Что такое подшипник в машине

Автомобильные подшипники: где они находятся и как распознать их неисправность?

Подшипники — это широко применяемые в автомобилях узлы, без которых отдельные компоненты и целые системы не могли бы функционировать. Конструкторы используют их, например, в коробке передач, ступицах колес, приводе осей, в двигателе. Где еще применяются подшипники и как распознать их неисправность, которая может привести к серьезным последствиям?

Существует несколько типов подшипников, в числе которых — подшипники качения (например, шариковые или роликовые подшипники). Они имеют один или два ряда тел качения. В свою очередь, подшипники качения подразделяются на радиальные и упорные. Не менее распространены конические подшипники, встречающиеся в нескольких вариантах. Реже используются игольчатые или радиальные роликовые подшипники. Применяемые в двигателе подшипники рассчитаны на весь срок службы автомобиля. Как правило, независимо от типа подшипников, признаки их неисправности проявляются уже на раннем этапе. Именно поэтому очень важно научиться ее быстро идентифицировать.

Одним из типовых мест установки подшипников являются неразборные ступичные узлы колес, состоящие из подшипника, ступицы и датчика ABS. Здесь используются шарикоподшипники, в которых производитель обеспечивает предварительный натяг. Еще одно место установки — это двигатель: на подшипники опирается его коленчатый вал. Подшипники скольжения также используются в газораспределительном механизме. Исключением могут быть, например, клапанные механизмы BMW, оснащенные роликовыми толкателями, в которых используются игольчатые, а иногда — шарикоподшипники. Эти подшипники не подлежат замене в качестве отдельных запчастей (ситуация аналогична ступичному узлу). Подшипники также устанавливаются в шатунах. Их тип зависит от типа двигателя: в традиционных четырехтактных двигателях обычно устанавливаются подшипники скольжения.

«Большое количество подшипников можно также найти в коробке передач и в приводе осей автомобиля. «Гудящий» подшипник в коробке передач — часто встречающееся явление в длительно эксплуатирующихся грузовых автомобилях. Этот шум возрастает с увеличением частоты вращения и может быть слышен не на каждой передаче, а только в определенном режиме. Распространен также выжимной подшипник сцепления, представляющий собой комбинацию радиального и упорного подшипников. В прошлом привод разъединения двигателя и коробки передач осуществлялся с помощью троса и так называемой «вилки выключения сцепления». На смену тросу пришла гидравлическая система с выжимным подшипником. В новейших автомобилях все чаще используется центральный выжимной подшипник, то есть гидравлический рабочий цилиндр, встроенный в упорный подшипник. Признаком его неисправности будет шумная работа, а в некоторых случаях — трудности с переключением передач. Неправильная диагностика усугубит эту проблему и может привести к преждевременному износу других компонентов», — объясняет Томаш Охман из компании SKF.

Подшипники (ранее — качения, теперь — скольжения) также находят применение в конструкции ведущего моста — в узлах, обеспечивающих передачу крутящего момента. Подшипники ведущей шестерни и дифференциала — конические, реже встречаются игольчатые. Не менее важная область — это подвеска (например, амортизаторные стойки) и система рулевого управления, в которой насчитывается более десятка различных подшипников. Нельзя не упомянуть и шарикоподшипники генератора. Неисправность подшипника (со стороны шкива) может стать следствием чрезмерных нагрузок, которые воздействуют на генератор, неправильной установки клинового ремня или механических повреждений.

«Проще всего диагностировать неисправность подшипника, к которому у нас относительно легкий доступ — колес, подвески, генератора. Гораздо больше проблем с подшипниками внутри двигателя или агрегатов трансмиссии. Стиль вождения и техническое состояние автомобиля в широком понимании служат решающими факторами, которые могут вызвать преждевременный износ подшипников независимо от их типа. Если подшипник подлежит замене по причине естественного износа или повреждения, дают о себе знать два основных признака — его люфт или шумная работа. Правильная диагностика крайне важна прежде всего для того, чтобы исключить выход из строя других, сопряженных узлов, что естественным образом отображается на затратах времени и труда», — резюмирует Томаш Охман.

