Мартовское обострение. Поговорим о смазке ступичных.

К сожалению, я понял что разжевывание — не в коня корм. Впустую трачу время своей жизни. Длинные посты не могут даже дочитать, не то что понять. В комментариях одно коронное, да убойное "ты не умничай, ты конкретную суперсмазку назови, и чтобы 10 рублев в базарный день". Поэтому, лирики будет мало.

Итак, ступичные. Современные ступичные бывают существенно технологичнее, чем ступичные време ВАЗ и зачастую не требуют точной подстройки натяга. Расплата за это — их неразборность и невозможность заменить отдельно подшипник.

Например NSK выделяет у себя в номенклатуре три типа хабов, два из которых еще может различаться в зависимости от того, на ведущее он колесо или ведомое, и с типом посадки — с вращением по наружнему кольцу или по внутреннему. Обратите внимание, что классические Хаб1 и для ведущих и для ведомых колес реализованы одинаково, т.к. по сути тип вращения по кольцу определяется ступицей куда он ставится.

Вариант Хаб2 и Хаб3, более сложные, идут по сути в комплекте с ступицей и поэтому реализовываются в разном конструктиве.
Обозначения для ступичных типа Хаб1 у НСК — BWD для шарикоподшипниковых, и KWD для конических.
Так что если на вашу машину есть вариант ступичного от НСК и там есть KWD в названии, то это не КожноWенерологическийDиспансер, а лишь означает что на эту ось в вашей машине идут самые простые ступичные подшипники (конические).
На Кайрон например на зад идет 45KWD07.

Посмотрим на Хаб2. Обратите внимание, что вариант с вращением по наружному кольцу (т.е. ступица насажена на наружнее кольцо подшипника) применяется только для ведомых колес. А по внутреннему — и вариант с ведущими и с ведомыми.
Маркировка — BWK для шариковых и KWH для конических.

Хаб 3 — для ведомых есть вариант и по внутреннему кольцу и по наружному. А вот для ведущих — только вариант по внутреннему. Короче аналогично Хаб2.

Маркировка BWKH для шариков, и… собственно Хаб3 только на шариковых и реализуется.

Для чего нужны эти целых три типа хабов и чем они отличаются от простой ручной установки двух однорядных подшипников.

Грубо говоря, весь процесс эволюции обусловлен стремлением убрать из зоны ответственности механиков процедуру настройки преднатяга, смазывания и установки уплотнений (видимо готовятся к пришествию роботов или просто не доверяют квалификации), и упрощению правильного монтажа датчиков ABS.
Посмотрите на картинке, как расползается от типа к типу голубая заливка зоны ответственности NSK- тонкие полосы подшипников в простой ступице и практически все тело ступицы в варианте Хаб3.

Посмотрим более подробно табличку с делением по параметрам (простая ступица с двумя подшипниками вообще в нее даже не попала).

Видно что Хаб3 со всех сторон хороши (разве что по цене не особо) — что не удивительно, если их производит гранд промышленности, у которого нормальный металл, прецезионная сборка и качественная смазка

(и про смазку от FAG)

Посмотрим расчеты срока жизни ступичного и от чего они зависят.
Собственно, невооруженным глазом видно, что увеличение размера колеса относительно штатного даже при отсутствии выраженных динамических нагрузок (при линейной эксплуатации) напрямую влияет на реакцию грунта (высота центра тяжести в числителе формулы). Причем не только на вертикальную реакцию, но и на горизонтальную, которая проявляет себя при каждом повороте, а при движении по пересеченке — при каждом переваливании машины по рыхлому/тягучему грунту.

Итог — радиальная нагрузка на внутреннюю обойму при установке колес большего диаметра растет. А она и так самая уязвимая в ступице.

