Тест смазок для подшипников

Что такое ШРУС?

Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) – важная деталь, используемая в переднеприводных и полноприводных автомобилях. ШРУС передает крутящий момент от трансмиссии на колеса, подвергаясь при этом серьезным ударным нагрузкам; поэтому необходима специальная смазка: она обеспечивает защиту ШРУСов от преждевременного износа и коррозии.

Какие бывают ШРУСы?

Шарниры равных угловых скоростей бывают различных конструкций, но в современном автомобилестроении используются два основных вида. Первый вид — классический шарнир «Рцеппа-Лебро» с 6 шариками. Этот тип ШРУСа сейчас наиболее распространен в качестве наружных колесных приводов переднеприводных легковых и внедорожных полноприводных автомобилей, реже используются в качестве внутренних или карданных шарниров. Второй вид — триподный шарнир, имеющий меньшие углы поворота, но допускающий более высокие скорости и осевые смещения, используется в основном в качестве внутренних шарниров легковых автомобилей. Эти два вида шарниров требуют два абсолютно разных типа смазки.

Выбор смазки:

Шариковый шарнир Рцеппа, ввиду очень значительных контактных давлений требует смазку, в зависимости от нагрузки, содержащую от 3% до 5% дисульфида молибдена. Смазка изготавливается на минеральной базовой основе, в качестве загустителя используют литиевое комплексное мыло, часто добавляются ЕР-присадки для повышения несущей способности. Ресурс такого шарнира и самой смазки очень велик и приближается к ресурсу самого автомобиля, если бы не резиновые чехлы. Достаточно часто чехлы рвутся из-за механических воздействий. Если разрыв чехла удаётся быстро определить, то достаточно просто поменять чехол и смазку, если нет, то под замену попадает сам шарнир. Большинство производителей поставляют в запчасти чехлы, вместе со смазкой для ШРУСа в обезличенном пластиковом пакете, часто в недостаточном количестве. В ШРУС может понадобиться от 40 до 90 граммов смазки. Смазки для ШРУСов от различных производителей могут существенно отличаться друг от друга, как по цене, так и по свойствам и не следует думать, что с запчастями поставляются продукты с максимального качества. Именно поэтому, Liqui Moly предлагает специальную смазку для ШРУСов LM47 Langzeitfett + MoS2 в отдельных упаковках 100 и 400 гр. LM47 значительно превосходит стандартные смазки и подходит под самые высокие нагрузки и обороты, содержит дополнительные (кроме дисульфида молибдена), антизадирные присадки на основе цинк-фосфорных соединений.

Шарниры типа трипод, ввиду повышенной температуры (близость к коробке передач и особенность конструкции), требуют высокотемпературную смазку без твердых включений, причем пенетрация (вязкость) такой смазки несколько ниже, чем у классической смазки для ШРУСов. В триподах используется смазка с полиуретановым загустителем, первого класса пенетрации, верхним температурным диапазоном до +180°С и обязательным ЕР-комплексом.

Правильный выбор смазывающего вещества для шарниров равных угловых скоростей – залог долгого срока службы, а также комфортной и безопасной поездки.

Как часто менять смазку?

Смазка закладывается на заводе на весь срок службы шарнира, но некто не застрахован от неожиданностей. Резиновый или пластиковый чехол ШРУСа может порваться от контакта с посторонними предметами или от перегрева. Тогда в шарнир неизбежно попадает грязь и вода. Если вовремя не обнаружить проблему, то дорогостоящий шарнир придется заменять и, соответственно, закладывать в новую деталь свежую смазку. Если регулярно контролировать чехлы ШРУСа, то достаточно просто заменить сам чехол и, естественно, смазку.

