Kardannyj_Val2 (1)
Automatické výrazy,  články,  Auto zariadenie,  Obsluha strojov

Čo je to kardanový hriadeľ: kľúčové vlastnosti

Každý majiteľ automobilu s pohonom všetkých kolies alebo zadných kolies skôr či neskôr čelí poruche kardanového hriadeľa. Tento prvok prevodovky je vystavený veľkému namáhaniu, a preto vyžaduje častú údržbu.

Zvážte, aká je zvláštnosť práce tejto časti, v ktorých uzloch sa kardan používa, ako funguje, aké sú poruchy a ako ich udržiavať?

Čo je to hnací hriadeľ

Kardanový hriadeľ 0

Kardan je mechanizmus, ktorý prenáša rotáciu z prevodovky na prevodovku zadnej nápravy. Úlohu komplikuje skutočnosť, že tieto dva mechanizmy sú umiestnené v rôznych rovinách vo vzťahu k sebe navzájom. Všetky modely automobilov so zadnými kolesami sú vybavené kardanovými hriadeľmi.

Kardan prevodovky je inštalovaný pozdĺž výfukového systému vozidla a vyzerá ako dlhý lúč od prevodovky po zadnú nápravu. Je vybavený najmenej dvoma kĺbmi v tvare kríža (jeden na každej strane) a v uzloch s malým posunom osí - jedným.

Podobná prevodovka sa používa aj v systéme riadenia automobilu. Záves spája stĺpik riadenia s posunutým prevodom riadenia.

Kardannyj_Val_Rulevogo (1)

V poľnohospodárskych strojoch sa takéto zariadenie používa na pripojenie prídavného zariadenia k vývodovému hriadeľu traktora.

Z histórie vzniku a použitia kardanu

Ako väčšina motoristov vie, kĺbovým hriadeľom sú vybavené iba modely automobilov s pohonom zadných a všetkých kolies. U vozidiel s pohonom predných kolies nie je táto časť prevodovky jednoducho potrebná. V takom prípade sa krútiaci moment prenáša priamo z prevodovky na predné kolesá. Na tento účel má prevodovka hlavný prevodový stupeň, ako aj diferenciál (o tom, prečo je to vo vozidle potrebné a ako funguje, tam je samostatná podrobná kontrola).

Prvýkrát sa svet dozvedel o princípe kardanového prenosu od talianskeho matematika, inžiniera a lekára Girolama Cardana v 16. storočí. Po ňom pomenované zariadenie sa začalo používať na konci 19. storočia. Jedným z prvých vývojárov automobilov, ktorý využil túto technológiu, bol Louis Renault.

Automobily Renault vybavené kardanovým pohonom dostali účinnejšiu prevodovku. Eliminovalo poklesy krútiaceho momentu v procese jeho prenosu na zadné kolesá, keď sa vozidlo dostalo na nestabilnú cestu. Vďaka tejto úprave sa prevody automobilov počas jazdy zmäkčovali (bez trhania).

Počas desaťročí modernizácie vozidiel zostal princíp kardanového prenosu nedotknutý. Pokiaľ ide o dizajn takejto prevodovky, môže sa v závislosti od modelu automobilu veľmi líšiť od jej príbuzných náprotivkov.

Zariadenie vrtuľového hriadeľa

Kardanny_Val (1)

Kardanový mechanizmus obsahuje nasledujúce prvky.

1. Stredový hriadeľ. Je vyrobená z dutej oceľovej rúrky. Prázdnota je nevyhnutná na uľahčenie konštrukcie. Na jednej strane potrubia sú vnútorné alebo vonkajšie drážky. Sú povinní nainštalovať posuvnú vidlicu. Na druhej strane rúry je zvarená pántová vidlica.

2. Medziľahlý hriadeľ. Pri viacdielnych kardanových modifikáciách sa používa jeden alebo viac z týchto prvkov. Inštalujú sa do automobilov s pohonom zadných kolies, aby sa eliminovali vibrácie, ktoré vznikajú pri otáčaní dlhej rúry vysokou rýchlosťou. Na oboch stranách sú na nich pripevnené pevné vidlice závesu. V športových automobiloch sú inštalované kardany s jedným profilom.

