Замена переднего сальника коленвала

Замена переднего и заднего сальников коленвала своими руками

Замена сальника коленвала — трудоемкая, однако технически не слишком сложная задача, справиться с которой способен любой автовладелец, имеющий начальные навыки ремонта своего транспортного средства.

Для выполнения манипуляции понадобится гараж, яма или подъемник, а также несколько часов свободного времени. Наименее сложной является замена переднего сальника коленвала. Задний элемент, расположенный за КПП, корзиной сцепления и маховиком, требует гораздо больших затрат времени и труда.

1. Когда необходимо менять уплотнители
2. Инструменты и материалы
3. Процедура замена
4. Замена манжет на «классике»
5. Замена сальников на переднеприводных авто производства АвтоВАЗ
6. Оценка результатов
7. Интересные факты

Когда необходимо менять уплотнители

Прямым показанием для замены уплотнителей коленчатого вала на ВАЗ-2114, ВАЗ-2106 и других автомобилях отечественного производства является их разрушение и течь масла в области шкива к/в или в районе держателя задней его части. Также процедуру производят при сопутствующих работах, к числу которых можно отнести замену маховика, замену коленчатого вала, замену сцепления и прочее подобное.

Стоит заметить, что сам по себе ремонт манжеты не занимает много времени. Практически весь объем работ представлен разборкой и демонтажом агрегатов, скрывающих под собой необходимые детали. В среднем работа по удалению и обратному монтажу переднего элемента занимает 1-2 часа, заднего – 5-8 часов, если работа производится в гаражных условиях. Специалисты автосервиса выполняют ее в течение 2-3 часов.

Инструменты и материалы

Замена сальника коленвала на автомобилях ВАЗ-2109, а также всех остальных ТС производства ВАЗ, независимо от типа силового агрегата, потребует наличия следующего набора инструментов:

• Яма, подъемник или домкрат;
• Подставки под автомобиль (если используется домкрат);
• Набор гаечных ключей, в том числе накидных;
• Молоток;
• Шлицевая отвертка;
• Крестовая отвертка;
• Бензин, керосин или другой растворитель;
• Моторное масло;
• Новые запчасти;
• Силиконовый герметик.

На заметку: при покупке новых резинок необходимо следить, чтобы внутри них имелись пружинки – металлические кольца, расположенные на внутренней поверхности элемента. В автомагазинах нередко встречается бракованная продукция, на которой пружинки отсутствуют. Некоторые автовладельцы перед установкой укорачивают пружинку, утверждая что улучшает характеристики сальника.

Процедура замена

Процедура замены сальника на авто модели ВАЗ-2107, 2106 и других «классических» моделях не отличается. Некоторые отличия в подготовительных работах в силу иного расположения силового агрегата имеют переднеприводные ТС. При этом двигатели, имеющие 8 клапанов (ВАЗ-2115, 2110) и 16 клапанов (калина, 2112) принципиальных отличий в выполнении замены рассматриваемых элементов не имеют.

Замена манжет на «классике»

Замена заднего уплотнителя коленвала на «классике» производится исключительно на яме или подъемнике, так как только такие условия позволяют безопасно демонтировать коробку передач. Процедуру выполняют в такой последовательности:

• установка авто на яме;
• демонтаж карданного вала;
• демонтаж КПП;
• демонтаж сцепления;
• демонтаж задней крышки картера сцепления;
• демонтаж держателя;
• удаление старого элемента и запрессовка нового;
• обратная сборка.

Старое уплотнение демонтируют с помощью молотка и выколотки, вставляя последнюю в отверстия для болтов крепления картера и нанося легкие удары молотком. Перед запрессовкой новую манжетку смазывают моторным маслом или силиконовым герметиком. Запрессовку проводят аккуратными ударами молотка по окружности сальника или с помощью оправки.

Для демонтажа и замены передней прокладки потребуется снять вентилятор охлаждения силового агрегата и ремень генератора. После этого необходимо открутить гайку и демонтировать шкив коленвала. Сам элемент находится под ним. Чтобы избежать сложных работ по удалению передней крышки двигателя, элемент удаляют с помощью шлицевой отвертки.

Если сделать этого не удается, демонтаж и замена сальника коленвала ВАЗ-2107 производится с помощью самореза. Его вкручивают в боковую часть манжеты, после чего выдергивают элемент обыкновенным гвоздодером. Перед запрессовкой новой прокладки ее посадочное место следует очистить от загрязнений. Запрессовку проводят по аналогии с задней манжетой.

Замена сальников на переднеприводных авто производства АвтоВАЗ

Замена сальника коленвала ВАЗ-2110, расположенного в области привода ГРМ, производится относительно просто.

Для этого следует:

• снять переднюю крышку привода;
• выставить ГРМ в положение ВМТ;
• снять ремень ГРМ;
• снять шкив коленвала;
• шлицевой отверткой или саморезом извлечь старую резинку;
• запрессовать новый элемент.

Замена заднего сальника коленвала ВАЗ-моделей, оснащенных передним приводом, также требует демонтажа коробки передач, картера сцепления, плиты. После этого следует снять держатель или удалить старую деталь саморезом. Посадочное место промывают бензином или керосином и высушивают. Сама процедура запрессовки не отличается от вышеописанной.

На заметку: несмотря на простоту описания, выполнение подобных работ своими руками требует знания некоторых технических тонкостей. При недостатке опыта в выполнении столь объемных манипуляций неопытному автовладельцу лучше обратиться к специалистам.

Оценка результатов

Произвести оценку результатов замены манжет коленчатого вала практически невозможно в силу их низкой доступности для визуального осмотрах. При крайней необходимости манжеты осматривают после повторного демонтажа деталей, скрывающих сальники. В большинстве случаев подобная работа является нецелесообразной с точки зрения оценки трудозатрат. Ее проведение обосновано только при заметных потерях масла при отсутствии видимых течей.

Интересные факты

Материал для изготовления сальников — фторкаучуковая резина FPM (в России называется СКФ — синтетический каучук фторированный). Материал получил широкое распространение благодаря своим уникальным характеристикам:

1. высочайшая механическая устойчивость;
2. широкий диапазон рабочих температур;
3. не горюч и устойчив к химическим веществам.

Замена переднего и заднего сальника коленчатого вала

Описание и функции сальника коленвала

Итак, для нормального функционирования автомобильного двигателя, нужна качественная и постоянная смазка трущихся деталей. Один из главных элементов мотора — коленчатый вал, оба конца которого выступают наружу. Коленчатый вал смазывается под высоким давлением, а значит необходимо качественное уплотнение с двух сторон. В качестве этих уплотнителей выступают сальники. Всего используется два сальника:

• передний, обычно меньший в размере, устанавливается за шкивом коленчатого вала в передней крышке. Может быть интегрирован в масляный насос;
• задний, как правило, большой. Находится за маховиком, иногда меняется вместе с алюминиевой крышкой, обеспечивает герметичность, не пропуская масло в картер сцепления или коробки передач.

Расположение резинотехнических элементов на коленвале

В конструкции силовых установок на коленчатых валах используется два сальника – передний и задний. Оба они предотвращают вытекание смазочного материала из двигателя наружу. Задний сальник устанавливается на концевике вала, к которому прикручивается маховик. Ввиду того, что этот концевик представлен в виде фланца, то размеры сальника достаточно большие, со значительным слоем резины. Этим обеспечивается немалый срок службы резинотехнического элемента.

Передний же сальник находится на концевике вала, который используется как привод систем и механизмов силовой установки или вспомогательного оборудования. Резинотехнический элемент располагается за приводной шестерней, которая посажена на концевик вала и зафиксирована шпоночным соединением. Размеры этого сальника меньше, чем заднего. И это сказывается на ресурсе элемента.

Из-за протечки масло попадает на внешнюю поверхность двигателя из-за чего он загрязняется. Также из-за этого повышается расход смазочного материала, который приходится периодически восполнять. Особую опасность протечка несет для двигателей, у которых привод ГРМ осуществляется при помощи ремня. Жидкости на основе нефти негативно сказываются на резиновых элементах. Ремень после попадания масла может расслоиться и порваться, что особенно опасно, если двигатель является «втыковым» (при обрыве ремня поршни сталкиваются с клапанами).

