Vad är en kardanaxel: Viktiga funktioner

Varje ägare av en bil med fyrhjulsdrift eller bakhjulsdrift kommer förr eller senare att möta ett fel på kardanaxeln. Detta element i överföringen är under kraftig belastning, varför det krävs ofta underhåll.

Tänk på vad som är det speciella med arbetet med den här delen, i vilka noder används kardan, hur den fungerar, vilken typ av funktionsfel finns det och hur kan man underhålla den?

Vad är en drivaxel

Cardan är en mekanism som överför rotation från växellådan till bakaxelns växellåda. Uppgiften kompliceras av det faktum att de två mekanismerna finns i olika plan i förhållande till varandra. Alla bilmodeller med bakhjul är utrustade med kardanaxlar.

Transmissionskardan är installerad längs fordonets avgassystem och ser ut som en lång stråle som sträcker sig från växellådan till bakaxeln. Den är utrustad med minst två tvärfogar (en på varje sida), och i noder med en liten förskjutning av axlarna - en.

En liknande växellåda används också i bilens styrsystem. Ett gångjärn ansluter rattstången till en förskjuten styrväxel.

I jordbruksmaskiner används en sådan anordning för att ansluta ytterligare utrustning till traktorns kraftuttagaxel.

Från historien om skapandet och användningen av kardan

Som de flesta bilister vet är endast bak- och fyrhjulsdrivna bilmodeller utrustade med propelleraxel. För fordon med framhjulsdrivna hjul behövs helt enkelt inte denna del av växellådan. I detta fall överförs vridmomentet direkt från växellådan till framhjulen. För detta har växellådan en huvudväxel, liksom en differential (om varför den behövs i bilen, och hur den fungerar finns det separat detaljerad granskning).

För första gången lärde sig världen om kardanöverföringsprincipen från den italienska matematikern, ingenjören och läkaren Girolamo Cardano på 16-talet. Enheten, uppkallad efter honom, togs i bruk i slutet av 19-talet. En av de första bilutvecklarna som utnyttjade denna teknik var Louis Renault.

Renaultbilar utrustade med en kardandrift fick en mer effektiv transmission. Det eliminerade vridmomentet i processen att överföra det till bakhjulen när fordonet kom på en instabil väg. Tack vare denna modifiering blev bilarnas transmissioner mjukare under körning (utan ryck).

Under årtionden av modernisering av fordon har principen om kardanöverföring förblivit intakt. När det gäller utformningen av en sådan transmission kan den, beroende på bilmodell, skilja sig mycket från dess relaterade motsvarigheter.

Drivaxelapparat

Kardanmekanismen inkluderar följande element.

1. Centralaxel. Den är gjord av ett ihåligt stålrör. Tomrummet är nödvändigt för att underlätta konstruktionen. Det finns inre eller externa splines på ena sidan av röret. De måste installeras glidgaffeln. På den andra sidan av röret svetsas en gångjärngaffel.

2. Mellanaxel. I flera sektions kardanmodifieringar används ett eller flera av dessa element. De är installerade på bakhjulsdrivna bilar för att eliminera vibrationer som uppstår när ett långt rör roterar med hög hastighet. På båda sidor är fixerade gångjärngafflar fixerade på dem. I sportbilar är kortslangar med en sektion installerade.

3. Tvärstycke. Detta är ett gångjärnselement med flikar, inuti vilket ett nållager är beläget. Delen är installerad i gafflarnas ögon. Den överför rotation från körgaffeln till den drivna gaffeln. Dessutom tillhandahåller de obehindrad rotation av två axlar, vars lutningsvinkel inte överstiger 20 grader. Vid större skillnad, installera en annan mellandel.

4. Upphängt lager. Den är monterad i en extra sektion. Denna del fixerar och stabiliserar rotationen av mellanaxeln. Antalet lager är identiskt med antalet mellanliggande sektioner.