1. MC- 1000. Вес — 400 и 140 г. Цена — 100 и 50 руб. Изготовитель — «ВМПАВТО», г. С.-Петербург. На этикетке информация о назначении ПС, указаны ТУ, дата выпуска, срок годности и адрес производителя. По результатам испытаний МС-1000 признана победителем в конкурсе пластичных смазок. 140-граммовая упаковка особенно удобна при обслуживании подшипников мотоцикла. Стоимость смазки-победителя сопоставима с ценою импортных смазок.
2. LM 47 Langzeitfett. Вес — 100 г. Цена — 80 руб. Изготовитель — Liqui Moly GmbH (Германия). Подробный текст на русском языке и «дубль» на украинском. Указано назначение, тип присадки (MoS2) и срок хранения. ПС отлично проявила себя в наших тестах. Для мотоциклиста упаковка LM 47 в самый раз — не «тяжела» и хранить ее удобно (упаковка с герметичной крышкой). Минус один — каждый ее грамм самый дорогой среди испытуемых.
3. Chevron Moly Grease EP 2. Вес — 397 г. Цена — 118 руб. Изготовитель — Chevron Products Company, San Francisco (США). Нанесена маркировка NLGI. Описание на английском. Продавец заверил, что смазка уживается и с подшипниками и ШРУСами. По показателям Chevron несколько превосходит MS/3. Оценка — «отлично». Расфасовка: для владельцев нагнетателя.
4. Energrease LS-EP 2. Вес — 400 г. Цена — 86 руб. Изготовитель — British Petroleum, E. U. (Великобритания). Текст на двух языках, но по-русски — ни слова. При испытаниях ПС показала лучший результат среди «Литолов». Дату изготовления еле нашли — цифры микроскопические. Упаковка — опять же для «профи», есть шприц-нагнетатель. Цена — не самая высокая из импортных продуктов.
5. Смазка ШРУС-4. Вес — 400 г. Цена — 40 руб. Изготовитель — АО «АЗМОЛ», г. Бердянск, Украина. На этикетке приведены исчерпывающие сведения о ПС и производителе. Результат тестов: присвоена оценка «хорошо». Остается сожалеть, что упаковка ШРУС-4 «тяжеловата», доставляет неудобства при извлечении содержимого из баночки. Цена весьма демократична.
6. Super — EP — Langzeitfett. Вес — 400 г. Цена — 77 руб. Изготовитель — Ravenol RSV GmbH (Германия). Инструкция на немецком языке, плюс «комикс», повествующий о заправке нагнетателя содержимым тубы. Дата изготовления указывается. «Вольный» перевод продавца: «Это круче «Литола-24». Что правда: ПС стала одним из лидеров в своей группе. Но вручную извлекать смазку трудно. Крышка не герметична, и длительное хранение ПС затруднительно. Цена — самая низкая из импортных.
7. Смазка «Литол-24». Вес — 100 г. Цена — 20 руб. Изготовитель — ОАО «Пушкинский завод», г. Пушкино. Расфасовано — ООО «Тектрон», Московская обл., г. Пушкино. «Рассказ» о ПС лаконичен: ссылка на ГОСТ. «Тектрон» указал свой адрес. «Авторы» указали дату изготовления и обещают сохранность начинки тюбика целых пять лет. Свежая смазка — вполне надежная защита от трения. Оценка — «хорошо». Удобства при работе с тюбиком — ниже среднего. Зато цена на «пять» — почти даром.
8. Смазка «Литол-24». Вес — 400 г. Цена — 25 руб. Изготовитель — АО «АЗМОЛ», г. Бердянск, Украина. Сведений о смазке более чем достаточно. Результаты тестов вполне сопоставимы с показателями импортных аналогов. Хуже, чем отличной, смазку признать не вправе. Желали бы видеть на прилавках магазинов продукт в мелких упаковках.
9. Castrol MS/3 Spezialfett. Вес — 300 г. Цена — 141 руб. Изготовитель — Castrol (Германия, г. Гамбург). Текст на немецком. Дата изготовления указана, пометки о сроке годности нет. Со слов продавца, ПС пригодна для обслуживания ШРУСов и нагруженных подшипников. В чем мы убедились при испытаниях: оценка — «отлично» в группе смазок, содержащих молибденовые присадки. Тюбик удобен для обслуживания подшипника. В сопоставлении «цена — качество» этот Castrol рентабельным не назовешь.
10. Смазка ШРУС-4М. Вес — 150/350 г. Цена — 40 руб. Изготовитель — ОАО «Сибнефть» — Омский НПЗ, Омская обл., р. п. Любинский. Не мешало бы конкретнее описать смазку: что обозначает буква «М»? Принципиальных отличий продукта «Сибнефти» от других не выявили. Цифры «150/350» вызвают недоумение: самим у прилавка взвешивать? За номер ТУ, срок хранения, дату выпуска, а также прочную пробку — спасибо. Смазка в тюбике получила «хорошо», работать с нею удобно. Цена доступная.