Как долго служат подшипники колес и почему выходят из строя — 5 основных причин

Подшипники колес — запчасть, требующая минимального технического обслуживания. Но что же на самом деле делает данный компонент? Как долго он может служить? Почему выходит из строя? И как продлить срок его службы?

Что собой представляет подшипник ступицы колеса?

Подшипник колеса — это важная часть колесного узла с помощью которой соединяются колесо и ось. Он представляет собой набор стальных шариков (в шарикоподшипниках) или конусов (в конических подшипниках), скрепленных металлическим кольцом, которые позволяют колесу вращаться плавно и с минимальным трением. Подшипники колес подвержены радиальным и осевым нагрузкам. Эта запчасть не подлежит ремонту и когда они перестают работать должным образом, требуется их скорейшая замена. Ведь от них, в значительной мере, зависит безопасность движения машины.

Срок службы колесного подшипника

Подшипники колес в среднем служат от 136 000 до 160 000 км. Однако, по факту, срок службы во многом зависит от качества запчасти и условий ее эксплуатации.

5 причин по которым подшипники колес выходят из строя

Неправильная установка. Неподходящие инструменты, такие как молоток или ударный гайковерт, могут привести к повреждению подшипника колеса во время монтажа и преждевременному выходу его строя. Кроме того, использование старых болтов, гаек, стопорных колец, шплинтов, уплотнителей, вместо замены их новыми, создает небезопасные условия для работы подшипника ступицы колеса. В результате увеличивается износ и повышается риск повреждения компонента.
Повреждения от ударов или плохие дороги. Все удары, возникающие из-за неровностей на дорогах, могут повредить подшипник колеса и значительно сократить срок его службы.
Низкое качество запчасти. Подшипник колеса постоянно находится под большим давлением. Изготовленные из некачественных материалов, они подвергаются плохой термообработке, что приводит к преждевременному износу и выходу из строя.
Условия эксплуатации. Вождение автомобиля по воде или грязи может привести к выходу из строя подшипников колес. Вода, грязь или другие загрязнения, такие как пыль или дорожная соль, проникают в подшипник, загрязняя смазку и изнашивают сам компонент.
Модификации автомобиля. Установка дисков с большими или более широкими ободами, неподходящих шин, слишком жестких амортизаторов и пружин подвески, создают высокие нагрузки на подшипники колеса и могут ускорить их износ. Придерживайтесь рекомендаций автопроизводителя, чтобы свести к минимуму возможные негативные факторы.

Основные признаки проблем и возможные риски

Появление посторонних шумов во время движения.
Нарушение рулевого управления.
Вибрация руля.
Неисправность датчика ABS.

Если вы заметили какие-то из указанных выше признаков, то желательно заняться ремонтом машины в ближайшее время.

Данный компонент выходит из строя не сразу, однако испытывает довольно активную нагрузку, соединяя колеса с автомобилем. Поэтому, отсрочка решения проблемы приведет либо к более дорогостоящему ремонту, либо снизит безопасность управления.

Установка

Несмотря на то, что процесс установки колесных подшипников сегодня стал намного проще чем раньше, следует отметить, что ошибки связанные с ней, являются одной из причин некорректной работы запчасти. Поэтому, мы рекомендуем пользоваться услугами профессиональных мастеров, имеющих больший опыт, а также инструменты для проведения работ.

Что лучше выбрать?

Среди производителей подшипников колес хочется отметить: MOOG , SNR , SKF , FAG . Эти производители давно пользуются популярностью у автолюбителей. Однако, пользуясь каталогом вы можете найти наиболее подходящую запчасть для своего автомобиля. Не забудьте перед покупкой проконсультироваться с продавцом.

