Карданний вал

Карданний вал - деталь трансмісії всіх задньопривідних і повнопривідних автомобілів. Це вал, який передає крутний момент від коробки передач або роздавальної коробки до редуктора переднього або заднього моста.

Карданний вал настільки простий і універсальний, що за більш, ніж сто років його конструкція практично не змінилася.

Винахід карданного валу і початок його застосування на автомобілях

Свою назву карданний вал отримав на честь італійського лікаря і математика Джіроламо Кардано. Він описав принцип роботи шарнірного механізму, що з'єднує два обертаються в одну сторону валу. Деякі історики стверджують, що схожий механізм пропонував ще Леонардо да Вінчі. Цікаво, що на авторство винаходу на авторство винаходу разом з Карданних претендував також англієць Роберт Гук, але патент він отримав пізніше.

В сучасних карданних валах позашляховиків рухливе з'єднання найчастіше заміняють ШРУСами на обох кінцях вала. Вали такої конструкції застосовані в Chevrolet Niva

У 1898 році Луї Рено одним з перших використав карданний вал в автомобілі. Простота і ефективність приводу сприяли тому, що на початку ХХ століття карданні вали стали практично безальтернативним засобом приводу. На сьогоднішній день деталь залишається дуже поширеною і використовується у всіх типах транспортних засобів - від мотоциклів Harley Davidson до кар'єрних самоскидів БелАЗ.

Пристрій і принцип роботи

Карданний вал складається з декількох елементів: валу, двох хрестовин, ковзаючої вилки, ущільнень, деталей кріплення та ряду інших елементів, в залежності від конструкції. Карданний вал може складатися з однієї, двох, трьох і більше секцій. Довжина, товщина і вага валу залежать від габаритів автомобіля.

Хрестовина кардана.

Односекційний карданний вал складається з центральної частини і приєднаних до неї наконечників з хрестовинами. Центральну частину роблять із сталевої труби. Використання труби обумовлено необхідністю зниження ваги валу і економії металу. Суцільними роблять тільки дуже короткі вали.

Одинсекційними валами комплектують, в основному, спортивні автомобілі. Приміром, односекційна кардан застосований в конструкції Nissan GT-R.

Карданний вал - одна з найбільш ремонтопригодных деталей. Його легко зняти з автомобіля, а ремонт полягає в заміні хрестовин і підвісного підшипника

Карданний шарнір.

Роботу карданної передачі забезпечують шарнірні механізми на основі хрестовин. Хрестовини дозволяють двох зв'язаних валів обертатися під змінним кутом один до одного. Найбільший коефіцієнт корисної дії досягається, коли кут обертання знаходиться в межах від 0° до 20°. Коли перевищується цей показник, хрестовина піддається великому навантаженні. Крім того, вал втрачає збалансованість і починає вібрувати.

Ще один важливий елемент - розсувне шліцьове з'єднання кардана. Його застосування обумовлено тим, що підвіска автомобіля, особливо, при подоланні перешкод, істотно розтягується по висоті. Коробка передач або роздавальна коробка, до якої приєднано один кінець валу, жорстко зафіксована всередині кузова, а редуктор моста (друга точка кріплення кардана) пов'язаний з підвіскою. В результаті, при переїзді перешкоди відстань між коробкою і редуктор мосту збільшується. Карданний вал в цьому випадку повинен "розтягнутися", і розсувне шліцьове з'єднання допомагає йому це зробити.

Ще одна важлива деталь карданної передачі - підвісний підшипник. Він створює додаткову опору для складеного вала, утримуючи його на місці і не заважаючи обертатися. Кронштейн підшипника кріпиться до кузова. Кількість підшипників залежить від кількості секцій, з яких складено вал.

Переваги і недоліки карданних передач

Основними перевагами в роботі карданних валів є їх здатність витримувати великі навантаження, що особливо важливо для автомобілів з великою масою. Невипадково всі автомобілі в кузові лімузин і стретч мають задній привід. При вазі в кілька тонн і потужному двигуні передача крутного моменту карданним валом - найбільш надійний спосіб.

Карданний вал самоскида БелАЗ важить 105 кілограмів. Спортивний кардан для BMW з карбону - 1,8 кілограма

Основний недолік - власний вагу кардана, що збільшує загальну масу автомобіля. Необхідність наявності в підлозі кузова спеціального тунелю під кардан зменшує об'єм салону, підвищує рівень шуму і вібрацій. Крім того, карданний вал - досить дорога і складна деталь.

Несправність карданного з'єднання і поради по експлуатації

Щоб продовжити термін служби хрестовини карданного валу, рекомендується після кожних десяти тисяч пробігу обслуговувати хрестовини і шліцьове з'єднання, якщо, звичайно, їх обслуговування передбачено виробником. Допустимі хрестовини забезпечені прес-маслянками, в які необхідно закачувати густе масло типу Літол. У більшості сучасних автомобілів карданні вали необслуговувані і потребують лише в заміні хрестовин при появі люфту. До речі, після кожного ремонту вал необхідно балансувати, і зробити це можна тільки на спеціалізованому обладнанні. При появі сторонніх шумів, стуку при роботі автомобіля, зверніться на станцію технічного обслуговування для діагностики хрестовини.

Задній хід є тільки у мотоциклів з карданною передачею

Послуги спеціалізованих сервісів по ремонту карданів обходяться недешево. Варто поберегти кардан, бути уважним і не допускати його роботи на знос.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read