Що таке ШРКШ?

Шарнір рівних кутових швидкостей, він же ШРКШ, він же «граната» – досить живучий вузол, про який згадують, як правило, під час ТО. Міцність і надійність ШРКШ дозволяють йому служити протягом тривалого терміну, якщо, звичайно, всі роботи з обслуговування виконуються вчасно, а автомобіль експлуатується в штатному режимі.

Призначення, конструкція

ШРКШ – шарнірний механізм, що забезпечує передачу обертання під кутом, що змінюється. Саме він дає можливість автомобілю виконувати повороти, не втрачаючи швидкості та плавності обертання кожного з коліс. Сучасного вигляду шарнір РКШ набув в результаті «еволюції», поступово змінюючись відповідно до нових вимог.

Перші шарнірні пристрої не підходили для передньопривідних автомобілів: карданний шарнір при зміні кута між ведучим і веденим валом не забезпечував передачу повного моменту обертання (тобто при поворотах колесо починало обертатися повільніше і ривками). Потрібна була інша конструкція шарніра, яка передавала б рівну швидкість обертання, яким би не був кут повороту веденого вала. На вирішення цього завдання пішло багато часу: не так складно зробити передачу рівних швидкостей обертання, як забезпечити досить великий кут, при якому шарнір працюватиме ефективно.

Прототипом сучасних шарнірів РКШстав чотирьохкульковий шарнір «Вейсс», розроблений у 20-і роки. Він забезпечував передачу обертання до кута 32 градуси, і використовувався на повнопривідних автомобілях як радянського, так і американського виробництва до 60-х років. Основним недоліком був не тільки малий кут повороту, але і швидкий знос: навантаження при русі, припала всього на 2 кульки з чотирьох, через що ресурс шарніра був не більше 30 тис. Км.

Схема і загальний вигляд шарніра «Вейсс»

Наступною моделлю став шестикульковий шарнір «Рцеппа», позбавлений конструктивних недоліків свого попередника. Він забезпечує повну (від 95 до 99%) передачу обертання при зсувах піввісь до 70 градусів, а шість кульок, на які рівномірно передається навантаження, зношуються значно менше. Сьогодні «Рцеппа» використовується практично на всіх легкових автомобілях в зовнішніх і внутрішніх ШРКШ (гранатах). Якісне змащення і виконання регламентних робіт забезпечують сучасним гранатам пробіг від 100 до 200 тис. Км.

Схема і загальний вигляд ШРКШ «Рцеппа»:
1. Обойма. 2. Сепаратор. 3. Кулька. 4. Корпус зовнішнього шарніра.

Модифікацією «Рцеппа» став трикульковий шарнір «Трипод», більш міцний і простий у виготовленні, в порівнянні зі звичайним. «Трипод» використовується в якості внутрішнього ШРКШ, оскільки не забезпечує великий кут повороту, зате витримує значні навантаження.

Схема і загальний вигляд шарніра «Трипод»

Встановлення по дві гранати на кожну піввісь забезпечило рівномірне обертання колеса (без биття) внаслідок поділу кута повороту на два шарніри: кожен з них бере на себе частину навантаження, і автомобіль рухається в повороті без ривків.

Внутрішній і зовнішній ШРКШ

Шарніри РКШ встановлюються на провідну вісь, по два на кожну сторону: в передньопривідних автомобілях їх 4 штуки, в повнопривідних – 8.

Піввісь автомобіля зі схемою поділу кута повороту

Внутрішній передає обертання на бічну вісь від коробки передач (диференціала). Основне навантаження на внутрішній ШРКШ – передача обертання при поворотах в горизонтальній площині.

Зовнішній шарнір кріпиться на кінці піввісь і передає обертання на саме колесо. При цьому він повинен компенсувати не тільки повороти, але і рух колеса у вертикальній площині (наїзд на перешкоди або поглиблення). Зовнішній ШРКШ навантажений значно більше, ніж внутрішній, отже, він частіше виходить з ладу.

Піввісь з внутрішнім і зовнішнім гранатами

Оскільки ліва і права піввісь різні по довжині й конструкції, ШРКШ поділяють на ліві та праві: внутрішні можуть відрізнятися розмірами самих шарнірів і пиляків, а зовнішні – різьбленням ступичної гайки (на лівій і правій маточини різне спрямування різьблення, інакше одне колесо буде постійно відкручуватися під час руху). Купуючи нові гранати, потрібно відстежувати цей момент: в каталогах автозапчастин вказується сторона установки.

Особливості конструкції, комплектація

Основною особливістю механізму ШРКШ є висока точність підгонки всіх елементів. Це робило виготовлення гранат складним і дорогим: до впровадження у виробництво верстатів з програмним керуванням дотримати точність розмірів було на порядок складніше.