Итоги

Ступичный подшипник не подлежит ремонту и когда появятся первые признаки неисправности, лучше заменить его на новый. В отличие от многих других элементов подвески его нет необходимости менять парами, достаточно заменить тот который вышел из строя.

Подшипник ступицы: надежная опора колеса

Самоустанавливающийся конический подшипник ступицы

Самоустанавливающийся конический подшипник ступицы

В большинстве колесных транспортных средств колеса удерживаются ступицей, которая опирается на ось через специальные подшипники. Все о подшипниках ступицы, их существующих типах, конструкциях, особенностях работы и применимости, а также о правильном подборе и замене этих деталей — читайте в статье.

Что такое подшипник ступицы?

Подшипник ступицы (ступичный подшипник) — узел ходовой части (подвески колес) колесных транспортных средств; подшипник качения той или иной конструкции, обеспечивающий соединение, центровку и свободное вращение ступицы колеса на оси.

Ступичный подшипник выполняет несколько функций:

Обеспечение возможности вращения ступицы на оси (цапфе) с минимизацией сил трения;
Механическое соединение ступицы с осью (цапфой) или поворотным кулаком;
Центровка ступицы на оси;
Распределение радиальных и поперечных сил и моментов, передающихся от колеса через ступицу на ось и подвеску автомобиля, и в обратном направлении;
Разгрузка полуосей ведущего моста — колесо держится не на полуоси, а опирается на поворотный кулак, цапфу или балку моста.

Ступичные подшипники используются для монтажа ступиц всех колес легковых и грузовых автомобилей, автобусов, тракторов и иной техники, управляемых колес тракторов малых тяговых классов (обычно в них задние колеса жестко соединены с полуосями), а также в мотор-колесах транспортных средств с электромеханической трансмиссией. Подшипник ступицы имеет первостепенное значение для ходовой части ТС, поэтому при любых неисправностях он подлежит замене. Но прежде, чем делать покупку подшипника, необходимо разобраться в его типах, конструкции и особенностях.

Типы, конструкция и особенности подшипников ступицы

Для установки ступиц на оси используются подшипники качения, которые при высокой прочности и надежности обеспечивают максимальное снижение сил трения. В общем случае конструкция подшипника проста: это два кольца — наружное и внутреннее — между которым расположен ряд тел качения, заключенных в сепаратор (сетку из металла или пластика, обеспечивающую правильное расположение тел качения). Внутреннее пространство заполнено консистентной смазкой, щели между кольцами закрыты крышками, предотвращающими утечку смазки и загрязнение внутренней части подшипника. Устройство различных типов подшипников может отличаться, о чем сказано ниже.

Ступичные подшипники классифицируются по конструкции и используемым телам качения, а также по направлению воспринимаемой нагрузки.

По используемым телам вращения подшипники бывают:

Шариковые — качение происходит на стальных шариках;
Роликовые — качение осуществляется на роликах конической формы.

При этом по расположению тел качения подшипники делятся на две группы:

Однорядные;
Двухрядные.

В первом случае между кольцами располагается один ряд шариков или роликов, во втором — по два ряда.

По нормальному для них направлению нагрузки подшипники ступицы бывают:

Радиально-упорные;
Радиально-упорные самоустанавливающиеся.

Радиально-упорные подшипники воспринимают силы, направленные как поперек оси (по радиусу), так и вдоль нее. Это обеспечивает нормальную работу подшипника, независимо от характера движения колес — будь то это колебания в вертикальной плоскости (при проезде по неровностям дороги), или отклонения колеса от продольной оси (повороты управляемых колес, боковые нагрузки на колеса при преодолении радиусов или при движении с уклоном, боковые удары по колесам и т.д.).

Самоустанавливающиеся подшипники за счет конструкции обеспечивают компенсацию некоторой несоосности оси и ступицы, снижая интенсивность износа деталей.

