Всем доброго времени суток.
Сегодня тема без большого количества фотографий и с большим количеством буков. Зато пожалуй она будет кое-кому полезна. Речь пойдет о шкворнях. Лично мои поиски в интернетах дали мне только вечные холивары о том какие шкворни лучше: штатные или на подшипниках. И никаких аргументов кроме «а у меня уже 100 тыщ ходят» или «говно, три тыщи прошли и выбросил» я особо не нашел. Конечно, такие аргументы мне не подошли и я решил немного разобраться. Так что сейчас я расскажу обо всех плюсах и минусах каждой из конструкций. Начнем со штатной конструкции.
Шкворни на полусферических пальцах.
Заводом комплектуются пластиковыми вкладышами, существуют еще варианты с бронзовыми вкладышами.
Преимущества:
1. Самое низкое удельное давление на детали благодаря большой площади опоры.
2. Надежность конструкции, стойкость к экстремальным и ударным нагрузкам.
3. Менее критичны к смазке и наличию воды. Хотя с водой в кулаках ни одна конструкция долго не проживет.
4. Долговечность. При своевременной смазке и подтяжке шкворни с бронзовыми вкладышами практически вечны.
5. Даже при большом люфте и сильном стуке вероятность заклинивания кулака почти отсутствует.
Недостатки:
1. Необходимость регулярной проверки натяга шкворней. При малейшем люфте начинается очень интенсивный износ.
2. Пластиковые вкладыши довольно быстро изнашиваются. Бронзовые лишены этого недостатка.
3. При большом люфте раздалбывает чашки. Которые, кстати, в запчасти не поставляются.
4. Довольно сильное трение при правильном натяге. На бронзе руль может быть туговат.
Альтернативой штатной конструкции являются шкворня на подшипниках.
Преимущества:
1. Не требуют столь частой проверки и подтяжки. Если натяг сохранен, ходят очень долго.
2. Низкое трение даже при сильном натяге.
3. Большой выбор готовых комплектов в продаже
Недостатки:
1. Трудность правильной установки (об этом далее)
2. Подшипник 30203, на котором сделаны большинство комплектов, кажется слабоватым немного. Хотя заявленных 18кН грузоподъемности должно бы и хватать, чисто теоретически.
3. Менее стойки при экстремальных нагрузках
4. Боятся попадания воды.
5. При работе без натяга быстро выходят из строя
6. В запущенных случаях возможен аварийный отказ с разрушением подшипника и заклиниванием
Про шимми
Бытует мнение что установка шкворней на подшипниках может вызвать эффект шимми (он же вобблинг). На самом деле это к шкворням не имеет прямого отношения. Хотя да, при некоторых обстоятельствах шимми может вылезти именно после замены шкворней. Надо понимать, что шимми это не что иное как автоколебания, частота которых определена параметрами системы: массой и размером колес, характеристиками шин, углами установки колес, особенно схождением и кастором, люфтами рулевом и многим другим. А вот фактором развития автоколебаний является добротность контура, простыми словами, потери в системе. Вот тут-то трение в шкворнях и может помочь затушить вобблинг. Но это не означает что надо потуже затянуть шкворня. Если же у вас появился эффект шимми на нештатной резине, то простейшим решением будет изловить все люфты и поставить демпфер.
Про установку шкворней на подшипниках.
Несмотря на кажущуюся простоту правильно установить шкворня на подшипниках очень непросто. Если уж кому интересно что же в «спилить чашки и прихерачить новые сваркой» такого сложного – читайте дальше. А не интересно – так вот потом не удивляйтесь тому что шкворни прошли несколько тысяч и разболтались.
Итак, нюанс первый. Оба подшипника должны стоять строго в оси. Картинок нет, но я думаю понятно что будет если оси не будут совпадать. Подшипник косит и вместо всех роликов нагрузку берут только несколько. Посадка чашек в отверстиях не может обеспечить правильную соосность, разве что повезет. Лучшую соосность можно обеспечить при правильной подготовке поверхностей под посадку чашек на шаре. Но этого достичь при зачистке поверхности болгаркой невозможно. Параллельные плоскости можно вывести либо на станке, либо с помощью специального инструмента, которых под рукой, естественно, нет. Так что остается забивать чашки в надежде что соосность будет. Если плотной посадки нет – то вообще ничего не получится.
Следующий нюанс – сварка. Тут что даже удалось выставить, может безнадежно увести. Кроме увода соосности, есть еще одна проблема: при сварке напряжением шва деформируется посадочное место обоймы подшипника. В итоге после запрессовки обойма приобретает некоторую эллипсность. А нескольких соток хватает, чтоб подшипник начал болтаться. Как результат, опять таки, неравномерное распределение нагрузки. Так что даже если варить с подогревом, с кучей аккуратных прихватов, в несколько проходов, все-равно результат во многом будет определен везением.
Нюанс третий: не спроста завод на родной чашке не варит шов со стороны чулка моста. А подшипниковая чашка значительно больше. Так вот эта чашка достает до сальника. И если там положить шов – выедает в нем дыру. Но и даже если сделать шов как по заводу – все равно сальник пилить будет. Лучше сделать аккуратный шов и потом его зачистить на гладко.
Нюанс четвертый: натяг. Система с конической зажимной втулкой наверное лучше работает когда в ней есть в некоторой мере упругий вкладыш. А вот с подшипником все по другому – он жесткий. В результате быстро наступает момент, когда осадить палец ударами молотка уже не удается, а натяг при этом хиленький. А стоит позатягивать гайки – так и вообще может изчезнуть. Так что затягивать надо до опупения, ограничиваясь только пределом прочности ключа. Затем затягивать нижнюю гайку и снова протягивать верх. Через несколько сотен км по ямах желательно снова протянуть верх, а то низ может под весом машины осесть.
Эпилог. Как ни крути, а обе описанные выше конструкции не лишены недостатков. И основной из них — это необходимость периодической проверки наличия натяга (не люфта, с ним часто уже поздно) и подтяжки. Без этого, увы, ходить не будет никак. И для меня так и останется загадкой, почему было не использовать проверенное решение а-ля Gelendewagen, Patrol или тот же классический УАЗ – с крышечками и регулировкой натяга посредством выбора прокладок…
Пожалуй пока все. В следующих выпусках я расскажу что из этого всего следует на практике.
Шкворневой механизм автомобиля УАЗ Патриот, служит для соединения поворотного кулака со ступицей колеса. Данный узел является одним из основных управляющих элементов внедорожника, поэтому ему справедливо уделяется пристальное внимание грамотных автовладельцев. Но как и все другие механизмы, шкворня со временем изнашиваются и тогда уже нужно заняться их ремонтом. Вкратце о том, как это сделать и поведает данная статья.
Механизм в разрезе
Разновидности подходящие для Патриота
Для внедорожника существуют три основные разновидности шкворневого соединения:
- Заводской вариант – сферическая опора с пластиковыми вкладышами. Изготовитель выпускает УАЗ на облегченных и дешевых комплектующих, гарантируя надежность подвески при соблюдении умеренных условий эксплуатации. Требует периодической регулировки зазоров, ремонт производится по мере износа вкладышей.
- Усиленные шарниры с бронзовыми вкладышами – модификация для любителей «поколбаситься» на ухабах и буераках. Выпускаются в виде ремонтного комплекта мелкими производителями автомобильных запчастей (Ваксойл, Ниагара, Автогидравлика, Фактор, Соллерс, ИП Кузнецов и др.), предназначены для тяжелых дорожных нагрузок. Бывалые джиперы сразу рвутся поменять пластик на бронзу, чтобы не возникало проблем со шкворнями в загородных поездках.
- Подшипниковый шкворневой узел – недавняя разновидность, которая завоевывает все большую популярность у владельцев УАЗов. Не требует постоянного регулирования, и при качественных комплектующих и грамотной замене достаточно долговечны. Недостатками являются сложность монтажа и невозможность полевого ремонта.
Замена шкворней на Патриоте производится в случае появления люфтов в передней подвеске или для профилактики перед сложной поездкой. Одним из результатов установки подшипникового механизма является заметное улучшение управляемости машины. Алтайский производитель Ваксойл предлагает шкворня с заданным углом кастора +5 или +8, который также влияет на облегчение вождения.
Основные этапы замены шкворней на УАЗ Патриот
Рассмотрим только отдельные операции, относящиеся именно к замене шкворневого узла своими руками. Остальные предварительные процедуры достаточно понятны и не требуют тщательного разбора.
- необходимо открутить крепления рулевых тяг к поворотному кулаку и освободить полуось от ступицы;
- откручиваем болты крепления шкворней и специальной насадкой
Откручиваем гайку крепления
выворачиваем крепежную гайку. Этот спецключ обычно входит в комплект поставки новых шкворней Ваксойл или продается отдельно;
Дополнительные рекомендации
Установленные шкворня на бронзовых вкладышах требуют последующей регулировки через 500 км щадящего обкатывания из-за естественной усадки. Производитель Ваксойл-сервис дает на свой комплект трехлетнюю гарантию или 100 тысяч километров пробега при качественном монтаже. Остальные изготовители дают подобные обязательства.
Подшипниковые узлы менее прихотливы к последующему обслуживанию. Надежность их работы удостоверяется на первой тысяче километров.
УАЗ Патриот относится к автомобилям, требующим постоянного внимания владельца. Будьте бережны и обходительны со своим железным другом!
В передней оси автомобилей УАЗ Патриот имеются шкворневые узлы и шарниры равных угловых скоростей, которые обеспечивают передачу крутящего момента на колеса в любом их положении. Чтобы узел работал исправно, нужно знать, как обслуживать и менять шкворень. В сегодняшней статье мы с вами подробно разберем что такое шкворень и где он находиться на Патриоте, а так же я дам вам пошаговую инструкцию по замене регулировке и протяжке этой детали.
Что такое «Шкворень» на УАЗ Патриот и где он находится
Шкворни УАЗ имеют следующие функции:
- Выступают в роли осей, вокруг которых может качаться поворотный кулак;
- Выступают в роли соединительных компонентов, объединяющих шаровую опору и поворотный кулак в единый узел;
- Выступают в роли несущих компонентов, которые обеспечивают необходимую жесткость шкворневого узла, а также воспринимают возникающие во время движения автомобиля моменты сил от поворотного кулака (а он, в свою очередь, от колеса) и передают их на балку моста.
Шкворни УАЗ, несмотря на простую конструкцию, играют важную роль в функционировании переднего моста внедорожника, а значит и всего автомобиля.
Технические характеристики детали
Шкворень представляет собой деталь в виде двух цилиндров разного диаметра, выточенную из цельной заготовки. На торце верхней (широкой) части, в его центре, выточен канал с резьбой для установки пресс-масленки. Рядом, со смешением от центра, высверлен канал меньшего диаметра с гладкими стенками под установку стопорного штифта. На боковой поверхности нижней (узкой) части предусмотрена кольцевая выточка для распределения смазки. Также в шкворне может выполняться сквозной продольный канал для смазки всего узла в сборе.
Механизм шкворни УАЗ Патриот в разрезе
Шкворень широкой частью запрессовывается в корпус поворотного кулака и фиксируется стальной накладкой (она удерживается четырьмя болтами), а проворачивание предотвращается штифтом. Своей узкой частью шкворень устанавливается в бронзовую втулку, запрессованную в корпус шаровой опоры. Втулка калибруется таким образом, чтобы шкворень мог проворачиваться в ней без заклинивания. Между широкой частью шкворня и корпусом шаровой опоры укладываются металлические прокладки, с помощью которых осуществляется центровка всего шкворневого механизма. Для облегчения поворота и снижения интенсивности износа деталей шкворни установлены под небольшим углом.
Работает механизм с данными шкворнями просто: при выполнении маневра поворотный кулак посредством сошки отклоняется от среднего положения, шкворни поворачиваются своими узкими частями во втулках, запрессованных в корпусе шаровой опоры. При поворотах консистентная смазка из канала шкворня поступает в выточку в его нижней части, где распределяется в пространстве между шкворнем и втулкой — это снижает силы трения и сокращает интенсивность износа деталей.
Видео: Шкворень УАЗ Патриот – за что отвечает и какие функции выполняет
Преимущества и недостатки шкворня на подшипниках и на бронзовых вкладышах
Каждого новичка в среде патриотоманов волнует вопрос, какие лучше поставить шкворневые соединения. Среди джипперов нет однозначного мнения по необходимости комплектовать УАЗ Патриот поворотным кулаком с опорами качения. Замена шарнирного узла на подшипниковый достаточно трудоемка и не дешевая.
Преимущества:
1. Не требуют столь частой проверки и подтяжки. Если натяг сохранен, ходят очень долго.
2. Низкое трение даже при сильном натяге.
3. Большой выбор готовых комплектов в продаже
Недостатки:
1. Трудность правильной установки (об этом далее)
2. Подшипник 30203, на котором сделаны большинство комплектов, кажется слабоватым немного. Хотя заявленных 18кН грузоподъемности должно бы и хватать, чисто теоретически.
3. Менее стойки при экстремальных нагрузках
4. Боятся попадания воды.
