Шкворень

Шкворень — стержень поворотного шарнира, который используется в подвеске передних колес  ряда автомобилей. Как правило, шкворни используются в конструкции подвески заднеприводных автомобилей, оснащенных рулевым управлением на базе червячного редуктора, например, в Волге ГАЗ-24. Деталь активно применялась в конструкции автомобилей на заре автомобилестроения, так как перекочевала из подвески конных экипажей. Во эпоху транспортных средств на конной тяге «шкворнем», или «шворнем» назывался массивный толстый стержень, которым к раме или кузову экипажа присоединялся передок. В конструкции подвески экипажа шкворень использовался один, так как выполнял функцию рулевой системы весь передок с неподвижными относительно друг друга колесами. В конструкции автомобиля, за счет отсутствия передней оси, жестко связывающей передние колеса, количество шкворней в подвеске увеличилось. Шкворень с вертикальной осью сохранился в конструкции "подвески" железнодорожных вагонов и тепловозов, где при помощи шкворней соединяются так называемые "тележки", то есть группы колес на общей раме, обладающей ограниченной подвижностью относительно рамы вагона.

Конструкция и особенности шкворня

В конструкции автомобилей раннего периода шкворни в подвеске были, практически, безальтернативной деталью, так как шаровые опоры на тот момент еще не были изобретены. Классический шкворень представляет собой ось из закалённой стали, вставленную в обойму с вставленными или впрессованными  роликовыми или игольчатыми подшипниками. Шкворень может быть расположен как в строго вертикальном положении, так и с откланенем от вертикали. Соединяемые элементы, например, поворотный кулак (крепящийся к подрамнику), снабжен проушинами с отверстиями, через которые и продевается шкворень. Таким образом, проушины на подрамнике и поворотном кулаке оказываются на одной вращающейся оси.

Позже, особенно после перехода на передний привод и появления подвески на основе стоек Макферсон функция поворота перешла к ним, а функцию опорных элементов взяли на себя шаровые опоры. Тем не менее, название "шкворень" до сих пор используется для обозначения повортоной оси колеса. Исчезновение шкворней из конструкции подвески легковых автомобилей началось приблизительно в 50-е годы. Шаровые опоры, конструкция которых предусматривает ограниченную подвижность элементов друг относительно друга, как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости, делает их гораздо более практичными детялями. Дело в том, что шкворень по сравнению с шаровой опорой - гораздо более жесткое соединение, и при работе подвески на сжатие и отбой начинает постепенно разрушаться, что с шаровыми опорами происходит гораздо менее интенсивно.

Достоинства и недостатки шкворней

Основная сложность, заложенная в шкворень конструктивно, - удерживание смазки внутри узла. Шкворни конструктивно не могут быть герметичными, так как обеспечить постоянное прилегание уплотняющего кожуха к вращающемуся гладкому стальному стержню невозможно. Шаровые опоры, состоящие из сферической опорной части с отверстием в верхней части легко набить смазкой, которую, к тому же, удерживает надетый на ось шарнира пыльник. Шкворень же нуждается в постоянной смазке, которая удерживается в нужных местах лишь в течение ограниченного времени. Для обеспечения обоймы шкворней нередко снабжают пресс-масленками, позволяющими шприцевать конструкцию густым маслом наподобие литола. Тем не менее, даже густое масло постепенно исчезает из места сочленения подвижных деталей, поэтому узел нуждается в регулярном техобслуживании.

Несмотря на распространение практичных шаровых опор шкворни не исчезли из конструкции автомобилей, и прежде всего, из подвески грузовиков, пикапов, и спецтехники. Дело в том, что, несмотря на необходимость в регулярном шприцевании, шкворень остается единственным типом соединения, хорошо переносящим большие нагрузки и тяжелые дорожные условия. Шаровая опора, обладающая похожей прочностью, была бы слишком массивной и тяжелой, поэтому в конструкции подвески "настоящих" внедорожников, в работающих  на пределе возможностей спорткарах и тому подобных автомобилях сохраняются шкворневые соединения, а в зависимой передней подвеске на основе цельной балки моста обойтись без шкворней нельзя с конструктивной точки зрения. К достоинствам шкворней следует, помимо прочности, является ремонтопригодность. Центральный стержень из закаленной стали ломается только от сверхнагрузок, и замене подлежат, в основном, уплотнительные элементы и направляющие втулки. Продаются они, как правило, ремкомплектом и стоят недорого.