Конструктивно подшипники рассмотренных выше типов отличаются.

Однорядные конические радиально-упорные подшипники. Состоят из двух колец, между которыми зажаты конические ролики, разделенные сепаратором. Внутреннее пространство подшипника заполнено консистентной смазкой, она защищена от засорения и утечек с помощью уплотнительного кольца. Деталь этого типа является неразборной.

Однорядные конические радиально-упорные самоустанавливающиеся подшипники. Состоят из двух колец, между которыми расположен ряд конических роликов в сепараторе. Однако детали не имеют жесткого соединения, поэтому ролики могут несколько изменять свое положение при смещении оси ступицы относительно оси цапфы. Подшипник является разборным либо частично разборным (снимается только наружное кольцо, внутреннее кольцо и сепаратор с роликами составляет цельную деталь).

Конструкция ступицы с интегрированным двухрядным шариковым самоустанавливающимся подшипником

Ступица с интегрированным двухрядным шариковым самоустанавливающимся подшипником

Двухрядные шариковые радиально-упорные обычные и самоустанавливающиеся подшипники. Состоят из двух широких колец, между которыми в шахматном порядке расположены два ряда шариков, разделенных общим сепаратором. Самоустанавливающиеся подшипники за счет особой формы внутренних поверхностей колец обеспечивают возможность смещения рядов шариков относительно оси цапфы. Обычные подшипники этого типа являются неразборными, самоустанавливающиеся — могут быть как неразборными, так и разборными.

Двухрядные роликовые радиально-упорные подшипники. Имеют конструкцию, аналогичную предыдущей. Обычно конические ролики каждого ряда имеют зеркальное расположение — широкой частью роликов наружу. Такое положение обеспечивает равномерное распределение нагрузок и центровку деталей. Подшипники этого типа являются неразборными.

Наконец, ступичные подшипники делятся на две группы по конструктивному исполнению:

Отдельные подшипники;
Подшипники, объединенные в один узел со ступицей.

Первый тип — это обычные подшипники, которые могут устанавливаться и демонтироваться без замены других сопряженных деталей. Второй тип — это подшипники, интегрированные в ступицу колеса, поэтому они не могут заменяться отдельно.

Места установки и применимость ступичных подшипников

Подшипники ступицы делятся на ряд групп по месту установки и применимости:

Подшипники ступиц управляемых ведущих колес (переднеприводных и полноприводных автомобилей);
Подшипники ступиц управляемых ведомых колес (заднеприводных автомобилей);
Подшипники ступиц ведомых неуправляемых колес (переднеприводных автомобилей, а также четырехосных автомобилей с опорными не ведущими мостами);
Подшипники ступиц ведущих неуправляемых колес (заднеприводных и полноприводных автомобилей).

В различных по типу мостах и ступицах используются определенные типы подшипников:

В ступицах управляемых ведущих колес легковых автомобилей — двухрядные шариковые или роликовые подшипники;
В ступицах неуправляемых ведущих и ведомых колес легковых автомобилей — как двухрядные шариковые или роликовые подшипники (в большинстве современных авто), так и по два конических подшипника (во многих авто ранних выпусков, в том числе и отечественных);
В ступицах всех колес полноприводных и заднеприводных коммерческих и грузовых автомобилей, автобусов, тракторов и иной техники (за редким исключением) — по два конических подшипника.

Конструкция ступичного узла задних колес переднеприводных легковых автомобилей

Конструкция ступичного узла задних колес переднеприводных легковых автомобилей

Монтаж подшипников осуществляется различными способами. На задних колесах переднеприводных легковых ТС подшипник ступицы надевается на цапфу, а на его наружное кольцо монтируется сама ступица либо тормозной барабан. Такую же конструкцию имеют и аналогичные узлы грузовых автомобилей и заднеприводных легковых автомобилей, однако здесь на ось устанавливается по два подшипника. На передних колесах переднеприводных легковых автомобилей подшипник устанавливается в поворотный кулак, а ступица монтируется во внутреннее кольцо подшипника.

Вопросы подбора, замены и обслуживания подшипника ступицы

Ступичные подшипники подвергаются высоким нагрузкам, поэтому они подвержены быстрому износу и поломкам. В тех случаях, когда появляется гул подшипников, ухудшается управляемость автомобиля, возникает неустранимый люфт ступиц и наблюдается перегрев ступичных узлов, следует проверить подшипники. При обнаружении их износа или поломок необходимо произвести замену.

На замену следует выбирать подшипники тех типов и каталожных номеров, которые были установлены ранее. Изменять тип ступичного подшипника не рекомендуется, так как это может непредсказуемо изменить характеристики ходовой части. Особое внимание нужно уделять выбору конических подшипников, устанавливаемых парами — в одних случаях их можно заменять независимо друг от друга, в других случаях возможна только парная замена. А если в автомобиле используются ступицы с интегрированными подшипниками, то покупать придется весь узел в сборе — отдельная замена подшипников в них невозможна.

Производить замену и регулировку ступичных подшипников следует в соответствии с инструкцией по ремонту данного автомобиля (автобуса, трактора), а впоследствии нужно выполнять оговоренные инструкцией мероприятия по техническому обслуживанию данных узлов. Решив выполнять замену самостоятельно, следует запастись специальным инструментом для выпрессовки и запрессовки подшипников, иначе эту работу выполнить не удастся.

При правильном подборе и замене, а также при регулярном ТО ступичных подшипников ходовая часть транспортного средства будет нормально работать в любых условиях на протяжении десятков тысяч километров.

Другие статьи

#Омывающие жидкости
29.09.2023 | Статьи о запасных частях

Зима и лето, два полюса, между которыми меняется весь наш мир. И в этом мире существуют омывающие жидкости — помощники, которые обеспечивают нашу безопасность на дороге. В этой статье мы окунемся в мир омывающих жидкостей и узнаем, какие они бывают, от чего зависит их температура замерзания и как их правильно выбрать.

#Рассухариватель клапанов
21.06.2023 | Статьи о запасных частях

Замена клапанов двигателя внутреннего сгорания затрудняется необходимостью съема сухарей — для этой операции используются специальные рассухариватели клапанов. Все об этом инструменте, его существующих типах, конструкции и принципе действия, а также о его выборе и применении читайте в данной статье.

#Переключатель света с регулировкой шкалы
14.06.2023 | Статьи о запасных частях

Во многих отечественных автомобилях ранних выпусков широко использовались центральные переключатели света с реостатом, позволяющим регулировать яркость подсветки приборов. Все о данных устройствах, их существующих типах, конструкции, работе, а также об их правильном выборе и замене читайте в статье.

#Пластина распределителя зажигания
07.06.2023 | Статьи о запасных частях

Одной из основных деталей распределителя зажигания является опорная пластина, отвечающая за функционирование прерывателя. Все о пластинах прерывателя, их существующих типах и конструктивных особенностях, а также о подборе, замене и регулировках данных компонентов подробно рассказано в данной статье.

Установка подшипника в автомобиле

Подшипники в машине являются важной деталью, которая существенно уменьшает износ вращающихся конструкций автомобиля. Благодаря подшипнику, увеличивается скорость вращения определенных деталей, что повышает показатели производительности и мощности агрегата в целом. Именно поэтому настоятельно рекомендуется своевременно смазывать подшипниковые узлы, проводить их осмотр или замену, и тогда в ходовой части авто будет гораздо меньше проблем.

Виды подшипников для автомобилей

Мы уже разобрались насколько важная эта деталь, теперь рассмотрим, какие подшипники в автомобиле бывают в принципе.

