Než začnete mluvit o kontrole a údržbě, měli byste si trochu promluvit o principu fungování a struktuře.
Princip činnosti kardanového hřídele
Při přenosu kinetické energie rotačního pohybu mezi dvěma nekoaxiálními objekty existuje řada technických problémů, které je třeba vzít v úvahu. Jedním z nich je nemožnost použití tuhého závěsu. To je způsobeno tím, že se taková spojka při otáčení ohne.
Ještě obtížnější je to v případech, kdy se změní nesouosost a vzdálenost mezi protilehlými částmi.
Hnací hřídel přenáší točivý moment z převodovky na nápravu vozidla, čímž je tento problém vyřešen tím, že tato jednotka je schopna kompenzovat nesouosost a má dostatečnou tuhost.
Kardanové převodové zařízení
Sestava kardanového převodu se skládá z duté trubky se závěsy na koncích. Umožňují změnit úhel natočení v rozmezí 30 stupňů.
Základem závěsu je kříž. Jedná se o ocelový kříž vyrobený z kulaté tyče. Příčník má kryty jehlových ložisek.
Příčník je spolu s ložisky instalován na dvojici vidlic, které jsou vůči sobě umístěny pod úhlem 90 stupňů.
Sestavená konstrukce je závěsem nestejných úhlových rychlostí.
Jednostupňový křížový kloub, tedy křížový kloub skládající se z jedné trubky a dvou kloubů, účinně vyrovnává nesouosost až 20 stupňů. Ve vyšších úhlech se síla začíná ztrácet.
Pro zvýšení účinnosti přenosu točivého momentu je ke kardanové převodovce přidán další hřídel, který je upevněn na spodku vozu nosným ložiskem.
Tato konstrukce jednotky umožňuje nejen snížit ztráty výkonu, ale také snížit vibrace. Vibrace se objevují v důsledku toho, že s rostoucí délkou trubky se zvyšuje i rychlost jejího otáčení. Týká se to především osobních automobilů. U nákladních vozidel jsou vibrace částečně tlumeny vlastní hmotností vozidla.
Běžná kardanová převodová schémata
Následující schéma je typické pro nákladní automobily, speciální zařízení a zemědělské stroje:
- obě nápravy – přední i zadní – mají jednu hřídelovou trubku bez nosného ložiska.
V osobních automobilech se kvůli zvýšeným vibracím používají jiná schémata:
- pro zadní nápravu – dva kardanové hřídele, z nichž jeden je vybaven nosným ložiskem;
- pro přední nápravu – jeden hřídel bez podpěry.
Kompenzace změn délky hřídele během pohybu
Při jízdě autem po nerovné vozovce nebo po nerovném terénu se výška mostu mění. V důsledku toho se mění vzdálenost mezi hnací nápravou a převodovkou.
A pokud neexistuje způsob, jak kompenzovat toto neustálé stlačení/prodloužení můstku, pak začnou jehlová ložiska podléhat zvýšenému zatížení a jejich životnost se sníží.
U vozidel se třemi hnacími nápravami je tento problém řešen speciální konstrukcí kardanové převodovky, která snižuje pohyblivost převodovky ve vertikální rovině.
U takových náprav se hřídel otáčí tak, že při jízdě po nerovnostech se jedna strana zvedá a druhá klesá.
U osobních automobilů se používá trubka s drážkovanou špičkou a posuvnou vidlicí.
Kontrola stavu kloubového hřídele
Obvykle se hnací hřídel kontroluje, když dojde k klepání, hučení, pískání nebo vibracím.
Kontrolní sekvence hnacího ústrojí
- Kontrola připojení — šrouby a matice musí být utaženy utahovacím momentem uvedeným v návodu; samotné spoje musí mít pojistnou podložku.
- Kontrola pružné spojky – pomalu otáčejte hřídelí a kontrolujte ji. Spojka by neměla být poškozena.
- Kontrola spline spojení — k tomu je třeba otáčet elastickou spojkou v různých směrech. Pokud se objeví byť jen nepatrná vůle, je potřeba změnit připojení.
- Kontrola pantů – mezi vidlice vložte ocelovou tyč nebo tlustý šroubovák a pokuste se je uvolnit. Pokud, jako ve výše uvedeném bodě, existuje vůle, bude nutné vyměnit příčníky.
- Kontrola vnějšího ložiska — musíte silou vytáhnout hřídel v různých směrech. Nemělo by se hrát.
Pokud výše uvedené body nepomohou vyřešit problém, budete muset kontaktovat odborníka. Je dost možné, že se prostě jedná o nevyváženost a opravy a výměny dílů nebudou potřeba.
Kardanová hřídel služba
Údržba kardanových pohonů zpravidla spočívá v kontrole, o které jsme psali výše, výměně dílů, pokud jsou poškozeny, a mazání drážkovaných spojů každých 3–5 tisíc kilometrů.
Pokud má kardan mazaná křížová ložiska (od jednoduchých se liší přítomností zařízení pro čerpání maziva – mazací pistole), je třeba je vstříknout při každé údržbě.
Jaké mazivo použít
Princip fungování všech kardanových hřídelí je stejný, ale v otázce výběru maziva neexistuje shoda mezi samotnými výrobci a automechaniky. Dobře si vedly domácí č. 158 a TAD-17 a také lithiové mazivo Komplexmett od Castrolu.
Dnešní motoristé většinou jen málo rozumí struktuře jednotek a sestav svých automobilů. Proto vám poskytneme stručný úvod a povíme vám o homokinetickém kloubu.
V tomto textu si povíme o dlouholetých „granátech“, které vám ve vašem autě opravdu rády křupají.