Kardannyj_Val1 (1)

3. Priečnik. Jedná sa o kĺbový prvok s výstupkami, vo vnútri ktorého je umiestnené ihlové ložisko. Časť je inštalovaná do očí vidlice. Prenáša rotáciu z hnacej vidlice na hnanú vidlicu. Ďalej poskytujú nerušené otáčanie dvoch hriadeľov, ktorých uhol sklonu nepresahuje 20 stupňov. V prípade väčšieho rozdielu nainštalujte ďalšiu strednú časť.

Krestovina1 (1)

4. Závesné ložisko. Je namontovaný v dodatočnej časti montáže. Táto časť fixuje a stabilizuje otáčanie medzihriadeľa. Počet týchto ložísk je zhodný s počtom medziľahlých častí.

Pozastavené (1)

5. Posuvná vidlica. Je vložený do stredového hriadeľa. Keď sa vozidlo pohybuje, vzdialenosť medzi nápravou a prevodovkou sa neustále mení v dôsledku činnosti tlmičov. Ak potrubie pevne zafixujete, pri prvom údere budete musieť zmeniť nejaký uzol (ten, ktorý bude najslabší). Môže to byť prerušenie upevnenia hriadeľa alebo zlyhanie častí mosta. Posuvná vidlica je štrbinová. Podľa modifikácie sa buď zasunie do stredového hriadeľa (v jeho vnútri sú vytvorené zodpovedajúce drážky), alebo sa dá na hornú časť potrubia. Na to, aby rúrka mohla otáčať pántom, sú potrebné drážky a drážky.

Skolzjaschaja_Vilka (1)

6. Vidlice závesu. Spájajú centrálny hriadeľ s medzihriadeľom. Prírubová vidlica má podobný tvar, iba je namontovaná na mieste, kde je celý mechanizmus pripevnený k prednej časti prevodovky, a zozadu k prevodovke nápravy.

Vilka_Sharnira (1)

7. Elastická spojka. Tento detail zmierňuje nárazy kardanového kĺbu, keď je počas jazdy posunutý. Inštaluje sa medzi prírubu výstupného hriadeľa skrinky a vidlicovú prírubu stredového hriadeľa kardanového kĺbu.

Elasticnaja_Mufta (1)

Akú funkciu plní?

Hlavnou úlohou tohto mechanizmu je prenos rotačných pohybov na osi umiestnené v rôznych rovinách. Prevodovka je umiestnená vyššie ako zadná náprava vozidla. Ak inštalujete priamy nosník, v dôsledku posunu osí sa buď sám zlomí, alebo zlomí uzly skrinky a mosta.

Kardannyj_Val6 (1)

Ďalším dôvodom, prečo je toto zariadenie potrebné, je mobilita zadnej nápravy stroja. Je namontovaný na tlmičoch, ktoré sa pri jazde pohybujú hore a dole. Zároveň sa neustále mení vzdialenosť medzi skriňou a zadnou prevodovkou. Posuvná vidlica kompenzuje takéto výkyvy bez straty krútiaceho momentu.

Typy kardanového prenosu

Väčšina motoristov si v podstate spája pojem kardanová prevodovka s prevádzkou prevodovky automobilov s pohonom zadných kolies. V skutočnosti sa používa nielen v tomto automatickom uzle. Na podobnom princípe funguje aj riadenie a niektoré ďalšie mechanizmy, ktoré sú susedné spojené v rôznych uhloch.

Existujú 4 typy prevodov:

  1. asynchrónny;
  2. synchrónny;
  3. polokardanový pružný;
  4. polokardan tvrdo.

Najznámejší typ kardanového prenosu je asynchrónny. Hlavná aplikácia je v prevodovke. Nazýva sa tiež prevodový stupeň s pántom nerovnakej uhlovej rýchlosti. Takýto mechanizmus sa skladá z dvoch vidlíc, ktoré sú spojené krížom v pravom uhle. Špičky ihlových ložísk umožňujú hladký pohyb kríža tak, aby zodpovedal polohe samotných vidlíc.