Как выглядит и где установлен

В качестве материала изготовления применяется фторкаучук или силикон. Раньше, в качестве заднего сальника использовалась сальниковая набивка, однако она имеет способность пропускать масло при работе двигателя на высоких оборотах. Форма сальников круглая, а вышеуказанные материалы, из которых они изготовлены, позволяют не терять эластичность в широком диапазоне температур. Диаметр сальника должен быть таким, чтобы со всех сторон плотно прилегал к поверхностям.

Также, сальники могут устанавливаться на распределительные валы, если таковые приводятся в движение посредством ремня. Обычно сальник распредвала имеет одинаковый размер с передним сальником коленчатого вала.

Немаловажно, при покупке новых сальников, выбирать качественных производителей, а также соблюдать следующие моменты:

• наличие пружинки внутри сальника;
• на кромке должны быть насечки, они называются “маслосгонными”, а также защищают от попадания пыли на ту самую кромку;
• насечки на сальнике должны быть направлены в сторону вращения вала.

Износ сальника коленвала: причины и последствия

Согласно регламенту, средний срок службы сальников — около 100 000 километров, при условии, что авто эксплуатировался в нормальных режимах, а также своевременно проходит ТО, и двигатель не работал при критической температуре.

Замена заднего и переднего сальников коленчатого вала

Кольца уплотнительного материала, – сальники – расположены в выходных отверстиях корпуса мотора. Их задача – не дать вытечь маслу из агрегата. При наличии минимального опыта оба сальника можно поменять самостоятельно. Замена переднего сальника коленчатого вала проще. Задний уплотнитель поменять немного сложнее.

Потек сальник коленвала: причины износа, поломки

Симптомы неполадки: течь масла в моторном отсеке, повышенный расход масла. Часто можно увидеть, как смазка течет на землю под стоящей машиной. Конечно, постоянное ее доливание проблему не решает – нужно менять сами сальники.

Есть несколько причин, почему образуется течь:

• неправильная установка прокладок, вследствие чего образуются трещины на их рабочих поверхностях;
• масло течет при частом перегреве двигателя, при большом давлении в картере (зимой, когда образуются ледяные пробки);
• естественный, физический износ материала;
• механические повреждения, как следствие – течь;
• некачественный материал (характерно для отечественной продукции).

Качественные уплотнители коленчатого вала изготовлены из фторкаучуковой резины FPM либо силикона. Обычный бутадиен-нитрильный каучук быстро прогорает, разваливается и течет.

Особенности сальников

Некоторые прокладки коленчатого вала имеют наклонные бороздки для сгона масла. Поставить их нужно правильно, соответственно стрелке на корпусе кольца. Она указывает в какую сторону вращается вал.

Если нет возможности подобрать импортные изделия, приходится использовать отечественные.

Выбирают красно-коричневые – они из фторокаучука и наиболее качественные, такой сальник коленвала течет реже.

Инструменты

Перед работой следует подготовить инвентарь:

• ключи, отвертки;
• ключ для регулировки ГРМ-ремня;
• смазка на основе графита или тосол;
• канистра моторного масла;
• герметик (термостойкий).

Приступая к работе, снимают клемму аккумулятора (обесточивают автомобиль), сливают масло.

Замена переднего сальника коленвала

Передний уплотнитель коленвала находится на крышке двигателя или корпусе маслонасоса. Чаще течет именно он. Встречаются моторы, крышка которых представляет собой одно целое с маслонасосом.

На двигателях иномарок прокладка коленчатого вала закрыта шкивами ГРМ, генератора. Их нужно снять. Старые жигулевские двигатели устроены проще, там цепь ГРМ находится внутри картера, надо убрать только генераторный шкив с ремнем.

Чтобы устранить течь масла и осуществить замену уплотнителя на моторах, имеющих ГРМ с зубчатым приводом необходимо убрать зубчатые колеса (шкивы): генераторный, ременной. Снимается также сам ремень.

Перед этим они выставляются по отметкам, соответствующим расположению первого цилиндра в ВМТ (верхней мертвой точке) в сжатом состоянии. Отметки — шкивные и картерные — должны совпадать. На иных агрегатах на распредвальном колесе отметку нужно расположить напротив разъема блока и головки мотора. Такая регулировка необходима, чтобы циклы газораспределения работали правильно. Достаточно выставить только распредвальный ролик согласно метке.

Далее, нужно ослабить натяжное колесико и убрать ремень. Затем – убирают зубчатое колесо с фронтального участка коленвала. Используют специальный съемник или две отвертки. В агрегатах с цепью надо убрать только генераторный шкив.

После этого, снимают старое кольцо, через которое течет масло, специальным приспособлением. Если его нет, то можно демонтировать крышку сальника (или маслонасос) на моторном блоке. Именно там находится уплотнитель. Его легче вынуть с демонтированной крышки.

Чтобы снять колесной приводной ремень, может понадобиться также домкрат, в таком случае, снимается переднее правое колесо. Передняя крышка на моторе закреплена 4—6 болтами. После откручивания, ее нужно аккуратно отклеить, поменять находящуюся там прокладку. Крышку с сальником кладут на ровную поверхность, и, подцепив отверткой, извлекают уплотнитель.

Производится замена. Новый сальник коленчатого вала, смазанный герметиком, запрессовывается оправкой. В ее роли может служить отрезок трубы, накидная головка инструмента на 1—2 мм меньше окружности прокладки, хорошо подойдет головка (насадка) на «27» или же старый сальник. После этого необходимо смазать кромку уплотнителя и установить крышку. Сальник осторожно надевается с крышкой на смазанный коленвал, притягивается болтами.

Течь устранена, все возвращается на место: шкив ГРМ с зубчиками (обе метки должны совпасть), устанавливается ремень ГРМ посредством натяжного ролика.

Полезное видео о замене переднего сальника можно посмотреть тут:

Замена заднего сальника коленвала

Если течь масла образовалась через задний уплотнитель коленчатого вала, то нужна яма для осмотра, поскольку понадобится демонтаж элементов привода или карданного вала на автомобилях с задним приводом. Иногда течь заднего сальника коленчатого вала устраняют, расположив автомобиль на домкратах или подпорках – это небезопасно и категорически не рекомендуется. Снять также придется увесистую коробку передач. После ее демонтажа снимаем и диск сцепления. Далее очередь маховика с кожухом.

При откручивании крепления, маховик фиксируется отверткой от прокрутки.

Затем – снимается крышка, вместе с ней задний сальник. Замена производится, как описано выше для переднего уплотнителя. После этого все детали собираются в обратном порядке: маховик, узел сцепления, коробка передач, привод (карданный вал).

С полезным видео о замене заднего сальника можно ознакомиться здесь:

Сальник коленвала

Что такое сальник коленчатого вала и как он устроен

В процессе своей работы все детали двигателя достаточно хорошо омываются моторным маслом. Масло смазывает движущиеся детали и уменьшает трение, продлевая срок службы механизма. Но как быть с деталями, которые выходят наружу? Ярким примером может служить коленчатый вал, часть которого соединяется с маховиком. Ведь при выводе такой детали наружу, масло может протекать через отверстие для вращающегося вала.

Чтобы этого не происходило, для герметизации отверстия под вал конструкторы предусмотрели деталь из герметичного материала – сальник коленвала. Он изготавливается из силикона или фторкаучуковой резины и представляет собой уплотнительное кольцо с диаметром, равным диаметру коленвала (в случае с задним сальником – примерно, 99 миллиметров). Данные материалы являются термостойкими, что позволяет избавить сальник от вредного теплового воздействия, которое возникает в процессе трения.

На уплотнителе снаружи делают специальные надписи. В основном, они говорят о направлении вращения коленчатого вала. Данная информация позволяет правильно установить сальник при его замене.

Принцип работы сальника коленчатого вала

Сальник устанавливается в том месте блока, где коленчатый вал выходит наружу. В классических автомобилях, где двигатель устанавливается вдоль капотного пространства, а газораспределение происходит цепным металлическим приводом, сальник устанавливается в щите коленвала перед опорным подшипником. Двигатели переднего привода или с резиновым ремнем газораспределительного механизма устанавливаются в самом блоке, так как щиты на них не применяются. Тем не менее, в обоих случаях, сальник имеет одно и то же назначение – предотвращение утечки масла из блока цилиндров.

Внутри картера создается давление масла, которое прижимает сальник к уплотняемым деталям. Таким образом, он обеспечивает надежную герметизацию двигателя от утечки смазывающего вещества.

Причины износа сальника коленвала

Как узнать, что сальник пора менять?

Качественный сальник, изготовленный проверенным изготовителем, может обеспечить герметизацию блока на 150 тысяч километров. Однако, существует ряд определенных причин, по которым есть риск вывести деталь из строя намного раньше.