Правда в формуле есть еще колея в числителе. Соответственно, увеличивая колею (отрицательным вылетом) мы можем сократить величины реакции грунта. Но в этом случае у нас растут значения в числителе радиальной нагрузки

В общем, конкретные расчеты может провести каждый сам, но если мы посмотрим дальнейшие расчеты срока службы подшипника, мы сможем постепенно начать понимать, почему для ходимости ступичного подшипника зло:

1) увеличение размера и массы колеса относительно штатных (масса колеса играет существенную роль только в динамических нагрузках типа ударов о препятствия и преодолении ям на скорости).
2) увеличение жесткости пружин подвески (то самое динамическое влияние ям, когда у нас получается не столько упругое воздействие внутренней обоймы на внешнюю, а неупругое)
3) увеличение веса и загруженности машины, с проекцией на первые два пункта.
4) вынос колеса проставками или дисками с нерасчетным вылетом (отрицательным).
5) перегрев из-за злоупотребления тормозами или по причине смазки

Относительно применяемой смазки зло проявляется в:

1) Недостаточной вязкости — рост регулярного, эксплуатационного износа подшипников из-за разрывов масляной пленки.
2) Недостаточной критической нагрузки смазки и нагрузки сварки — рост отказа подшипников из-за ситуативного износа — появления засечек и задиров при ударах на маленькой скорости вращения.
3) Перегрев подшипника в результате применения слишком вязкой смазки
4) Стремительное сокращение срока службы из-за перегрева при злоупотреблении торможениями или пункт 3
5) нарушение структуры смазки в результате возрастного старения и/или проникновения жидкости
6) слабая устойчивость к фреттингу
7) эксплуатация при температурах ниже границы применимости смазки (вращение по замерзшей).

Посмотрим на это более внимательно и на примерах.

Оригинальные заводские подшипники, особенно типа Хаб2 или Хаб3 могут пройти не одну сотню тысяч километров. Те же подшипники которые ставятся взамен, особенно от комплектовщиков или откровенных китайцев (в плохом смысле этого слова), зачастую не выхаживают и 5 тысяч километров. Но при этом есть и примеры когда подшипник типа Фебест выхаживает 35тык и больше. И не сильно больше на другой такой же машине выхаживает оригинальный подшипник. В чем же секрет?

Как я уже не раз говорил, есть прямая взаимосвязь между вязкостью базового масла в смазке (или вязкости масла+полимерного загустителя) и появлением масляной пленки между деталями приводящей к гидродинамическому трению с минимальным износом.

Ровно также как на водных лыжах, чтобы стать "на воду" нужна либо лыжа побольше, либо чтобы катер набрал скорость, для подшипника нужны либо большая вязкость смазки, либо большая скорость вращения. К сожалению, у ступичных подшипников судьба достаточно тяжелая — они должны приемлемо функционировать и при скоростях близких к нулю оборотов, и на скоростях в сотни и тысячи оборотов. На деле это означает, что закладывание смазки всегда паллиативно — либо наша смазка очень вязкая и хорошо защищает подшипник на малых оборотах, но на высоких оборотах перегревается и создает повышенное сопротивление качению, либо наша смазка маловязкая, и отлично себя ведет на оборотах, но при нагрузках на околонулевой скорости вызывает повышенный износ подшипника вплоть до задиров.

Самое удивительное и печальное, что с параметром "нагрузка сваривания" такая же паллиативная петрушка. Увеличение этого параметра как правило достигается добавлением EP-присадок. Но эти присадки не фея Элли, они работают зачастую за счет химического воздействия на поверхности, фосфатируя их например и делая микроны внешнего слоя менее связными и более "стираемыми". Соответственно, при сильном воздействии вместо того чтобы шарики, обоймы и втулки "сварились" вырвав у друг друга куски и создав заусенцы, они просто снимут у друг друга этот "отEPешенный" слой. Да, подшипник не умрет после удара. Но его линейная эксплуатация будет сокращена по времени из-за повышенного в ряде случаев износа поверхности (отсюда, кстати, и проистекает настойчивая рекомендация не применять EP-смазки, например в подшипниках электромоторов, работающих с постоянной скоростью и постояным усилием. Гасить там "внезапные" нагрузки не надо, а вот ускоренная выработка из-за EP-присадок совсем не нужна).

Итак, производителю машины (и подшипников) приходится решать простое уравнение — в какую сторону делать перекос. И естественно, как правило, выбирается самый очевидный и простой путь — расчет делается на общечеловеческую эксплуатацию, особенно на текущий момент, когда бездорожьем считают легкую грунтовку.
Это значит, что и подшипники ступиц и применяемая в них смазка рассчитана на максимально продолжительную эксплуатацию (полимочевина в качестве загустителя) легкового автомобиля на стандартных колесах по асфальтированным дорогам с скоростью вращения около 1000-1500 оборотов (а откуда взялось вот это станет понятно далее) в средних климатических условиях. На все остальные случае производитель закладывает только некоторый запас по нагрузочной способности подшипника, и уповает на то, что при старте с места температура подшипника мала, а значит вязкость велика (тоже посмотрим).

Соответственно, каждый раз, когда мы ставим бОльшую резину, меняем вылет, дополнительно загружаем машину, перегреваем ступицы, двигаемся по пересеченной местности с небольшой скоростью мы ускоренно разрушаем наш ступичный подшипник. И не забываем, чем больше колесо, тем меньше оно делает оборотов для прохождения того-же расстояния (и тем тоньше масляная пленка). Как бы пустячок, но влиять может.
Вот уже и ответ, почему у некоторых Кайронов заводские передние ступичные ходят по 240 тысяч, а у некоторых вылетают не доживая и до 100 тык.

Еще раз — самый благоприятный сценарий для ступичного (я капитан очевидность) — равноускоренное движение по шоссе с хорошим асфальтом на скорости 90-110 км/ч в умеренную погоду :)

Далее — как ни удивительно, но по моей логике, двигаться про тряскому ямному грейдеру лучше на значительной скорости (ну за исключением наличия глубоких ям) и на подспущенных колесах. В этом случае масляная пленка достаточно толстая, подспущенная резина гасит часть колебаний. А медленное и неторопливое переползание на накаченных колесах дает постоянные знакопеременные нагрузки на подшипник, работающий в условиях граничного (а не гидродинамическогог) трения.

Вообще, конечно, если бы у нас у всех были пересмазываемые подшипники, самым лучшим было бы пересмазывание их под каждые изменившиеся условия, но… увы.

Посмотрим же, что закладывают производители ступичных. Наиболее доступны данные от NSK и NTN
Например, это у NSK:
RareMax AF-1 (Куодо Йоши, полимочевина, минералка)
6459 Grease N ( Шелл, полимочевина, минералка)
Pyronoc Universal N-6C (Ниссеки мицубиши, полимочевина, минералка)
HB-1 (Куодо Йоши, полимочевина, минералка)
Ronex MP (Ексон МОбил, литиевое мыло, минералка)

Каг! Здесь нет бестселлера всех времен Мобил XHP222 и Кастрол ЛМХ! :)

Что закладывает NTN — Тот же Pyronoc Universal N-6C и RareMax.
Посмотрим, кстати, что это за смазки и на чем делают акцент эти производители смазок (и что соответственно привлекает производителей ступиц)

Raremax AF-1 — минералка, загуститель полимочевина. Обратите внимание, производитель даже не пишет вязкость при 40градусах, фокус на вязкости при разогретой рабочей температуре 100градусов (9,3сст) — именно так производитель ступиц может оценить сопротивление вращению которое будет оказывать смазка в рабочем режиме и наихудшее влияние на толщину масляной пленки. Также, в фокусе потери на испарение, оксилительная стабильность, рабочая стабильность смазки (механическая), расчет утечек, предотвращение коррозии в подшипнике и параметры фреттинга. Ну и "низкотемпературный" момент при титульных -20градусах.

Да, никаких замахов на Сибирь, простая минералка с весьма скромным температурным диапазоном снизу. И множество параметров, характеризующих долгоиграемость смазки.
Ничего в этом духе вы не найдете в TDS к "универсальным" смазкам афтермаркета, своим возлюбленным ЛМКС и "синьке" — потому что их и не закладывают "на срок службы сравнимый со сроком службы узла".
Отдельно надо подумать, почему -20. Во первых, тут надо учесть, что -20 у Куодо Йоши даже рядом не валялись с -20 синьки или других подобных смазок. Хотя и там и там явно минералка, но здесь видимо вязкость при 40 градусах 100-110, а не 220 как у синьки и ее клонов. Кроме того, указанный момент при -20 просто микроскопический, т.е. ступица при -20 должна проворачиваться легким толчком руки.
Также, видимо, производитель по внутренним резонам (возможно результатам тестов) считает что даже при -30 или -40 ступичный узел так быстро прогревается, что ничего страшного для него не произойдет. Тем не менее, очевидно, что при температуре ниже -40 такая смазка будет изрядно "тормозить" движение.

Заглянем в паспорт Pyronoc Universal N6C.

Как под копирку, минеральная основа, полимочевинный загуститель, механическая стабильность, испаряемость, окисляемость, фреттинг. Вязкость 10,7 (чуть более вязкая). От -30 до 150.

В общем, все как я выше и писал — не закладывается никаких идей на скачки сайгаками по кочкам, а закладывается максимально продолжительная эксплуатация по ровному асфальту. Даже значение сварки не указывается. Потому что узел стандартный.

Что закладывает FAG — в частности для грузовых машин (там понятное дело, обороты колес поменьше из-за скоростей и размеров, а нагрузка больше, соответственно, больше и кинематическая вязкость)
FAG Arcanol Load 150 (Ли-комплекс, вязкость 150/?, температуры от -20)
Shell Retinax LX II (заменена в номенклатуре, но была Ли-комплекс 180/16 вязкость, -15/150)
Renolit LX-NHU 2 (Ли-комплекс, полсинтетика, -30+160)
Картина схожа, только чуть выше вязкость, вместо полимочевины литийкомплекс (недолюбливает фаг или коммерческий транспорт предполагается лучше и чаще обслуживается), и те же несущественные нижние температуры.

Koyo куда как менее открыт в своих документах, и там в разделе ступицы типа хаб можно почерпнуть только такую картинку:

Как видите, та же самая история с полимочевиной на минералке, но с хорошим антифреттингом, большой продолжительностью жизни, и низкотемпературным моментом страгивания, но температурами от -30 до +150.

Забавно, рядом выложен еще один PDFв довесок — видно самоновейшее дополнение чтобы хорошо выглядеть — дескать могут быть еще и синтетические основы с большей температурной градацией. И Звездочек там не везде больше чем у полимочевины на минералке(!)

Небольшая ремарка, почему все крутится вокруг вязкости 9-11 сст при 100гр.
Если мы посмотрим два графика ниже, мы увидим, что в районе 1000-1500 оборотов подшипника и температуры 60-80гр при размере ступичного подшипника именно такая вязкость и нужна, чтобы иметь гидродинамическое движение на масляном клине. Отсюда, кстати, проистекает и рекомендация — не стоит сворачивать на разбитую дорогу с медленным движением сразу после скоростного отжига по шоссе или спуска с серпантина. Разогретая до 100+ смазка в ступичных при 100-200 оборотах подшипника в минуту совершенно не дает нужной масляной пленки, трение граничное, износ большой, уязвимость к ударным нагрузкам повышенная. Следует остановиться, дать ступицам остыть до 40 градусов и уже тогда, с ставшей более вязкой смазкой приступать к преодолению медленных и ударных препятствий.

