Что такое ступица в автомобиле

Ступица колеса — деталь, предназначена для установки колеса автомобиля на ось, именуемой цапфой. Подшипники ступицы, в таком соединении, являются ключевым элементом не только ступицы, но и всей ходовой части в целом, так как именно они отвечают за управляемость автомобилем и во многом обеспечивают безопасность водителя.

Предназначение ступицы – соединение между собой вала и колесного диска для передачи крутящего момента. С одной стороны ступица авто насаживается на вал, а с другой – она имеет специальное посадочное место для сопряжения с колесным диском. Через ступицу передается вращательное движение с оси коленвала на колесо. Также к ней крепится тормозной диск, поэтому она участвует и в торможении. Вращается колесо благодаря подшипникам ступицы.

Виды ступиц и подшипников

Наибольший груз среди всех автомобильных подшипников испытывает именно подшипник ступицы, который фактически удерживает всю массу автомобиля. Наивысшие значения нагрузки возникают в процессе движения, особенно при ускорении и торможении машины. При этом подшипник практически одновременно испытывает воздействие осевой и радиальной силы, что предъявляет очень высокие требования к его качеству.

В современных автомобилях подшипник ступицы – это всегда подшипник качения, который состоит из двух колец (наружное и внутреннее) и распределяющего сепаратора, призванного удерживать на траектории и распределять по подшипнику тела качения, которыми выступают шарики, ролики или другие детали. По видам переносимой нагрузки ступичные подшипники бывают:

  1. радиальными;
  2. упорными;
  3. радиально-упорными;
  4. упорно-радиальными.

В современном автомобиле ступица, схема которой не является идентичной для всех моделей, может быть выполнена в различных конфигурациях. Так, в заднеприводных моделях преимущественно применяются стандартные однорядные роликовые подшипники, которых есть по два на каждой ступице. Все большее распространение приобретает схема с шариковыми радиально-упорными подшипниками, являющимися неотъемлемым элементом ступицы.

В новых моделях с электронным управлением системами ступица колеса совмещена с системой ABS, а также датчиками скорости оборотов колес. Такие ступицы изготавливаются полностью закрытыми, они не являются разборными и ремонтопригодными, а их срок эксплуатации равен продолжительности использования автомобиля.

Причины и признаки поломки ступицы

Вывести из строя ступицу можно даже при неправильной замене колеса или в процессе ремонта ходовой. Пример поломки – срыв резьбы при чрезмерном усилии закручивания болтов. Эта проблема определяется сразу, поэтому потенциальной угрозой безопасности движения, как правило, стать не может.

Поломка подшипника ступицы определяется по изменению звука работы подвески. Даже новички чаще всего слышат неладное при возникновении подобных неисправностей. При повороте руля в процессе движения, со стороны поворота будет слышен непривычный гул, если со ступичным подшипником что-то случилось. Также о проблемах с подшипником или ступицей будет свидетельствовать повышенный люфт колеса.

Увеличение износа ступичного подшипника даст о себе знать помимо шумов появлением вибраций через кузов. Если ничего не предпринять, со временем удары настолько усилятся, что локализировать их источник на слух и ощупь уже не получится. Естественно, это крайне пагубно повлияет не только на ходовую часть, но и на весь автомобиль в целом.

В основном ступицы и их подшипники выходят из строя из-за износа. Также причиной может стать сильный удар в процессе движения, например при попадании в яму на скорости. Что касается ремонта, то его тип зависит от модели автомобиля и вида установленных на нем ступиц. Часто подшипники можно поменять отдельно, но нередко они меняются только вместе со ступицей.

Читать также:  Как поставить мотор от бензопилы на велосипед

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Техническое состояние ходовой части влияет на комфорт поездки и, главное, на безопасность пассажиров, водителя и прочих участников движения. Ступица переднего колеса — наиболее важный элемент подвески, от которого зависит управляемость и тормозной путь автомобиля. Если ступичный подшипник выйдет из строя и заклинит, машина резко изменит курс, что спровоцирует ДТП. При поломке деталей колесо может попросту отвалиться.Назначение
Ступица переднего колеса выполняет три важнейшие функции:

Обеспечение подвижного и надежного соединения полуоси с колесным диском.
Удержание тормозного диска или барабана для обеспечения эффективного торможение автомобиля.
Передача вращающего момента от ШРУСа (шарнира равных угловых скоростей) к ведущему колесу (актуально для полноприводных и переднеприводных машин). Для этого на внутренней поверхности ступицы нанесены шлицы, которые входит полуось. То есть, ступицы передних колес выступают деталями трансмиссии и позволяют транспортному средству двигаться.
В современных авто, напичканных электроникой, в ступицах установлены датчики, обеспечивающие работу антипробуксовочной, антиблокировочной и других систем, которым необходим контроль за вращением колес и поведением автомобиля на дороге.
Устройство
При столь высокой функциональности ступица переднего колеса имеет очень простое устройство. Оно состоит из четырех основных деталей:

Тело ступицы. Это круглая монолитная деталь, прошедшая токарную обработку. Она сделана из твердого высокопрочного сплава, способного выдержать высокую динамическую и статическую нагрузку.
Шпильки колес служат для крепления колесного диска. зачастую вместо них имеются резьбовые отверстия для болтов крепления.
Подшипники, которые надеты на осевой вал и обеспечивают вращение ступицы.
Датчики движения, подключенные к бортовому компьютеру или блоку управления тормозной системой (опционально).
Причины поломки деталей ступицы
Самая ненадежная деталь, которая подвержена износу и поломке — подшипник ступицы. Это единственная подвижная деталь, износостойкость которой обеспечивается за счет высокого качества материала и смазки. Благодаря этому в штатном режиме эксплуатации он служит до отметки 100 тысяч километров пробега и более.С учетом состояния наших дорог, этот срок эксплуатации может резко сократиться. Это происходит по следующим причинам:

Удары из-за попадания колеса в ямы на высокой скорости. Возникающие при этом динамические нагрузки в первую очередь воздействуют на подшипники и лишь после них на остальные детали подвески.
Потеря или загрязнение смазки. При повреждении пыльников смазка из внутренней части подшипника вымывается, а деталь забивается грязью и требует срочной замены.
Неправильная затяжка при замене или обслуживании. Чрезмерно затянутый подшипник перегревается и разрушается. Слабый момент затяжки вызывает люфт и интенсивный износ детали.
Ошибки при запрессовке подшипника во время замены. Перекосы и повреждения сильно снижают срок службы детали. Поэтому доверять замену нужно лишь опытным слесарям с хорошей репутацией.
Поломка (деформация) самой ступицы может произойти лишь в результате сильных ударов о края дорожных ям или ДТП.

Читать также:  Слив топлива через обратку на камазе

Чтобы продлить жизнь узла, нужно следить за состоянием пыльников и аккуратно водить машину, объезжая ямы и притормаживая перед ними.

Признаки неисправности ступицы переднего колеса
Главный признак проблем со ступичным подшипником — появление характерного хруста или гула во время движении транспортного средства. При большом люфте картина может дополниться стуком при повороте рулевого колеса.

Износа ступичного подшипника или деформация тела ступицы приводит к появлению вибрации, которая отдается в руль или кузов машины.

Подклинивание одного из подшипников приводит к уводу автомобиля с траектории. В этом случае нужно немедленно менять деталь, чтобы избежать серьезной аварии. Подклинивание и чрезмерную затяжку можно определить по интенсивному нагреву колеса.

Еще один возможный признак проблемы: неравномерный или интенсивный износ резины.Чтобы убедиться в исправности подшипника, следует проделать такие операции:

поставить машину на «ручник»;
поддомкратить переднее колесо и покачать в вертикальной плоскости;
покрутить колесо руками.
При наличии люфта, стука или шума необходимо менять ступичный подшипник. Обратите внимание на природу люфта или стука. Если они исчезают при нажатом тормозе — причина в подшипнике, иначе — в шаровых опорах или рулевых тягах.Для проведения работ понадобится:

домкрат;
баллонный ключ;
динамометрический ключ;
прочная отвертка;
зубило;
молоток;
набор торцевых ключей, в том числе большого размера (на 32 и более).
Чтобы отрегулировать подшипник ступицы нужно выполнить такие действия:

поддомкратить колесо;
открутить болты крепления и снять колесо;
снять защитный колпак узла подшипника, используя зубило с молотком;
поставить колесо на место, закрепив его двумя болтами;
выпрямить буртик ступичной гайки и открутить ее торцевым ключом (обычно на 27);
заменить гайку новой и затянуть с усилием 20 Н*м (более точную цифру можно узнать в инструкции по ремонту конкретной модели авто);ослабить затяжку гайки до 0,7 Н*м, затем еще отпустить, повернув на 25 градусов;
проверить люфт ступицы, покачав колесо (она не должна быть жестко зажата или сильно болтаться);
зубилом загнуть буртик гайки в паз, зафиксировав ее;
снять колесо;
установить защитный колпак;
поставить колесо и опустить домкрат.
После этого стоит совершить небольшую тестовую проверку и снова проверить наличие люфта, поддомкратив машину. Если же регулировка не помогает, придется менять подшипник. Это требует специальных навыков и приспособлений, поэтому лучше воспользоваться услугами сервисного центра.