1. Масло и масляный фильтр несвоевременно подверглись замене. Это объясняется тем, что при использовании отработанного масла, в место установки сальника проникает пыль и грязь, которые царапают поверхность, требующую уплотнения. Таким образом, появившееся в процессе эксплуатации небольшие царапины, повреждают кромку сальника при вращении и выводят его из строя раньше времени. Также царапины могут возникнуть при не качественном проведении ремонта.

2. Перегрев мотора. При перегреве двигателя, коленчатый вал нагревается до температур, на которые не рассчитан его сальник. Таким образом, уплотнитель плавится и теряет свои герметические свойства.

Чтобы определить необходимость проведения замены, обратите внимание на месте выхода коленчатого вала из блока. Если там обнаружены следы утечки масла и уровень масла заметно снижается, то это явный знак тому, что сальник коленвала нуждается в замене.

Внимание! Не пытайтесь каким-либо образом отремонтировать поврежденный уплотнитель. Данный элемент является расходным и подлежит только замене!

Как поменять сальники коленвала

Замену сальника коленвала можно условно разделить на два этапа. Это замена переднего сальника, расположенного со стороны привода ГРМ. Вторым этапом принято считать сальник, расположенный со стороны коробки передач.

Видео – Замена переднего сальника коленвала

Существует два способа замены сальник. Первый является достаточно примитивным и выдуманный водителями, которые не хотят тратить много времени на эту процедуру. Второй способ предписан заводом-изготовителем и является самым надежным, поэтому рассмотрим только его.

Порядок действий:

1. Установите автомобиль на яму и исключите любое его перемещение. Открутите защиту двигателя и крышку ГРМ. Не забудьте отключить аккумуляторную батарею и слить масло из двигателя.

2. Открутите 6 болтов, которые предназначены для защиты моторного отсека справа.

3. Ослабьте натяжку ремня генератора и снимите его.

4. Снимите правое переднее колесо и включите самую низкую передачу. Используя ключ на 19, ослабьте (во всех случаях получается именно «сорвать») болт крепления шкива. После этого, выкрутите болт и снимите шкив коленчатого вала. Будьте осторожны и не потеряйте шпонку коленчатого вала, так как без нее дальнейшая работа шкива будет проблематична.

5. Установите поршень самого первого цилиндра в ВМТ. Для контроля положения используйте метку в люке маховика двигателя и метку на валу газораспределительного механизма. Данное действие рекомендуется выполнять при поднятом переднем колесе и на пятой передаче.

6. Ослабьте крепление натяжного ролика и, после этого, снимите ремень газораспределительного механизма.

7. Выкрутите все болты крепления нижней крышки картера сцепления и снимите ее. Ее демонтаж проводите вместе с прокладкой.

8. Открутите все болты (16 штук) крепления крышки картера двигателя и демонтируйте ее. При сборке узлов рекомендуется заменить прокладку.

9. Демонтируйте маслоприемник от маслонасоса и коренного подшипника. Для этого открутите болты крепления на 10.

10. С помощью двух отверток снимите с вала зубчатый шкив и открутите все болты крепления масляного насоса. Таким образом, получается, что масляный насос снимается вместе с сальником. Сальник необходимо вытащить с помощью любого острого предмета и, смазав маслом новый сальник, установить его на место. Запрессовка производить с помощью оправки или старого сальника.

11. Проведите сборку улов в обратной последовательности.

Видео – Замена заднего сальника коленвала

Степень износа заднего и переднего сальника абсолютно одинаковый, поэтому, заменяя передний сальник, необходимо то же самое сделать и для заднего.

Порядок действий

1. Демонтируйте коробку переключения передач вместе с корзиной сцепления. Единственное, что должно остаться на месте – это маховик двигателя. Перед снятием КПП, слейте с нее масло и вытащите ШРУСы.

2. Выкрутите 6 болтов крепления маховика к двигателю. Чтобы он не прокручивался, можно закрутить на старое место болт, крепящий КПП и положить на него отвертку, конец которой должен упереться в зубья маховика.

3. После выкручивания болтов снимите стопорную пластину и только тогда сам маховик.

4. Демонтируйте задний щит сцепления и открутите все болты, предназначенные для крепления задней крышки двигателя. Именно на ней и устанавливается сальник коленвала.

5. С помощью отверток вытащите старый уплотнитель и смажьте маслом новый. После этого запрессуйте новый сальник с помощью оправки диаметром 99 миллиметров.

6. Проведите сборку узлов в обратной последовательности и обязательно поменяйте прокладку задней крышки.

На этом замена сальника коленвала закончена. Как вы поняли, ее можно выполнить самостоятельно без применения особых инструментов.

Устройство карданной передачи автомобиля

Особенность конструкции автомобиля заключается в том, что основные составные узлы, которые приводят его в движение – имеют раздельное расположение, и передача крутящего момента от силовой установки до ведущих колес осуществляется посредством приводных валов.

Количество, длина и устройство этих валов напрямую зависят от конструктивных особенностей и компоновки авто. Валы не только обеспечивают передачу вращения. Конструктивно разместить соосно связываемые приводом узлы невозможно, поэтому валы привода компенсируют угловые несоответствия положений составляющих частей. И осуществляется это благодаря наличию карданного шарнира в устройстве вала. Он позволяет передавать вращение между несколькими частями вала, располагаемыми под углом между собой.

На автотранспорте применяется несколько видов этих шарниров:

1. Равных угловых скоростей
2. Неравных
3. Упругий полукарданный

Первый вариант – ШРУСы, используются только на машинах с передачей вращения на передние колеса.

Что касается заднеприводных и полноприводных моделей, то в их конструкции могут устанавливаться одновременно все перечисленные виды. К примеру, на обычных автомобилях с приводом на заднюю ось устанавливается один шарнир неравных угловых скоростей, и один – полукарданный. А вот на кроссоверах со всеми приводными колесами и с поперечным положением мотора есть все виды шарниров – на передке используются ШРУСы, а сзади – два других вида.

Карданная передача

Валы с узлами неравных угловых скоростей имеют обозначение «карданная передача» (или просто – кардан). Как уже отмечено, устанавливается она на машинах с задним и полным приводом. Также она используется не только в конструкции трансмиссии авто. Ее устанавливают и в рулевом управлении, но задачи у нее там несколько иные, хотя устройство карданной передачи идентично.

В рулевом механизме зачастую вполне возможно разместить валы соосно. Шарнир в устройстве вала рулевой колонки нужен для того, чтобы он мог «ломаться», что значительно снижает вероятность нанесения травм водителю при фронтальном столкновении. В общем, использование шарнира сделало рулевую колонку травмобезопасной.

Конструктивное исполнение авто и иной техники сказывается на количестве используемых карданных передач. В целом валы с карданами могут располагаться между:

• Силовой установкой и коробкой передач;
• КПП и раздаточной коробкой;
• КПП и главной передачей заднего моста;
• Раздаткой и главными передачами мостов (переднего, заднего, промежуточного).

Расположение карданных передач на примере трансмиссии Xdrive

Комбинация может быть самой разной. Также в некоторых случаях, когда необходимо передать вращение на большее расстояние, передача может состоять из двух валов с шарнирами, и промежуточной опоры.

Конструкция

Карданный шарнир является самой важной частью вала. В целом, устройство карданной передачи включает в себя:

• вал и ось узла;
• две вилки, размещенные на концах вала и оси;
• крестовина;
• подшипники (игольчатые);
• сальники;
• фиксирующие элементы.

Устройство карданного вала

Вилки располагаются под углом 90 град между собой. Одна из них располагается на валу, а вторая – на оси, которая передает или принимает крутящий момент. С этими осями вилки соединяются при помощи фланцев.

В вилках проделаны проушины, в которые устанавливается крестовина с подшипниками. Фиксирующие элементы предотвращают самовольное разъединение составных частей. В общем, конструкция достаточно проста, что обеспечивает надежность шарнира.

Приводные валы обеспечивают передачу при несоосном положении узлов, но при этом во время движения расстояние между составными элементами, соединенными приводом, может меняться. И этот фактор также предусматривается конструкцией привода. Для этого сам карданный вал изготовлен в виде пустотелой трубы, соединенной с валом вилки при помощи шлицевого соединения.

Устройство игольчатого подшипника крестовины

Обычно карданная передача является необслуживаемой. Для снижения трения в подшипники на стадии изготовления закладывается смазка, вытеканию которой препятствуют имеющиеся сальники. Но также есть и обслуживаемые шарниры. Их особенность заключается в том, что в крестовине проделаны специальные каналы и установлена пресс-масленка. При обслуживании привода смазка пополняется при помощи технического шприца.

Особенности функционирования

Главная особенность, которая является и недостатком этого шарнира, — неравномерная циклическая передача вращения. То есть, из-за имеющегося угла между валами ведомая часть привода переменно то обгоняет, то отстает от ведущей. Из-за этой особенности шарнир и называется «неравных угловых скоростей». Поэтому в переднем приводе валы с таким устройством не используются.

Особенность принципа работы карданной передачи учитывается конструкцией. Чтобы частично компенсировать неравномерную передачу, в устройстве привода используется одновременно два и больше шарнира. Также на легковых авто нередко можно встретить и полукарданный упругий элемент.

Чтобы имеющиеся карданы компенсировали цикличную неравномерную передачу, их еще необходимо правильно разместить относительно друг друга. Для этого шарниры располагают синхронно, а не со смещением между собой. То есть, внутренние вилки, установленные на трубчатом валу, и внешние, соединяемые фланцами с осями узлов, установлены в одной плоскости.

Полукарданный упругий элемент конструктивно очень схож с шарниром неравных угловых скоростей. У него также имеются две вилки, но соединены в единую конструкцию они при помощи эластичной (резиновой) вставки. Бывают конструкции и с фланцевым соединением.

Несмотря на свой недостаток, карданы достаточно широко используются. И способствует этому высокая надежность шарнира и неприхотливость к условиям работы. Это позволяет карданную передачу оставлять открытой, без каких-либо защитных элементов.

В целом, карданная передача может отработать очень длительный срок без какого-либо обслуживания. Выход из строя шарнира может вызвать только попадание внутрь подшипников загрязняющих веществ из-за поврежденных сальников. И то, к поломке это сразу не приведет. Кардан станет негодным для использования только при значительном износе игольчатых тел качения подшипников. Сам шарнир является неремонтируемым и при износе он просто заменяется.

Карданная передача автомобиля. Устройство

Карданная передача заднеприводных автомобилей предназначена для передачи крутящего момента от вторичного вала коробки передач к главной передаче под изменяющимся углом. В данной статье мы рассмотрим устройство карданной передачи автомобия, а также основные неисправности и правила эксплуатации карданной передачи.

Карданная передача состоит из:

• переднего и заднего валов
• промежуточной опоры с подшипником
• шарниров с вилками и крестовинами
• шлицевого соединения
• эластичной муфты.

Шарниры с вилками и крестовинами обеспечивают возможность передачи крутящего момента под изменяющимся углом.
Задний мост с колесами, у заднеприводного автомобиля связан с кузовом не жестко. В свою очередь, к кузову почти «намертво» крепятся не только двигатель и коробка передач, но и передний вал карданной передачи.
Так как кузов автомобиля постоянно перемещается относительно заднего моста вверх-вниз, прыгая на неровностях дороги, то меняется и угол (до 15О) между передним валом карданной передачи и главной передачей, расположенной в заднем мосту автомобиля. А ведь именно туда мы и должны передавать крутящий момент, причем постоянно и равномерно. Поэтому задний вал карданной передачи не может быть простой жесткой трубой. Он имеет два шарнира, которые позволяют без рывков и толчков передавать крутящий момент от коробки передач к главной передаче при любых «прыжках» вашего автомобиля.

Шлицевое соединение компенсирует линейное перемещение карданной передачи относительно кузова автомобиля при изменении угла передачи крутящего момента. Так как в результате колебаний кузова автомобиля, линейное расстояние от коробки передач до заднего моста получается величиной переменной, то при перемещении кузова вверх карданная передача должна как бы удлиняться, а когда кузов идет вниз – укорачиваться. Именно это и происходит в шлицевом соединении — удлиняются и укорачиваются не жесткие трубы, но их суммарная длина.
Эластичная муфта принимает на себя ударную волну, проходящую по трансмиссии при грубой работе с педалью сцепления.

Валы с шаровыми шарнирами переднеприводных автомобилей

У переднеприводных автомобилей крутящий момент на ведущие колеса передается двумя карданными передачами, каждая из которых имеет свой вал и по два шаровых шарнира. В конструкции переднеприводного автомобиля двигатель и все агрегаты трансмиссии объединены в единый узел, располагающийся под капотом. Это означает, что крутящий момент выходит из этого узла уже измененный по величине и направлению, готовый для передачи на ведущие передние колеса.
Но, так как единый узел агрегатов, опять же почти «намертво», закреплен на «прыгающем» кузове автомобиля, да еще передние колеса и поворачиваются, то возникает потребность уже в двух карданных передачах, на правое и левое колесо отдельно. Каждый вал этой передачи, с двумя синхронными шаровыми шарнирами, может непрерывно передавать крутящий момент своему колесу при любом изменении угла передачи. Валы располагаются в моторном отсеке под капотом, один конец каждого из которых связан с узлом агрегатов, а другой соответственно с правым или левым ведущими передними колесами.
Шаровой шарнир у переднеприводных автомобилей обеспечивает передачу крутящего момента при изменяющихся углах до 42 градусов. Все шарниры надежно защищены от грязи, пыли и влаги резиновыми чехлами.

Основные неисправности

Шум, стуки и вибрация при движении происходит из-за износа шарниров, подшипника промежуточной опоры, деформации валов. Неисправность устраняется только путем замены поврежденных элементов.
Утечка смазки из шаровых шарниров возможна вследствие повреждения их защитных чехлов. Для устранения неисправности следует заменить чехлы, с обязательной промывкой шарниров и сменой в них смазки.

Эксплуатация карданной передачи и валов с шаровыми шарнирами

В карданных передачах как заднеприводных автомобилей, так и переднеприводных, основной проблемой являются шарниры. Трубы и валы очень редко требуют замены, если только вы не прыгаете с моста в речку с каменистым дном каждый день. Да и шарниры могут служить долго, если стиль вашего вождения отличается от гонок «на выживание».
Вообще любой автомобиль следует водить по дорогам спокойно и размеренно, но передний привод требует особо аккуратного вождения, так как при повреждении защитных чехлов шаровых шарниров, в них попадает грязь, и они очень быстро выходят из строя. Необходимо следить за состоянием этих чехлов и сразу же менять чехлы шруса, как только появились разрывы или всего лишь трещины. А иначе вам предстоит опять не очень дешевый ремонт.
При износе шарниров или подшипников крестовин слышен характерный щелкающий звук при трогании с места и переключении передач. У валов с шаровыми шарнирами эти щелчки могут быть слышны и при повороте передних колес на предельные углы. Когда износ подшипника промежуточной опоры карданного вала заднеприводного автомобиля достигнет определенного рубежа — появляется заметный шум под днищем автомобиля и ощущается значительная вибрация.
Однако при нормальной, грамотной эксплуатации автомобиля, шарниры карданного вала и шаровые шарниры передних валов служат довольно долго — около 50 — 60 тысяч километров пробега. А сами трубы и валы, в принципе — вообще вечные. Но если уж так случилось, что вы погнули один из карданных валов или деформировали вал с шаровыми шарнирами, то меняйте поврежденные узлы в сборе, для чего опять же лучше обратиться к специалисту.
Срок службы шарниров карданного вала и шаровых шарниров укорачивают: резкие старты, разгоны, неправильный выбор скорости и передачи на плохих дорогах, буксование в грязи, особенно на переднеприводных автомобилях.

Карданная передача — назначение, устройство и принцип работы

Карданный вал — приспособление для передачи крутящего момента от коробки передач или раздаточной коробки к задним колесам.

Широко применяется на автомобилях заднеприводной и полноприводной компоновки с начала двадцатого века по настоящее время. Впервые устройство карданной передачи было описано еще в 16-м веке, однако создание устройства на практике произошло значительно позже.

1. Устройство карданного вала
2. Принцип действия КВ
3. Типы карданной передачи
4. Частые неисправности и их устранение
5. Перспективы развития системы карданной передачи
6. Где еще применяются валы карданного типа

Устройство карданного вала

Схема карданной передачи включает в себя следующие элементы:

• Одна или несколько секций из тонкостенной полой трубы;
• Шлицевое раздвижное соединение;
• Вилки;
• Крестовина;
• Подвесной подшипник;
• Элементы крепления;
• Задний подвижный фланец.

Сам агрегат может быть одновальным или двухвальным. Во втором случае механизм включает в себя промежуточный карданный вал, к заднему отделу которого приваривается хвостовик с наружными шлицами, к переднему через шарнир фиксируется скользящая втулка. Одновальные системы промежуточного участка не имеют.

В передней части автомобиля агрегат фиксируется в коробке передач с помощью подвижного шлицевого соединения (подвижная муфта передней части карданного вала). Для этого на конце механизма имеется отверстие с внутренними шлицами. Устройство карданного вала подразумевает возможность продольного смещения шлицов при движении автомобиля.

Далее устанавливается подвесной подшипник карданного вала, который через кронштейн крепится к кузову. Это служит дополнительным креплением агрегата, исключающим его излишнее смещение при езде.

Далее следует вилка карданного вала, которая располагается между передней и средней его частью. Здесь установлена крестовина, на которой имеются игольчатые подшипники. Наличие вилок и крестовины позволяет передавать крутящий момент при различных углах изгиба «кардана».

В задней части передача крепится к редуктору заднего моста посредством фланца. При этом хвостовик, оснащенный внешними шлицами, входит во фланец привода главной передачи.

Принцип действия КВ

Принцип работы карданной передачи заключается в возможности транспортировки крутящего момента при изменяющемся положении «кардана» в пространстве. Реализация этого принципа происходит за счет двух механизмов:

1. Вилка скользящая карданного вала;
2. Крестообразный шарнир.

Скользящая вилка необходима для некоторого увеличения длины механизма при движении по неровной дороге. За счет длинного шлицевого соединения поступление момента не прекращается тогда, когда подвеска вместе с задним мостом смещается вверх или вниз.

Шарнир, в свою очередь, обеспечивает вращение колес при изменении угла изгиба КВ. Считается, что механизм способен продуктивно работать при углах не более 20°. Далее начинается его активный износ.

Типы карданной передачи

В современном автомобилестроении могут применяться следующие типы карданных передач:

• Оснащенные шарниром неравных угловых скоростей (классическая карданная передача автомобиля);
• Оснащенные ШРУС (шарнирами равных угловых скоростей);
• Оснащенные полукарданными упругими шарнирами;
• Оснащенные жесткими полукарданными шарнирами.

Система с шарниром НУС считается классической. Здесь присутствуют вилки, крестовина, игольчатые подшипники. Применяется на большинстве заднеприводных автомобилей.

На современных внедорожниках чаще используется система, оборудованная ШРУСами. Такие устройства обеспечивают более комфортные условия езды, практически полностью устраняя вибрации.

Упругие шарниры представляют собой резиновую муфту, способную передавать момент при изгибах не более 8°. Резина достаточно мягкая, поэтому вал, имеющий подобное строение, обеспечивает плавное начало движения и отсутствие резких динамических нагрузок. Кроме того, гибкие соединения не требуют технического обслуживания.
” alt=””>
Жесткий полукарданный шарнир имеет сложное техническое устройство и передает момент за счет зазоров в шлицевом соединении. В силу сложности изготовления, технических недостатков и быстрого износа в автомобилестроении не применяется.

Частые неисправности и их устранение

Все неисправности можно разделить по возникающим признакам поломки:

1. Вибрация при движении — износились подшипники крестовины или скользящая втулка, нарушилась балансировка вала;
2. Стуки при трогании — износились шлицы скользящего соединения, ослабли болты крепления;
3. Вытекание масла из подшипников — износ сальников.

Для устранения вышеописанных неполадок «карданы» демонтируют и дефектуют, неисправные детали заменяют. При наличии дисбаланса требуется балансировка вала в динамических условиях.

Перспективы развития системы карданной передачи

Классический ШНУС имеет некоторые технологические недостатки. Скорость вращения его валов изменяется в процессе движения. При этом ведомый вал может ускоряться и замедляться при стабильной скорости ведущего вала. Это приводит к ускоренному износу механизма, а также создает лишнюю нагрузку на задний мост. Также работа шарнира сопровождается вибрацией.
” alt=””>
Назначение карданной передачи может выполнять вал, оборудованный ШРУСами (передним и задним). Подобные системы уже сегодня применяются на некоторых внедорожниках. Также ШРУСом может быть оборудована карданная передача автомобиля ВАЗ-2107 и другой «классики». В продаже имеются ремонтные комплекты.

Использование шарнира равных угловых скоростей позволяет ликвидировать недостатки, свойственные классической крестовине. Скорость вращения вала выравнивается, исчезает вибрация, КВ не требует балансировки после ремонта, до 17° увеличивается угол передачи крутящего момента.

Где еще применяются валы карданного типа

Для чего нужен карданный вал, кроме соединения КПП с мостом и колесами? В реальности сфера применения шарниров НУС достаточно велика. Их применяют для создания регулируемых рулевых колонок, где необходимо передать крутящий момент от руля к колесам. Также крестовидные соединения используют в наборах инструментов. Они позволяют работать с болтами, не находящимися на прямой линии с удлинителем ключа.

Сегодня карданные шарниры, несмотря на широкое применение во многих областях промышленности, считаются устаревшими. Все большее развитие получают ШРУСЫ, а крестовины и вилки медленно уходят в прошлое.

Карданная передача и все,что нужно о ней знать.

Карданной передачей автомобиля называется механизм, осуществляющий передачу крутящего момента между валами, которые пересекаются в центральной части карданной передачи автомобиля и отличаются возможностью взаимного углового перемещения. Активно применяется в разных сферах человеческой деятельности в случаях, когда со­ос­ность вращающихся элементов очень трудно обеспечить. Аналогичные функции способна также осуществлять зубчатая муфта.

Как правило, карданная передача автомобиля используется в автомобильной транс­мис­сии, а также рулевом управлении.

Карданная передача автомобиля может обеспечить соединение следующим эле­мен­там трансмиссии:

1. Силовому агрегату и КПП;
2. КПП и раздаточной коробке;
3. КПП и главной передаче;
4. Главной передаче и раздаточной коробке;
5. Ведущим колесам и дифференциалу.

Карданный вал в автомобиле предназначен для передачи крутящего момента от КПП к ведущим мостам в случае полноприводной или классической компоновки. Также при­ме­ня­ет­ся в травмобезопасной рулевой колонке для соединения рулевого исполнительного ме­ха­низ­ма и рулевого вала.

Карданная передача автомобиля отличается одним значительным минусом – не­синх­рон­ность валовых вращений (один из валов имеет равномерное вращение, другой – нет). Вращения начинают увеличиваться, если угол между ними возрастает. Это исключает возможность использования карданной передачи автомобиля в некоторых устройствах, например, в трансмиссии автомобилей с передним приводом (где основная проблема заключается в передаче крутящего момента на поворотные автомобильные колеса ). По большому счету данный недостаток может быть скомпенсирован применением на одном валу парных шарниров, которые находятся в повернутом на четверть оборота положении относительно друг друга. Однако там, где необходима синхронность, как правило, применяется ШРУС (шарнир равных угловых скоростей) – более сложная, но более совершенная конструкция аналогичного назначения.

По своей компоновке карданные передачи автомобиля подразделяются на закрытые и открытые.

Закрытый вариант карданной передачи автомобиля располагается внутри трубы, которая, в свою очередь, может восприниматься составляющей подвески автомобиля. В карданной передаче автомобиля данного типа используется только один шарнир, а неравномерное вращение карданного вала компенсируется за счет его упругости. Существуют конструкции, где функцию карданного вала осуществляет торсион (небольшой упругий вал); карданные шарниры здесь отсутствуют.

Открытый вариант карданной передачи автомобиля не располагает трубой, а реактивный момент воспринимается реактивными тягами или рессорами. В состав карданной передачи автомобиля должно входить не меньше двух шарниров, а также компенсирующее звено, так как дистанция между соединенными агрегатами во время движения изменяется. На автомобилях с длинной колесной базой используют карданную передачу автомобиля, которая состоит из двух валов. За счет этого исключается возможность совпадения максимальной угловой скорости вала с приемлемой. Уменьшение длины вала увеличивает его критическую частоту вращения, которая как минимум в 1.5 раза должна превышать максимально возможную во время эксплуатации. Конструкция карданной передачи автомобиля, оснащенной двумя валами, требует использование промежуточной опоры одного из двух валов, подшипник которой установлен на кузове или раме в эластичном кольце для компенсации осевого перемещения двигателя ( см. устройство двигателя автомобиля ).

Устройство карданной передачи

Карданная передача представляет собой ведущий и ведомый валы, которые соединены гибким шарниром. Гибкое шарнирное соединение позволяет беспрепятственно передавать вращение при некотором изменении угла между двумя валами. По типу шарнирного соединения существуют две разновидности карданных передач :

• устаревшие шарниры неравных угловых скоростей;
• более современные шарниры равных угловых скоростей.

Карданная передача, основанная на шарнирах неравных угловых скоростей, наиболее часто применяется для соединения выходного вала и ведущего моста в заднеприводных как легковых, так и грузовых автомобилях. Помимо этого, такие шарниры используют для подсоединения раздаточных коробок и прочего вспомогательного оборудования. Более совершенные в конструктивном плане шарниры равных угловых скоростей используются в современных передне- и полноприводных автомобилях. Посредством таких карданных передач осуществляется соединение ведущих колес машины с дифференциалом ведущего моста.

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ КАРДАННОЙ ПЕРЕДАЧИ

Особенностью такого шарнира является неравномерность вращения. При изменении угла положения ведущего вала относительно ведомого, последний в определенных точках ускоряется или замедляется, то есть возрастает или снижается угловая скорость. Причем с увеличением угла скорость опережения или отставания ведомого вала от ведущего повышается, поэтому такая передача вращения носит циклический характер. Значительный угол (более 20 град.) между валами повышает нагрузку на составные элементы шарнира, что может привести к поломке.

Принцип работы карданного шарнира рассмотрим на примере, когда ведущий вал расположен строго горизонтально, а ведомый – под углом вниз (стандартное положение кардана). Начальное положение внутренней вилки шарнира – тоже горизонтальное. При передаче вращения из-за положения под углом, часть вилки, идущая вниз ускоряется относительно ведущего вала. Максимальное опережение достигается в нижней точке.

Одновременно, часть вилки ведомого вала, при вращении начавшая движение вверх, замедляется и отстает по скорости вращения от ведущего. Максимальное отставание – в самой верхней точке.

Из-за этих особенностей работы шарнира неравных угловых скоростей, вращение передается неравномерно.

Для снижения неравномерности скоростей вращения и нагрузки в конструкции карданной передачи применяется по два шарнира – на концах пустотелого вала. Причем для максимального сглаживания внутренние вилки расположены в одной плоскости.

За счет использования двух шарниров уменьшаются углы положения валов и, соответственно, и неравномерность скоростей вращения.

Из-за неравномерности вращения между валами карданная передача не используется в конструкции трансмиссии переднеприводных автомобилей. На таких моделях шарнир неравных угловых скоростей заменен на ШРУС, у которого передача осуществляется равномерно независимо от угла между валами.

ДОСТОИНСТВА

К достоинствам карданной передачи относятся:

1. Работа со значительными крутящими моментами.
2. Возможность соединения узлов трансмиссии, установленных на больших расстояниях между собой.
3. Реализация полного привода на авто.
4. Простота конструкции.
5. Устойчивость к нагрузкам.

Но вместе с тем, кардан повышает металлоемкость трансмиссии и требует значительного пространства для установки, что сказывается на полезном объеме салона.

Карданы с шарнирами неравных угловых скоростей не требуют технического обслуживания и при этом обладают значительным ресурсом Несмотря на использование в конструкции подшипников, в процессе эксплуатации проводить их смазку не нужно, поскольку сам шарнир – необслуживаемый, а заложенного производителем смазочного материала хватает на весь срок службы.

Кардан является неремонтируемым узлом. При изгибе кардан требует полной замены. Обусловлено это тем, что при изготовлении узел балансируется. Изгибы же приводят к разбалансировке, что повышает вибрации и нагрузки в КПП и главной передаче и ускоряет износ шарниров.

Шарниры также не ремонтируются, поэтому при появлении повышенной вибрации со стороны кардана, сторонних звуков (хрустов, щелчков) выполняется замена составных элементов шарнира. Обычно замене подлежат крестовина и ее подшипники, но при сильной выработке проушин меняется узел в сборе.

Типы карданных передач

Главную роль в карданной передаче выполняет карданный шарнир, в зависимости от конструкции которого выделяют такие типы карданных передач:

• передача с шарниром равных угловых скоростей;
• передача с шарниром неравных угловых скоростей;
• передача с полу карданным упругим шарниром;
• передача с полу карданным жестким шарниром.

По количеству валов карданные передачи могут быть: одновальные, двухвальные и многовальные, а по количеству шарниров — одношарнирные, двухшарнирные и многошарнирные.

Эксплуатация и возможные неисправности карданной передачи

Бережная эксплуатация автомобиля позволяет шарнирам карданного вала и шаровым шарнирам передних валов сохранить свою работоспособность надолго, как минимум до 100 тысяч побега. Что касается труб, то при отсутствии механических повреждений их можно использовать долгие годы без замены, в противном же случае изогнутый механизм стоит просто заменить новым. Следует уделять внимание состоянию чехлов шарниров и заменять их при любом повреждении, уберегая тем самым шарниры.

Сокращение работоспособности шарниров могут спровоцировать резкие разгоны, пробуксовка в грязи, неправильный выбор скоростей, долгие поездки по снежным и грунтовым дорогам с глубокими колеями.

О неисправности карданной передачи можно узнать по появившимся посторонним звукам или рывкам автомобиля при движении. Существует несколько причин потери работоспособности карданной передачей, и среди них такие:

• износ карданных шарниров;
• деформация карданных валов;
• повреждение или износ сальников;
• повреждение защитного чехла шарнира;
• износ подшипников;
• ослабление соединительных механизмов.

Данные неисправности очень легко устранить, заменив поврежденные детали или подтянув крепежные детали.

Кардан: устройство, принцип работы, виды

Сегодня без карданного вала не сможет обойтись ни одна конструкция полноприводного или заднеприводного автомобиля. Он выполняет простую, но очень значимую задачу – передает крутящий момент от раздаточной коробки или коробки передач на передние или задние колеса.

Кардан был придуман и сконструирован еще в XVI веке, но применять его начали только после масштабного производства новых автомобилей. Стоит отметить, что пионером в испытании и внедрении, стал французский автомобильный концерт Renault.

1. Что такое карданный вал и для чего он нужен?
2. Устройство и принцип работы карданной передачи
3. Классификация карданов
4. Основные неисправности, их признаки
5. Преимущества и недостатки
6. Заключение

Что такое карданный вал и для чего он нужен?

Карданный вал (КВ) – это механическое устройство, передающее крутящий момент от раздаточной коробки или коробки передач на ведущие оси автомобиля. По сути, без этого полезного устройства, невозможно было бы создать полноприводный автомобиль.

Как было указано выше, впервые кардан применили на автомобилях марки Рено. Создателем транспортных средств являлся конструктор по имени Луи Рено. После установки передачи, получилось решить ряд важных задач:

1. Мягкая передача крутящего момента – изначально, механическое устройство позволило без проблем обеспечить передачу крутящего момента от коробки к задним колесам, при перемене углов между валами. На тот момент это было очень важное открытие, так как на неровной дороге, автомобиль подвергался сильнейшим вибрациям.
2. Плавность хода – первые машины не отличались плавностью хода, особенно по ухабам и неровностям. Мягкая передача крутящего момента, позволил максимально эффективно передавать тягу к заднему мосту, обеспечивая тем самым плавное движение.

Хотя с момента первых конструкций прошло много времени, сам механизм сильно изменился, его главные задачи не поменялись. Спустя почти столетие, механизм кардана усовершенствовали, и сегодня он зависит не только от типа авто, но и его предназначения.

Карданный вал (КВ) применяется не только при конструировании ходовой части авто. Конструкция настолько универсальная, что может применяться в различных сферах деятельности человека. Например, при конструировании рулевого привода с регулировкой.

Банальным примером конструкции является головка ручного инструмента, которая может поворачиваться под углом и позволяет крутить гайки и болты в труднодоступных местах. Любая механическая конструкция, где нужно передать крутящий момент под определенными углами, использует кардан, как наиболее удобное средство.

Устройство и принцип работы карданной передачи

Классическая карданная передача сильно изменилась и имеет отличительные черты. Принято выделять четыре основных элемента конструкции:

1. Центральная труба – или на техническом языке «центральный вал». Это конструкция полой трубы из крепкого металлического сплава.
2. Крестовины и наконечники – это специальное приспособление, изготовленное в виде креста, которое отвечает за контроль вращающихся элементов кардана. Простыми словами, крестовина контролирует углы переменного наклона, которые не должны быть в диапазоне от 0 до 20 градусов.
3. Вилка – это промежуточное соединение, между основным валом и промежуточным. Прямая функция — это компенсация расстояния по высоте межу валами, когда автомобиль передвигается по ухабам и ямам.
4. Промежуточный подшипник – это очень важный элемент конструкции, который поддерживает основной вал, при этом позволяет ему вращаться в необходимом направлении. В зависимости от типа кардана, промежуточных подшипников может быть два и более.

Это основные элементы устройства передачи. Конечно, кроме них существует много дополнительных механизмов – различные крепления, подвижные фланцы, уплотнители, защитные муфты и прочее.

Конструкция передачи не сложная. В большинстве случаев, механизм крепится при помощи шлицевого соединения к коробке передач (при этом неважно какой, автоматической или механической). Каждая коробка передач имеет на своем подвижном конце отверстия с внутренними креплениями. Механизм работы шлицов сконструировано таким образом, чтобы они могли смещаться при движении машины.

Дальше устанавливается подшипник КВ, который крепится к кузову автомобиля при помощи специального кронштейна. Он служит дополнительным креплением и исключает смещение механизма при нагрузках и езде. К вилке КВ крепится крестовина с игольчатыми или другими подшипниками. Эта конструкция позволяет правильно передавать крутящий момент при различных изгибах кардана.

Когда водитель включает передачу и нажимает на газ, крутящий момент переходит на скользящую вилку и дальше поступает через крестообразный шарнир к главной передачи и колесам. Наиболее продуктивными являются углы шарнира от 0 до 20 градусов. Если по причине неисправности, происходит отклонение, может начаться сильный износ всего механизма или поломка. Наглядно принцип работы показан на видео, ниже.

Классификация карданов

В конструкции современных авто используется несколько видов карданных валов. Они могут отличаться не только от производителя, но и типа автомобиля. На некоторых одинаковых моделях могут устанавливать разные типы передач.

В зависимости от конструкции карданные передачи могут быть:

1. Одновальные – более мощный тип, часто устанавливают на полноприводные или заднеприводные автомобили. Такой механизм позволяет максимально быстро передать крутящий момент на колеса.
2. Многовальные — это более сложный, но хрупкий механизм, который присутствует на большинстве легковых переднеприводных авто. Дополнительно к основному валу, добавляется промежуточный (где и нужен подшипник).

Работа многовальной карданной передачи

По количеству опор валов бывают следующие виды:

1. Двухопорные – не имеют подвесного подшипника, крепится на грузовые автомобили или полноприводные транспортные средства.
2. Трехопорные – имеют один подшипник, который соединяет промежуточный вал и основной. Применяется для большинства автомобилей.
3. Четырехопорные – имеют несколько промежуточных валов, соединенных двумя подшипниками. Редкая разновидность, устанавливается на некоторых джипах марки Lexus и Chrysler.

По особенностям конструкции можно выделить следующие модели:

1. С шарниром НУС (неравных угловых скоростей) – стандартная схема, устанавливаемая на большинстве авто с задним приводом колес.
2. ШРУС – современная карданная передача, которая сохраняет равность угловых скоростей.
3. Упругие полукарданные шарниры.
4. Жесткие полукарданные шарниры.

На большинство современных переднеприводных авто, устанавливается кардан типа ШРУС. Он более удобен и менее подвержен вибрациям, что имеет важное значение для легковых машин. Однако, такая система и более сложная, она не дешевая в обслуживании и при неправильном уходе может легко сломаться.

Основные неисправности, их признаки

Самым прочным механизмом в конструкции является сам вал. Его отливают из крепкого сплава, который способен выдерживать предельные нагрузки. Поэтому нужно сильно постараться, чтобы повредить его. Как правило, это механические повреждения при ДТП.

В целом основные неисправности можно разделить на несколько видов:

1. Вибрация – при трогании с места или в движении могут возникать сильные или слабые вибрации. Это первый признак повреждения подшипников крестовины. Также, проблема может говорить о неправильной балансировке вала, такое случается после его механического повреждения.
2. Стук – характерный стук при движении с места, будет означать, что болты крепления или шлицы износились. В таком случае, лучше всего сразу обратиться на СТО, дабы проверить целостность соединения.
3. Течь масла – можно обнаружить небольшие масляные капельки в местах расположение подшипников и сальников.
4. Скрипы – они могут появляться в момент нажатия педали газа. В большинстве случаев, скрипы могут быть связаны с неисправностями шарниров. С появлением коррозии, крестовины может заклинивать, что приводит к повреждению подшипника.
5. Неисправность подвижного подшипника – выявить проблему можно по характерному шуршанию в области движущей части вала. При нормальной работе, механизм не должен издавать никаких звуков, все движения плавные. Если слышно шуршание, скорей всего выходит из строя подшипник. Проблема решается только полной заменой неисправной части.

В редких случаях, когда происходит механическое повреждение основного вала, сильная вибрация может исходить из-за его неправильной геометрии. Некоторые умельцы, рекомендуют вручную исправить геометрию трубы, но это неверное решение, которое может привести к быстрому износу всей конструкции. Лучшим решением будет полная замена поврежденных элементов.

Преимущества и недостатки

Главным преимуществом кардана, является его способность выдерживать предельные нагрузки и передавать крутящий момент. Его конструкция позволяет исключить почти все вибрации автомобиля передвигающегося по неровностям, не говоря уже о хорошей трассе.

Конечно, КВ обладает и рядом минусов. К основным недостаткам можно отнести:

1. Большая масса – прибавляет лишние килограммы автомобилю, снижая его скоростные характеристики.
2. Громоздкость – карданный вал габаритная механическая конструкция, для которой приходится создавать отдельное пространство под днищем транспортного средства, что влияет на клиренс.

Стоит отметить, что первые модификации карданной передачи имели еще один отличительный минус – шум и вибрации. Но сегодня, современные звукоизолирующие материалы, позволяют избавиться от посторонних шумов и небольших вибраций при нормальной работе передачи.

Заключение

Стандартный кардан имеет ряд технологических недоработок. К ним можно отнести быстрый механический износ деталей. Это происходит из-за изменения скорости вращения валов по ходу движения автомобиля. В целом, развитие карданных валов с каждым годом более заметно. Уже сегодня начали появляться модификации, которые объединяют в себе обычный вал и ШРУСы. Такие системы, начали устанавливать на дорогие внедорожники, а классические модели уходят потихоньку в прошлое!

Примеры конструкций карданных передач

Конструкция карданной передачи короткобазного автомобиля

На рисунке 1 представлена карданная передача короткобазного автомобиля ограниченной проходимости.

Карданная передача одновальная, двухшарнирная, с карданами неравных угловых скоростей. Передача состоит из трубчатого карданного вала 8, к одному концу которого приварена вилка 9, а к другому концу наконечник 5 со шлицами. Наконечник соединен с подвижной в осевом направлении шлицевой втулкой 4, приваренной к вилке 3 карданного шарнира. Такое подвижное шлицевое соединение называется компенсирующим устройством. Оно обеспечивает изменение длины карданной передачи при перемещении ведущего моста относительно коробки передач во время движения автомобиля. Шлицевое соединение смазывают через масленку. Оно уплотняется манжетой 6 и защищается от грязи резиновым гофрированным чехлом 7.

Рисунок 1 — Карданная передача короткобазного автомобиля

1, 3, 9, 10 — вилки; 2 — крестовина; 4 — втулка; 5 — наконечник; 6 — манжета; 7 — чехол; 8 — вал

Вилки 3 и 9 соединяются с вилками 1 и 10 карданных шарниров крестовинами 2 и игольчатыми подшипниками, которые смазываются через масленку в крестовине. Каждый подшипник состоит из стального стакана с иголками, закрепленного в проушине вилки и уплотненного манжетой для удержания смазочного материала и защиты от воды и грязи. Вилки 1 и 10 через свои фланцы болтами прикрепляются к фланцам, которые установлены на концах валов карданной и главной передач. При таком фланцевом креплении карданной передачи очень удобны ее монтаж и демонтаж на автомобиле.

Конструкция карданной передачи легкового автомобиля ГАЗ

В легковых автомобилях ГАЗ, имеющих удлинитель в коробке передач, применяют одновальную карданную передачу, двухшарнирную, с карданами неравных угловых скоростей.

