать ШРУС бензином?

Случайный растворитель без подтвержденной технологии использовать не следует.

Что означает вода в смазке?

Нужно оценить коррозию и состояние рабочих поверхностей.

Что означает металл в смазке?

Он может указывать на внутренний механический износ.

ШРУС ремонтируют или меняют?

Зависит от конструкции и состояния, но выраженно изношенный шарнир часто заменяют.

Можно заменить только наружный ШРУС?

Да, если остальные компоненты исправны.

Можно заменить только внутренний?

Да.

Когда менять привод в сборе?

При повреждении нескольких компонентов, деформации вала или экономической нецелесообразности частичного ремонта.

Нужно менять оба шарнира одновременно?

Не обязательно.

Нужно менять ШРУС на второй стороне автомобиля?

Нет, если он исправен.

Как подобрать ШРУС?

По VIN, типу коробки, коду трансмиссии, положению шарнира, OE, шлицам и фактически установленному приводу.

Достаточно количества шлицев?

Нет.

Можно подобрать по фотографии?

Нет, фотография является только дополнительным ориентиром.

Почему VIN иногда недостаточно?

Коробку передач, привод или другие агрегаты могли ранее заменить.

Что проверить после замены?

Пыльник, хомуты, крепеж, сальники, отсутствие течи, хруста и новой вибрации.

Нужен ли развал-схождение?

Не автоматически. Это зависит от объема разборки подвески.

Когда движение лучше прекратить?

При подклинивании, сильных ударах, опасном люфте, повреждении шлицев, частичном разъединении привода или резком усилении вибрации.

Какое главное правило TESMA?

Не менять ШРУС по одному характерному симптому. Сначала нужно определить условия проявления, локализовать конкретный шарнир и проверить весь привод, после чего подобрать деталь по OE и фактической конструкции.

Вывод

ШРУС обеспечивает передачу крутящего момента к ведущему колесу при постоянном изменении геометрии привода. Наружный шарнир работает при значительном угле поворота, а внутренний во многих конструкциях дополнительно компенсирует изменение рабочей длины.

Критически важным защитным элементом является герметичный пыльник с правильной смазкой. После его повреждения вода и абразив способны быстро разрушить точные рабочие поверхности шарнира.

Сервисное правило TESMA: хруст при повороте проверяют прежде всего в контексте наружного ШРУСа, а вибрацию под тягой - внутреннего, но ни один симптом не является готовым диагнозом. Правильный ремонт начинается с локализации неисправности, проверки пыльника, смазки, шлицев и приводного вала и заканчивается точным подбором по VIN, коду трансмиссии и OE.