Перемещаем образцы в лабораторную «сауну» и даем испытуемым жару. Зачем так по-садистски? А затем, что со времен фараонов известно: горячее масло должно оставаться в подшипнике, а не вытекать из него. Но чтобы не вытекало, температура плавления смазки обязана быть выше «рабочих» градусов узла трения. Проверили: при 100-150°С, типичных для работы подшипников, ни один из испытуемых не «растекся» — все «пересидели» 180 градусов. Но не будем торопиться…

Предательски сбежать из «колеи» шариков может и самая стойкая к нагреву смазка, если «нецепко» держится за подшипник. Случись это — и ставшие сухими шарики сведут пробег мотоцикла к считанным километрам. Замеряем «цепучесть» — предел прочности сдвига каждой ПС: в имитаторе подшипника смазка, нагретая до 50°С, обязана не «шевелиться» при давлении на нее в 200 Паскалей. И в этом испытании все ПС прилично «перепрыгнули планку» контрольных пределов.

Наступил черед испытать ПС в контакте с реальными шариками.

График зависимости момента сопротивления качению
шарика от нагрузки.

«Горы» и «скачки»

Сквозь стекла микроскопа зеркальная гладь деталей подшипника смотрится хребтами Гималаев. Назначение ПС — «затопить» неровности металла так, чтобы шарик катился только по маслу. Конечно, это в идеале — рецепт абсолютной защиты пока не найден. В практике пики «гор» друг за друга особо не цепляются и «обрушения» металла не происходит. Но проверим.

Роль горного ландшафта отвели подшипнику ступицы «Урала», дорожные условия имитировали на машине трения, работу подвески мотоцикла — переменным усилием («скачем по ухабам»), а давим на шарики под углом («постоянные виражи»). Включаем стенд и ждем, какой из образцов ПС, заряженный в свой индивидуальный подшипник, не выдержит «скачек».

«Не дождетесь!» — как бы огрызнулись все десять смазок после десяти часов теста. Не то что «обвала» металла — превышения норм износа не произошло (см. график и диаграмму). Но не все оказались одинаково стойкими.

У «Литолов» и их зарубежных аналогов по мере роста нагрузок проявилась склонность к повышению сопротивления качения шариков. Суммарный износ материала подшипников в группе «Литолов» самый большой. Но специалисты считают, что он вполне допустим. Скажем так: эти ПС — многоцелевые смазки, ими покрывают не только подшипники, но и защищают от трения и коррозии подвижные сочленения — крестовины, втулки и т. п. Они обладают достаточными смазывающими свойствами (добавим: и относительно низкой ценой). То есть, гарантированно обеспечивают работоспособность подшипников (в пределах заданного заводом ресурса) при средних нагрузках. Разница в качестве свойств импортных ПС и «россиян» не особенно велика, в стоимости же она куда заметнее (надо ли уточнять, что дороже?).

У №№ 1, 2, 3, 5, 9, 10 смазывающие свойства явно «покруче», шарикам катиться в их среде легче. А при максимальных нагрузках проявляется реальное снижение сопротивления качения. Эти смазки, насыщенные присадками «скользких» соединений (дисульфид молибдена, графит и т. п.), позволяют шарикам пережить более серьезный «экстрим» (перегрузку подшипников), нежели «литолы». Отметим, что низкий уровень износа металла обеспечит ощутимую прибавку срока «качения» мотоцикла. Правда, денег приходится выкладывать за «шарнирно-подшипниковые» смазки в два раза больше, чем за многоцелевые смазки. Лучшие же — №№ 1 и 2. На фоне параметра «сопротивление» № 6, 4, 7, 8 «первый» и «второй» низводят трение в подшипнике до уровня, сравнимого со скольжением санок по льду. Причем российская «семерка» переигрывает европейского конкурсанта по всем статьям: легкость перемещения шариков с нею наилучшая, а расход металла подшипника не разглядишь и под лупой. В чем она сравнима с «иностранцами», так в цене — эту смазку надо отнести к разряду дорогих. Но где вы видели бесплатный сыр?