Asynchronnaja_Peredacha (1)

Tento pánt má jednu vlastnosť. Prenáša nerovnomerne namerané hodnoty krútiaceho momentu. To znamená, že rýchlosť otáčania pripojených hriadeľov sa pravidelne líši (pre úplnú otáčku sekundárny hriadeľ predbieha a dvakrát zaostáva za hlavným hriadeľom). Na vyrovnanie tohto rozdielu sa používa iný spoj (na opačnej strane potrubia).

Ako funguje asynchrónny prenos je zobrazené na videu:

Prevádzka kĺbového hriadeľa. Pracovný kĺbový hriadeľ.

Synchrónny prevod je vybavený kĺbom s konštantnou rýchlosťou. Majitelia vozidiel s pohonom predných kolies sú s týmto zariadením oboznámení. Spoj s konštantnou rýchlosťou spája diferenciál s náboj predného kolesa... Niekedy sú vybavené prevodovkami drahších automobilov s pohonom všetkých kolies. V porovnaní s predchádzajúcim typom je synchrónny prenos menej hlučný, ale jeho údržba je nákladnejšia. Kĺbový kĺb poskytuje rovnakú rýchlosť otáčania dvoch hriadeľov s uhlom sklonu až 20 stupňov.

Shrusy (1)

Pružné polokardanové koleso je určené na otáčanie dvoch hriadeľov, ktorých uhol sklonu nepresahuje 12 stupňov.

V modernom automobilovom priemysle sa tuhé polokardanové disky používajú zriedka. V ňom záves prenáša krútiaci moment, keď je uhol sklonu hriadeľov posunutý až o dve percentá.

K dispozícii je tiež uzavretý a otvorený typ kardanového prenosu. Líšia sa tým, že kardany prvého typu sú umiestnené v potrubí a často pozostávajú z jedného závesu (používaný v nákladných vozidlách)

Kontrola stavu kĺbového hriadeľa

Kardan by sa mal skontrolovať v nasledujúcich prípadoch:

  • počas pretaktovania sa objaví ďalší hluk;
  • v blízkosti kontrolného bodu došlo k úniku oleja;
  • klepanie pri zapnutí prevodového stupňa;
  • pri rýchlosti dochádza k zvýšeniu vibrácií prenášaných na telo.

Diagnostiku je potrebné vykonať zdvihnutím vozidla na výťahu alebo pomocou zdvihákov (ako zvoliť vhodnú úpravu, viď samostatný článok). Je dôležité, aby sa hnacie kolesá mohli voľne otáčať.

Jack (1)

Tu sú uzly na kontrolu.

  • Zapínanie. Medziľahlá podpera a prírubové spoje musia byť utiahnuté poistnou skrutkou. Ak nie, matica sa povolí, čo vedie k vôle a nadmerným vibráciám.
  • Elastická spojka. Často zlyháva, pretože gumová časť kompenzuje axiálne, radiálne a uhlové posuny spájaných častí. Poruchu môžete skontrolovať pomalým otáčaním centrálneho hriadeľa (v smere otáčania a naopak). Gumová časť spojky nesmie byť v mieste pripevnenia skrutky roztrhnutá alebo voľná.
  • Posuvná vidlica. V tejto jednotke sa objaví voľný bočný pohyb v dôsledku prirodzeného opotrebenia spoja s drážkami. Ak sa pokúsite otočiť hriadeľ a spojku do protismeru a medzi vidlicou a hriadeľom je mierna vôľa, musí sa táto jednotka vymeniť.
  • Podobný postup sa vykonáva s pántmi. Medzi oči vidlíc je vložený veľký skrutkovač. Hrá rolu páky, pomocou ktorej sa snažia otočiť hriadeľom v jednom alebo druhom smere. Ak počas kývania spozorujete vôľu, musí sa kríž vymeniť.
  • Závesné ložisko. Jeho prevádzkyschopnosť sa dá skontrolovať tak, že jednou rukou vezmete hriadeľ pred seba a druhou ho pretrepete rôznymi smermi. V takom prípade musí byť stredná podpera pevne zafixovaná. Ak je v ložisku znateľná vôľa, problém sa vyrieši jeho výmenou.
  • Vyvažovanie. Vykonáva sa, ak diagnostika neodhalila žiadne poruchy. Tento postup sa vykonáva na špeciálnom stojane.

