На сегодняшний день ни одно транспортное средство не обходится без карданного вала в своей конструкции. Это касается как полноприводных, так и заднеприводных машин. Карданный вал имеет простой принцип работы, но очень важен – при помощи этого элемента крутящий момент передается непосредственно от коробки раздачи или передач до колес.
Для чего необходим карданный вал?
Карданный вал является элементом механического типа, который работает на передачу крутящего момента на основные оси транспортного средства. Без использования подобного элемента невозможно создать ни одно транспортное средство.
Расположение
Впервые подобные элементы начали применять в транспортных средствах бренда Рено, конструктором которых является создатель марки – Луи Рено После того, как передача была установлена, в автомобиле решился целый перечень существенных задач:
- передача крутящего момента стала мягкой – с самого начала устройство в виде карданного вала обеспечило беспроблемную передачу крутящего момента во время трансформации углом непосредственно между валами. Отмечается, что в этом моменте подобное открытие было достаточно ценным, учитывая неровности дороги и износ от вибрации;
- плавность хода. Те машины, которые производились первыми, имели не очень мягкий ход. Тем более, когда речь заходила про передвижение по некачественной дороге. Благодаря кардану можно было качественно передать тягу на мост сзади, гарантируя мягкое движение.
Карданный вал может использоваться не только во время создания ходового элемента автомобиля. Особенности конструкции позволяют эксплуатировать этот элемент в разных областях деятельности. К примеру, можно использовать конструкцию рулевого привода с изменением регуляции. Говоря о примерах, сразу можно вспомнить головку ручного инструмента. Она способна поворачиваться в зависимости от необходимого угла и может использоваться даже в тех местах, в котором затруднен доступ. Каждая конструкция механического типа, где требуется отправить крутящий момент под конкретный угол, применяет кардан в качестве комфортного инструмента.
Принцип функционирования
Стандартная передача карданного типа настолько трансформировалась, что теперь обрела отдельные черты и характеристики. Существует четыре значимых элемента в устройстве:
- центральная труба. Также имеет наименование «центральный вал». Конструкция является полой трубой, которая выполнена из жесткого металла;
- крестовины, наконечники. Особое приспособление, которое производится в виде крестообразного элемента. В зависимости от его работы меняется мониторинг вращающихся элементов. Благодаря этой крестовине можно обеспечить качественный контроль углов;
- вилка. Соединение, которое располагается в промежутке между основным валом и второстепенным. Основная задача элемента – компенсировать расстояние, которое находится между валами в высоту. Используется во время передвижения по некачественному дорожному покрытию;
- промежуточный подшипник. Существенно важная часть, которая крутит устройство в требуемом направлении. Число подшипников может варьироваться в зависимости от классификации кардана.
Устройство карданной передачи
Сама конструкция подобной передачи в устройстве не так сложна. Чаще всего устройство должно фиксироваться посредством соединения шлицевого типа в коробке передач. Любая коробка при этом отличается наличием на подвижном элементе отверстиями. Они оснащены внутренними фиксаторами. Устройство работает таким образом, чтобы шлицы могли без труда перемещаться во время движения транспортного средства. После этого должна состояться установка подшипников, которые фиксируются к кузову транспортного средства с использованием особых кронштейнов. Этот элемент является вспомогательным фиксатором, который позволяет защитить механизм от смещений. К самой вилке присоединяется крестовина, имеющая подшипники игольчатого или другого вида. С помощью это конструкции можно корректно передать момент, независимо от изгибов устройства.
Как только владелец средства включает передачу, момент передается на вилку. После этого он проходит на шарнир-крестовину. Таким образом момент передается к главной передаче и колесам. Максимально продуктивными считаются углы от 0 до 20 градусов. В случае, если из-за какой-либо поломки угол начинает отклоняться, это существенно влияет на изнашивание комплектующих.
Виды
Конструкция современных транспортных средств предусматривает использование несколько классификаций валов. Они отличаются по брендам-производителям. Также классификации могут меняться в зависимости от типа транспортного средства. Выбирая конструкцию, передачи могут быть:
- одновальными. Считается мощным типом, установка проходит на полноприводные и заднеприводные транспортные средства. Подобный механизм оперативно передает крутящий момент на оси и сами колеса;
- многовальные. Более сложная конструкция. Однако механизм отличается хрупкостью. Чаще всего применяется на переднеприводных транспортных средствах. В качестве дополнения используется промежуточный вал.
Функционал многовальной конструкции
В зависимости от числа опор, вал может быть:
- двухопорным – без подшипника подвесного типа, устанавливается на грузовые транспортные средства;
- трехопорные – обладают одним подшипником для комбинации промежуточного устройства и основного. Используется в большинстве транспортных средств;
- четырехопорные. В конструкцию входит несколько промежуточных валов. Чаще всего монтируются на джипы Лексус и Крайслер. В зависимости от нюансов вида конструкции есть определенные модели:
- с шарнирами неравных угловых скоростей;
- ШРУС;
- упругие полукарданные шарниры;
- жесткие полукарданные шарниры.
В большинстве современных транспортных средствах монтируется кардан ШРУС. Такое устройство максимально комфортно и не так изнашивается от вибраций. Подобный показатель очень важен во время эксплуатации легкового автомобиля. Впрочем, система более сложная и, если ухаживать за ней неправильно, она может выйти из строя.
Главные неисправности
Наиболее прочным элементом считается непосредственно вал, который имеет свое назначение. Для его изготовления применяют очень крепкие сплавы, которым не страшны максимальные нагрузки. Повредить этот элемент можно лишь во время аварии Основные поломки делятся на:
- вибрация. Во время старта с места могут появляться сильные или слабые вибрации. Такой признак становится стартовым во время повреждения крестовины. Кроме того, вибрация может служить показателем некорректного баланса вала;
- стук. Если вы заметили стук во время передвижения, это говорит про износ болтов или шлицев. Стоит отправиться сразу на СТО для замены; подтекание масла. Капли могут появляться в тех местах, где находятся подшипники и сальники;
- скрипы. Отмечаются в тот момент, когда педаль газа нажата. Чаще всего это служит сигналом про поломку шарниров.
Основная задача при появлении неисправности – обнаружить неполадку в зависимости от звуков или нехарактерного поведения элемента. Если вал функционирует корректно, никаких лишних шумов быть не должно. При этом движения остаются плавными. Если вы заметили, что машина «шуршит», чаще всего причина кроется в неисправности подшипника. Для решения необходимо заменить неисправный компонент.
Преимущества и недостатки
Основным преимуществом элемента считается его способность работать под максимальными нагрузками, тем самым передавая крутящий момент. Учитывая конструкцию устройства, можно избежать любых вибраций во время передвижения по неровной дороге. Впрочем, есть и некоторые недостатки использования карданного вала. В их числе:
- высокий вес конструкции, который добавляет лишнюю массу транспортному средству, и это отражается на скорости;
- громоздкость – конструкция достаточно габаритная, способна воздействовать на клиренс.
Необходимо подчеркнуть, что стартовые модификации также отличались наличием особого минуса – лишних звуков и вибраций.
Итог
Мы вам рассказали, что такое кардан в машине, и какие он имеет особенности или недоработки. Износ деталей происходит достаточно быстро из-за изменения скоростных режимов во время передвижения транспортного средства. Сегодня существуют разные модификации валов, которые комбинируют в себе разные особенности.