Автомобильные пластичные смазки

Раздел: Автомобили

Пластичные смазки применяют в самых различных узлах автомобилей, работающих в условиях трения качения и скольжения. Это подшипники качения ступиц колес, водяного насоса, первичного вала коробки передач, карданных шарниров, подшипники скольжения шарниров подвески и рулевого управления, пары трения скольжения вспомогательного оборудования кузова и кабины: замки дверей, подъемники стекол, стеклоочистители и т. д. Эксплуатация каждого узла имеет свои особенности, которыми определяются специфические требования к смазочному мате риалу.

1.1. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ УЗЛОВ ТРЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ. СМАЗЫВАЕМЫХ ПЛАСТИЧНЫМИ СМАЗКАМИ

Подшипники ступиц колес. Наибольшее количество подшипников качения, смазываемых пластичными смазками, применяется в ступицах колес автомобилей. На их долю приходится до 40%, а на долю агрегатов двигателя и вспомогательного оборудования только 15% от общего числа подшипников, используемых на автомобилях. Остальные подшипники устанавливаются в агрегатах трансмиссии и смазываются маслами.

В настоящее время наиболее широкое распространение п ступицах колес, автомобилей получили однорядные ради- ально-упорные роликовые, реже — шариковые подшипники. В течение длительного времени конструкция ступиц колес автомобилей оставалась практически неизменной, однако в конце 70-х годов фирмой RIV-SKF («РИВ-СКФ») была разработана принципиально новая конструкция, которая обеспечивает повышение надежности подшипникового узла ступицы колеса [68]. Эта конструкция, получившая название двухфланцевой, в окончательном варианте является третьим поколением в развитии конструкции ступиц. На  2 показана эволюция этого узла от ступицы с обычными роликовыми подшипниками до двухфланцевой конструкции На  3 показана двухфланцевая ступица переднего ведущего колеса автомобиля l:ial I'ancla (ФИАТ «Панда» модели 1980 г.). Эта ступица состоит из двух корпусных деталей — фланцев с желобами 1, 2, образующими внутренние и наружные поверхности качения, двух рядов шаров 3 и двух сальников 4, 5. Таким образом, роликовые конические или однорядные шариковые подшипники, традиционно применяющиеся в этих узлах.

Спроектированный первоначально специально для легкового автомобиля «Панда» новый тип подшипникового узла с несменяемой смазкой благодаря прогрессивному техническому решению нашел широкое применение на легковых автомобилях ведущих европейских фирм Фольксваген, Ситроен, Пежо и др.

Разработка фирмой SNR (СНР) подшипников типа Twin Line («Твин Лайн») явилась следующим этапом в развитии конструкции ступиц колес [65]. Характерная особенность подшипника этого типа заключается в том, что он фактически является подшипниковым узлом, причем роль ступицы колеса выполняет наружная обойма. Разработаны два типа герметизированных двухрядных шариковых подшипников ( 4,а,б) и двухрядный роликовый подшипник с общим для обоих рядов роликов сепаратором. В одной из модификаций шарикового подшипника предусмотрены отверстия в наружной обойме для крепления непосредственно к ней обода колеса с помощью болтов ( 4,а). В шариковых подшипниках этого типа смазка не заменяется и не пополняется в течение всего срока их службы. Эти подшипники предназначены для легковых

автомобилей, в которых до их разработки применялись двухфланцевые конструкции ступицы колеса, т. е. для европейских автомобилей малого класса. На более тяжелых легковых автомобилях и некоторых грузовых применяют двухрядный роликовый конический подшипник типа «Твин Лайн». Сам подшипник не имеет уплотнений, однако предусмотрена герметизация подшипникового узла, а также возможность пополнения его смазкой.

Подшипники типа «Твин Лайн» по сравнению с двух- фланцевыми узлами дают дополнительные преимущества е точки зрения конструкционных характеристик автомобиля, еще более облегчают сборку и эксплуатацию.

Условия работы этих узлов ( 1) в зависимости от конструкции и условий эксплуатации могут предъявлять повышенные требования к качеству смазок по сравнению с другими подшипниковыми узлами.

Долговечность смазок в подшипниках ступиц колес в значительной степени зависит от условий эксплуатации и прежде всего от температурного режима узла и наличия ударных и вибрационных нагрузок. Динамические нагрузки на подшипники ступиц колес достаточно велики, но не они являются определяющими при подборе пластичных смазок, так как все антифрикционные смазки достаточно хорошо им противостоят. Более важную роль играет рабочая температура, которая зависит от типа автомобиля, конструкции тормозов, условий эксплуатации, регулировки подшипников и т. д. Современные автомобили, прежде всего легковые, характеризуются высокими динамическими показателями. Они оборудуются высокоэффективными дисковыми тормозами, которые являются мощными источниками тепла. Применение тормоза такого типа значительно расширяет эксплуатационные возможности автомобиля, но ужесточает условия работы смазок в подшипниках ступиц колес главным образом из-за нагрева их до высоких температур.

Значительно больший нагрев деталей дискового тормоза и ступицы колеса, расположенной в непосредственной близости от него, по сравнению с нагревом деталей колодочного тормоза объясняется значительно меньшей рабочей поверхностью торможения в паре диск — поршень по сравнению с парой колодка — барабан. Так, температура подшипников ступиц автомобилей старых типов обычно превышала температуру окружающего воздуха всего на 20...50 °С, т. е. достигала 40...90 "С, и только в тяжелых условиях работы иногда превышала 100 "С, а на автомобилях с дисковыми тормозами температура постоянно выше 100 °С и часто достигает 150 °С [62]. Этот факт свидетельствует о необходимости, с одной стороны, проведения работ по улучшению качества применяемых антифрикционных смазок (и первую очередь — их противопзнос- ных свойств п стабильности), а с другой стороны — необходимости увеличения надежности подшипниковых уз- |лов автомобилей.

Недостаточная эффективность смазок при работе в ступицах колес в наиболее тяжелых случаях проявляется в вытекании их из узла вследствие недостаточной устойчивости к температурному и механическому воздействию или приводит к высыханию смазки. Результатом в обоих случаях является преждевременный выход подшипников из строя. Наиболее типичными причинами выхода из строя подшипников ступиц при нормальной работе являются выкрашивание дорожек качения, роликов или шариков, реже наблюдаются сколы роликов из-за ударных нагрузок. Хотя контактные напряжения па телах качения роликовых и шариковых подшипников невелики и редко превышают 450.. 550 МПа, они сильно зависят от предварительного натяга и от его уменьшения в процессе эксплуатации из-за износа цапф и элементов подвески.