5. Glidgaffel. Det sätts in i mittaxeln. När bilen rör sig förändras avståndet mellan axeln och växellådan ständigt på grund av stötdämparnas funktion. Om du fixar röret ordentligt måste du byta någon nod (vid den första bulten) (den som kommer att vara svagast). Detta kan vara ett brott i axelfästet eller brott i bryggdelarna. Den glidande gaffeln är slitsad. Beroende på modifieringen sätts det antingen in i centralaxeln (motsvarande spår tillverkas inuti den) eller läggs på toppen av röret. Spår och spår behövs för att röret ska rotera gångjärnet.

6. Gångjärngafflar. De ansluter den centrala axeln till mellanaxeln. En flänsgaffel har en liknande form, bara den är installerad vid monteringspunkten för hela mekanismen på växellådans framsida och från baksidan till axelväxellådan.

7. Elastisk koppling. Denna detalj mjukar upp gimbalens chock när den förskjuts under körning. Den är installerad mellan flänsen på lådans utgående axel och gaffelflänsen på den centrala axeln på universalförbandet.

Vilken funktion utför den?

Den huvudsakliga uppgiften för denna mekanism är överföringen av rotationsrörelser till axlar belägna i olika plan. Växellådan är placerad högre än fordonets bakaxel. Om du installerar en rak balk, på grund av axlarnas förskjutning, kommer den antingen att bryta sig själv eller bryta noderna på lådan och bron.

En annan anledning till att den här enheten behövs är rörligheten på maskinens bakaxel. Den är monterad på stötdämpare, som rör sig upp och ner när du kör. I detta fall förändras ständigt avståndet mellan lådan och den bakre växellådan. Glidgaffeln kompenserar för sådana fluktuationer utan att tappa vridmoment.

Cardan-drivenheter

I princip kopplar de flesta bilister konceptet med kardanöverföring till driften av överföringen av bakhjulsdrivna bilar. I själva verket används det inte bara i den här auto noden. Styrsystemet och några andra mekanismer som ansluter till angränsande i olika vinklar fungerar enligt en liknande princip.

Det finns fyra typer av växlar:

1. asynkron;
2. synkron;
3. semi-cardan flexibel;
4. halvkardanny styv.

Den mest kända typen av kardanöverföring är asynkron. Huvudapplikationen är i överföringen. Det kallas också en transmission med ett ojämnt vinkelhastighetsled. En sådan mekanism består av två gafflar, som är förbundna med ett kors i rätt vinkel. Nållagerspetsar låter korset röra sig smidigt för att matcha gafflarnas position.

Detta gångjärn har en funktion. Den överför en ojämn vridmomentavläsning. Det vill säga rotationshastigheten hos de anslutna axlarna skiljer sig periodiskt (för en full varv överkörs den sekundära axeln och två gånger efter den huvudsakliga). För att kompensera för denna skillnad används en annan fog (på motsatt sida av röret).

Hur asynkron överföring fungerar visas i videon:

Propelleraxel. Arbeta propelleraxeln.

Den synkrona transmissionen är utrustad med en konstant hastighetsförband. Ägare av framhjulsdrivna fordon känner till den här enheten. Den konstanta hastighetsförbindningen ansluter differensen till framhjulets nav... Ibland är de utrustade med överföringar av dyrare fyrhjulsdrivna bilar. Jämfört med föregående typ är synkron överföring mindre bullrig men dyrare att underhålla. CV-fog ger samma rotationshastighet för två axlar med en lutningsvinkel upp till 20 grader.

Den flexibla halvkardanväxeln är utformad för att rotera två axlar vars lutningsvinkel inte överstiger 12 grader.

I den moderna fordonsindustrin används sällsynta styva halvkardaner. I den överför gångjärnet vridmoment när axlarnas lutningsvinkel förskjuts upp till två procent.