Износ металла подшипников при
использовании тестируемых смазок.

Чем выше нагрузки …

Не все для шариков «гладко» и в современной смазке:

— продукты износа накапливаются внутри подшипника и увеличивают интенсивность разрушения трущихся поверхностей;

— стоит нагрузкам выдавить ПС из «колеи» — и шарик уже не катится, а скользит по обойме. Глубокой «борозды» он, конечно, не оставит, но потери металла с каждым новым задиром увеличиваются.

Поэтому, помимо заслуженной МС-1000 оценки «отлично», мы обязаны вручить еще и Grand Prix ее разработчикам. Они научили смазку… наращивать металл — металлом! Тончайший порошок цинка, включенный в МС, постоянно пополняет потери «веса» шариков и обойм, причем, чем выше нагрузки (давление и температура) в зоне контакта, тем быстрее протекает «пластическая операция» по наращиванию металла. Убедитесь в том воочию — рассмотрите на фото.

Вывод: из десяти проверенных пластичных смазок годными к использованию признаем все! Уровень качества отечественных ПС не выглядит «бледно» на фоне зарубежных, а смазке МС-1000 конкурентов просто нет.

Справка

Современные ПС куда совершеннее смазок для древних колесниц, тем не менее их составляющие схожи: масло — на него приходится до 90% массы смазки. Оно уже не оливковое, а получено в результате переработки нефти или искусственно синтезировано; загуститель (до 20% веса) — если упрощенно, то он сравним с «каркасом», хранящим в своих порах масло. Известь сменили производные высших карбоновых кислот, исключительно устойчивых к нагрузкам и нагреву; добавки (0,5-2%) — современные химические вещества (сотворить их состав предтечи не додумались), значительно улучшающие антифрикционные свойства смазки, хотя их доля в ПС минимальна. Именно они и являются ноу-хау производителей смазок.

Приветствую, коллеги!

В личной переписке меня часто спрашивают, какую смазку закладывать в шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) приводов автомобилей. Казалось бы, в чем проблема, если написано на банке «Смазка для ШРУС» — бери и пользуйся на здоровье. Однако, как и в любом другом вопросе, здесь есть свои нюансы, о которых я расскажу в этой записи.

Внимание: присутствует много букв и скучных картинок.

Часто, в комплекте с новым шарниром или пыльником, уже прилагается тюбик или пакетик со смазкой. Но не торопитесь не глядя использовать эту смазку. Бывает, что производитель запчасти не учитывает, что для разных шарниров смазки существенно отличаются, и в комплекте может быть не та смазка.

1. Смазка в комплекте не всегда подходит к данному шарниру (случайное фото, только для иллюстрации).

Дело в том, что в автомобиле могут использоваться ШРУС разных типов, для которых требуются смазки с определенными свойствами. Об этом и пойдет речь ниже.

1. Немного теории

Для передачи вращательного движения от агрегатов трансмиссии (КПП или редукторов) к колесам, часто применяются шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы). Эти шарниры обеспечивают постоянную скорость вращения приводных валов (полуосей), вне зависимости от угла поворота колес и перемещений подвески и агрегатов трансмиссии.

Такой тип привода состоит из двух шарниров, внутреннего и внешнего, которые закреплены на полуоси. Внутренний ШРУС вставляется в агрегат трансмиссии, а наружный закреплен в ступице колеса (рис. 2).

Zoom2. Конструкция привода колеса с ШРУС

2. ШРУС шарикового типа

Шарниры шарикового типа передают вращение с помощью шариков, скользящих по направляющим канавкам, выполненным в корпусе шарнира (рис. 3, 4):

Zoom3. ШРУС шарикового типа
4. ШРУС шарикового типа

Работа шарикового шарнира показана на видео:

Конструкция шарикового шарнира «живьем»:

Шариковые ШРУСы способны передавать большой крутящий момент, обладают большим углом поворота и минимальным люфтам между элементами. Поэтому, шарниры данного типа в большинстве случаев применяются в качестве наружных шарниров приводов колес. Однако, такая конструкция шарнира не допускает осевых перемещений, поэтому они не способны компенсировать осевые перемещения подвески и агрегатов трансмиссии. Для компенсации осевых перемещений применяются шарниры другой конструкции.