Вот такие вот пряники и абрикосы. Да, я обещал сказать за китайские ступицы. Ну понятно, самое главное — это повезло или нет со сборкой. Потому что незначительные отклонения в натяге по докам того же NSK сокращает пробег подшипника НА ПОРЯДКИ.

Если в целом со ступицей повезло, и она не люфтит сразу после выезда из сервиса, далее вступает в действие "нагрузочный запас". Все уже давно привыкли, кто никакого сказочного ресурса 90х в деталях больше нет, все просчитано на компьютере и даже производитель оригинала четко, а не щедро отмеряет допустимый ресурс. Так вот, в китайских ступицах, запас еще меньше. И смазка похуже. Соответственно, малейшее отклонение в размерах колес, вылетах, нагрузках на малых скоростях — и масляная пленка пробита, посредственная сталь задрана и ступица стремительно деградирует.

Тут надо четко понимать — есть четкая граница нагрузки. До нее китайская ступица может прослужить десятки тысяч километров, просто потому что вращение в основном гидродинамическое, металл изнашивается только на переходных режимахх, смазка не перегревается. Стоит один или два раза перейти эту границу, нагрузив ступицу вне расчетного "шоссе средней скоростью без перегревов" — и китайская ступица может стремительно залюфтить. Оригинал же, какое-то время будет терпеть такие перегибы — хотя и его ресурс сократится.

Подытожим, какую смазку надо смотреть в ступичные (если вдруг мы решили их пересмазать спустя много лет службы и у нас есть техническая к этому способность).

Если у нас простая легковая машина для шоссе и хороших дорог — нужно смотреть смазку с вязкостью при 100 градусах -9,10, 11 сст, консистенции 2, загуститель желательно полимочевина, температурный диапазон не менее до 150, нижняя граница от -30 и ниже (средняя полоса РФ). Если вязкость при 100гр не указана, то ориентироваться на вязкость при 40гр в районе 100-120сст (минеральная основа), 90-110 (синтетическая основа).

Если у нас машина, которая носит колеса не по размеру, быстро по шоссе ездит редко, зато часто с небольшими скоростями любит попрыгать по кочкам и камням, смотрим смазку с вязкостью при 100градусах 12,13,14 сст, консистенции 2, загуститель желательно полимочевина, если нарушены уплотнения подшипника — сульфонат кальция, температурный диапазон не менее до 150, нижняя граница от -30 и ниже (средняя полоса РФ). Если вязкость при 100гр не указана, то следует ориентироваться на вязкость при 40гр в районе 120-160 минеральная основа, 110-150 — синтетическая. Можно и обратить внимание на нагрузку сваривания и решить для себя, готовы ли вы применить конскую дозу EP-присадок со всеми вытекающими относительно общего ресурса, чтобы защитить свой ступичный подшипник от "пробоя".

Вопросы и ответы.

В: Я запихал везде Mobil XHP222 и в ус не дую. Как вам моя ориентация?
О: Технически, применение смазки с такой вязкость регламентировано компанией Скания в ступичных тягачей и грузовиков. Для легкового автомобиля ничего хорошего в этом нет, но если не гонять, подшипник может поработать ценой большего расхода топлива и бОльшего износа в морозы ниже -30.

В: Я взял и добавил в свою ступицу через отверстие ABS любимого литола/кастрола/… Правда я молодец?
О: Как видите, множество производителей применяют в ступицах смазку с полимочевинным загустителем, который химически несовместим с другими загустителями. Если вам не повезло, то вы изрядно сократили срок службы своей ступицы. Если уж охота пуще неволи, следует полностью промыть ступичный подшипник (прокачать), и заложить смазку в пустой.

В: Я заложил в ступичный Литол24. А что, мой дед так делали прадед, на телеге.
О: Литол24, да на литиевом мыле — один из неудачных вариантов. В силу своей слабо стабильности он быстро деградирует, в силу невысокой максимальной температуры — коксуется, в силу невысокой вязкости — плохо защищает подшипник, в силу плохой нагрузки сварки тоже плохо защищает подшипник и легко вымывается. Если ваш подшипник (и ваш график) позволяют пересмазывать его каждые 5-10 тысяч КМ и вы ездите как пенсионер, ну… "сэкономьте" на спичках.

