Карданный вал — это важнейшая часть автомобиля, которая передает крутящий момент от трансмиссии к дифференциалу, а затем дифференциал передает этот момент на передние колеса для движения автомобиля. Карданный вал также известен как карданный вал, карданный вал или карданный вал.
Проще говоря, основная функция карданного или приводного вала заключается в передаче крутящего момента двигателя от дифференциала к колесам автомобиля.
Схема карданного вала
Положение карданного вала меняется в зависимости от модели автомобиля и конфигурации автомобиля переднеприводный, полноприводный и переднемоторный заднеприводный. Многие другие транспортные средства, такие как лодки, локомотивы, мотоциклы, грузовики и фургоны, также имеют карданные валы.
Эти валы имеют различное количество призматических шарниров, пластинчатых шарниров, универсальных шарниров или челюстных муфт, позволяющих изменять расстояние и соосность между ведущей и ведомой частями.
Работа приводного вала
Основное назначение приводного или карданного вала — передача крутящего момента двигателя от дифференциала или коробки передач к колесам автомобиля. Кроме того, любые изменения угла или длины, вызванные манипуляциями или прогибом, должны быть компенсированы, чтобы обеспечить отличную синхронизацию между шарнирами вала.
Карданный вал переднеприводного автомобиля состоит из соединительного вала, внутреннего шарнира постоянной скорости и внешнего неподвижного шарнира. Он также имеет некоторые другие детали, такие как демпферы крутильных колебаний и кольца антиблокировочной системы.
Автомобиль имеет гибкие подшипники или крепления, которые используются для соединения трансмиссии и двигателя. Однако пружина подвески используется для соединения колес, дифференциала и задней оси.
Посмотрите на приведенное выше расположение; входной вал трансмиссии и выходной вал кожуха заднего моста находятся в нескольких плоскостях. Такое расположение помогает приводному валу соединить входной и выходной валы под наклонным углом.
Когда задние колеса наезжают на неровную поверхность, задние оси перемещаются вниз и вверх, расширяются и сжимаются в пружинах подвески. Это изменяет угол между карданным валом и выходным валом трансмиссии.
Вследствие этого процесса длина карданного вала изменяется. Это изменение происходит потому, что карданный вал и задняя ось вращаются по дуге вместе с точкой своей оси вращения.
Части приводного вала
- Фланцы
- Скользящая и трубчатая вилка
- Концевое ярмо
- Средний вал
- Универсальный шарнир
- Центральный подшипник
- Трубка
1) Труба
Заднеприводные автомобили и автомобили с передним двигателем также имеют трубы. Они используются для поддержания положения или размещения задней части автомобиля во время торможения и ускорения.
2) Фланцы
Фланец используется для соединения карданного вала с дифференциалом, раздаточной коробкой и трансмиссией. Они также используются для соединения карданных валов с гидравлическими насосами, отборами мощности и многими другими компонентами автомобиля.
3) Центральный подшипник
Центральный подшипник используется для соединения двух частей гребного вала. Таким образом, центральный подшипник обеспечивает точное положение частей карданного вала и уменьшает гармоническую вибрацию во время движения автомобиля.
4) Универсальный шарнир (U-образный шарнир)
Универсальный шарнир является важнейшей частью карданного вала. Универсальный шарнир также известен как U-образный шарнир. Он соединяет вращающиеся валы автомобиля.
В настоящее время карданные валы с карданными шарнирами чаще всего можно увидеть на полноприводных и заднеприводных автомобилях.
5) Концевое ярмо
Концевая вилка используется для обеспечения долговечности и точности карданного вала.
Основное назначение концевой вилки — снижение вибрации и шума при разгоне автомобиля. Таким образом, обеспечивается комфортное вождение.
6) Средний вал
Это основной компонент карданного вала и вала сцепления, соединенный с корпусом на центровых подшипниках.
7) Трубчатое ярмо и скользящее ярмо
Скользящая вилка непосредственно соединяется с приводным валом через универсальный шарнир. Эта вилка скользит внутрь и наружу раздаточной коробки для передачи мощности. Трубчатая вилка также необходима для успешного вращения приводного вала и U-образного шарнира.