3. ШРУС типа трипод

Одним из самых распространенных ШРУС, позволяющих компенсировать осевых перемещения, являются шарниры-триподы. В корпусе такого шарнира располагается трехлучевая вилка с роликами на игольчатых подшипниках (трехшиповик, трипод). Благодаря такой конструкции, трипод допускает как угловые перемещения, так и осевые, при которых ролики перемещаются по направляющим канавкам корпуса при поворотах или осевых колебаниях (рис. 5, 6):

Работа и конструкция шарнира типа «трипод» показана на видео:

Благодаря особенностям конструкции, триподы часто применяются в качестве внутренних ШРУС приводов колес, так как они позволяют компенсировать колебания подвески и агрегатов трансмиссии, а требуемые углы работы шарнира меньше, чем со стороны колес.

Прошу прощения за занудство, небольшое примечание. Довольно часто слышу, когда триподы называют «трипоиды». Это не совсем правильно, так как в оригинале существует только английское слово tripod, но многие его коверкают. Правильнее говорить «трипод».

4. Шариковые ШРУС с осевым перемещением

Помимо триподов, в качестве внутренних ШРУС могут применяться и шариковые шарниры с определенной конфигурацией канавок, позволяющей осевые перемещения (фото 7). Например, в качестве внутреннего ШРУС переднеприводных автомобилей ВАЗ семейства 2108-2110 применялись как триподы, так и шариковые шарниры.

7. Внутренний шариковый ШРУС.

5. Важность выбора правильной смазки для ШРУС

Так как ШРУСы применяются в приводах колес, то они передают большой крутящий момент и испытывают большие нагрузки, как механические, так и температурные. Для обеспечения надежной работы, шарнир заполняется смазочным материалом и герметично закрывается резиновым или пластиковым пыльником.

При этом, первую попавшуюся смазку в ШРУС закладывать нельзя, так как от используемой смазки сильно зависит работоспособность и ресурс шарнира. В связи с высокими нагрузками, смазки для ШРУС должны быть противозадирными и высокотемпературными. Более того, шарниры разного типа (шариковые или триподы) требуют разных смазок. В шариковых ШРУС, шарики скользят по направляющим корпуса, и от смазки требуются высокие противозадирные свойства, а в триподах работают ролики с игольчатыми подшипниками, для которых также нужны смазки с определенными свойствами (в частности, игольчатым подшипникам противопоказаны смазки с твердыми частицами). Неправильная смазка может быстро прикончить шарнир:

8. Повреждения шарикового ШРУС.
9. Повреждения трипода.

Из сказанного выше становится понятно, что в ШРУС требуется использовать специализированные смазки, причем, для шарниров разного типа — разные смазки.

К сожалению, на практике иногда приходится видеть примеры, когда при ремонте в шарниры по незнанию закладывают неподходящие смазки — графитную, литол и т.д.

Вторая самая распространенная ошибка — использование в триподах смазок, предназначенных только для шариковых шарниров:

10. В трипод ошибочно заложена смазка для шарикового ШРУС.

Специализированные смазки для ШРУС, за редким исключением, обычно обозначаются в явном виде, по надписям на упаковке «Для ШРУС», «CV Joints» или «Constant Velocity Joints». Кроме того, необходимо отличать смазки для шариковых ШРУС и триподов, о чем пойдет речь ниже.

6. Смазки для шариковых ШРУС

Для шариковых ШРУС применяются смазки консистенции NLGI 2 дополнительными противозадирными присадками в виде твердых частиц дисульфида молибдена MoS2. Такие смазки предотвращают сваривание и ускоренный износ при ударных нагрузках и перемещении шариков в металлических направляющих корпуса шарнира.

Идентифицировать смазки смазки с дисульфидом молибдена можно довольно просто — по цвету. Такие смазки, как правило, обладают характерным темно-серым или черным цветом, иногда с темно-синим отливом:

11. Типичный вид смазки с дисульфидом молибдена MoS2.