Tu je ďalšie video, ktoré ukazuje, ako skontrolovať kardanový záves:

Podozrivé zvuky v oblasti výkyvov, vibrácie atď.

Služba kardanového hriadeľa

Podľa odporúčaní výrobcov sa kardanový servis vykonáva po 5 tisíc kilometroch. V takom prípade je potrebné skontrolovať pružnú spojku a kríže. V prípade potreby vymeňte opotrebované diely za nové. Drážky vidlice sú mazané.

diagnostika kardanového hriadeľa1 (1)

Ak má stroj kardan s prevádzkyschopnými priečkami, je tiež potrebné ich namazať. Takáto úprava je daná prítomnosťou mazacieho lisu v kardanových priečkoch (otvor na pripojenie olejovej striekačky).

Poruchy kĺbového hriadeľa

Pretože je tento mechanizmus v neustálom pohybe a je vystavený ťažkým nákladom, sú jeho poruchy pomerne časté. Tu sú najbežnejšie.

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

Únik ropy

Na mazanie kĺbov sa používa špeciálne mazivo. Zvyčajne sa na kĺby CV, ihlové ložiská, drážkové kĺby používa individuálne mazivo, ktoré má požadované vlastnosti.

Aby sa nečistoty nedostali do dutiny odierajúcich alebo rotujúcich prvkov, sú chránené prašníkmi, rovnako ako olejovými tesneniami. V prípade častí umiestnených pod spodnou časťou vozidla je táto ochrana iba dočasná. Dôvodom je, že ochranné kryty sú neustále v zóne aktívneho agresívneho pôsobenia vlhkosti, prachu a v zime aj chemických reagencií, ktoré sú sypané na cestu.

Čo je to kardanový hriadeľ: kľúčové vlastnosti

Ak sa auto často pohybuje po nerovnom teréne, existuje ďalšie riziko poškodenia takejto ochrany kameňom alebo konárom. V dôsledku poškodenia začne na rotujúce a pozdĺžne sa pohybujúce časti pôsobiť agresívne prostredie. Pretože počas pohybu vozidla sa kĺbový hriadeľ neustále otáča, mazivo sa v ňom zahrieva a pri opotrebovaní olejových tesnení môže unikať, čo nakoniec povedie k poruche tejto časti prevodovky.

Vibrácie počas akcelerácie a klepania na kontrolnom bode

Toto je prvý príznak, podľa ktorého sa zisťuje funkčná porucha kĺbového hriadeľa. Pri miernom opotrebovaní rotujúcich prvkov po celom tele sa rozšírili po celom tele, následkom čoho je počas jazdy v aute nepríjemný hukot. Je pravda, že pre niektoré modely automobilov je tento akustický efekt úplne prirodzeným faktorom, ktorým sa určuje prítomnosť kĺbového hriadeľa v prevodovke. Platí to najmä pre niektoré staré domáce vozidlá.

Prasknutie počas akcelerácie

Škrípanie, ktoré sa objaví v okamihu zrýchlenia vozidla, určuje opotrebenie priečok. Tento zvuk navyše nezmizne, ale skôr sa zosilní počas akcelerácie automobilu.

Škrípanie v tejto časti vyžarujú valčeky ihlového ložiska. Pretože sú najmenej chránené pred agresívnymi účinkami vlhkosti, ložisko časom stráca mazanie a ihly začnú hrdzavieť. Keď auto akceleruje, veľmi sa zahreje, roztiahne sa, začne vibrovať a začne silno škrípať.

Vďaka veľkému krútiacemu momentu je priečnik vystavený veľkému zaťaženiu. A otáčky kľukového hriadeľa nie sú synchrónne s rýchlosťou otáčania kolies automobilu. Preto sa môže objaviť škrípanie bez ohľadu na rýchlosť vozidla.

Problémy s prívesným ložiskom

Ako sme sa dozvedeli z podtémy týkajúcej sa konštrukcie kĺbového hriadeľa, prívesné ložisko je konvenčné ložisko s guľatými valčekmi uzavretými v ružici. Aby sa zabránilo rozbitiu zariadenia v dôsledku neustáleho pôsobenia prachu, vlhkosti a nečistôt, sú valčeky chránené plastovými krytmi a vo vnútri je hrubý tuk. Samotné ložisko je upevnené pod spodnou časťou automobilu a centrálnou časťou prechádza kardanové potrubie.