Карданная передача (рисунок 2) включает в себя карданный вал 5 и два карданных шарнира. Вилка 3 карданного шарнира установлена подвижно в осевом направлении на шлицах вторичного вала 2 коробки передач 1, что компенсирует изменение расстояния между коробкой передач и задним ведущим мостом при движении автомобиля.

Рисунок 2 — Карданная передача легковых автомобилей ГАЗ

1 — коробка передач; 2 — вторичный вал; 3, 4, 7, 9 — вилки; 5 — карданный вал; 6 — балансировочная пластина; 8 — крестовина; 10 — игольчатый подшипник

Другая вилка 4 карданного шарнира приварена к стальному трубчатому карданному валу 5. К другому концу карданного вала также приварена вилка 7, которая соединяется с вилкой 9 крестовиной 8 с игольчатыми подшипниками 10. Вилка 9 связана с валом главной передачи заднего ведущего моста.

Для уменьшения вибраций карданной передачи, возникающих при движении автомобиля, к карданному валу привариваются в определенных местах балансировочные пластины 6, уменьшающие его дисбаланс.

Конструкция карданных передач грузовых автомобилей ЗИЛ

Карданная передача грузовых автомобилей ЗИЛ ограниченной проходимости показана на рисунке 3. Карданная передача двухвальная, трехшарнирная, с карданными шарнирами неравных угловых скоростей.

Передача включает основной 6 и промежуточный 1 карданные валы, соединенные между собой, с коробкой передач и задним мостом карданными шарнирами 5, промежуточную опору 3 и компенсирующее устройство 10.

Рисунок 3 — Карданная передача грузовых автомобилей ЗИЛ ограниченной проходимости

1, 6 — карданные валы; 2 — втулка; 3 — промежуточная опора; 4 — кронштейн; 5 — карданный шарнир; 7 — обойма; 8 — подшипник; 9 — крышка; 10 — компенсирующее устройство

Промежуточная опора представляет собой шариковый подшипник 8, установленный на промежуточном карданном валу. Подшипник закрыт двумя крышками 9 с войлочными манжетами и находится в упругой резиновой обойме 7, которая размещена в кронштейне 4, закрепленном на раме автомобиля. Резиновая обойма подшипника уменьшает вибрации и исключает возникновение в промежуточном карданном валу нагрузок, обусловленных неточностью монтажа опоры и деформациями рамы автомобиля.

Компенсирующее устройство 10 карданной передачи представляет собой подвижное в осевом направлении соединение. Оно состоит из шлицевой втулки 2, приваренной к промежуточному карданному валу, и шлицевого наконечника вилки карданного шарнира 5, соединяющего карданные валы. Компенсирующее устройство смазывается при сборке и уплотняется войлочной манжетой, а также защищается резиновым гофрированным чехлом.

Устройство карданной передачи легкового автомобиля ВАЗ

На рисунке 4 показана карданная передача легковых автомобилей ВАЗ.

Карданная передача состоит из переднего 3 и заднего 7 карданных валов, двух карданных шарниров 6, эластичной муфты 1 и промежуточной опоры 4. Резиновая эластичная муфта соединяет вторичный вал коробки передач с передним карданным валом.

Рисунок 4 — Карданная передача легковых автомобилей ВАЗ

а — общий вид; б — эластичная муфта; в — карданный шарнир и промежуточная опора; 1 — муфта; 2 — кронштейн; 3, 7 — карданные валы; 4 — промежуточная опора; 5 — поперечина; 6 — карданный шарнир; 8, 9 — фланцы; 10, 19 — манжеты; 11 — наконечник; 12 — пробка; 13 — гайка; 14 — вал; 15 — подушка; 16, 20 — вилки; 17 — стопорное кольцо; 18, 22 — подшипники; 21 — крестовина

Передний фланец 8 муфты установлен на шлицах вторичного вала 14 коробки передач и закреплен на нем гайкой 13, а задний фланец 9 муфты — на шлицах наконечника 11 переднего карданного вала. Шлицевое соединение наконечника и фланца компенсирует изменение длины карданной передачи при движении автомобиля. Оно смазывается через резьбовое отверстие с пробкой 12 и защищено манжетой 10.

Передний 3 и задний 7 карданные валы изготовлены из тонкостенной стальной трубы. У переднего карданного вала с обоих концов приварены шлицевые наконечники, а у заднего карданного вала — вилки карданных шарниров. Задний наконечник переднего карданного вала установлен в шариковом подшипнике 22, размещенном в стальном корпусе, который завулканизирован в резиновой подушке промежуточной опоры 4.

Резиновая подушка 15 привулканизированна к кронштейну промежуточной опоры, который крепится к поперечине 5, связанной с полом кузова автомобиля. Форма резиновой подушки обеспечивает переднему карданному валу некоторое осевое перемещение в промежуточной опоре. Резиновая подушка поглощает также вибрации карданной передачи, возникающие при ее работе.

На шлицах заднего наконечника переднего карданного вала закреплена вилка 16 карданного шарнира 6. Под передним карданным валом установлен кронштейн безопасности 2, исключающий падение вала при разрушении эластичной муфты 1 и тем самым повышающий безопасность движения автомобиля.

Задний карданный вал 7 соединяется с передним карданным валом и с ведущей шестерней главной передачи с помощью карданных шарниров 6. Карданный шарнир состоит из двух вилок 16 и 20, крестовины 21, игольчатых подшипников 18, а также манжет 19 и стопорных колец 17 деталей игольчатых подшипников. Подшипники крестовины смазываются при сборке и во время эксплуатации не требуют дополнительного смазывания.

Устройство карданной передачи легкового автомобиля повышенной проходимости

На рисунке 5 показана карданная передача легкового автомобиля повышенной проходимости с колесной формулой 4х4. Карданная передача многовальная, многошарнирная, с карданными шарнирами неравных угловых скоростей.

Карданная передача состоит из промежуточного, переднего, заднего карданных валов и карданных шарниров.

Промежуточный карданный вал соединяет вторичный вал коробки передач с ведущим валом раздаточной коробки. Фланец-вилка 4 промежуточного вала (рисунок 5, а) через крестовину 5, игольчатые подшипники 7 со стопорными кольцами 6 и фланец-вилку 8 соединен с ведущим валом раздаточной коробки.

Рисунок 5 — Карданная передача автомобилей ВАЗ повышенной проходимости

а — промежуточный карданный вал и его детали; б — карданный вал; 1 — муфта; 2 — шайба; 3 — болт; 4, 8 — фланцы-вилки; 5, 20 — крестовины; 6, 11 — кольца; 7, 12 — подшипники; 9 — втулка; 10, 13, 17 — вилки; 14, 21 — манжеты; 15 — обойма; 16 — вал; 18 — наконечник; 19 – пробка

К фланцу-вилке 4 крепится тремя болтами 3 резиновая эластичная муфта 1, которая в свою очередь тремя болтами прикреплена к фланцу, установленному на конце вторичного вала коробки передач. На болтах установлены шайбы 2 для балансировки вала. Взаимное центрирование фланца-вилки 4 и вторичного вала коробки передач обеспечивается втулкой 9, в которую входит центрирующее кольцо, закрепленное на вторичном валу. Эластичная муфта 1 позволяет передавать крутящий момент при незначительных изменениях угла между валами коробки передач и раздаточной коробки, предохраняет детали трансмиссии от динамических ударов и снижает шум и вибрации карданной передачи при работе.

Передний и задний карданные валы соединяют валы привода переднего и заднего мостов раздаточной коробки с ведущими валами этих мостов. Каждый карданный вал 16 (рисунок 5, б) изготовлен из тонкостенной стальной трубы, с одного конца которой приварена вилка 17 карданного шарнира, а с другого конца — шлицевой наконечник 18. На наконечнике устанавливается скользящая вилка 13 карданного шарнира. Шлицевое соединение наконечника 18 и вилки 13 позволяет компенсировать изменение длины карданной передачи при перемещении ведущего моста во время движения автомобиля. Оно смазывается через резьбовое отверстие с пробкой 19 и защищено манжетой 14 с обоймой 15.

Карданный шарнир передает вращение с одного вала на другой при изменяющемся угле между валами. Карданный шарнир состоит из двух вилок 10 и 13, соединенных между собой крестовиной 20. На шипах крестовины установлены игольчатые подшипники 12, которые уплотняются манжетами 21 и фиксируются в отверстиях вилок стопорными кольцами 11. Подшипники смазываются только при сборке карданного шарнира и в процессе эксплуатации не требуют смазывания.