Что такое ШРУС в автомобиле — 5 разъяснений без технической путаницы

В конструкции автомобиля есть узел, который часто сбивает с толку новичков — ШРУС. Эта аббревиатура звучит на станциях техобслуживания. Водители в разговоре порой упоминают «гранаты», говоря о неисправностях привода. Что же такое ШРУС в машине, какую роль он играет и как связан с подвеской? Ниже рассмотрены пять ключевых вопросов об этом устройстве. 

ШРУС в автомобиле: это что такое

ШРУС — это механизм в трансмиссии автомобиля, который передаёт вращение колёсам. Проще говоря, ШРУС в машине — это подвижное соединение. Он передаёт вращение от двигателя к ведущим колёсам даже под углом. Соединяет приводной вал с колесом. Благодаря ему колёса получают крутящий момент при повороте руля и работе подвески. Без этих шарниров нормальная работа переднеприводных авто была бы невозможна. Колёса не смогли бы одновременно вращаться, поворачиваться плавно и с одинаковой скоростью.

ШРУС — это сокращение от «шарнир равных угловых скоростей». По-английски его называют CV-joint. Название отражает главный принцип работы. Шарнир передаёт вращение плавно, без рывков, даже при изменении угла между валами. В народе, за характерную форму, наружный ШРУС часто называют «гранатой». Отсюда пошли выражения «правая наружная граната» или «левая граната». Так механики обозначают, с какой стороны наружный шарнир требует внимания. 

Его конструкцию доработали ещё в 1920-х годах. С тех пор он стал обязательной деталью всех легковых автомобилей. В СССР их массово применяли на переднеприводной «Ниве». Теперь представить автомобиль без них невозможно.

Где находятся ШРУСы? В переднеприводном автомобиле обычно используются по два шарнира на каждую полуось. Всего четыре: по внутреннему и наружному на левом и правом приводе. В полноприводных моделях с независимой подвеской шарниры устанавливаются также на задних колёсах. Поэтому суммарно таких узлов восемь. Каждый шарнир герметично закрыт резиновым чехлом (пыльником) и заполнен смазкой. Несмотря на компактные размеры, эти шарниры важны в автомобиле. Они обеспечивают гибкость и подвижность трансмиссии.

К слову: Машина заводится и глохнет через несколько секунд — 7 проблем, которые легко устранить

Принцип действия ШРУСа: как он работает и из чего состоит

ШРУС передаёт вращение под углом. При этом входной и выходной вал вращаются с одинаковой скоростью. В наружном шарнире это обеспечивается системой стальных шариков. Он состоит из сферического корпуса и втулки с канавками. Между ними расположены сепаратор и шесть шариков, которые передают крутящий момент. При вращении шарики движутся по канавкам. Это позволяет валам менять угол относительно друг друга. 

Благодаря симметричному расположению шариков вращательный момент передаётся плавно, без фазовых колебаний. На любом угле шарнир не «проваливается» и не клинит. Внешний (наружный) работает под большими углами поворота — до ~30-45°. В некоторых конструкциях даже до 70°. Это критично для передних управляемых колёс. При вывернутом руле наружный шарнир сильно изгибается. При этом он продолжает равномерно вращать колесо. Шариковый легко справляется с этой задачей. Он передаёт вращение без рывков и вибраций, даже на поворотах и неровностях.

Кроме наружных, на приводном валу есть также внутренние ШРУСы. Они расположены со стороны коробки передач или дифференциала. Их конструкция иная — часто это так называемые трипоидные ШРУСы. Внутренний шарнир не требует столь большого угла поворота (обычно до ~15-20°). Зато он должен позволять изменяться длине приводного вала. 

При работе подвески расстояние от коробки до колеса постоянно меняется (колесо «ходит» вверх-вниз относительно кузова). Внутренняя граната компенсирует эти ходы. Трипоидный ШРУС выглядит как вилка с тремя роликами. Они входят в корпус с канавками и напоминают трёхлучевую звезду. Ролики скользят по канавкам. Из-за этого внутренний шарнир двигается вдоль вала и компенсирует ход подвески. Колесо свободно двигается вверх и вниз без потери крутящего момента. Триподы надёжны и долговечны. Они выдерживают нагрузки, но работают под меньшим углом поворота. 

Каждый приводной вал имеет внутренний и наружный ШРУС. 

1. Наружный — передаёт вращение на колесо при повороте руля. 
2. Внутренний — соединяет вал с дифференциалом и обеспечивает работу подвески. 
3. Вместе они постоянно передают вращение на колёса. Даже когда те поворачиваются и едут по кочкам.

Эти шарниры снимают нагрузки с трансмиссии, и убирают вибрации. Кардан так не умеет. На больших углах он передаёт вращение рывками, вызывая биения и быстрый износ деталей. Гомокинетический шарнир лишён этих недостатков. Он синхронно вращает вал и колесо под любым углом. Это позволило использовать передний привод и независимую подвеску. Плавность хода при этом не страдает. 

Каждый шарнир закрыт прочным резиновым пыльником. Он удерживает смазку и защищает механизм от воды, грязи и пыли. Если пыльник герметичен, шарнир может работать очень долго. Нагрузка распределяется равномерно между шариками или роликами. Износ минимален.

Стоит знать: Как залить присадку в двигатель — полезные советы и рекомендации в 7 разделах статьи

Почему ШРУСы выходят из строя

Повреждение пыльника — главная причина поломки ШРУСа. Со временем его резина стареет и трескается. Из-за грязи, реагентов и перепадов температур он рвется. Через повреждённый чехол смазка выходит наружу. Внутрь шарнира попадают пыль, песок и вода. Абразивные частицы действуют как наждачная паста. Она быстро разрушает полированные дорожки и подвижные элементы шарнира. Уже через несколько тысяч километров после разрыва пыльника ШРУС начинает шуметь. Даже качественный шарнир в итоге требует замены. Поэтому первопричиной большинства поломок выступает повреждение защитного чехла.

Помимо повреждения пыльника, есть также другие причины. 

• Естественный износ подвижных элементов
  Несмотря на надёжную конструкцию, со временем детали изнашиваются. Это актуально для автомобилей с большим пробегом. При аккуратной езде шарнир служит долго. Но на практике после 100-150 тыс. км появляется износ, люфты и снижается плавность работы.
• Негерметичные или повреждённые пыльники
  Попадание воды и грязи вызывает коррозию и износ. Иногда пыльник рвётся мгновенно, зацепившись за острый предмет на дороге. В других случаях трещины образуются постепенно. Как только чехол потрескался или слетел хомут, шарнир остаётся без защиты. Смазка выходит, а грязь попадает внутрь. Игнорирование этой проблемы быстро выводит гранату из строя.
• Агрессивная манера вождения
  Резкие старты, пробуксовки и дрифты сильно нагружают ШРУСы. Опасно это делать с вывернутыми колёсами. Во время рывков шарниры получают ударную нагрузку. Из-за этого детали быстрее изнашиваются. Частые пробуксовки и резкие старты в поворотах сокращают ресурс. Также частые поездки по бездорожью, грязи и глубоким лужам вредят шарнирам. Подвеска работает на пределе. Пыльники чаще контактируют с водой и песком и быстрее повреждаются.
• Увеличение крутящего момента двигателя
  Тюнинг или более мощный двигатель увеличивают нагрузку на ШРУСы. Из-за этого они изнашиваются быстрее. Заводские шарниры рассчитаны на определенный максимальный момент. Если нагрузка сильно превышена, они могут не выдержать. В итоге изнашиваются намного раньше срока. Большие колёса или лифт подвески меняют углы работы шарниров. Из-за этого возрастает риск их преждевременной поломки.
• Механические повреждения и брак
  Иногда встречаются заводские дефекты. В таком случае поломки случаются даже при небольшом пробеге. Но чаще причина во внешнем воздействии. Сильный удар по подвеске повреждает шарнир или срывает хомут пыльника. Посторонние предметы с дороги пробивают или разрезают резиновый чехол. Подобные повреждения сразу приводят к проблемам с герметичностью и смазкой.

Во всех случаях уязвимым элементом остаётся пыльник ШРУСа. Стоит ему утратить герметичность — и шарнир ломается. Опытные автолюбители периодически осматривают состояние пыльников приводов. При каждом ТО, а лучше каждые 5-10 тыс. км, стоит проверять пыльники. Важно убедиться, что они целы и нет подтёков смазки. 

На заметку: Как выбрать антифриз для автомобиля — 6 ценных советов для водителей

Последствия неисправности ШРУСа

Неисправный ШРУС редко ломается мгновенно. Ему «предшествуют» характерные симптомы. Первый признак — щелчки при повороте. Это признак изношенного наружного шарнира. Цоканья хорошо слышны в крутых поворотах. Значит, деталь износилась. На высокой скорости их заглушает шум дороги. Поэтому проблему чаще замечают во дворах или на парковке. Если пропустить этот момент, появляется громкий хруст или треск, напоминающий трение металла по металлу. 

Сначала лязг слышен только в поворотах. Но в запущенном случае его улавливают при движении. Значит, детали шарнира критически разрушены. Шарики сильно сточены, дорожки выбиты и нет смазки. Такой уже не спасти. Даже после замены пыльника и смазки износ никуда не исчезает. Повреждённые детали продолжают разрушаться.

Для внутреннего (трипоидного) характерны другие симптомы. При поломке внутренней гранаты автомобиль может дёргаться и вибрировать при разгоне. Например, при старте появляются толчки и рывки. Это происходит из-за износа роликов трипода, которые подклинивают в канавках. Износ внутреннего ШРУСа вызывает вибрации на скорости. Они заметны при разгоне или движении в горку. Если на ровной дороге вибрации нет, а под нагрузкой появляется, стоит проверить внутренний механизм. 

Что будет, если игнорировать поломку ШРУСа? Последствия серьёзные. Езда с хрустящей гранатой опасна. В определённый момент изношенная деталь заклинит. Закусит так, что вал перестанет вращаться. Часто шарнир разрушается и разлетается внутри. Выпадают обломки металла, шарики или ролики подшипников из канавок. 

Если это внешний, при заклинивании ломается полуось (приводной вал). Металл не выдерживает резкой остановки на ходу и вал трескается или срываются шлицы. С внутренним триподом риск ещё выше. Разрушенные подшипники пробивают корпус и попадают в трансмиссию. Бывали случаи, когда осколки попадали в коробку передач. В итоге повреждались шестерни и выходила из строя вся КПП. Ремонт после такой аварии сопоставим со стоимостью нового автомобиля.

Даже без осколков поломка шарнира обездвиживает автомобиль. При его разрушении колесо перестаёт получать крутящий момент. Если в переднеприводной машине обрывается привод, движение продолжать нельзя. В трансмиссии с открытым дифференциалом вся мощность уходит на сломанную сторону. В итоге машина теряет привод сразу на оба передних колеса. 

Это может произойти в самый неудобный момент. Если ШРУС разваливается на ходу, тяга сразу пропадает. Двигатель работает, но машина едет только по инерции. Нужно остановиться и вызывать эвакуатор. Иначе — авария. Заклинивший может заблокировать колесо, что чревато потерей управления, особенно на высокой скорости. Поэтому нельзя игнорировать сильный хруст и вибрации.

Характер звуков подсказывает, какой именно шарнир выходит из строя. Если при повороте направо слышен хруст справа, проблема в левом наружном ШРУСе. А хруст при левом повороте указывает на правый. Вибрация при разгоне говорит о неисправности внутренней гранаты. Но определить левый это привод или правый —  сложнее. Понадобится диагностика в сервисе. 