Čo je to kardanový hriadeľ: kľúčové vlastnosti

Aby sa zabránilo prenosu vibrácií z rotujúcej trubice na telo, je medzi vonkajšou drážkou a montážnou konzolou ložiska namontovaná gumová manžeta. Pôsobí ako tlmič minimalizujúci akustický efekt počas prevádzky hnacej sústavy.

Aj keď je ložisko utesnené a naplnené mazivom, ktoré nie je možné nijako doplniť alebo vymeniť (je naplnené v továrni počas výroby dielu), dutina medzi rozetami nie je utesnená. Z tohto dôvodu sa za akýchkoľvek podmienok s časom automobil dostane do ložiska prach a vlhkosť. Z tohto dôvodu dochádza k vyčerpaniu medzi valcami a zaťaženou časťou zásuvky.

Z dôvodu nedostatočného mazania (postupne starne a vymyje sa) sa môže na valcoch ložísk objaviť hrdza. V priebehu času sa guľka, ktorá bola vážne poškodená koróziou, rozpadne, v dôsledku čoho sa vo vnútri ložiska objaví veľké množstvo cudzích pevných častíc, ktoré zničia ďalšie prvky časti.

Spravidla sa pri takomto zlyhaní ložiska objaví zavýjanie a hučanie. Tento prvok vyžaduje výmenu. Vplyvom vlhkosti a agresívnych chemikálií gumová spojka starne, stráca svoju pružnosť a následne sa rozpadá v dôsledku neustálych vibrácií. V takom prípade bude vodič počuť zreteľne silné údery prenášané na telo. S takýmto rozpadom sa neoplatí jazdiť. Aj keď je vodič ochotný v kabíne zniesť veľký hluk, môže dôjsť v dôsledku veľkého posunutia k výraznému poškodeniu kĺbového hriadeľa. Navyše nie je možné predvídať, ktoré z jeho častí sa zlomia ako prvé.

Dôsledky nesprávnej činnosti kardanu

Ako sme si už všimli, problémy s kardanom poznáme predovšetkým podľa zvyšujúceho sa hluku a slušných vibrácií prichádzajúcich k telu počas jazdy.

Ak sa vodič vyznačuje železnými nervami a neuveriteľným pokojom, potom ignorovanie vibrácií a silného hluku v dôsledku opotrebovaného kĺbového hriadeľa určite spôsobí nepríjemné následky. Najhoršie, čo sa môže stať, je zlomenie hriadeľa počas jazdy. To je obzvlášť nebezpečné a vždy vedie k nehodám, keď sa hriadeľ zlomí v prednej časti stroja.

Ak sa počas jazdy objavia príznaky problémov s kardanom, vodič by mal znížiť rýchlosť a zastaviť vozidlo čo najskôr. Po vyznačení miesta, kde sa vozidlo zastavilo, je potrebné vykonať vizuálnu diagnostiku vozidla. Tu je potrebné venovať pozornosť:

Neodporúča sa demontovať hriadeľ svojpomocne, a to buď na ceste (aby ste vymenili zlomený diel), alebo v garáži, ak vlastník vozidla nemá príslušné schopnosti. Opravu kardanu by malo vždy sprevádzať jej vyváženie, ktoré sa v podmienkach opravy cesty nedá vykonať.

Z týchto dôvodov musí byť monitorovaný stav tejto časti prenosu. Plánovaná technická prehliadka a v prípade potreby opravy sú kľúčom k správnej a bezpečnej prevádzke každého systému automobilu a jeho jednotiek, vrátane kĺbového hriadeľa.

Demontáž a inštalácia kĺbového hriadeľa

Kardannyj_Val7 (1)

Ak bude potrebné vymeniť kardanový mechanizmus alebo opraviť jeho jednotku, bude potrebné ho demontovať. Postup sa vykonáva v nasledujúcom poradí:

Opravený alebo nový mechanizmus je inštalovaný v opačnom poradí: zavesenie, spojka, príruby mosta.

