Самостоятельная замена главной пары, Патриот 2020

Замена главной пары.
Преамбула.
Еще до покупки Сундука-2 я знал его недостатки (с моей точки зрения) по сравнению с Сундуком-1. И для меня(!) пожалуй самый существенный это главная пара с числом 4.625 а не с 4.11. Машина используется как обычный семейный автомобиль, установка колес бОльшего размера не предусматривается (не нужно в принципе) – именно поэтому увеличение тягового усилия с такой парой по сравнению с предыдущей для меня достоинством не является. А недостатки проявились сразу и доставали меня постоянно. Во-первых, первая передача – ни о чем, только тронулся, сразу надо подтыкать вторую (ну или выкручивать мотор до поросячьего визга). Что неудобно. Во-вторых – у меня фактически украли пятую передачу из КПП. Потому как если посчитать полное передаточное число от мотора до колес, то пятая с ГП 4.625 почти в точности совпадает с четвёртой с ГП 4.11. Результат – езда по шоссе раздражает, поскольку на скорости 100км/ч двигатель стал крутиться на 3000об/мин вместо 2600. А это и шум и расход.

Итак, проездив почти полтора года с заводской ГП 4.625, я созрел на замену. Долго думал потому как опасался что после замены мост завоет. Тем не менее я сдался в некий сервис, который считается хорошим. Сервис специализируется на УАЗах, я в нем с Сундуком-1 менял сцепление и ГРМ и работой ребят тогда остался доволен. Называть его не буду – не хочу людям делать ни рекламу, ни антирекламу. Когда сдавался, то специально не покупал никаких запчастей чтобы не возникало трений типа «мы все сделали хорошо, это вы привезли поганые детали». Сервисмены сказали, что они ставят только «заводские» пары и никаких других не признают.
Тут надо сделать лирическое отступление.
Первое – завод УАЗ сейчас не выпускает автомобилей с ГП 4.11, только с 4.625. И уже это настораживает – как бы весь отечественный опыт говорит о том, что если запчасть не используется на заводском конвейере, то качество её может быть не ахти (контроль снижен – в запчасти «и так сойдет»).
Второе. С другой стороны в «интернетах» существует довольно устойчивое мнение, что главные пары альтернативных производителей делают из «сыромятины» и они «не ходят». Исключением из этого являются пары якобы американского производства (MOTIVE GEAR), но цена на них заставляет вздрогнуть.
Третье. В тех же «интернетах» неоднократно натыкался на мнение что нынешние «заводские» пары 4.11 норовят выть и никакими регулировками это не лечится.
Четвертое. Был у меня довольно длинный телефонный разговор с мастером из Гаража4х4. Он насчет главных пар заявил однозначно что нормальных заводских пар сейчас (лето 2022) не найдешь и они ставят клиентам пары от RedBTR.
И от всего этого у меня голова распухла. Но тем не менее я сдался тому, кому сдался и мне поставили якобы «заводские» пары 4.11.
В результате я получил машину с парами 4.11. Ездить с парами 4.11 мне стало гораздо комфортней чем с 4.625 (которые я сдуру не забрал из сервиса. Дурак конечно). Но от судьбы не уйдешь – задний мост завыл. Не сильно, но вполне отчетливо. Передний, кстати, был совершенно тих. Исходные заводские пары 4.625 вели себя прямо наоборот – задний мост был совершенно тихий, а вот передний вполне отчетливо подвывал – и такое поведение меня вполне устраивало, поскольку если отключить передний мост хабами, то он не вертится в режиме 4х2 и, соответственно, звуков не издает. А когда нужен полный привод, то тогда уже, как правило, пофиг какие звуки издает машина – лишь бы выехала.
Повторный приезд в сервис на предмет вытья проблему можно считать не решил. Чего-то они подрегулировали, стало вроде потише, но, тем не менее, звук раздражал. Я, к сожалению, не обладаю способностями и характером «дожимать», посему плюнул и больше к сервису не обращался.
По поводу вытья ремарка. Если почитать все руководства, то там регулярно попадается дежурный текст типа «если мост воет при разгоне двигателем, то надо двигать ведущую шестерню внутрь, если же мост воет при торможении двигателем, то надо двигать ведущую шестерню наружу». Но о том что делать если вытье есть и при разгоне и при торможении – молчок. А у меня было именно так – вытье при разгоне в диапазоне скоростей 50-60км/ч и при торможении движком на скоростях 50-40км/ч.

«Хочешь сделать хорошо – делай сам» — как бы известная фраза. Но я бы её дополнил продолжением – «а если получилось плохо, то сам виноват».
И решил я сам заменить пару в заднем мосту. Этому предшествовала длительная подготовка – в сервисе-то я был в марте, а что-либо с машиной сам я могу делать только летом на даче.
Скажу сразу – далее я не буду повторять описание стандартных процедур при замене пары – руководств полно и повторять их я не вижу смысла. Но на каких-то моментах хочется остановиться.
Для начала стал шерстить инет. И мне очень помогли следующие материалы. Их авторам большой респект.
Первое. Длинный и подробный текст от miha_bazar.Он как бы аккумулирует все, что надо делать.

Второе. ИМХО черезвычайно полезное – цикл статей с разжевыванием многих тонкостей, которых больше я нигде не встречал. Выложены на drive2.ru комрадом UStrannik с общим заголовком "О ремонте мостов".

Потом я попытался из инета выяснить какой из производителей главных пар для УАЗа заслуживает наибольшего доверия. Надо сказать что разброс цен (апрель 2022) доставляет – от 5тыр до 25тыр (последнее – якобы американская от MOTIVE GEAR). Что-либо сильно внятного выяснить не удалось, но я принял решение и купил пару от RedBTR «шлифованную». На момент покупки (апрель 2022) стоила 10500р. Причем ее пришлось «ловить» в продаже – если остальные варианты практически всегда были в наличии у продавцов, то именно этот вариант был далеко не всегда и регулярно заканчивался.

Ни гаража, ни ямы у меня нет. Опыт лежания под машиной есть немалый и ясно было что просто «с земли» подобную процедуру будет делать очень неудобно. На авите были куплены миниэстакады. Вот машина на них.

Высота подъема – 350мм. Не подъемник и не полноразмерная яма, но тем не менее. Сейчас, по окончании работы, я ни секунды не жалею о тратах на это приспособление — без него было бы гораздо неудобнее и труднее.

Поскольку замену пары предполагалось делать на даче, вдали от города, то я постарался закупить по максимуму комплектующие и инструмент, чтобы не пришлось за какой-нибудь фигней ехать пешком в город – это фактически потеря одного рабочего дня для меня.
После вскрытия моста картина пятен зацепления выглядела вот так:

На стороне заднего хода (на вогнутой поверхности зуба) пятно просто идеальное, как рисуют в книжках. На стороне переднего хода пятно находится не посередине, а ближе к наружной части зуба и к вершине зуба (правда нижний край пятна расположен достаточно глубоко и я не представляю как пятно можно было бы засунуть глубже).
Замер индикатором бокового зазора показал его значение примерно 0.5мм

При помощи небольшого зеркала я постарался понять, как расположена ведущая шестерня относительно ведомой.

Видно несколько невразумительно, но у меня есть полное ощущение, что ведущая шестерня несколько утоплена внутрь редуктора. Наружный торец зубьев ведущей шестерни явно выступает за внутренний край зубьев ведомой, а вот торец зуба ведущей шестерни который у подшипника вроде как находится внутри зубьев ведущей шестерни. Заводские же картинки, да и картинки из интернета говорят о том, что зуб ведущей шестерни при правильной установке должен выходить за пределы зуба ведомой шестерни в обе стороны.
Эти фотки – после замены пары пробег примерно в 6000км.

Для замера глубины картера и определения толщины регулировочного кольца (по формулам из заводской мурзилки) нужно приспособление. Чертежи его есть на просторах инета. Фактически это болванка диаметром 50мм с отверстием и два подшипника. У меня не было возможности выточить такую болванку (а попытки найти через инет оказались довольно бесплодными – в большинстве мест просто не хотели связываться с разовой работой или называли цену в 3-5тыр за одну штуку) и я стал думать как бы обойтись приспособой из подручных средств. Коллеги из конфы ИЖ на автору натолкнули на следующую идею (спасибо ПетруВН!) — делаем приспособу из двух небольших подшипников и стержня небольшого диаметра. Примерно так:

Затем на хорошей плоскости (в быту – зеркальное стекло хорошо подходит) измеряем расстояние от опорной плоскости приспособы около отверстия для штангеля до плоскости опоры подшипников (до зеркала).

При измерении катаем приспособу по опорной поверхности подшипников дифференциала до ее максимального углубления в картер. Поскольку подшипники приспособы существенно мельче в диаметре чем диаметр опоры в картере, то такое место довольно легко определяется «на ощупь» — и от этого положения измеряем штангелем глубину посадочного места ведущей шестерни. После чего вносим очевидные коррекции в заводскую формулу (не забыв при этом сначала замерить толщину маслоотражающего кольца, а потом учесть ее в расчетах) и рассчитываем требуемую толщину регулировочного кольца для посадки ведущей шестерни.
Разборка редуктора прошла без особых проблем.
Для удержания фланца моста я использовал грузовую монтажку в которой просверлил два отверстия диаметром 8мм и в них вставил болты с гайками. Размер прямоугольника крепежных отверстий на фланце моста – 50х62мм, я отверстия просверлил на расстоянии 50мм.
Наружные кольца подшипников ведущей шестерни аккуратно выбивал при помощи 2кг кувалдочки и алюминиевого стержня квадратного сечении примерно 15х15мм и длиной около300мм – просто такой был в хозяйстве. Этим же инструментом потом запрессовывал новые кольца в картер. ИМХО то, что стержень был не стальной, а из более мягкого материала считаю существенным для данных процедур. Процесс примерно такой – пару раз ударяешь по одному краю кольца, затем пару раз по противоположному. Это чтобы не перекосить кольцо в его колодце, иначе заклинит. Бить надо не сильно, но молоток должен быть массивный, как мне кажется даже 1кг маловато будет.
После разборки внимательно все осмотрел и пришел к выводу, что подшипники дифференциала менять не надо – после пробега в 30тыкм они были совершенно нормальными. Наружные кольца подшипников дифференциала пометил маркером (левое и правое) чтобы при сборке не перепутать.
Для откручивания ведомой шестерни от дифференциала нужны тиски или какое еще приспособление для фиксации дифференциала — момент там не маленький, плюс там гроверы есть и болты должны быть на фиксаторе резьбы. Шестерня на корпусе сидит с некоторым натягом и сама после откручивания болтов не спрыгивает с корпуса – её приходится аккуратно (через деревяшку) сбивать ударами по кругу. Каталог запасных частей УАЗа говорит что там еще на шестерне крепится пара «крылышек» для разбрызгивания масла – но у меня их не было. История умалчивает – их не было изначально или сервис, который менял мне пару, забыл поставить.

При установке новой ведомой шестерни на корпус дифференциала надо тщательно очистить прилегающие поверхности – недопустимо чтобы между ними попал хоть какой-нибудь мусор. Если попадет, то шестерня встанет с перекосом (пусть и очень маленьким) и отрегулировать зазор потом будет нельзя. Болты, крепящие ведомую шестерню, я заменил. Вместо М12х1.25х22 (номер 350004-П29) я поставил болты М12х1.25х30 (номер 15540433). В магазине надо спрашивать болт шкива колен.вала ВАЗ 2108-1005033. Класс прочности болтов (обоих) 10.9, не менее. После такой замены используется вся глубина резьбы на ведомой шестерне, но конец болта не выходит наружу шестерни. Сначала этими болтами ведомая шестерня «усаживается» на корпус дифференциала, затем болты вывинчиваются, обезжириваются, надевается гровер и резьба покрываются сильным фиксатором резьбы (как правило красный, я использовал IMG414). Затем затягиваются нормированным моментом. Я это делаю в три приема – сначала все болты на треть момента, затем две трети и наконец на полный момент. Дифференциал с ведомой шестерней собран.

Собираем ведущую шестерню. На нее надо надеть маслоотражающее кольцо и насадить до упора внутреннее кольцо (с роликами) большого подшипника (6-7608А). Этот подшипник садится с натягом. Для его «усадки» в качестве оправки подходит отрезок водопроводной трубы в 1.5 дюйма длинной 150мм. Во всяком случае у меня такое подошло – оказалось что 1.5 дюйма номинально это 38мм, но реальная труба имеет внутренний диаметр чуть больше 40мм, что и требуется. Для облегчения посадки я продержал саму шестерню с маслоотражающем кольцом ночь в морозилке холодильника (-18С), а подшипник нагрел до примерно 80С (вода на нем не кипела) промышленным феном (перегревать подшипник нельзя!). После такой подготовки подшипник наделся на шестерню без всякого усилия – я поставил шестерню вертикально и сверху надел подшипник и он просто «упал», после чего я для проформы постучал еще через оправку сверху.

Проделав примерно 10 измерений глубины картера, я получил (после расчетов) требуемую толщину регулировочного кольца в диапазоне 3.45-3.85мм с преобладанием результата в 3.55-3.60мм. Исходное же (после разборки) кольцо имело толщину 3.45мм.
Я заранее закупил полный набор колец от ИЖ-Техно. Это дорого. В комплекте 19 колец с шагом по толщине 0.05мм, а в реальности потребуется только два. Но мне было так проще чем с дачи кататься пешком за 80км за одиночными кольцами. Промер микрометром показал, что указанная на кольцах толщина соответствует истине и она постоянна по всему кольцу.
Существенный момент! Эти кольца несколько шире тех, что стояли у меня. И когда их кладешь на их посадочные места в картере, то есть ощущение что самый наружный край кольца ложится уже за пределами проточенной поверхности картера и кольцо опирается не всей поверхностью, а только самым наружным краем. Дабы избежать этого я снял фаску с наружного края кольца примерно на 0.8-1мм на точиле.

Первым я решил поставить кольцо толщиной 3.60мм. Поставил и аккуратно забил наружное кольцо большого подшипника. В первую итерацию это забивание прошло без проблем, что меня обрадовало. Затем поставил ведущую шестерню («морковку») без распорной втулки и сальника. Заводская инструкция гласит «при новых подшипниках ведущей шестерни гайку затягивать до момента проворачивания шестерни в 1-2Нм». Для контроля этого момента я на АЛИ заранее купил моментный ключ с пределом измерения до 6Нм (меньше не нашел). Причем на али только потому, что у отечественных торговцев ключей с подобным пределом измерения я просто не нашел, по крайней мере по относительно вменяемой цене. Замер с помощью «палки и веревки»(С)Насреддин мне категорически не нравился. В работе это выглядит так

Ключ немного не в фокусе, но очень сложно крутить и одновременно щелкать телефоном. Момент 1.358Нм, запятую просто не видно. Фото сделано именно при прокручивании, в динамике. В реальности цифры прыгают от 1.3 до 1.4Нм при вращении. В момент старта несколько больше.

После установки дифференциала с ведомой шестерней и подборе кольца зазор 0.18 в зацеплении получился при боковом кольце 3.15. При этом «гуляние» бокового зазора по окружности шестерни составило всего 0.02мм, что хорошо. А вот с пятнами контакта получилось не очень хорошо.

А вот с обратным ходом печально. По высоте зуба нормально. Но сильно смещено к внутреннему краю.
Решил поменять боковое кольцо, благо дело это нехитрое. Поставил 3.05. Получил зазор 0.32 и пятна:

Прямой ход. По форме пятна у наружного края ведомой довольно ясно видно что ведущая цепляет ведомую своим краем.

Обратный ход. По сравнению с предыдущим вариантом пятно вроде как незначительно сместилось чуть ближе к середине ширины зуба.
Было принято решение уменьшить толщину кольца у ведущей шестерни. Разобрал редуктор, поставил кольцо и давай усаживать наружное кольцо большого подшипника. А оно отказалось садиться. Заходило примерно на треть своей ширины и мертво упиралось. И провозился я с этим несколько часов. И только тщательное прощупывание посадочного места этого кольца обнаружило там полукольцевую неровность типа волны плавной. Не острого заусенца, а именно плавной волны, словно бульдозером в песке нагребли. Волна эта была аккуратно снята дремелем с кольцом из шкурки на резиновом бочонке – стандартный для дремеля инструмент. Именно таким как бы мягким инструментом, не камнем наждачным. Я побоялся, что камнем напахаешь неровностей, работать-то приходится фактически на ощупь.
В конце концов я поставил-таки кольцо 3.50 под ведущую шестерню, кольцо 3.15 под подшипник дифференциала. Зазор в зацеплении получился 0.33. Фотки пятна:

Прямой ход. Почти не отличается от Фото 12

Задний ход. Пятно немного сместилось к центру зуба, во всяком случае площадь зацепления заметно больше.
Для уменьшения зазора поставил боковое кольцо 3.20, получил зазор 0.28.
Затем поставил кольцо 3.30 и ожидал получить зазор в 0.23мм. Но не получил. И вот почему. Заводская мурзилка говорит что при подборе бокового кольца не обязательно создавать преднатяг в подшипниках дифференциала, а достаточно затянуть регулировочное кольцо до беззазорного соприкосновения кольца подшипников и регулировочного кольца. Это оказалось враньем. Во-первых, сам момент выбора всех зазоров при закручивании регулировочного кольца очень невнятен по увеличению усилия закручивания, и, во-вторых, проконтролировать его визуально тоже нельзя – все закрыто бугелем крепления подшипника. Поэтому поставив кольцо 3.30 я решил впервые создать требуемый преднатяг в подшипниках дифференциала. Согласно заводской мурзилке это делается по увеличению момента прокручивания ведущей шестерни на 0.21-0.42Нм и, в отличие от момента прокручивания ведущей шестерни, не оговаривается это увеличение для новых или походивших подшипников дифференциала. Что кажется неправильным. Я затянул подшипники диффа так, чтобы момент увеличился на 0.2-0.25Нм, подшипники как-никак у меня были оставлены походившие уже. В скобках замечу, что я очень плохо представляю себе подобную измерительную процедуру без нормального измерительного инструмента, при помощи «палки и веревки»(С) Насреддин. Ну то есть при помощи безмена и рычага.
Короче – после установки кольца в 3.30 и создания преднатяга в подшипниках диффа я получил зазор в зацеплении в те же 0.28 что было с кольцом в 3.20 и без преднатяга. Так что UStrannik тут был прав! Категорически прав в том, что замеры зазоров надо проводить только после создания нужных преднатягов в подшипниках.
И только поставив кольцо в 3.40 и сделав преднатяг подшипников диффа, я получил зазор в зацеплении 0.18мм. Пятна контакта при этом:

На этом результате я успокоился. В том смысле что выдохся и решил оставить вот так вот. Хотя по-хорошему надо было бы попробовать поставить под ведущую шестерню кольцо в 3.40. Но трах, который у меня был при посадке наружного кольца подшипника, совершенно не располагал к этому действию, плюс у меня кончался отпуск и просто не оставалось времени.
ИМХО по результатам работы. Как показал мой опыт при замене главной пары в уже ранее отрегулированном редукторе, измерение глубины картера редуктора делать не очень нужно, соответственно и приспособа не нужна. Прав был USrannik, ох прав! Прав в том что именно при замене главной пары первой итерацией надо поставить кольцо той же толщины, что уже было установлено в картере при старой паре. Такое ощущение, что главной причиной необходимости подбора толщины кольца является разброс глубины картера моста, все остальные размеры выдерживаются достаточно точно.

Конечный мой результат получился половинчатый. В том смысле что «пение» редуктора при скоростях 40-60км/час очень сильно ослабло, но не ушло полностью. Но, по крайней мере, оно сейчас не мешает слушать приемник :-)). Для справки – масло в редуктор я залил 75W90 GL-5 от Лукойла. Проверка нагрева редуктора после часового пробега по трассе показала, что редуктор горячий, рука его почти не терпит, но вода на нем не шипит.