Когда мы говорим об автомобиле, первая функция, о которой мы думаем, это, конечно, движение. Мощность мотора, совершенная работа коробки передач, точный и отзывчивый руль машины не имеют никакого значения, если нельзя всё это обратить во вращение колёс. Они постоянно в контакте с покрытием дороги, преодолевают сопротивление трения под весом автомобиля. Разумеется, они должны быть надёжно и прочно закреплены.

Важная деталь

Трансмиссия «снимает» мощность с мотора и передаёт её на ведущие колёса через валы. Если вы когда-нибудь меняли колесо (а это, скорее всего, так), то вы наверняка видели, что оно не прикручено прямо к валу или оси. Говоря о том, что такое ступица, мы как раз можем сослаться на ваш опыт: деталь, к которой вы прикручиваете колесо, — это она и есть. Ступица колеса второй частью, скрытой от ваших глаз, прикреплена к валу. Однако устройство ступицы переднего колеса немного более сложно, чем кажется на первый взгляд.

Читать также:  Намотка спидометра уаз хантер

Ступица в автомобиле не должна просто дублировать вращение вала. Иначе производители не стали бы усложнять конструкцию и банально изменили бы его форму. Она насаживается на корпус вала и крепится к его вращающейся части, передавая его вращение на колёса с помощью шарикоподшипников. Это позволяет снять с колеса часть нагрузки при торможении и ускорении.

Ступица колеса постоянно находится под нагрузками, температурный режим её работы не отличается постоянством, а импульс крайне редко распределяется равномерно. Неудивительно, что такие популярные в наши дни в автомобилестроении материалы, как алюминий и карбон, инженерами до сих пор отвергаются. Они могут обладать какими угодно чудесными свойствами, но пока они не способны работать в таких условиях, они не конкуренты чугуну и стали.

Как сломать чугун

Разумеется, у каждого, кто видит ступицу колеса впервые, возникнет подобный вопрос. Но, как мы уже сказали выше, её устройство совсем не так просто, как кажется на первый взгляд. Наиболее распространённая причина неисправности ступицы автомобиля кроется в излишнем усердии при замене колёс. Слишком сильно закрученный болт срывается, и вот уже в движении вы можете услышать гул подшипника. Это значит, что ступицу придётся менять. Если же учитывать, что, помимо колеса, к ступице крепится ещё и тормозной диск, то ехать в гараж с этим звуком нужно незамедлительно. Как правило, поломка ступицы не является критичной неисправностью, но всё же тянуть не следует. Ступица заднего колеса в этом плане мало чем отличается от передней.

Кроме того, сломать ступицу (большой привет российским дорогам) можно и при быстрой езде по неровностям. Особенно губительно для этой детали ехать по таким поверхностям с перегрузом и не снижая скорости. Из более экзотических случаев можно выделить езду в заносе и вообще агрессивную езду с быстрыми разгонами и резким торможением с больших скоростей. Нарушение равновесия также может стать причиной. Например, когда вы проваливаетесь в грязь, ступица как раз находится в зоне повышенного риска.

Заключение

В автомобиле, который должен быть безопасным в движении, есть достаточно много критичных в этом плане деталей. За каждой из них нужно следить, своевременно менять или ремонтировать. Ступица колеса как раз является ярким представителем таких деталей. Её работа, возможно, не так заметна, но её роль трудно переоценить. От её исправной службы многое зависит, так что нужно прислушиваться к тому, не шумит ли подшипник на поворотах и в движении.

Помните, что чем аккуратнее и благоразумнее вы водите машину, тем безопаснее. Даже маленькая кочка не оставляет вашу машину без последствий, и регулярная езда по плохим дорогам с высокой скоростью в оптимистичном итоге заставит вас заниматься дорогостоящим ремонтом. Чтобы этого избежать, будьте внимательны и осторожны за рулём.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.