Dodatočné video spomína ďalšie jemnosti odstránenia a inštalácie kardanového závesu:

Kardan v aute je dosť odolný mechanizmus, ale vyžaduje tiež pravidelnú údržbu. Vodič musí byť pozorný voči vonkajším zvukom a vibráciám. Ignorovanie týchto problémov povedie k poškodeniu dôležitých komponentov prevodovky.

Nájdenie nového kĺbového hriadeľa

Ak je nutná úplná výmena kĺbového hriadeľa, nájdenie nového dielu je jednoduchý postup. Hlavná vec je, že je na ňu dostatok peňazí, pretože to je dosť drahá súčasť prevodovky niektorých modelov automobilov.

Môžete to urobiť pomocou služieb automatickej demontáže. Ale v takom prípade si musíte byť istí, že spoločnosť predávajúca použité diely je dôveryhodná a nepredáva nekvalitné výrobky. V niektorých lokalitách existujú firmy, ktoré obnovujú diely, ktoré sú úplne nahradené, a predávajú ich za prijateľnú cenu, ale po krátkej dobe tieto prvky zlyhajú.

Je oveľa bezpečnejšie prehľadať katalóg online obchodu alebo na fyzickom mieste predaja - v obchode s autodielmi. V takom prípade je potrebné vyhľadať náhradný diel podľa presných údajov o automobile (značka, model, dátum výroby atď.). Ak niektoré informácie o automobile nie sú k dispozícii, všetky potrebné údaje nájdete vždy podľa VIN kódu. Hovorí sa o tom, kde sa vo vozidle nachádza a aké informácie o vozidle obsahuje v samostatnom článku.

Čo je to kardanový hriadeľ: kľúčové vlastnosti

Ak je známe číslo dielu (označenie na ňom, ak počas prevádzky nezmizlo), je možné pomocou týchto informácií vyhľadať nový analóg v katalógu. V prípade nákupu komponentov na demontáž musíte pred zakúpením venovať pozornosť:

  1. Stav spojovacích materiálov. Deformácie, dokonca aj menšie, sú dôvodom, prečo sa diel neoplatí kupovať. To platí najmä pre také kardanové hriadele, ktorých konštrukcia neumožňuje inštaláciu príruby;
  2. Stav hriadeľov. Aj keď je ťažké tento parameter skontrolovať vizuálne, aj malé deformácie (vrátane nevyváženia) povedú k silným vibráciám hriadeľa a následnému poškodeniu zariadenia;
  3. Stav spojenia spline. Korózia, otrepy, zárezy a iné poškodenia môžu vážne ovplyvniť výkonnosť hnacej sústavy;
  4. Stav prívesného ložiska vrátane pružnosti časti klapky.

Bez ohľadu na to, či je kardanový kríž pri demontáži funkčný alebo nie, musí sa preukázať odborníkovi. Profesionál okamžite rozpozná, či kardanovému kĺbu bolo porozumené alebo nie. V prípade opráv s touto jednotkou bude odborník schopný povedať, či bola konštrukcia správne zmontovaná.

A ešte jeden dôležitý bod. Aj keď si kúpite použitý výrobok, stojí za pozornosť výrobky, na ktoré sa vzťahuje záruka (buď od výrobcu, alebo od predajcu).

Video k téme

Nakoniec si pozrite krátke video o tom, čo môžete urobiť, aby ste zabránili vibráciám hriadeľa vrtule:

HRIADEĽ VRTULE TAK NEVYBRÁVA ŽIADNE VIBRÁCIE !!!

Otázky a odpovede:

Kde je kĺbový hriadeľ. Kĺbový hriadeľ je dlhý lúč, ktorý prechádza z prevodovky pozdĺž výfukového systému vozidla k zadnej náprave. Zariadenie kardanového hriadeľa obsahuje stredový hriadeľ, krížiky (ich počet závisí od počtu uzlov medzi hriadeľmi), posuvnú vidlicu s drážkovaným spojom a axiálne ložisko.

Čo je to kardan. Pod kardanom sa rozumie mechanizmus, ktorý prenáša krútiaci moment medzi hriadeľmi, ktoré sú navzájom umiestnené pod určitým uhlom. K tomu sa používa kríž, ktorý spája tieto dva hriadele.

Jeden komentár

Pridať komentár