A kardántengely a hátsó- vagy összkerékhajtású autók sebességváltójának nélkülözhetetlen eleme. Ez a csomópont nem túl bonyolult kialakítású, de nagyon fontos – nélküle az autó egyszerűen nem tud mozogni. Elmondjuk a kardánról szóló főbb tényeket, a gyakori meghibásodásokat és az elkerülési módokat.
Mi az a kardántengely és mire van rá szükség
A kardántengely, vagy egyszerűbben kardán, az autó sebességváltójának egy olyan egysége, amely a sebességváltóból vagy a váltóházból a hajtó kerekek hajtóművébe továbbítja a forgást. Ha ezek az egységek egymáshoz képest mereven rögzítettek lennének, akkor egy közönséges tengellyel lehetne őket összekötni. A valóságban azonban a sebességváltó és a hajtóművek egymáshoz képest különböző síkokban helyezkednek el, sőt, a felfüggesztés működése során változtathatják egymás helyzetét. És annál jelentősebb, minél nagyobb a felfüggesztési út.
Ezért az autóban lévő kardánnak képesnek kell lennie arra, hogy a sebességváltó egységei közötti változó szögben és távolságban történő forgást továbbítsa. Ezért a berendezése bonyolultabb, mint amilyennek látszik.
A kardánátvitel kialakítása és típusai
Hogyan néz ki a kardántengely? Első pillantásra meglehetősen egyszerűnek tűnik, de valójában több fontos elemet tartalmaz. Íme, miből áll egy kardántengely:
- csöves tengely vagy tengelyek;
- szögcsuklók;
- felfüggesztőcsapágy;
- nyílásos csatlakozás;
- elasztikus tengelykapcsoló.
A hajtótengely fő, legnagyobb és legszembetűnőbb része a hosszú cső, amelyet középtengelynek nevezünk. Ugyanazzal a merevséggel és szilárdsággal az üreges cső könnyebb, mint a tömör rúd.
A legegyszerűbbek és legolcsóbbak az egycsöves hajtótengelyek. Ha azonban a kardántengelynek szerkezetileg hosszúnak kell lennie, akkor több, egymással mozgathatóan összekötött csőből többtengelyes készül. Az alábbi kép segít jobban megérteni a kardántengely szerkezetét.
A kardántengely részeinek egymással való összekapcsolására szögsebességű csuklót használnak. Egy egycsöves tengelyben legalább kettő, összetett konstrukciókban több is van belőlük.
Leggyakrabban egyenlőtlen szögsebességű ízületeket használnak, amelyeket jellegzetes alakjuk miatt kereszteknek neveznek. Minden egyes keresztnél a tengelyvégek és az erőátvitel karimái villákkal – hajtó és hajtott – vannak ellátva. Ezek között egy kereszt van négy fülkével, amelyek mindegyike egy-egy tűcsapágyat tartalmaz. A szerkezet rögzítéséhez hornyok és fogazások vannak biztosítva.
A keresztekkel ellátott kardánok a kardánhajtások aszinkron típusához tartoznak. Az ilyen csukló sajátossága a hajtott villa egyenetlen elfordulása a hajtó villához képest, ha tengelyeik nem párhuzamosak. Egyszerűen fogalmazva, a hajtott villa egy fordulat alatt kétszer lassítja le a forgási sebességet, és kétszer gyorsítja fel azt, ami több rezgést okoz.
A szinkronizált típushoz kardántengelyek tartoznak, amelyek csuklójában egyenlő szögű csuklók, vagy gömbcsuklók vannak, mint amilyeneket az első kerekek meghajtásánál használnak. Ezekben egy több pengével ellátott villa speciális barázdákban gördülő golyókkal fonódik össze. Ez kiegyenlíti a forgási sebességet. Az ilyen hajtótengelyek kevesebb rezgést okoznak, de bonyolultabbak és érezhetően drágábbak.
Az egzotikus konstrukciók közül fel lehet idézni egyet, ahol csuklónak gumikuplungokat használnak. Ez a lehetőség egyszerű és olcsó, de a gyakorlatban szinte soha nem találkozunk vele, mert nem jelentős nyomaték átvitelére tervezték, és nem működik a hajtás nagy kanyarulatai esetén.
A kardán forgásának alátámasztására és stabilizálására felfüggesztő, vagy tartócsapágyat használnak, ha az kompozit kialakítású.
Mivel a kardántengellyel összekapcsolt egységek egymáshoz képest mozognak, a kardánszerkezet szükségszerűen tartalmaz fogazott kapcsolatot. Ez lehetővé teszi, hogy a kívánt tartományban változtassa a hosszát.
A kardántengelyes erőátvitelhez tartozik továbbá egy gumi vagy gumi-fém rugalmas tengelykapcsoló, amelyet általában a sebességváltóhoz való csatlakozás helyén helyeznek el. A tengelykapcsoló rugalmassága csökkenti a mechanizmus működése közbeni rángásokat és rezgéseket, és megvédi a sebességváltót a lökésszerű terheléstől.
Ahol az összekapcsolt egységek egymáshoz képest erősen elmozdulnak, ott két kereszttel ellátott kardántengelyt szerelnek be.
A kardántengely meghibásodásainak diagnosztizálása
A kardántengely kopása és meghibásodása vezetés közben általában különböző zajokban, valamint a gyors forgásból eredő rezgésekben nyilvánul meg. Íme a fő tünetek és a kardántengely javításának módja.
Kattogás, csengő kopogás (mint egy üres csövön) érintéskor. Rezgések gyorsításkor vagy gázadáskor. Okok:
- A hajtóműtengely kereszttartójának kopása. Ki kell cserélni a keresztet, más lehetőség nincs.
- A kardántengely fogazott részének kopása. A modul kiküszöbölése a tengely vagy a tengelyegység fogazott részével vagy részével.
- A melléktengelyt az egységek karimáihoz rögzítő csavarok laza meghúzása. Minden csavart meg kell húzni.
Sikítás a tengely működése közben (megjelenése függhet a mechanizmus működési szögétől). Okok:
- A kardántengely keresztcsuklója beragadt. A csuklót ki kell cserélni.
- A gömbcsukló elakadt. Ha enyhén kopott, akkor felújítható és kenhető, ha jelentősen kopott, akkor a csuklót ki kell cserélni.
Vezetés közben a kardántengely rezgése. Okok:
- A kardántengely kiegyensúlyozatlansága. Rendszerint ez a kereszttartók vagy más elemek cseréjével járó helytelen szétszerelés/összeszerelés után következik be.
- Simasági sérülés a keresztcsuklókban. Ki kell cserélni az elhasználódott ízületeket.
- Kenőanyaghiány a kardántengely fogazott illesztékeiben. Szerelje szét és kenje meg a csomópontokat.
- A kiegyensúlyozó lemezek elvesztése. Kiegyenlítéssel kiküszöbölhető.
- A kardáncső mechanikai sérülése. Ebben az esetben csak az alkatrész cseréje lehetséges újjal.
Hüvöltés vagy fütyülés működés közben
A legvalószínűbb ok a kardántengely felfüggesztő csapágyának kopása. Ki kell cserélni.
Hogyan ellenőrizze a kardántengely állapotát
A kardánváltó diagnosztizálása meglehetősen egyszerű, és ha van egy gödör vagy egy lift, akkor azt akár maga is elvégezheti – elvégre minden elem jól látható helyen található. Íme, mit kell ellenőrizni:
- Mechanikai sérülések nyomai a tengelyen és a kardánátvitel egyéb elemein – ezeknek hiányozniuk kell.
Csuklók vagy kereszttagok. Nem szabad, hogy játék legyen bennük. Ezek érezhetők, amikor megpróbáljuk a tengelyt kézzel elforgatni, vagy a csövet ide-oda mozgatni. - Az ízületek impulzusai. Épnek kell lenniük, szakadások, repedések és kipréselődő olaj nyomai nélkül.
- Elasztikus tengelykapcsoló. Megengedhetetlenek a repedések és még inkább a szakadások. Jobb, ha a tengely elforgatásakor vizsgálja meg a tengelyt.
- Függesztőcsapágy. Nem szabad játszani és csattogni, ha a kardántengely két tengelyét a csapágy két oldalán fogod és szétrázod őket.
- Hengerelt csukló. Nem szabad, hogy játéka legyen – ezt a tengely ringatásával és forgatásával kell ellenőrizni.
- A melléktengelyes erőátvitel összekötő elemei. Győződjön meg róla, hogy minden kötőelem a helyén van és megfelelően meg van húzva.
Számok
- A kardántengely a gépkocsi sebességváltójának csomópontja, amely a sebességváltóból vagy a sebességváltóházból a különböző síkokban elhelyezkedő hajtó kerekek hajtóműveibe továbbítja a forgást.
- A kardán fő elemei – csőtengely vagy -tengelyek, szögsebességű csuklók, felfüggesztőcsapágy, fogazott csukló, rugalmas tengelykapcsoló
- A kardántengely fő hibái, mint például a működés közbeni kopogás vagy idegen hangok, a mozgó elemeinek kopásával függnek össze. A kardántengely is lehet, hogy nincs egyensúlyban.
- A kardántengely elemeinek állapota könnyen ellenőrizhető önállóan, ha van egy gödör vagy egy emelő.