Шарикоподшипники представляют собой конструкцию, главным отличием которой являются шарики. Такой тип самый распространенный, и используется не только в автомобильной промышленности. Их специальная форма обеспечивает свободное вращение в разных направлениях и восприятие и радиальных, и осевых нагрузок. Конструкция самого шарикоподшипника выглядит так:

Роликовые подшипники (рис. 1) имеют цилиндрическую форму, а их диаметр одинаковый по всей длине. Такой вид подходит для более сложных эксплуатационных условий, нежели шариковые. Они обеспечивают идеальную радиальную нагрузку, а вот осевую очень небольшую, можно сказать минимальную. Тем не менее, именно этот тип используется для установки в труднодоступные места или сложные узлы, как например коробка передач.

Конические подшипники способны принимать и осевую и радиальную нагрузки. Их используют чаще всего там, где высокий риск сильных ударов в процессе эксплуатации механизма, например в ступице колес. Примечательно, что степень фиксации такого вида подшипников зависит от того, куда именно устанавливается деталь. Например, если это ступица колеса, то подшипник должен быть максимально зафиксирован на валу, что позволит выдерживать жесткие удары (попадание колеса в яму и пр.), и обеспечит износостойкость механизму в целом. А вот при установке на КПП фиксировать тела вращения подшипника нужно слабее, иначе это нарушит передачу крутящего момента, и коробка будет работать с перебоями.

Конструкционные особенности подшипников

Все подшипники с одной стороны имеют примерно одинаковую конструкцию, но есть важные отличительные особенности. Вот, к примеру, три абсолютно разных подшипника, и в каждом из видов есть свои нюансы.

Важно знать, что при замене подшипников его конструкцию в большинстве случаев нельзя поменять частично. Например, обойма, которая окружает внутренние части подшипника, на первый взгляд может показаться вполне пригодной, и многие в целях экономии используют старую обойму повторно, меняя лишь внутреннюю «начинку». Но в результате ресурс нового подшипника сокращается в несколько раз, и все из-за той самой старой обоймы, состояние которой невозможно определить на глаз.

Есть еще один важный ингредиент подшипника – сальник (пыльник). Эта деталь чаще всего производится из закаленной резины, и необходима для предотвращения вытекания смазки, проникновения внутрь подшипника влаги, грязи, пыли. Сальник всегда меняется одновременно с подшипником. Но при этом он продается и отдельно, а не только в комплекте. И если вы купили подшипник без такого важного уплотнения, рекомендуется приобрести его отдельно и установить. Тем самым вы продлите срок службы подшипникового узла.

Особенности установки разного вида подшипников

От того, насколько правильно установлены подшипники в машине, зависит их работоспособность.

Конический тип подшипников используют в парной установке, при этом затягивают внутренние обоймы, как показано на схеме (а), реже делают затяжку внешних обойм (б).

Грамотное натяжение позволит подшипнику выдерживать серьезные нагрузки, в том числе ударные. Особенно это важно при установке детали на вал, ступицы колес.

Шариковые и роликовые подшипники могут быть установлены разными способами:

Установка враспор более простая и часто используемая для коротких валов. При таком способе установки ось вала будет перемещаться в одном направлении. Чтобы не произошло защемление вала в опорах, необходимо продумать осевой зазор, примерно 0,2-0,5 мм.

При фиксирующем способе установки подшипника вал может перемещаться как в одном направлении, так и в обоих. Нагрузка при этом воспринимается и осевая и радиальная. А при плавающей опоре идет восприятие только осевой силы.

Выбор способа установки определяется в зависимости от того, на какую часть машины монтируется подшипник, и какой эффект планируется получить на выходе. Каждая из схем имеет свои положительные и отрицательные моменты, поэтому важно, чтобы установка подшипника производилась профессионалами, либо самостоятельно при условии наличия определенных знаний. Следует помнить, что грубые ошибки при установке существенно снижают не только работоспособность подшипника, но и всего узла в целом.