8) Трубчатый вал
Этот вал используется для коррекции фактора расстояния между задним мостом и коробкой передач. Карданный вал может иметь более одного трубчатого вала в зависимости от типа карданного вала и типа автомобиля.
Длина этого вала варьируется в зависимости от расстояния от коробки передач. Короткий трубчатый вал используется для переднего привода, а длинный трубчатый вал — для заднего привода.
Трубчатое сечение обеспечивает отличную гибкость и прочность по сравнению с заполненным сечением. Эти валы имеют небольшой вес.
Типы приводных валов
- Однокомпонентный вал
- Двух- или трехкомпонентный вал
- Привод переднего колеса
1) Однокомпонентный вал
Эти типы карданных валов используются в полноприводных автомобилях и многих других автомобилях, имеющих небольшое расстояние между осью и двигателем. Для повышения долговечности, качества и прочности цельного приводного вала применяется сварка трением.
- Его легче повредить.
- Для размещения вала и его гармоник требуется большой зазор.
- Однокомпонентный вал имеет высокую стоимость изготовления.
2) Двух- или трехкомпонентный карданный вал
Эти валы используются для предотвращения повреждения карданного вала из-за изгиба на высокой скорости. Двух- или трехкомпонентный вал используется для полноприводных автомобилей и автомобилей с большим расстоянием между осью и двигателем. Вы можете снизить скорость, разделив приводной вал на две или три части.
Когда вал не сгибается, пол или трансмиссионный тоннель над валом опускается, чтобы создать больше места для пассажиров или багажа.
3) Передний привод (FWD)
Прежде всего, необходимо знать, что в переднеприводном автомобиле не используется карданный вал. В переднеприводных автомобилях переднее колесо обеспечивает мощность для движения автомобиля.
В отличие от длинных карданных валов заднеприводных автомобилей, все части трансмиссии переднеприводного автомобиля расположены в передней части автомобиля. На валу привода колес вместо универсальных шарниров используются шарниры с постоянной скоростью (CV).
В переднеприводном автомобиле мост и трансмиссия соединены в единый узел, известный как трансмиссия.
Симптомы неисправного приводного вала
Правильная работа карданного вала слишком важна для нормальной работы автомобиля или любого другого транспортного средства. В случае поломки приводного вала его необходимо немедленно заменить.
- Вибрация
- Стук
- Скрипящий шум
- Движение шарнира
- Проблемы с поворотом
1) Вибрация
Износ втулки приводного вала может вызвать вибрацию. Обычно втулка предотвращает вибрацию вала на ранней стадии.
Выявив эту проблему в автомобиле, необходимо быстро ее устранить, иначе вибрации будут сильнее.
В случае сильной вибрации вы и ваши пассажиры будете испытывать дискомфорт. В худшем случае могут быть затронуты и повреждены и другие компоненты системы трансмиссии. Для устранения этой проблемы следуйте инструкциям производителя в руководстве пользователя.
2) Стучащий шум
Если во время движения автомобиля вы слышите стук или необычный шум, возможно, проблема с карданным валом, и вам следует заблаговременно проверить его. В большинстве случаев этот шум возникает из-за плохого контактного кольца.
Прочитайте и следуйте инструкции производителя, чтобы устранить грохот. Если вы не можете определить или устранить проблему, немедленно обратитесь к профессиональному специалисту для ее устранения.
3) Скрипящий шум
Если вы продолжаете слышать скрипящие звуки под автомобилем во время движения, это признак плохого или поврежденного приводного вала. Если вы не устраните эту проблему как можно скорее, то это может привести к дисбалансу или износу других деталей. Это также может привести к полному отказу других частей двигателя.
5) Движение универсального шарнира
Если карданный шарнир приводного вала вращается очень быстро или не может вращаться, значит, с вашим валом что-то не так. Это происходит потому, что с течением времени крышка уплотнения подшипника может заржаветь. В таком случае автомобиль больше не сможет двигаться, и карданный вал необходимо заменить как можно скорее.
6) Проблемы с поворотом
Если передние колеса вашего автомобиля не поворачиваются быстро или поворачиваются очень медленно при попытке управления автомобилем, это один из наиболее распространенных симптомов неисправного гребного или приводного вала. В таких условиях для поворота колес необходимо приложить большое усилие к гидроусилителю руля.