První mechanismus podobný modernímu kulovému kloubu navrhl, respektive si nechal patentovat, ve 20. letech 60. století inženýr Alfred Rzeppa. Toto zařízení se dodnes nazývá Rzeppův kloub. Přibližně ve stejnou dobu vynalezl Francouz Gregoire vačkový (křupavý) mechanismus „Tractu“. Vačkový mechanismus má nepříjemnou vlastnost – může se přehřívat, proto se v moderní automobilové technice používá hlavně v nákladních automobilech. Ve své moderní podobě dosáhly „granáty“ určité dokonalosti v XNUMX. letech XNUMX. století a japonští inženýři mají velkou zásluhu na vývoji jejich konstrukce.
Co je to
Homokinetický kloub je zkratka pro „constant velocity joint“ (kloub s konstantní rychlostí). Hlavním úkolem této součásti u většiny vozů s pohonem předních kol a u některých vozů s pohonem všech kol je přenos točivého momentu z motoru na hnací kola, což umožňuje ovládat vůz s velmi kompaktními rozměry a nízkou hmotností. Samotný proces přenosu točivého momentu probíhá mezi poloosami, a to v neustále se měnícím úhlu. Slangový název „granát“ je dán vnější podobností s tímto projektilem a jeho účinkem. Zlomený homokinetický kloub zaručeně znehybní auto, pokud ovšem nemáte zámky – a to se stane náhle.
- míč – se hojně používají v osobních automobilech s pohonem předních kol;
- tripoid – vhodné pro osobní automobily a lehké nákladní vozy;
Princip činnosti
Samotná jednotka je v principu podobná běžnému kardanovému hřídeli, ale kardan je nejsložitější a nejdokonalejší jednotkou. Kardanový převod může přenášet točivý moment asynchronně a úhel křížení bude velmi obtížný. Proces „trávení“ úhlů natočení homokinetického kloubu však probíhá bezbolestně a s obrovským zdrojem.
Automobily s pohonem předních kol a nezávislé zavěšení kol přivedly tuto jednotku k masám, a to i přesto, že samotná jednotka je stará asi sto let. V závislosti na značce a modelu se konstrukce jednotky může měnit, ale v principu systém funguje stejně: na jedné straně je hnací hřídel spojena s ložiskem náboje a na druhé straně s diferenciálem, a v důsledku toho se točivý moment přenáší z motoru na kola. Vnější homokinetický kloub se skládá z klece a pouzdra s drážkami. V těchto drážkách „chodí“ kuličky, které pevně spojují komponenty. Vnější homokinetický kloub přenáší točivý moment beze ztrát v jakémkoli úhlu. Opakuji, v jakémkoli možném úhlu. Vnitřní část jednotky je méně pohyblivá a může „pracovat“ pouze do 20 stupňů. Jedná se o trojnožku s válečky na ložiskách, které se pohybují po stejných drážkách, pouze v protilehlé misce – právě tato jednotka kompenzuje pohyb zavěšení a zajišťuje kontinuitu hřídele.
Samotný pant je výkonový prvek vystavený vysokému zatížení, proto je třeba o něj pečovat. To zahrnuje mazání a následnou izolaci od vnějších vlivů prostředí. Doporučuje se naplnit manžetu mazivem a upevnit ji na hřídelích pomocí svorek, nejlépe kovových, protože životnost jednotky závisí na manžetě.
Zlomené. Proč?
V ideálním světě by homokinetický kloub měl vydržet celou dobu životnosti vašeho vozu, ale ideální svět existuje pouze na papíře a jednotka se může kdykoli rozbít a opotřebení není vždy na vině. Často si k selhání jednotky „dopomáhají“ sami řidiči. Hlavním důvodem poruchy je poškození manžety. Guma časem praská a činidla v zimě mohou korodovat samotnou manžetu. Důsledkem je vniknutí nečistot, které se při kontaktu s pohyblivými klouby stanou abrazivem. Dříve či později se homokinetický kloub opotřebuje a zasekne a z ložisek mohou také vypadnout válečky.
Dalším důvodem je nedostatečná jízda nebo touha zabředávat do konstrukce vozu. Nezapomeňte, že prudké rozjezdy s prokluzováním jsou plné smutných následků pro homokinetický kloub. Rozjezdy s natočenými koly, kontrolované smyky na předním pohonu – to vše může způsobit poruchu. Nezapomeňte na fanoušky “polotuningu”, u kterých se všechny peníze investují pouze do motoru a na podvozek se zapomíná – ukazuje se, že jednotka určená pro určité zatížení je nucena přijímat více – takže je docela pravděpodobné, že se zlomí.
Následky
U většiny moderních aut je obtížné tuto jednotku bezbolestně vyměnit, i když jste poškodili pouze manžetu. Buďte připraveni vyměnit hnací hřídel najednou. Ale jak jistě chápete, není to příliš humánní. Automechanici a některé „klubové“ služby samozřejmě mohou tyto díly vyměnit samostatně, ale oficiálně buďte na takový výsledek připraveni. Docela často se stává, že se „unavený“ homokinetický kloub jednoduše zasekne a následně se vám zlomí poloosový hřídel a pak už můžete jet pouze s odtahovkou. Je dobré, když nezastavíte v levém pruhu na dálnici nebo na křižovatce. Nedramatizujte to však. Abyste se vyhnuli problémům na silnici a zbytečným finančním výdajům, doporučuje se kontrolovat manžety vnitřního a vnějšího homokinetického kloubu alespoň jednou za pět tisíc kilometrů. Při sebemenším podezření na únik jednotek je třeba klouby důkladně omýt od nečistot a manžety vyměnit za nové, přičemž zároveň obnovíte mazivo. Pokud se objeví charakteristické křupavé zvuky, neodkládejte opravy na dlouhou dobu – s největší pravděpodobností takový pohon již nebude možné „vyléčit“.