В: Мне подогнали совейский Циатим, я его заложил в ступицу и круче всех, потому что в СССР это было только для крутых самолетов
О: Практически все Циатимы имеют низкую несущую способность, и слишком низкую вязкость, а их нижний температурный предел по ГОСТ существенно занижен относительно замеров по Кеттерниху (прокачиваемость западных смазок). Если вы используете машину только в арктическую Зиму — воспросов нет. Иначе летом у вас вязкость смазки при рабочей температуре будет 4-5сст с быстро нарастающим износом.

В: Стоит ли пересмазывать новую "китайскую" ступицу?
О: Если это производитель третьего звена, резон в пересмазывании есть. Хорошая афтермаркетная смазка, ценой либо ущерба в температурной составляющей, либо денежной может кратно увеличить ходимость ступицы при линейной эксплуатации. Но опять же, при соблюдении правила "никаких нерасчетных нагрузок". Даже хорошая смазка из пластилина не сделает отличный металл.

В: Я крутой, заложил крутую Redline CV-2 в ступицы, теперь они у меня вечные.
О: Хотя CV-2 и хорошая для афтермаркета смазка и подходит по параметрам в узел, следует иметь в виду, что она заточена под гоночное использование. Вопрос применимости органического молибдена в ступице при резких нагрузках для меня не очевиден. Опять же, китайский хаб не станет автоматически пуленепробиваемым

В: Ты достал, заумными своими высказываниями, ботан чтоле. Чо как — конкретнее чо сказать пацанам, какую смазку закладывать, розовую, желтую или синюю
О: —

В: Так нужно ли менять галимую минералку производителей на нормальную синтетику. Вопрос из Якутии.
О: Если машина у вас эксплуатируется в морозы ниже 30 градусов на постоянной основе и нет теплого гаража, то правильнее будет вообще на зиму заменять смазку в ступице на маловязкую, наподобие вышеупомянутого Циатима(но не циатима) на синтетической основе. Тогда у вас в любой мороз практически сразу после старта вязкость в узле будет близка к оптимальной (грубо говоря, при -40 узел не будет разогреваться выше 40гр вместо 100гр, и соответственно, хорошо себя покажет смазка с вязкостью 15-25сст при 40гр).
Если возможности пересмазывать узел нет, то класть синтетику обычной вязкости, и смириться с тем, что все равно при сильных морозах ступицы будут "туговаты" (но хоть вообще крутиться будут без особого износа).

В: А мне все советуют Castrol LMX. Как быть?
О: идея заклалывать в ступичные этот кастрюль пошла из ранних времен. В 2006 году он имел вязкость 170/13.5, что допустимо для тяжелых автомобилей, хотя и не оптимальный выбор.
На текущий момент кастрол лмх комплексфетт имеет вязкость 200/14. Это вязковато, зато указано вполне приличное значение истечения при -30. Если ничего лучшего под рукой нет, можно применить и его.

На этом все.
Дома не сидим!

Лайки, хаски и бульдоги ждут вашего нажатия )
Репосты и подписки всегда доступны
Если есть какие-то адекватные вопросы, а не "а чо взять тыкни носом" — пишите в комментариях

А еще можно почитать про:
Синее масло на хлеб
Прибалтийский заплыв. Прибалтика в одном флаконе
Поездку по Кольскому
Кавказ и Крым
Поездку к Бермамыту и окрестностям
Немного снега и воды. Прокатка к Гремячьему Ключу.
Поездка на лосиную ферму в Сумароково
Радужные водопады
Заонежье. Красота русской северной истории
Эксперименты с смазыванием крепежа
Биткоин и его падение
Смазки и замазки
Про зарплаты
Про фонари и фонарики