Карданный вал – устройство, расположение, принцип работы

Карданный вал (в разговорном варианте «кардан») в заднеприводных и полноприводных автомобилях приводит в движение ведущие колеса путем передачи крутящего момента от механической или автоматической коробки передач на колесную ось через редуктор. Карданный вал относится к трансмиссии.

Использование карданного вала позволяет располагать коробку передач не параллельно осям, а в оптимально подходящем месте кузова, равномерно передавать крутящий момент, компенсировать отклонения положения осей колесной базы по вертикали и горизонтали без ущерба для других механизмов.

Карданы устанавливают в следующих видах автотранспорта:

• легковые автомобили;
• автобусы, микроавтобусы;
• грузовики различной грузоподъемности;
• спецтехника;
• сельскохозяйственные машины и трактора
• квадроциклы.

Типы карданных валов

Точное и более правильное название карданного вала — карданная передача, потому что она состоит из нескольких узлов и деталей, а непосредственно вал является одной из ее составных частей.

Для разных моделей авто выпускают передачи, отличающиеся устройством, количеством валов и промежуточных соединений:

• одновальные устанавливают в автомобилях с формулой 4×2 с короткой колесной базой;
• двухвальные с дополнительной опорой есть в легковых, грузовых машинах с более длинным кузовом и в автобусах малой проходимости. Данный тип карданов является наиболее популярным и распространенным;
• сложные карданные передачи. Например, в авто с формулой 4×4 используется три одновальные передачи для соединения КПП с раздаточной коробкой и ее с передним и задним мостами. У грузовых автомобилей высокой проходимости 6х6 и отдельным приводом ведущих мостов установлены двухвальная передача для соединения распредкоробки с задними колесами и одновальные на передний и средний мосты.

Как устроен кардан. Принцип работы

Кардан передает вращение выходного вала коробки передач, скорость которого зависит от передаточного отношения КПП, на редуктор. На месте соединения с коробкой находится эластичная муфта. Она защищает ее от повреждений, которые могут возникнуть от смещения и ударов трубы, возникающих при движении авто из-за неровностей на дороги и разного положения колес в определенный момент времени.

Основные части карданной передачи — полые металлические трубы, одна или несколько, в зависимости от конструкции авто, которые передают крутящий момент на ведущие колеса. Это конструктивные элементы, на которые крепятся другие детали. Длина валов у разных видов и моделей авто отличается. Она зависит от количества узлов и расстояния между передними и задними колесами.

Для соединения вала с задним редуктором или другим валом на нем предусмотрены шарниры, состоящие из вилки с крестовиной с четырьмя наконечниками и игольчатыми подшипниками на каждом, компенсирующие осевое смещение по высоте и изменение угла между двумя частями передачи. Эта деталь также называется шарнир Гука.

В разных моделях карданов могут быть синхронные шарниры и асинхронные неравных угловых скоростей, которые передают вращение неравномерно. Чем больше угол отклонения валов, тем более неравномерным становится вращение ведомого и ведущего вала и тем выше износ деталей крестовины. Оптимальным считается угол от 1° до 6°.

Большие углы отклонения также увеличивают динамические нагрузки на трансмиссию, поэтому в карданах такого типа используются парные шарниры, когда второй, установленный с равным углом делает неравномерность скоростей минимальной.

При синхронной передаче используются шарниры равных угловых скоростей — ШРУСы. Они часто встречаются в авто представительского класса и дорогих внедорожниках.

Для передачи крутящего момента с изменением рабочей длины карданной передачи при движении, на валах имеется шлицевое соединение, позволяющие трубам двигаться вперед-назад в определенных границах.

В карданных передачах с двумя и более валами имеется дополнительная опора с подшипником, которая крепится к днищу машины. Подвесной подшипник располагается на ведущем валу и предназначен для поддержания кардана и снижения нагрузок при вращении. Это один из наиболее нагруженных элементов карданной передачи, нуждающийся в периодическом техобслуживании. Подшипники бывают съемные и несъемные. Первый легко поддается замене. При поломке второго, потребуется замена карданного вала.

В составе кардана есть также дополнительные детали, выполняющие вспомогательные функции:

• фланцы для крепления к коробке и редуктору;
• сальники для уплотнения соединений и снижения вибрации;
• защитные кожухи;
• кронштейны;
• стопорные кольца.

Исправный и хорошо отбалансированный кардан работает почти бесшумно, не стучит во время движения или переключения передач. Однако, карданный вал постоянно испытывает большие нагрузки, особенно при интенсивной эксплуатации авто, езде по некачественным дорогам, перегрузе при транспортировке тяжелых грузов. Поэтому ему нужна в регулярная диагностика, балансировка и замена деталей.

Компания «ДНС-Кардан» специализируется на обслуживании и ремонте карданов на любых авто. Позвоните по телефону на сайте или запишитесь на консультацию через форму на сайте. Выявление поломки — бесплатно.