Det finns också en stängd och öppen typ av kardanöverföring. De skiljer sig åt att kardanerna av den första typen placeras i ett rör och ofta består av ett gångjärn (används i lastbilar)

Kontroll av propelleraxelns skick

Kardan bör kontrolleras i följande fall:

• ytterligare brus visas under överklockning;
• det fanns en oljeläckage nära kontrollpunkten;
• knacka när du sätter på växeln;
• vid hastighet finns det en ökad vibration som överförs till kroppen.

Diagnostik måste utföras genom att lyfta bilen i en hiss eller med hjälp av domkrafter (hur man väljer lämplig modifiering, se separat artikel). Det är viktigt att drivhjulen kan rotera fritt.

Här är noderna att kontrollera.

• Fastsättning. Mellanstödet och flänsanslutningarna måste dras åt med en låsbricka. Om inte, kommer muttern att lossna, vilket leder till motreaktion och överdriven vibration.
• Elastisk koppling. Det misslyckas ofta eftersom gummidelen kompenserar för axiella, radiella och vinkelförskjutningar av de delar som ska sammanfogas. Du kan kontrollera om ett fel fungerar genom att långsamt vrida mittaxeln (i rotationsriktningen och vice versa). Gummidelen på kopplingen får inte rivas eller spela fri vid bultens fästpunkt.
• Glidgaffel. Fri sidoförflyttning i denna enhet visas på grund av naturligt slitage på splinanslutningen. Om du försöker vrida axeln och kopplingen i motsatt riktning, och det är ett litet spel mellan gaffeln och axeln, måste denna enhet bytas ut.
• En liknande procedur utförs med gångjärn. En stor skruvmejsel sätts in mellan gafflarnas ögon. Den spelar rollen som en spak som de försöker vrida axeln i en eller annan riktning. Om det uppstår ett bakslag under gungning måste korset bytas ut.
• Fjädringslager. Man kan kontrollera dess användbarhet genom att ta axeln framför den med ena handen och bakom den med den andra och skaka den i olika riktningar. I detta fall måste mellanstödet vara ordentligt fixerat. Om det finns ett märkbart spel i lagret löses problemet genom att byta ut det.
• Balansering. Det utförs om diagnostiken inte avslöjade några fel. Denna procedur utförs på en speciell monter.

Här är en annan video som visar hur man kontrollerar gimbal:

Misstänkta ljud i gimbalområdet, vibrationer etc.

Cardan axel service

Enligt tillverkarens rekommendationer utförs kardanunderhåll efter 5 tusen kilometer. I detta fall är det nödvändigt att kontrollera den elastiska kopplingen och korsarna. Byt vid behov ut slitna delar med nya. Spridorna på glidgaffeln smörjs.

Om maskinen har en kardan med servicerbara kors måste de också smörjas. En sådan modifiering bestäms av närvaron av en fettpistol i kardankorsstyckena (ett hål för anslutning av en oljespruta).

Fel på propelleraxeln

Eftersom denna mekanism är i ständig rörelse, och den upplever stora belastningar, är fel med den ganska vanliga. Här är de vanligaste.

• Olja dök upp på kardanaxeln. Det är nödvändigt att beakta växellådans oljetätningar. De måste bytas regelbundet på grund av normalt slitage. Elastiska tätningar förlorar sina egenskaper med tiden och små mellanrum uppstår mellan axeln och packboxen. Om det uppstår en läcka i området med glidgaffeln ska du kontrollera splinternas tillstånd. Om de har grovhet måste kontakten bytas ut.

• Chocker vid belastningar på gimbal orsakas av återfall i lederna. Om fritt spel visas i korsarna eller i lageret på hängfästet, ersätts dessa delar med nya. Vibration kan uppstå på grund av att den bultade anslutningen lossnar. Om det uppstår ett sådant problem ofta bör du kontrollera om en odlare är installerad mellan muttern och fästet. Denna bricka förhindrar att muttern lossnar under konstant vibration.