Вам необходимо немедленно устранить эту проблему, в противном случае ситуация может ухудшиться.
Если рулевое колесо создает проблемы для поворота колес, возможно, необходимо проверить насос гидроусилителя руля.
Преимущества и недостатки карданного вала
Приводной или карданный вал имеет следующие преимущества и недостатки:
Преимущества приводного вала
- Потери мощности отсутствуют или очень низкие.
- Эти валы имеют высокую долговечность.
- Приводной вал не имеет сложной конструкции.
- Он создает очень низкий уровень шума при высоком крутящем моменте.
- Они требуют меньшего обслуживания по сравнению с цепной системой.
- Приводная система не заклинивает.
Недостатки приводного вала
- Этот вал имеет больший вес, чем цепная система.
- Цепная система имеет большую эффективность, чем карданный вал.
- Карданный вал имеет много повреждений, когда скорость очень высока.
- На шлицах возникают проблемы с утечкой масла.
- Полый карданный вал имеет высокую стоимость.
- Это не лучшие валы для противодействия изгибающим силам.
Применение карданного вала
- Карданные валы используются в различных тяжелых машинах.
- Они используются в различных конструкционных транспортных средствах.
- Они также используются в коммерческих автомобилях.
- Приводной вал также использовался в ранних самолетах.
- Они также используются в кораблях.
Как узнать, что карданный вал нуждается в ремонте?
Если вы наблюдаете в своем автомобиле любой из перечисленных ниже симптомов, вам необходимо отремонтировать карданный вал:
- Сильная вибрация при движении автомобиля.
- Стук
- Сильная вибрация, исходящая от пола автомобиля.
- Ржавчина вокруг коромысла.
- Проблемы с рулевым управлением
Стоимость ремонта приводного вала
Стоимость ремонта и замены карданного вала зависит от района проживания и детали, которую вы хотите отремонтировать. Средняя стоимость замены приводного вала варьируется от 490 до 1100 долларов США.
Если вы не будете заменять его самостоятельно, а наймете рабочую силу, то ее стоимость также может достигать $250. Даже за простой ремонт вам придется заплатить от $1400 до $1800.
Если вы хотите отремонтировать только половину секции вашего вала, вам придется заплатить за этот процесс от $340 до $860, при этом стоимость рабочей силы составит от $140 до $260 .
В случае с полноприводными автомобилями цена ремонта возрастает. За этот вид ремонта вам придется заплатить от $650 до $1850 в зависимости от вашего района проживания.
Раздел часто задаваемых вопросов
Какова функция приводного вала?
Основной функцией карданного вала является передача крутящего момента от трансмиссии к дифференциалу.
Что произойдет, если приводной вал сломается во время движения?
Если карданный вал сломается во время движения, тяга, которую он обеспечивает, будет потеряна. Устойчивость вашего автомобиля также потеряется, поскольку он лишится возможности опираться на колесную базу. В этой ситуации вы также можете полностью потерять контроль над автомобилем, что может привести к аварии.
Какие условия необходимы для хорошего гребного вала?
- Низкая нагрузка на тягу
- Динамически сбалансированный
- Высокая прочность на кручение
- Высокая твердость
- Высокая жесткость
Какие материалы используются для изготовления гребного вала?
- Термопластичный полиамид
- Стеклянные волокна
- Кевлар
- Углеродные волокна
- Эпоксидный композит
Что происходит, когда трансмиссия выходит из строя?
Распространенным симптомом неисправного карданного вала является сильная тряска под автомобилем. Автомобиль также может начать вибрировать из-за изношенных втулок или карданного шарнира. Если не отремонтировать изношенные втулки или карданный шарнир, это может привести к полному отказу или повреждению других деталей трансмиссии.
Сколько времени требуется для замены карданного вала?
Время замены карданного вала зависит от того, какую деталь вы хотите заменить. Этот срок варьируется в зависимости от времени замены деталей карданного вала. В максимальных случаях этот вид работ выполняется всего за 1 день или менее чем за 8 сервисных часов.