На упаковке таких смазок обычно указывается «С дисульфидом молибдена», «MoS2», «Molybdenum Disulfide», «Moly», «Для шариковых ШРУС» и другие обозначения, указывающие на предназначение смазки. Также, для шариковых шарниров предназначена распространенная отечественная смазка ШРУС-4 (также ШРУС-4М). Примеры см. на фото 12-15 (только для иллюстрации, это не рекомендации):

12. Смазка для шариковых шарниров ШРУС-4.
13. Смазка для шариковых шарниров Liqui Moly LM47.
14. Смазка для шариковых шарниров Ravenol Mehrzweckfett mit MoS2.
Zoom15. Смазка ВМПАвто для шариковых ШРУСов.

7. Смазки для ШРУС типа трипод

Так как в конструкции триподов применяются игольчатые подшипники, для смазки таких шарниров применяются специализированные мягкие смазки консистенции NLGI 1 или NLGI 1.5 без твердых добавок.

Внимание: Смазки с твердыми частицами дисульфида молибдена, типа ШРУС-4 и аналогичные, в триподах применять нельзя.

Как правило, на упаковке смазок для триподов, их применимость указана в явном виде, фразами типа «Tripod Joints», «Для игольчатых подшипников», «Triple Roller Joints», «Для триподов» и т.д. Кроме того, так как наиболее часто триподы применяются во внутренних ШРУС, на упаковке со смазкой может быть явно указано «Inboard», «Inner» и т.д.

Примеры смазок для триподов см. на фото 16-20:

16. Смазка ВМПАвто для триподов.
Zoom17. Смазка GKN Tripod Joint Grease для триподов.
18. Смазка VW G052186A3 для триподов.
19. Смазка SLIPKOTE Polyurea Grease for Tripod-type CV для триподов.
Zoom20. Смазка Honda CV Joint Grease Inboard для триподов.

8. Смазки, требующие дальнейшего уточнения

Есть две смазки, с которыми я лично до конца не определился насчет их применимости в ШРУС.

1) Смазка RedLine CV-2 с красным молибденом. В описании смазки указано, что она может применяться в ШРУС, при этом в составе используется красный (как пишут на форумах, «органический») молибден (Red Moly). В шарнирах какого типа применять эту смазку, мне пока не очень понятно. В высокоскоростных шариковых подшипниках она служит хорошо, я проверил на себе. Возможно, ее можно применять и в триподах.

Уточнение из комментариев: Возможно, в состав этой смазки входит хлорид молибдена — MoCl3 красного цвета.

2) Смазка Ravenol Arctic Tripoid Grease mit MoS2. Смущают две вещи — указано «Tripoid» (не Tripod, а именно Tripoid), плюс в составе смазки указан дисульфид молибдена MoS2. Я бы воздержался от использования ее в триподах до точного выяснения применимости.

ВЫВОДЫ:
1. В ШРУСах используются специализированные смазки, предназначенные именно для шарниров равных угловых скоростей. Обычно, они обозначаются явно, словами «ШРУС» или «CV», хотя бывают и исключения.
2. В связи с высокими нагрузками, смазки для ШРУС должны быть противозадирными и высокотемпературными.
3. В ШРУСах разного типа должны применяться разные смазки, для шариковых шарниров свои, для триподов — свои.
4. Смазки для шариковых ШРУС имеют в своем составе дополнительные противозадирные присадки в виде твердых частиц дисульфида молибдена Mo2S. Консистенция таких смазок обычно NLGI 2.
5. Смазки для триподов должны обеспечивать смазку игольчатых подшипников, поэтому они более мягкие (консистенция NLGI 1 или NLGI 1.5) и не должны содержать в своем составе твердых частиц, таких как MoS2.
6. Наружные ШРУСы чаще всего встречаются шарикового типа, а внутренние — типа трипод, но бывают и исключения. Поэтому, выбирая смазку для ШРУСов, необходимо точно знать, шарниры какого типа применены в данном конкретном случае.

Надеюсь, информация была для вас полезной.

Всем хорошего дня, до связи!

Все фото и видео взяты из сети, для иллюстрации.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *