Kardannyj_Val2 (1)
Warunki automatyczne,  Artykuły,  Urządzenie samochodowe,  Obsługa maszyny

Co to jest wał napędowy: kluczowe cechy

Każdy właściciel samochodu z napędem na wszystkie koła lub napędem na tylne koła prędzej czy później spotka się z awarią wału napędowego. Ten element przekładni podlega dużym obciążeniom, dlatego wymaga częstej konserwacji.

Zastanów się nad specyfiką działania tej części, w której węzłach używa się kardana, jak to jest ustawione, jakie są usterki i jak je serwisować?

Co to jest wał napędowy

Wał Kardana0

Cardan to mechanizm przenoszący obrót ze skrzyni biegów na skrzynię biegów tylnej osi. Zadanie komplikuje fakt, że te dwa mechanizmy znajdują się w różnych płaszczyznach względem siebie. Wszystkie modele samochodów, których tylne koła jadą, są wyposażone w kardany.

Kardan skrzyni biegów jest zainstalowany wzdłuż układu wydechowego samochodu i wygląda jak długa belka biegnąca od skrzyni biegów do tylnej osi. Jest wyposażony w co najmniej dwa złącza poprzeczne (po jednym z każdej strony), a w węzłach z niewielkim przesunięciem osi - jeden.

Podobny bieg zastosowano również w układzie kierowniczym samochodu. Zawias łączy kolumnę kierowniczą z przekładnią kierowniczą znajdującą się w innej płaszczyźnie.

Kardannyj_Val_Rulevogo (1)

W maszynach rolniczych takie urządzenie służy do podłączenia dodatkowego wyposażenia do wału odbioru mocy ciągnika.

Z historii powstania i użytkowania kardana

Jak większość kierowców wie, tylko modele samochodów z napędem na tylne i wszystkie koła są wyposażone w wał napędowy. W przypadku pojazdów z kołami napędowymi na przednie koła ta część przekładni po prostu nie jest potrzebna. W takim przypadku moment obrotowy przenoszony jest bezpośrednio ze skrzyni biegów na przednie koła. W tym celu skrzynia biegów ma główny bieg, a także dyferencjał (o tym, dlaczego jest potrzebny w samochodzie i jak to działa, jest oddzielna szczegółowa recenzja).

Po raz pierwszy świat dowiedział się o zasadzie transmisji kardana od włoskiego matematyka, inżyniera i doktora Girolamo Cardano w XVI wieku. Urządzenie nazwane jego imieniem weszło do użytku pod koniec XIX wieku. Jednym z pierwszych projektantów samochodów, który wykorzystał tę technologię, był Louis Renault.

Samochody Renault wyposażone w napęd Cardana otrzymały wydajniejszą skrzynię biegów. Wyeliminował spadki momentu obrotowego w procesie przenoszenia go na tylne koła, gdy pojazd wjeżdżał na niestabilną drogę. Dzięki tej modyfikacji skrzynie biegów samochodów stały się bardziej miękkie podczas jazdy (bez szarpania).

Przez dziesięciolecia modernizacji pojazdów zasada przekładni kardana pozostała nienaruszona. Jeśli chodzi o konstrukcję takiej skrzyni biegów, w zależności od modelu samochodu może ona bardzo różnić się od jej odpowiedników.

Urządzenie wału napędowego

Kardanny_Val (1)

Następujące elementy są zawarte w mechanizmie kardana.

1. Wał środkowy. Wykonany jest z pustej stalowej rury. Pustka jest niezbędna do ułatwienia budowy. Po jednej stronie rury znajdują się wewnętrzne lub zewnętrzne szczeliny. Są zobowiązani do zainstalowania widelca przesuwnego. Widelec zawiasowy jest przyspawany po drugiej stronie rury.

2. Wał pośredni. W wielosektorowych modyfikacjach kardana stosuje się jeden lub więcej z tych elementów. Są one instalowane w samochodach z napędem na tylne koła, aby wyeliminować wibracje występujące, gdy długa rura obraca się z dużą prędkością. Po obu stronach zamocowane są na nich widelce zawiasów. W samochodach sportowych zainstalowane są jednoczęściowe wały napędowe.

Kardannyj_Val1 (1)

3. Crossspiece. Jest to element zawiasu z końcówkami, wewnątrz którego znajduje się łożysko igiełkowe. Część jest instalowana w oczach wideł. Przenosi obrót z widelca napędowego na napędzany. Dodatkowo zapewniają swobodny obrót dwóch wałów, których kąt nie przekracza 20 stopni. W przypadku większej różnicy instalowana jest inna sekcja pośrednia.

Krestowina1 (1)

4. Łożysko zaburtowe. Jest zamontowany w dodatkowym mocowaniu sekcyjnym. Ta część naprawia i stabilizuje obrót wału pośredniego. Liczba tych łożysk jest identyczna z liczbą sekcji pośrednich.

Podwiesnoj (1)

5. Przesuwny widelec. Jest włożony do centralnego wału. Gdy samochód jest w ruchu, odległość między mostkiem a skrzynią biegów stale się zmienia z powodu amortyzatorów. Jeśli mocno przymocujesz rurę, przy pierwszym uderzeniu będziesz musiał zmienić jakiś węzeł (ten, który będzie najsłabszy). Może to być przerwa w montażu wału lub uszkodzenie części mostka. Przesuwny widelec jest wyposażony w szczeliny. W zależności od modyfikacji jest on albo wkładany do środkowego wału (w nim wykonane są odpowiednie rowki), albo noszony na rurze. Szczeliny i rowki są potrzebne, aby rura obracała zawias.

Skolzjaschaja_Vilka (1)

6. Widelce zawiasowe. Łączą środkowy wał z pośrednim. Kołnierz wtykowy ma podobny kształt, tyle że jest zainstalowany w miejscu zamocowania całego mechanizmu z przodu do skrzyni biegów, a z tyłu do skrzyni biegów mostu.

Vilka_Sharnira (1)

7. Sprzęgło elastyczne. Ta część łagodzi wstrząs uniwersalnego stawu, gdy jest on przesuwany podczas jazdy. Jest on instalowany między kołnierzem wału wyjściowego skrzynki a kołnierzem wtykowym centralnego wału kardana.

Elastichnaja_Mufta (1)

Jaką funkcję to wykonuje?

Głównym celem tego mechanizmu jest przekazywanie ruchów obrotowych na osiach znajdujących się w różnych płaszczyznach. Skrzynia biegów znajduje się wyżej niż tylna oś samochodu. Jeśli zainstalujesz prostą belkę, z powodu przemieszczenia osi, albo sama się łamie, albo rozbija węzły skrzynki i mostu.

Kardannyj_Val6 (1)

Innym powodem, dla którego to urządzenie jest konieczne, jest mobilność tylnej osi maszyny. Jest przymocowany do amortyzatorów, które poruszają się w górę i w dół podczas jazdy. W takim przypadku odległość między skrzynią a tylnym biegiem stale się zmienia. Przesuwny widelec kompensuje takie różnice bez utraty momentu obrotowego.

Rodzaje układów napędowych

Zasadniczo większość kierowców kojarzy koncepcję przekładni Cardana z działaniem przekładni napędu na tylne koła. W rzeczywistości jest on używany nie tylko w tym węźle automatycznym. Sterowanie i niektóre inne mechanizmy łączące się z sąsiednimi pod różnymi kątami działają na podobnej zasadzie.

Istnieją 4 rodzaje przekładni:

  1. asynchroniczny;
  2. synchroniczny;
  3. elastyczna połowa;
  4. półkartanowy twardy.

Najbardziej znany rodzaj przekładni Kardana jest asynchroniczny. Główna aplikacja jest w transmisji. Nazywa się to również przekładnią z zawiasem o nierównych prędkościach kątowych. Taki mechanizm składa się z dwóch wideł, które są połączone krzyżem pod kątem prostym. Końcówki z łożyskiem igiełkowym umożliwiają płynne przesuwanie poprzeczki zgodnie z pozycją samych wideł.

Asynchronnaja_Peredacha (1)

Ten zawias ma jedną cechę. Przenosi nierówny wskaźnik momentu obrotowego. Oznacza to, że prędkość obrotowa połączonych wałków jest okresowo różna (dla pełnego obrotu wałek wtórny wyprzedza się dwa razy i dwa razy pozostaje w tyle za głównym). Aby zrekompensować tę różnicę, stosuje się inny zawias (po przeciwnej stronie rury).

Jak działa transmisja asynchroniczna pokazano na filmie:

Działanie wału napędowego. Wał napędowy.

Synchroniczna przekładnia jest wyposażona w przegub o stałej prędkości. Właściciele samochodów z napędem na przednie koła znają to urządzenie. Złącze o stałej prędkości łączy mechanizm różnicowy z piasta koła przedniego. Czasami są one wyposażone w przekładnie droższych samochodów z napędem na cztery koła. W porównaniu do poprzedniego typu synchroniczna transmisja jest mniej głośna, ale droższa w utrzymaniu. SHRUS zapewnia taką samą prędkość obrotową dwóch wałków o kącie nachylenia do 20 stopni.

Szruś (1)

Elastyczna przekładnia półkardanowa przeznaczona jest do obracania dwóch wałów, których kąt nie przekracza 12 stopni.

We współczesnym przemyśle motoryzacyjnym rzadko stosuje się sztywną przekładnię półkartanową. Zawias przenosi w nim moment obrotowy, gdy kąt nachylenia wału jest przesunięty do dwóch procent.

Istnieje również sprzęt kardana do użytku wewnątrz i na zewnątrz. Różnią się tym, że kardany pierwszego typu są umieszczane w rurze i częściej składają się z jednego zawiasu (stosowanego w ciężarówkach)

Sprawdzanie stanu wału napędowego

Sprawdź kardan w następujących przypadkach:

  • podczas przyspieszania pojawia się dodatkowy hałas;
  • wyciek oleju pojawił się w pobliżu punktu kontrolnego;
  • pukać podczas zmiany biegów;
  • przy prędkości zwiększone wibracje przenoszone są na ciało.

Diagnostyka musi być przeprowadzona przez podniesienie samochodu na windzie lub za pomocą podnośników (aby dowiedzieć się, jak wybrać odpowiednią modyfikację, patrz osobny artykuł) Ważne jest, aby koła napędowe mogły się swobodnie obracać.

Jack (1)

Oto węzły do ​​sprawdzenia.

  • Mount. Pośrednie połączenia wspornika i kołnierza należy dokręcić śrubą z podkładką zabezpieczającą. Jeśli go brakuje, nakrętka poluzowuje się, powodując luz i nadmierne wibracje.
  • Elastyczne połączenie. Często zawodzi, ponieważ część gumowa kompensuje przesunięcia osiowe, promieniowe i kątowe łączonych części. Możesz sprawdzić awarię, powoli obracając wałek centralny (w kierunku obrotu i odwrotnie). Gumowa część sprzęgła nie może być rozdarta ani poluzowana w miejscu zamocowania śrub.
  • Przesuwny widelec. Swobodny ruch boczny w tym zespole pojawia się z powodu naturalnego zużycia połączenia wielowypustowego. Jeśli spróbujesz obrócić wał i sprzęgło w przeciwnym kierunku, a jednocześnie występuje niewielki luz między widelcem a wałem, ten zespół należy wymienić.
  • Podobną procedurę przeprowadza się z zawiasami. Duży śrubokręt jest włożony między oczy wideł. Pełni rolę dźwigni, za pomocą której próbują obracać wałek w jednym lub drugim kierunku. Jeśli podczas kołysania obserwuje się luz, krzyż należy wymienić.
  • Łożysko zaburtowe. Jego sprawność można sprawdzić, chwytając jedną ręką wał przed sobą, a drugą - za nim i potrząsając nim w różnych kierunkach. W takim przypadku podpora pośrednia musi być mocno zamocowana. Jeśli luz jest zauważalny w łożysku, problem rozwiązuje się przez jego wymianę.
  • Równoważenie Wykonywane jest, jeśli diagnoza nie ujawnia żadnych usterek. Ta procedura jest wykonywana na specjalnym stojaku.

Oto kolejne wideo, które pokazuje, jak sprawdzić gimbal:

Podejrzane dźwięki w obszarze przegubu uniwersalnego, wibracji itp.

Serwis wału napędowego

Zgodnie z zaleceniami producentów kardan jest serwisowany po 5 tysiącach kilometrów. W takim przypadku konieczne jest sprawdzenie elastycznego połączenia i poprzeczek. W razie potrzeby części zużywające się są wymieniane na nowe. Prowadnice wideł przesuwnych są smarowane.

diagnostyka wału kardana1 (1)

Jeśli kardan z serwisowanymi krzyżakami jest zainstalowany w maszynie, należy go również nasmarować. Modyfikacja ta zależy od obecności smaru w uniwersalnych przegubach kardana (otwór do podłączenia strzykawki olejowej).

Awarie wału kardana

Ponieważ ten mechanizm jest w ciągłym ruchu i doświadcza dużych obciążeń, często występują z nim awarie. Oto najczęstsze.

Kardannyj_Val3 (1)
Kardannyj_Val4 (1)
Kardannyj_Val5 (1)

Wyciek oleju

Do smarowania połączeń stosuje się specjalny smar. Zwykle w przypadku przegubów CV, łożysk igiełkowych, przegubów wielowypustowych stosuje się indywidualny smar o pożądanych właściwościach.

Aby brud nie dostał się do wnęki trących lub obracających się elementów, są one zabezpieczone pylnikami, a także uszczelkami olejowymi. Ale w przypadku części znajdujących się pod spodem samochodu ochrona ta jest tylko tymczasowa. Powodem jest to, że pokrowce znajdują się stale w strefie aktywnego agresywnego działania wilgoci, kurzu, a zimą także odczynników chemicznych, którymi rozpryskiwane są drogi.

Co to jest wał napędowy: kluczowe cechy

Jeśli samochód często porusza się po nierównym terenie, istnieje dodatkowe ryzyko uszkodzenia takiej osłony kamieniem lub gałęzią. W wyniku uszkodzenia na obracające się i poruszające się wzdłużnie części zaczyna oddziaływać agresywne środowisko. Ponieważ wał napędowy stale się obraca podczas ruchu pojazdu, smar w nim się nagrzewa, a w miarę zużywania się uszczelek olejowych może wyciekać, co z czasem doprowadzi do awarii tej części przekładni.

Wibracje podczas przyspieszania i pukania w punkcie kontrolnym

Jest to pierwszy objaw, na podstawie którego stwierdza się awarię wału napędowego. Przy niewielkim zużyciu elementów wirujących w całym nadwoziu, rozchodzą się one po całym nadwoziu, w wyniku czego podczas jazdy w aucie pojawia się nieprzyjemne buczenie. To prawda, że ​​w przypadku niektórych modeli samochodów ten efekt akustyczny jest całkowicie naturalnym czynnikiem, który określa obecność wału napędowego w skrzyni biegów. Dotyczy to zwłaszcza niektórych starych samochodów krajowych.

Skrzypienie podczas przyspieszania

Pisk pojawiający się w momencie przyspieszania pojazdu determinuje zużycie poprzeczek. Co więcej, dźwięk ten nie zanika, a wzmacnia się podczas przyspieszania samochodu.

Pisk w tej części jest emitowany przez wałeczki łożysk igiełkowych. Ponieważ są najmniej chronione przed agresywnym działaniem wilgoci, z czasem łożysko traci smarowanie, a igły zaczynają rdzewieć. Gdy samochód przyspiesza, bardzo się nagrzewają, rozszerzają, zaczynają wibrować i mocno skrzypią.

Ze względu na wysoki moment obrotowy poprzeczka poddawana jest dużym obciążeniom. A obroty wału korbowego nie są zsynchronizowane z prędkością obrotową kół samochodu. Dlatego piszczenie może pojawić się niezależnie od prędkości pojazdu.

Problemy z łożyskami zaburtowymi

Jak dowiedzieliśmy się z podtematu dotyczącego konstrukcji wału napędowego, łożysko zaburtowe jest konwencjonalnym łożyskiem z okrągłymi rolkami zamkniętymi w rozecie. Aby zapobiec uszkodzeniu urządzenia z powodu ciągłego narażenia na kurz, wilgoć i brud, rolki są zabezpieczone plastikowymi osłonami, a wewnątrz znajduje się gęsty smar. Samo łożysko jest zamocowane pod spodem samochodu, a przez środkową część przechodzi rura kardana.

Co to jest wał napędowy: kluczowe cechy

Aby zapobiec przenoszeniu wibracji z obracającej się rury na korpus, między bieżnią zewnętrzną a wspornikiem łożyska zamontowana jest gumowa tuleja. Działa jak tłumik, aby zminimalizować efekt akustyczny podczas pracy układu napędowego.

Chociaż łożysko jest uszczelnione i wypełnione smarem, którego nie można w żaden sposób dodać ani wymienić (jest wypełniane w fabryce podczas produkcji części), wnęka między rozetami nie jest uszczelniona. Z tego powodu z biegiem czasu, niezależnie od warunków eksploatacji samochodu, kurz i wilgoć dostają się do wnętrza łożyska. Z tego powodu występuje ubytek między rolkami a obciążoną częścią gniazda.

Ze względu na brak smarowania (starze się i wypłukuje stopniowo) na wałkach łożyskowych może pojawić się rdza. Z biegiem czasu kulka poważnie uszkodzona przez korozję rozpada się, przez co wewnątrz łożyska pojawia się duża ilość obcych cząstek stałych, niszcząc pozostałe elementy części.

Zwykle przy takiej awarii łożyska pojawia się wycie i buczenie. Ten element wymaga wymiany. Pod wpływem wilgoci i agresywnych chemikaliów sprzęgło gumowe starzeje się, traci elastyczność, a następnie kruszy się z powodu ciągłych wibracji. W takim przypadku kierowca usłyszy wyraźne, silne uderzenia przenoszone na karoserię. Nie warto jeździć z taką awarią. Nawet jeśli kierowca jest w stanie znieść duży hałas w kabinie, ze względu na duże przesunięcie, wał napędowy może zostać poważnie uszkodzony. Co więcej, nie można przewidzieć, która z jego części pęknie pierwsza.

Konsekwencje nieprawidłowego działania kardana

Jak już zauważyliśmy, problemy z kardanem są rozpoznawane przede wszystkim po narastającym hałasie i przyzwoitych wibracjach dochodzących do nadwozia podczas jazdy pojazdu.

Jeśli kierowcę wyróżniają żelazne nerwy i niesamowity spokój, to ignorowanie drgań i silnego hałasu spowodowanego zużytym wałkiem napędowym z pewnością doprowadzi do nieprzyjemnych konsekwencji. Najgorsze, co może się przydarzyć, to pęknięcie wałka podczas jazdy. Jest to szczególnie niebezpieczne i zawsze prowadzi do wypadków, gdy wałek pęka z przodu maszyny.

Jeśli podczas jazdy pojawią się oznaki problemów z kardana, kierowca powinien zmniejszyć prędkość i jak najszybciej zatrzymać pojazd. Po wskazaniu miejsca zatrzymania samochodu należy przeprowadzić diagnostykę wizualną samochodu. Oto, na co musisz zwrócić uwagę:

Nie zaleca się samodzielnego demontażu wału ani na drodze (w celu wymiany uszkodzonej części) ani w garażu, jeśli właściciel samochodu nie posiada odpowiednich umiejętności. Naprawie kardana zawsze powinno towarzyszyć jego wyważenie, czego nie można wykonać w warunkach remontu drogi.

Z tych powodów stan tej części transmisji musi być monitorowany. Zaplanowane przeglądy techniczne i w razie potrzeby naprawy są kluczem do prawidłowej i bezpiecznej pracy każdego układu samochodowego i jego zespołów, w tym wału napędowego.

Demontaż i montaż wału napędowego

Kardannyj_Val7 (1)

Jeśli zachodzi potrzeba wymiany mechanizmu Cardana lub naprawy jego zespołu, należy go usunąć. Procedura jest przeprowadzana w następującej kolejności:

Naprawiony lub nowy mechanizm jest zainstalowany w odwrotnej kolejności: zawieszenie, sprzęgło, kołnierze mostka.

W dodatkowym filmie wymieniono kilka innych subtelności związanych z usuwaniem i instalowaniem kardana:

Kardan w samochodzie jest dość odpornym mechanizmem, ale wymaga również okresowej konserwacji. Kierowca musi zwracać uwagę na pojawienie się obcych dźwięków i wibracji. Zignorowanie tych problemów spowoduje uszkodzenie ważnych elementów przekładni.

Znalezienie nowego wału napędowego

Jeśli istnieje potrzeba całkowitej wymiany wału napędowego, znalezienie nowej części jest prostą procedurą. Najważniejsze, że jest na to wystarczająco dużo pieniędzy, ponieważ jest to dość droga część w transmisji niektórych modeli samochodów.

Aby to zrobić, możesz skorzystać z usług automatycznego demontażu. Ale w tym przypadku musisz mieć pewność, że firma sprzedająca używane części jest godna zaufania i nie sprzedaje produktów niskiej jakości. W niektórych miejscowościach są firmy, które odnawiają części podlegające całkowitej wymianie i sprzedają je w przystępnej cenie, ale po krótkim czasie te elementy zawodzą.

O wiele bezpieczniej jest przeszukiwać katalog sklepu internetowego lub w fizycznym punkcie sprzedaży - sklepie z częściami samochodowymi. W takim przypadku musisz wyszukać część zamienną według dokładnych danych samochodu (marka, model, data produkcji itp.). Jeśli niektóre informacje o samochodzie nie są dostępne, wszystkie niezbędne dane można zawsze znaleźć po kodzie VIN. Podaje się, gdzie znajduje się w samochodzie, a także jakie informacje o pojeździe zawiera w osobnym artykule.

Co to jest wał napędowy: kluczowe cechy

Jeśli numer części jest znany (oznaczenie na nim, jeśli nie zniknęło podczas pracy), wówczas można przeprowadzić wyszukiwanie nowego analogu w katalogu, korzystając z tych informacji. W przypadku zakupu komponentów do demontażu, to przed zakupem należy zwrócić uwagę na:

  1. Stan elementów złącznych. Odkształcenia, nawet drobne, powodują, że części nie warto kupować. Dotyczy to zwłaszcza takich wałów Cardana, których konstrukcja nie przewiduje montażu kołnierza;
  2. Stan wałów. Chociaż trudno jest sprawdzić ten parametr wizualnie, nawet niewielkie odkształcenia (w tym brak wyważenia) doprowadzą do silnych drgań wału, a następnie awarii urządzenia;
  3. Stan połączenia splajnowego. Korozja, zadziory, nacięcia i inne uszkodzenia mogą poważnie wpłynąć na działanie układu napędowego;
  4. Stan łożyska zaburtowego, w tym elastyczność części amortyzatora.

Niezależnie od tego, czy gimbal wygląda na sprawny po demontażu, czy nie, należy go pokazać specjaliście. Profesjonalista natychmiast rozpoznaje, czy gimbal jest zrozumiały, czy nie. W przypadku prac naprawczych z tym urządzeniem specjalista będzie mógł stwierdzić, czy konstrukcja została zmontowana prawidłowo.

I jeszcze jeden ważny punkt. Nawet jeśli kupujesz używany produkt, produkty objęte gwarancją (od producenta lub od sprzedawcy) są godne uwagi.

Wideo na ten temat

Na koniec obejrzyj krótki film o tym, co możesz zrobić, aby zapobiec drganiom wału napędowego:

WAŁ NAPĘDOWY NIE MA WIBRACJI !!!

Pytania i odpowiedzi:

Gdzie jest wał napędowy. Wał napędowy to długa belka biegnąca od skrzyni biegów wzdłuż układu wydechowego pojazdu do tylnej osi. Urządzenie wału kardana zawiera wał centralny, krzyże (ich liczba zależy od liczby węzłów między wałami), przesuwne widełki z połączeniem wielowypustowym i łożysko oporowe.

Co to jest gimbal. Pod kardanem rozumie się mechanizm, który przenosi moment obrotowy między wałami, które są ustawione pod kątem względem siebie. W tym celu używany jest krzyż, który łączy dwa wały.

Jeden komentarz

Dodaj komentarz