• Skrikar när du trycker på gaspedalen. Kontrollera gångjärnen. På grund av konstant kontakt med fukt och smuts kan tvärstycket misslyckas. Om ignoreringar ignorerar kommer korset att fastna och gångjärnet kommer att gå sönder.

• Det vanligaste felet i drivaxeln är vibrationer. Men innan du börjar reparera mekanismen bör du först kontrollera chassit. Obalanserad balansering av hjulen leder också till vibrationer i höga hastigheter. Om denna effekt försvinner när man växlar till en annan växel, har kardan ingenting att göra med det. Här är orsakerna till vibrationer i kardan:
  • felaktiga balansringar (korrosion eller brott);
  • förstörelse av kors;
  • skada på central- eller mellanaxeln (deformation av röret leder till obalans av mekanismen);
  • felmonterade komponenter i mekanismen.
• Trumpet ringer. Det finns ett hölje bakom det splittrade foget inuti röret, vilket förhindrar att fett kommer in i axeln. För att fixera brottet skärs röret, locket svetsas på plats och sedan svetsas axeln. Om en ringning av annan art efter proceduren dök upp (som om det fanns en sten i skaftets hålrum), betyder det att efter svetsningen fanns en stor skala i den. Ett avbrott i blystödet kan leda till ringningar. I detta fall elimineras problemet genom att installera en ny kardan.
• Slipljud när växeln är påkopplad. Det inträffar när det kommer i kontakt med bilkroppen eller avgassystemet.
• Själva ringningen av kardan kan visas på grund av en nedbrytning av fästen av lerreflektorn (om någon). Det är monterat på ett mellanliggande stöd för att skydda lagret från vatten och smuts. Om det dinglar är det tillräckligt att svetsa på det.

Oljeläcka

Ett speciellt fett används för att smörja lederna. För CV-fogar, nållager, splinefogar används vanligtvis ett individuellt fett som har de önskade egenskaperna.

Så att smuts inte kommer in i håligheten hos gnidnings- eller roterande element, skyddas de av stötfångare såväl som oljetätningar. Men när det gäller delar som ligger under bilens botten är detta skydd bara tillfälligt. Anledningen är att skyddskåpan ständigt befinner sig i zonen med aktiv aggressiv inverkan av fukt, damm och på vintern också kemiska reagenser som ströts på vägen.

Om bilen ofta rör sig över ojämn terräng, finns det en ytterligare risk att skada sådant skydd med en sten eller en gren. Som en följd av skador börjar en aggressiv miljö agera på roterande och längsgående rörliga delar. Eftersom propelleraxeln ständigt roterar under fordonets rörelse värms smörjmedlet i det upp och när oljetätningarna slits ut kan det läcka ut, vilket med tiden kommer att leda till en nedbrytning av denna del av växellådan.

Vibrationer under acceleration och knackning vid kontrollpunkten

Detta är det första symptomet genom vilket ett fel på propelleraxeln bestäms. Med ett lätt slitage av de roterande elementen i hela kroppen sprider de sig i hela kroppen, vilket resulterar i att det finns en obehaglig brum i bilen under körning. Det är sant att för vissa bilmodeller är denna akustiska effekt en helt naturlig faktor genom vilken närvaron av en propelleraxel i växellådan bestäms. Detta gäller särskilt för vissa gamla inhemska bilar.

Krasch under acceleration

Den gnissla som dyker upp vid fordonets acceleration bestämmer slitaget på tvärstyckena. Dessutom försvinner detta ljud inte utan snarare intensifieras under accelerationen av bilen.

Knirken i denna del avges av nållagerullarna. Eftersom de är minst skyddade från fuktens aggressiva effekter, förlorar lagret med tiden sin smörjning och nålarna börjar rosta. När bilen accelererar blir de väldigt heta, expanderar, börjar vibrera och gör en stark knirka.

På grund av det höga vridmomentet utsätts tvärstycket för tunga belastningar. Och vevaxelns varv är inte synkrona med hastigheten på bilens hjul. Därför kan pipa uppstå oavsett fordonets hastighet.

Problem med utombordare

Som vi lärde oss av underemnet om propelleraxelns design är utombordaren ett konventionellt lager med runda rullar inneslutna i en rosett. För att förhindra att enheten går sönder på grund av konstant exponering för damm, fukt och smuts är rullarna skyddade av plastskydd och det finns tjockt fett inuti. Själva lagret är fixerat under bilens botten och ett kardanrör passerar genom den centrala delen.

För att förhindra att vibrationer från det roterande röret överförs till kroppen installeras en gummihylsa mellan den yttre banan och lagerfästet. Det fungerar som ett spjäll för att minimera den akustiska effekten under drivlinan.

Även om lagret är förseglat och fyllt med fett som inte kan tillsättas eller bytas ut på något sätt (det fylls på fabriken under tillverkningen av delen), är kaviteten mellan rosetterna inte förseglad. Av denna anledning kommer damm och fukt överallt under alla förhållanden som bilen körs in i lagret. På grund av detta finns det en utarmning mellan valsarna och den laddade delen av uttaget.

På grund av brist på smörjning (den åldras gradvis och tvättas ut) kan rost förekomma på lagerrullarna. Med tiden sönderdelas kulan, som har skadats allvarligt av korrosion, varigenom en stor mängd främmande fasta partiklar dyker upp i lagret och förstör andra delar av delen.

Vanligtvis uppträder ett tjut och brum med ett sådant lagersvikt. Detta element måste bytas ut. Under påverkan av fukt och aggressiva kemikalier åldras gummikopplingen, tappar sin elasticitet och smulnar därefter på grund av konstanta vibrationer. I det här fallet kommer föraren att höra tydliga starka slag som överförs till kroppen. Det är inte värt att köra med en sådan uppdelning. Även om föraren är villig att uthärda mycket buller i hytten på grund av den stora förskjutningen kan propelleraxeln skadas allvarligt. Dessutom är det omöjligt att förutsäga vilka av dess delar som kommer att gå sönder först.

Konsekvenser av felaktig användning av kardan

Som vi redan har märkt känns problem med kardanen främst av det ökande bullret och anständiga vibrationer som kommer till kroppen medan fordonet rör sig.

Om föraren kännetecknas av järnnerver och otrolig lugn, kommer det att leda till obehagliga konsekvenser att ignorera vibrationer och starkt ljud på grund av en sliten propelleraxel. Det värsta som kan hända är axelns brott under körning. Detta är särskilt farligt och leder alltid till olyckor när axeln går sönder framför maskinen.

Om tecken på kardanproblem uppstår under körning bör föraren sänka hastigheten och stanna fordonet så snart som möjligt. Efter att ha angett platsen där bilen stannade är det nödvändigt att utföra en visuell diagnos av bilen. Här är vad du behöver vara uppmärksam på:

• För alla skruvade anslutningar;
• På utombordarens lager, särskilt på dess gummidämpare;
• På flänsarnas skick;
• På kors;
• På lagerlocken.

Det rekommenderas inte att demontera axeln på egen hand varken på vägen (för att byta ut en trasig del) eller i ett garage om bilägaren inte har lämpliga färdigheter. Kardanreparation bör alltid åtföljas av balanseringen, vilket inte kan göras under förhållandena för vägreparation.

Av dessa skäl måste tillståndet för denna del av överföringen övervakas. Planerad teknisk inspektion och vid behov reparationer är nyckeln till korrekt och säker drift av alla bilsystem och dess enheter, inklusive propelleraxeln.

Demontering och installation av propelleraxeln

Om det blir nödvändigt att byta ut kardanmekanismen eller reparera enheten måste den tas bort. Proceduren utförs i följande sekvens:

• fästbultar från flänsarna på bakaxeln och propelleraxeln är skruvade av;
• axeln går ner;
• gummikopplingens bultar är skruvade;
• kardan flyttas bort från kontrollpunkten;
• upphängningsfästet är skruvat.

Den reparerade eller nya mekanismen installeras i omvänd ordning: upphängning, koppling, broflänsar.

I den extra videon nämns några fler finesser för att ta bort och installera gimbal:

Cardan axel patriot | borttagning och installation | flänsersättning

Kardan i bilen är en ganska hård mekanism, men den behöver också regelbundet underhåll. Föraren måste vara uppmärksam på utseendet på främmande ljud och vibrationer. Att ignorera dessa problem kommer att leda till skador på viktiga transmissionskomponenter.

Hitta en ny propelleraxel

Om det behövs ett helt byte av propelleraxeln är det enkelt att hitta en ny del. Det viktigaste är att det finns tillräckligt med pengar för det, eftersom det här är en ganska dyr del i överföringen av vissa bilmodeller.

För att göra detta kan du använda tjänsterna för automatisk demontering. Men i det här fallet måste du vara säker på att företaget som säljer begagnade delar är pålitligt och inte säljer produkter av låg kvalitet. På vissa orter finns det företag som återställer delar som är föremål för fullständig utbyte och säljer dem till ett överkomligt pris, men efter en kort tid misslyckas dessa element.

Det är mycket säkrare att söka i katalogen för en onlinebutik eller på en fysisk försäljningsplats - en bildelbutik. I det här fallet är det nödvändigt att söka efter en reservdel enligt bilens exakta data (märke, modell, tillverkningsdatum etc.). Om viss information om bilen inte är tillgänglig, kan all nödvändig information alltid hittas med VIN-koden. Var han befinner sig i bilen, liksom vilken information om fordonet den innehåller, berättas i en separat artikel.

Om artikelnumret är känt (markeringen på det, om det inte har försvunnit under drift), kan sökningen efter en ny analog i katalogen utföras med hjälp av denna information. När du köper komponenter för demontering måste du vara uppmärksam på innan du köper:

1. Fästelementens skick. Deformationer, även mindre, är anledningen till att delen inte är värt att köpa. Detta gäller särskilt för sådana kardanaxlar, vars konstruktion inte möjliggör installation av en fläns;
2. Axlarnas skick. Även om det är svårt att kontrollera denna parameter visuellt, kommer även mindre deformationer (inklusive brist på balansering) att leda till stark vibration av axeln och efterföljande nedbrytning av enheten;
3. Splineanslutningens tillstånd. Korrosion, grader, skåror och andra skador kan allvarligt påverka drivlinans prestanda;
4. Utombordarens lager, inklusive spjälldelens elasticitet.

Oavsett om gimbalen ser användbar ut vid demontering eller inte, måste den visas för en specialist. Den professionella inser omedelbart om gimbalen förstods eller inte. I händelse av reparationsarbete med denna enhet kan en specialist säga om strukturen har monterats korrekt.

Och en viktig punkt till. Även om du köper en begagnad produkt är de produkter som omfattas av garantin (antingen från tillverkaren eller från säljaren) värda uppmärksamhet.

Video om ämnet

Se till sist en kort video om vad du kan göra för att förhindra att propelleraxeln vibrerar:

PROPELLERAXEL SÅ DET FINNS INGEN VIBRATION!!!

Frågor och svar:

Var är propelleraxeln. Propelleraxeln är en lång balk som går från växellådan längs fordonets avgassystem till bakaxeln. Kardanaxelanordningen innefattar en central axel, korsningar (deras antal beror på antalet noder mellan axlarna), en glidgaffel med en räfflad anslutning och ett trycklager.

Vad är en gimbal. Under kardan menas en mekanism som ger överföring av vridmoment mellan axlar, som är placerade relativt varandra i en vinkel. För detta används ett kors som förbinder de två axlarna.