В любом случае появление щелчков, хруста или вибраций — сигнал немедленно отправиться на диагностику. Если тянуть с ремонтом, ШРУС разрушится. Ремонт станет дорогим и затронет весь привод.

Читайте: Как выбрать тормозную жидкость — 3 параметра, чтобы защитить тормоза от перегрева

Ремонт или замена: возможно ли отремонтировать ШРУС самостоятельно

Возникает вопрос: что делать, если ШРУС сломался, и можно ли починить его своими силами? Здесь многое зависит от характера неисправности. Мелкий ремонт сводится к обслуживанию пыльника. Эту процедуру иногда выполняют самостоятельно. Если вовремя заметить трещину или повреждение пыльника, автовладелец сможет заменить его в гараже. Для этого снимают приводной вал, разбирают шарнир, промывают его от старой смазки и проверяют на повреждения. Затем набивают свежую смазку, устанавливают новый резиновый пыльник и фиксируют его хомутами. 

Если шарнир ещё не успел износиться, такая профилактика восстанавливает ресурс узла. Многие автолюбители меняют пыльники самостоятельно, экономя на сервисе и продлевая срок службы родных гранат. Главное — вовремя обнаружить проблему не допустить сухой работы шарнира.

Совсем другой случай — когда появились щелчки, хруст или люфт в шарнире. Заменить смазку недостаточно. Поврежденные детали не ремонтируются обычными средствами. В теории существуют ремкомплекты (новые шарики увеличенного размера или новые ролики для трипода). Но на практике такие методы применяются редко и требуют высокой квалификации. 

Чаще сломанный ШРУС меняют на новый. Либо сам шарнир (гранату) целиком, либо приводной вал в сборе (полуось вместе с внутренним и наружным ШРУСом). Последний вариант часто применяется в автосервисах, поскольку облегчает ремонт. Вместо возни с разборкой старого шарнира устанавливают заводской привод. Конечно, это обходится дороже, зато новый узел прослужит долго. Да и время работы сокращается.

Можно ли заменить своими руками? Можно, если у автомобилиста есть опыт ремонта подвески и необходимый инструмент. Придётся снять колесо, разобрать узел ступицы, извлечь приводной вал из трансмиссии. Эти операции требуют определённых навыков и соблюдения техники безопасности. Иногда нужны съёмники или хотя бы хороший слесарный инструмент: накидные ключи, вороток, динамический ключ для затяжки ступичной гайки и т.д. Для человека, ранее не сталкивавшегося с ремонтом автомобилей, замена гранаты слишком сложная. 

Неправильная установка усугубляет проблемы. Поэтому новичкам желательно не экспериментировать, а доверить такую работу профессионалам. Стоимость шарнира зависит от марки машины. Новый наружный ШРУС может стоить от нескольких десятков до пары сотен долларов эквивалента. А вот последствия ошибок при установке обойдутся дороже.

Отремонтировать ШРУС своими силами можно лишь в некоторых случаях. Если проблема только в пыльнике, его можно заменить самостоятельно. Но если шарнир уже хрустит или заклинивает, меняют гранату или весь приводный вал. Эта процедура трудоёмкая, и без опыта её лучше проводить на СТО. 

Автомеханики не зря шутят: «ШРУС не ремонтируют, а меняют». В большинстве случаев так и есть. Изношенную деталь проще заменить, чем пытаться восстановить. Исключение — редкие модели с дорогими или дефицитными деталями. В таких случаях шарниры иногда перебирают.

Ниже — краткое обобщение, когда ремонт возможен, а когда — нет. Таблица помогает понять разницу и оценить риски.

Если проблема ограничивается пыльником, ремонт возможен и оправдан. Во всех остальных случаях его меняют. Хруст, вибрации и износ — прямые признаки этого. Переборку шарниров делают редко. Это вынужденная мера для отдельных моделей.

Анализируем: Можно ли смешивать моторные масла — 7 аргументов «за» и «против»