5. При работе без натяга быстро выходят из строя
6. В запущенных случаях возможен аварийный отказ с разрушением подшипника и заклиниванием
Основные причины выхода из строя шкворня УАЗ Патриот
Износ шкорня УАЗ Патриот
Шаровые шкворневые узлы обычно выходят из строя из-за разрушения ободка одной из чашек, закрывающих шарик. В какой-то момент этот ободок может просто расколоться, и происходит это либо от сильного удара (возникшего вследствие наезда на неровность дороги), либо от так называемой усталости металла. Как только ободок чашки разрушается, появляется люфт шарика, из-за которого в шкворневом узле возникает стук и скрип. Понять, что неисправен именно шкворень, можно, лишь полностью разобрав передний рулевой кулак.
Видео: Преимущества и недостатки шкворня фирмы Ваксойл
Регулировка и протяжка шкворня на УАЗ Патриот – пошаговая инструкция
Протяжка шкворня УАЗ Патриот
При возникновении небольших зазоров шкворней на УАЗ Патриот производится регулировка без полной разборки поворотного механизма. Для этого необходимо:
- Зафиксировать УАЗ на ровной площадке, поднять домкратами передний мост и снять передние колеса.
- Снять защитные накладки и прокладки на зажимных втулках шкворневого соединения.
- Осадить несколькими ударами шкворневой палец для уменьшения предварительного натяга.
- Используя специальный ключ, подтянуть зажимную втулку до устранения возникших люфтов.
- Протяжка производится на 10-12º, момент затяжки не более 30 Нм.
- Регулировочные действия нужно производить поочередно на верхней и нижней опоре.
- После этого проверяется усилие при движении поворотного кулака, которое должно быть свободным. Выполняется смазка зажимных втулок, затем устанавливаются прокладка с защитной крышкой.
Когда люфт подвески Патриота значительный, и простая регулировка не поможет, необходимо заменить вкладыши шарового соединения, чтобы избежать его окончательной поломки. В этом случае производится полная разборка передней подвески и последующая регулировка шкворневого механизма.
Замена шкворня на Патриоте своими руками – пошаговая инструкция
Для того, чтобы заменить шкворня на автомобиле УАЗ Патриот необходимо выполнить следующие действия:
- Установите машину на ровную площадку и включите ручной тормоз.
- Подоприте задние колеса противооткатными упорами, затем ослабьте болты переднего колеса и поднимите эту сторону домкратом.
- Установите под машину страховочную подпорку и снимите колесо.
- Открутите два болта и снимите пластину, удерживающую колодки, затем вытащите колодки.
- Открутите два болта и снимите скобу суппорта.
- Открутите два болта, затем снимите и подвесьте тормозной суппорт так, чтобы шланг не был натянут или пережат.
- Открутите винты, фиксирующие тормозной диск и осторожно ударяя деревяшкой по тыльной стороне, сбейте его со ступицы.
- Расшплинтуйте и открутите гайку рулевого наконечника и вытащите палец с помощью съемника.
- Отсоедините провод ABS.
- Открутите болты, удерживающие заглушку на торце ступицы и снимите ее.
- Открутите 6 болтов крепления цапфы и вытащите ее, ШРУС и полуось из поворотного кулака.
- Открутите 5 болтов крепления шаровой опоры к фланцу моста и снимите ограничитель поворота колес.
- Затем снимите шаровую опору, положите ее на стол и очистите от грязи.
- Открутите 6 болтов, фиксирующих сальник шаровой опоры и снимите сальник.
- Открутите пресс-масленку или установленный вместо нее болт и 4 гайки, крепящих сошку к поворотному кулаку. Молотком легко стукните по сошке в районе кулака, чтобы сдвинуть ее с места.
- Снимите 4 конусные шайбы, затем снимите сошку и регулировочные прокладки под ней. Чтобы вытащить детали шарнира потребуется специальный съемник, который можно сделать из П-образного профиля толщиной 5 мм. Ширина профиля немного больше диаметра наружной части шкворня. В центре съемника просверлите отверстие, диаметр которого на 1–2 мм больше диаметра отверстия под пресс-масленку. Затем возьмите болт длиной 5–7 см с подходящей резьбой и гайкой.
На болт накрутите гайку, затем поставьте съемник над наружной частью шарнира и через него вкрутите в заглушку болт до упора. Закручивайте гайку, пока болт полностью не вытащит наружную часть. Если такого съемника нет, можно попробовать вытащить шарнир вкрутив в него болт с большими шайбами и выжимая шайбы двумя монтировками, но такой способ менее эффективен. Затем снимите шарик и вытащите шаровую опору из поворотного кулака, после чего таким же образом вытащите внутреннюю часть шарнира. Тщательно очистите места для установки шкворней от остатков старой смазки.