Але саме ця точність, що забезпечує якісну роботу, робить всю конструкцію чутливої ​​до будь-яких забруднень: вода та абразивні частинки, які потрапляють в шарнір РКШ, в найкоротші терміни викликають його корозію і знос. Навіть загартована сталь, з якої виготовлені деталі шарніра, не витримує тривалої роботи в таких умовах. Тому разом зі Шрусов постачальники поставляють в комплекті захисний пильник, хомути для його кріплення і молибденовую мастило, що витримує ударні навантаження і надійно захищає механізм від тертя.

Залежно від моделі автомобіля, зовнішній ШРКШ комплектується компонентом датчика ABS – шестерним кільцем, завдяки якому зчитується швидкість обертання колеса.

Зовнішній ШРКШ з кільцем ABS і без нього

І на додаток ШРКШ може комплектуватися стопорними кільцями для встановлення, прокладками, ступичною гайкою тощо.

Поломка ШРКШ

Завдяки своїй конструкції, ШРКШ є однією з найнадійніших деталей в автомобілі, і при нормальній експлуатації не ламається.

Є чотири основні причини поломки ШРКШ:

1. Початковий брак самої деталі. Поганий метал, неточності при виготовленні, помилки зі складанням призводять до передчасного виходу шарніра з ладу.

2. Попадання в ШРКШ води та бруду. Це найчастіша причина поломки: через тріщину в пильовику з механізму випливає мастило, а всередину потрапляє вода і пісок. Саме тому своєчасна заміна пиляків – профілактична робота, що дозволяє не замінювати сам ШРКШ.

Ознаки абразивного зносу деталей

3. Знос мастила. Навіть при дуже хороших пильовиках потрібен час від часу міняти мастило в ШРКШ,тому що від навантажень вона з часом деградує і розшаровується, а значить, знижуються її захисні властивості.

4. Екстремальна їзда. ШРКШ часто виходять з ладу при сильних ударних навантаженнях: їзді на високій швидкості по бездоріжжю. Загартований метал не боїться тертя (при наявності мастила), але при цьому досить крихкий, і при ударах деталі шарніра можуть просто розколотися.

Ознаки та діагностика несправності

При зносі ШРКШ (неважливо з якої причини) першим зовнішньою ознакою буде характерний хрускіт, який ні з чим неможливо сплутати. ШРКШ може хрустіти при поворотах, наїзді колесом на перешкоду або поглиблення, а також при різкому наборі швидкості.

Причиною гучної роботи шарніра є знос канавок (поглиблень), в результаті чого кульки починають вільно перекочуватися всередині корпусу, видаючи звук, найбільше нагадує хрускіт металу. І це вірна ознака того, що ШРКШ потрібно міняти.

Самостійна перевірка починається з огляду пиляків: вони повинні бути цілими, без намічених тріщин і патьоків мастила. Лопнув пильовик або недостатньо затягнутий хомут – основна причина поломки.

Пошкодження пильовика

Потім можна перевірити піввісь: похитати в різні боки ліву і праву, будь люфт або стукіт – ознака поломки шарніра.

Як правило, зовнішні ШРКШ хрумтять при поворотах, і для діагностики необхідно на невисокій швидкості виконати поворот під максимальним кутом в одну та іншу сторону. Колесо, на яке йде поворот, відчуває велике навантаження, і, якщо його ШРКШ несправний, він буде хрустіти. Тобто, якщо хрускіт почують при повороті вправо, це зламаний правий ШРКШ, якщо при повороті вліво – то лівий.

Для перевірки внутрішніх гранат потрібно знайти ділянку з досить глибокою ямкою: коли колесо опускається в неї під час руху, максимально зростає навантаження на внутрішній ШРКШ. По черзі проїжджаючи колесом поглиблення, можна визначити, правий або лівий шарнір несправний.

Трохи про пильники

На відміну від самої гранати, пильникце витратний матеріал, який періодично потребує заміни. Основною причиною пошкодження пиляків є перепади температури, вплив агресивної хімії (вихлоп, бензин, реагенти з дороги) і при цьому – значні механічні навантаження. Залежно від матеріалу (гума, термопласт, поліуретан, силікон), пильовик служить від 1 до 3 років, але потребує періодичного контролю: його пошкодження спочатку ніяк не позначається на якості їзди, але вода і бруд вже починають свою «чорну справу».

Розрив пильника по хомуту

При заміні пильовиків (планової або екстреної) одночасно виконується профілактика ШРКШ: огляд на предмет зносу, заміна мастила (порція змащення йде в комплекті з пильником), а також ставляться нові хомути (теж йдуть в комплекті). Якщо причиною заміни було пошкодження пильовика, необхідне очищення і дефектовка ШРКШ для визначення ступеня пошкодження.

Хомути, які продаються разом з пильником, можуть бути металеві стрічкові або гвинтові, або пластикові самозатягувальні. У роботі і експлуатації найкраще себе показують саме самозатягувальні хомути, які надійно і герметично фіксують краї пильника на металевих деталях.

При дотриманні норм експлуатації ШРКШ взагалі ніяк не буде себе проявляти. Проблеми з ним починаються від того моменту, коли порушується штатний режим його використання.

Рекомендації по вибору ШРКШ і перерахування кращих брендів – в нашому" Гіді покупця".