Що таке кардан в автомобілі?

29 0 Новини високих технологій

Карданний вал – це один з елементів системи трансмісії на всіх задньопривідних і моделях авто з повним приводом. Сьогодні популярні передньопривідні моделі та багато автолюбителів забули або навіть не знають, що таке кардан. Давайте розглянемо пристрій, а також основні функції цього елемента, розберемося з принципом його роботи. Також розглянемо основні недоліки.

З історії кардана

Карданний вал назвали на честь італійського фахівця з медицини і математики Джероламо Кардано. Саме він розробив і описав принципи дії шарнірних механізмів, які з'єднують два валу, обертаються в одну сторону. До речі, історики стверджують, що щось схоже вже було у Леонардо да Вінчі.
Що таке кардан в автомобілі?
Що таке кардан і коли він з'явився? Даний елемент вперше застосував на практиці Луї Рено. Саме він в 1898 році вперше використав карданний вал в конструкції своїх автомобілів. Цей привід надзвичайно простий, що і посприяло тому, що на початку XX століття він став практично безальтернативним. Незважаючи на розвиток сучасних технологій, без карданів не можна обійтися й зараз. Вони застосовуються в мотоциклах, кар'єрних позашляховиках, в трансмісіях повнопривідних автомобілів, на задньопривідних моделях.


Пристрій

Що таке кардан? Якщо говорити простою мовою, то це порожниста сталева труба. Порожня вона для того, щоб знизити вагу автомобіля. Але це ще не все. Привід складається з п'яти компонентів. Крім труби в пристрої кардана можна виділити хрестовини і наконечники, а також ковзаючу вилку. Є в пристрої також підшипники, ущільнювачі та інші деталі. Розглянемо кожен елемент докладніше.

Хрестовини і наконечники карданного валу

Це шарніри, що мають форму хреста. Основне завдання у них - забезпечувати можливість всім обертових елементів трансмісії працювати під змінними кутами. Це потрібно, щоб крутний момент передавався плавно. Тоді ККД хрестовин дуже високий.
Що таке кардан в автомобілі?
Коли кути обертання в процесі руху стають вище 20 градусів, на хрестовину виявляються надмірні навантаження. З цієї причини кардан розбалансовується. Це часта несправність.

Ковзна вилка

Це вузол, який відповідає за з'єднання кінців проміжного і карданного вала. На останніх є шліци. Застосування ковзної вилки обумовлюється тим, що система підвіски в процесі подолання різних перешкод може істотно розтягуватися.

КПП або роздавальна коробка, з якою з'єднаний кардан одним своїм кінцем, жорстко зафіксована на кузові. А друга точка, до якої підключається вал, сполучається з підвіскою. При наїзді на перешкоду, відстань між редуктором мостів і трансмісією може збільшуватися. У цьому випадку кардан повинен розтягуватися, і сприяє цьому ковзна вилка.

Проміжний підшипник

Він потрібен для підтримки основного вала. Також підшипник забезпечує вільне обертання валу.
Що таке кардан в автомобілі?
В залежності від того, скільки секцій має кардан, може бути два, три і більше проміжних підшипників.

Види валів

Отже, ми знаємо, що таке кардан. Але потрібно помітити, що вони бувають різних видів. Так, існують елементи з однієї або з великою кількістю секцій. Вал з однією секцією найчастіше застосовується у повно - і задньопривідних автомобілях, де потрібна максимально швидка передача крутного моменту. Багатосекційний кардан можна зустріти в стандартних легкових або вантажних автомобілях.

Переваги та недоліки даної передачі

Тепер, коли зрозуміло, що таке кардан у машини, варто розглянути плюси і мінуси шарнірів такого типу. Конструкція кардана має істотну перевагу: даний механізм здатний витримувати величезні навантаження, які зазнає трансмісія при їзді по дорогах з покриттям і в умовах пересіченій місцевості.
Що таке кардан в автомобілі?
Єдиний мінус – це велика вага кардана, який відображається на спорядженій масі. Це впливає на динаміку автомобіля на витрату палива. Крім того, процес монтажу кардана вимагає наявності тунелю на дні автомобіля (а це додає незручності пасажирам). Нарешті, даний шарнір під час обертання створює шум і вібрації.

Типові несправності

Говорячи про те, що таке кардан в машині (фото даного елемента є в нашій статті), не можна не розглянути його типові несправності та їх ознаки. Адже так як це шарнір для передачі крутного моменту, він відчуває великі навантаження.
Що таке кардан в автомобілі?
Вал є самим міцним елементом усієї конструкції. Його ресурс може скласти понад 500 тисяч кілометрів (для вантажівок - вдвічі більше), проте елемент можна легко пошкодити. Сталеві порожні вали мають властивість деформуватися при наїзді на перешкоду. Також деформації виникають при обриві шарнірів. Діагностується дана несправність по підвищених вібрацій з-під днища автомобіля. Деякі умільці вирівнюють карданні вали. Але краще не ризикувати.

Хрестовина

Найбільш поширена проблема, яка виникає в процесі експлуатації карданних валів, – це знос хрестовини. Якщо несправність полягає саме в ній, то робота буде супроводжуватися характерними клацаннями при початку руху автомобіля, в процесі розгону, а також при скиданні газу.

Підшипник

Це теж досить поширена поломка. Трапляється вона тоді, коли ресурс підшипника повністю вироблений. Вирішить названу проблему тільки заміна підшипника. Дізнатися про підшипнику, який вже відпрацював своє, можна за характерним стуку.

Порушення балансу карданної передачі

Більшість автолюбителів, які володіють задньо - і повнопривідними автомобілями, знають, що таке кардан в машині, але жодного разу не стикалися з проблемами порушеною балансування. Хоча потрібно сказати, що це явище досить часте. Якщо є симптоми розбалансування, то варто усунути несправність – це може бути небезпечно. Порушення балансу веде до того, що обертові деталі будуть швидко зношуватися. Є маса причин порушення балансу, а дане явище проявляється у вигляді вібрацій.
Що таке кардан в автомобілі?
І однією з найбільш популярних причин порушення балансу є шлюб. Також нерідкі випадки, коли баланс порушується внаслідок деформацій. Бували випадки, що неправильно закріплений кардан приводив до характерних вібрацій. Важливо не тільки знати, що таке кардан в автомобілі, але і розуміти, що кут крутного моменту обмежений. Найбільш оптимальний розмір кутів коливається в межах від 0 до 20 градусів. В даному випадку мотор буде працювати максимально продуктивно. Якщо кут невірний, хрестовина буде діяти практично на знос. А це, звичайно ж, позначиться на поведінці автомобіля.
Що таке кардан в автомобілі?
Якщо є порушення балансу, визначити його краще всього на спеціальному стенді. Саме за допомогою обладнання можна точно виявити, чому виникла названа проблема. Також на стенді можна виконати балансування. Спочатку вал балансують з урахуванням шарнірів, потім звертають увагу на зазори.

Руйнування пиляків

Здавалося б, дана несправність зовсім незначна, але вона може призвести до серйозних наслідків. Ті, хто знають, що таке кардан на машині, ретельно стежать за станом пиляків. Справа в тому, що вал розташований безпосередньо під машиною, а значить, піддається впливу бруду і пилу. Шарніри і хрестовини захищені пиляками. Коли ж ті руйнуються, підшипники шарнірів не змащуються, і почнеться їх підвищений знос. Потрібно ретельно стежити за станом пиляків. Це допоможе продовжити життя хрестовин і карданної передачі в цілому.