При выборе внедорожника или модернизации уже имеющегося, когда речь заходит о действительно высоких нагрузках, конструкция задних полуосей имеет одно из первостепенных значений. Как в плане долговечности, так и с точки зрения проходимости. Сегодня мы рассмотрим два наиболее популярных типа этих полуосей, обсудим их преимущества, недостатки и особенности обслуживания.
Обсуждая внедорожники, подавляющее большинство автомобилистов обычно ограничиваются размышлениями о мощности и крутящем моменте, типе привода, блокировках, способностях шин. А полуоси обычно остаются за рамками дискуссии, хотя значительная часть нагрузок «проходимцев» ложится как раз на них. И от того, как полуоси с ними справятся, зависит очень многое.
Разгруженные и полуразгруженные
В общих чертах понятие «разгруженности» из определения типа полуоси говорит нам о том, как она поддерживает массу автомобиля и отрабатывает движение. При этом помимо двух типов, упомянутых в названии публикации, существует еще и третий – промежуточный. Это так называемая разгруженная на три четверти полуось. Но, как все промежуточное и по большей части не вполне эффективное, этот компромисс в конструкции современных транспортных средств практически перестал использоваться. Поэтому рассказывать мы будет только о двух. Итак, начнем.
Классика автомобилестроения, доставшаяся ему в наследство еще от первобытных транспортных средств типа «телега», – полуразгруженная полуось. Она активно используется в легковых автомобилях, кроссоверах, пикапах и легких грузовиках (как правило, грузоподъемностью не более полутонны). В этой конструкции полуось выполняет двойную функцию. Во-первых, как и положено, с ее помощью крутящий момент передается от дифференциала на колесо. Во-вторых, вместе с балкой моста она принимает на себя серьезную нагрузку. Это и вес автомобиля как таковой, и все усилия, которые возникают в процессе движения в разных плоскостях, когда автомобиль проезжает неровности, маневрирует, поворачивает, разгоняется и совершает прочие «телодвижения». Во всех этих случаях реакция колеса почти полностью передается балке.
Происходит так потому, что диск колеса крепится непосредственно к валу полуоси. Его вращение внутри балки моста обеспечивается подшипником, расположенным между валом и балкой. Такая интеграция имеет несколько преимуществ. В числе основных – простота конструкции и производства, небольшое количество деталей. Поэтому такое решение получило широкое распространение – для стандартных применений оно экономически наиболее эффективно. Его можно найти, в частности, на Ниве и многих других автомобилях. Например, на Jeep Grand Cherokee WJ, как на фотографии ниже.
Фото: Колеса.ру
Полностью разгруженная полуось, как можно догадаться по названию, лишена почетной привилегии тащить на себе массу автомобиля. Она только передает крутящий момент на колесо – вал свободно вращается внутри балки моста, которая как раз и воспринимает все внешние нагрузки. При этом, конечно, тяговые усилия и тормозной момент остаются на полуоси.
Такое распределение функционала достигается за счет того, что полуось с колесом соединяется не напрямую, а посредством традиционного ступичного узла – с подшипниками, уплотнениями и всеми полагающимися вещами. Подобные ступичные узлы используются на передних осях и хорошо всем знакомы. Они-то как раз и принимают на себя нагрузку от балки – массу автомобиля. Естественно, часть этой нагрузки передается и на полуось, но она несравнимо меньше той, которую мы имеем в первом случае прямого и непосредственного контакта через подшипник. Поэтому с известной степенью допущения эту полуось называют полностью разгруженной, понимая, впрочем, что изгиб вала в пиковых чрезвычайно редких случаях все же возможен.
Соответственно, и применение такого типа полуосей вполне закономерно: их используют и на тяжелых машинах, и на серьезных внедорожниках. То есть, и на УАЗиках, и на автобусах, и на другой технике такого рода.
Что лучше?
Само собой, если полуоси делают и теми, и другими, значит, это кому-то нужно, и у каждого из типов есть свои преимущества. Давайте разберемся, какие именно, и начнем с полуразгруженных полуосей.
Фото: Колеса.ру
Первое и самое очевидное преимущество полуразгруженной полуоси – экономическая выгода. Мы уже говорили об этом выше: полуразгруженные полуоси, как правило, дешевле в производстве и обслуживании, чем полностью разгруженные. Поэтому для бюджетных автомобилей они предпочтительнее. К тому же они позволяют значительно сэкономить при выпуске автомобилей, изначально не предназначенных для перевозки тяжелых грузов. Ведь они обеспечивают достаточную поддержку без необходимости в дополнительной прочности и долговечности, которые обеспечивают полностью разгруженные полуоси.
Второй плюс таких полуосей – их вес. В силу простоты конструкции и меньшего количества компонентов полуразгруженные полуоси легче полностью разгруженных. Это снижение веса способствует топливной экономичности и общей производительности автомобиля. Особенно на тех типах машин, где сокращение массы имеет решающее значение. Например, на малолитражках или автомобилях, от которых ждут высоких динамических характеристик.
Третье – они простые. Опять же мы уже обмолвились об этом. Полуразгруженные полуоси имеют более простую конструкцию с меньшим количеством компонентов. Благодаря этому упрощается установка, ремонт и техническое обслуживание. Как следствие – снижение затрат на ТО и опосредованно – сокращение простоев из-за поломок.
Ну и последнее – это компактность. Полуразгруженные полуоси обычно занимают меньше места. Это может оказаться важным для небольших автомобилей или машин со сложной (или просто тесной) конфигурацией заднего моста.
Фото: Колеса.ру
Ну а теперь перейдем к плюсам полностью разгруженных полуосей.
Одно из их основных преимуществ – высокая грузоподъемность. Они рассчитаны на то, чтобы выдерживать вес автомобиля, а также любую дополнительную нагрузку, включая буксировку. Поэтому такая конструкция делает их более подходящими для тяжелых условий эксплуатации.
Второй плюс – долговечность. Поскольку на вал полуоси ложится меньшая нагрузка, он, как правило, служит дольше. Риск его поломки из-за больших нагрузок или движения по пересеченной местности минимален. То есть, и вероятность дорогостоящего ремонта тоже стремится к нулю. К тому же стоит иметь в виду, что в полуразгруженных полуосях подшипники работают с повышенной нагрузкой, что также может привести к преждевременным поломкам и другим проблемам. Полностью разгруженные системы лишены таких проблем.
Третье преимущество полностью разгруженной полуоси – это ее способность в некоторых случаях повысить безопасность машины, обеспечивая стабильную работу тормозов. Дело в том, что при очень агрессивном прохождении нескольких подряд поворотов на высокой скорости, когда нагрузки в системе зашкаливают, может произойти своеобразное «залипание» тормозных колодок. Причина в том, что в обычных подшипниках полуразгруженной полуоси предварительная нагрузка отсутствует. Это приводит к тому, что вал начинает немного двигаться вперед-назад и тем самым вдавливать тормозную колодку обратно в суппорт. Поэтому в какой-то момент может сложиться ситуация, при которой после нажатия на педаль тормоза адекватной реакции не последует – чтобы сжать колодки, надо предварительно вытолкнуть поршень обратно. В конструкциях с полностью разгруженной полуосью такое не может случиться в принципе.
Кроме того, если полуось все-таки сломается из-за того, что колесо прикреплено к ступицам, а не напрямую к валу, оно будет вращаться, и автомобиль сможет продолжить движение. В схеме с полуразгруженной полуосью колесо в такой ситуации просто вывалится с куском вала из балки моста. Вы можете себе представить, чем грозит такая неприятность, особенно если она случается в движении.
Фото: Колеса.ру
Особенности обслуживания
Различия конструкции, естественно, сказываются на особенностях обслуживания. Причем тут мнения расходятся: кому-то кажется проще обслуживать полностью разгруженные, а кому-то – полуразгруженные полуоси. Но стоит отметить, что, конечно же, обслуживание подшипников и уплотнений в ступицах часто требует нескольких дополнительных элементов. Когда полуось крепится непосредственно к ступице, между двумя компонентами находится тонкая металлическая прокладка. Также часто это соединение герметизируется особым составом или уплотнительным кольцом.
Прокладка или уплотнение фланца необходимы, поскольку трансмиссионное масло из дифференциала протекает через трубы полуоси в ступицы. При обслуживании или замене подшипников полностью разгруженных полуосей большинство производителей также рекомендуют смазывать их соответствующей смазкой для колесных подшипников. Причем для снятия и установки крепежных гаек ступицы на многих автомобилях требуются специальные торцевые ключи.
Обслуживание полуразгруженных полуосей несколько проще, но также может стать источником дополнительных расходов и хлопот. Полуразгруженная полуось, как уже было сказано, фактически несет на себе часть массы автомобиля, поэтому поврежденные подшипники могут оказать на нее негативное влияние. Подшипник полуоси может быть запрессован либо в балку моста, либо на полуось. Как правило, в полуосях, использующих стопорное кольцо C-типа (большинство осей GM и Chrysler, 8,8-дюймовая полуось Ford и другие), цилиндрический роликовый подшипник запрессован в балку моста.
Фото: Колеса.ру
Эти подшипники проще снимать и устанавливать, но для доступа к стопорным кольцам необходимо снять крышку дифференциала, поэтому при замене подшипников и/или сальников на таких полуосях необходимы новая прокладка и трансмиссионное масло. Для правильного выполнения этой работы потребуется специальный съемник и ударный молоток. Магнитик тоже пригодится – на случай, если вы случайно уронили стопорное кольцо в поддон для слива использованного трансмиссионного масла.
Другой тип полуразгруженной полуоси имеет подшипники, запрессованные на валу, а также стопорный фланец и уплотнение. Наиболее распространенным примером такого типа полуоси является 9-дюймовая полуось Ford, а разновидность Dana 44, встречающаяся на многих моделях Jeep, имеет, пожалуй, самый раздражающий стопор. Он часто доставляет огромную головную даже матерым механикам дилерских центров.
Старые подшипники можно аккуратно снять с помощью горелки, «болгарки» или зубила, но новые компоненты необходимо запрессовать обратно на полуось. Эту работу однозначно лучше доверить профессионалу и даже не пытаться туда влезать без наличия специального оборудования.
В целом в контексте обслуживания надо сказать, что только регулярный осмотр полуосей, сальников и подшипников помогает предотвратить внезапные катастрофические поломки. Среди основных признаков неисправностей стоит выделить:
- Свистящие или скрежещущие звуки из задней части автомобиля.
- Утечки масла в области колеса.
- Чрезмерный люфт при вращении колеса.
- Усиление вибраций с увеличением скорости. Как правило, они указывают на износ подшипников или дисбаланс вала.
Что выбрать?
В последнее время, когда все больше автовладельцев эксплуатируют свои транспортные средства на пределе возможностей заводских комплектаций, вопрос о типе полуоси становится все более актуальным. Ибо модернизация и тюнинг – вещи весьма непрогнозируемые. Но единства мнений и тут нет. Одни автомобилисты и профессионалы во все горло расхваливают полностью разгруженные полуоси, другие – полуразгруженные. Чтобы сформировать собственное мнение, обратите внимание на такие аспекты.
Фото: Veremeev, depositphotos.com
Во-первых, более толстые валы лучше противостоят изгибающим и крутящим напряжениям. При модернизации с помощью дополнительных компонентов диаметр часто немного увеличивается для повышения упругости. В-вторых, конические роликовые подшипники более эффективно справляются с комбинированными радиальными и осевыми нагрузками, чем шариковые. В-третьих, размышляя о материале и конструкции корпуса (чугун против кованой стали), учитывайте прямую взаимосвязь жесткости и теплоотвода. Причем некоторые корпуса имеют усиливающие элементы или ребра. В-четвертых, в большинстве полуразгруженных полуосей для фиксации вала в дифференциале используются С-образные стопорные кольца. Несмотря на простоту конструкции, это приводит к тому, что, как мы уже говорили, вал может выпасть из моста в случае повреждения – в отличие от полностью разгруженных полуосей, где крепление осуществляется снаружи. И это особенно важно учитывать при модернизации двигателя, а также установке шин большего размера, что очень сильно увеличивает нагрузку. Регулярная буксировка тяжелых грузов и перевозки в режиме максимальной грузоподъемности тоже имеют значения.
Таким образом, если вам нужен надежный транспорт для повседневных задач, полуразгруженная полуось подойдет идеально. Она отличается надежностью, более низкими эксплуатационными расходами и, чаще всего, бесшовной интеграцией с заводскими системами. Если вы планируете превышать штатные ограничения по нагрузке или модифицировать автомобиль для агрессивной езды по бездорожью, то стоит рассмотреть вариант с полностью разгруженной полуосью. Для всех остальных можем с чистым сердцем сказать, что модернизация не является необходимой и часто только создает ненужные сложности. Если вы обычный автовладелец со стандартными запросами, вам об этом думать слишком много не требуется.
