Que é un eixe cardanico: características clave

Todos os propietarios dun coche con tracción integral ou traseira enfrontaranse tarde ou cedo a un mal funcionamento do eixe motriz. Este elemento de transmisión está baixo carga pesada, o que require un mantemento frecuente.

Considere cal é a peculiaridade do traballo desta parte, en que nodos se usa o cardán, como se dispón, cales son os fallos de funcionamento e como mantelo?

Que é un eixe de transmisión

Cardan é un mecanismo que transfire a rotación da caixa de cambios á caixa de cambios do eixe traseiro. A tarefa complícase polo feito de que estes dous mecanismos están situados en planos diferentes en relación entre si. Todos os modelos de coches con rodas traseiras están equipados con eixes cardán.

A transmisión cardan está instalada ao longo do sistema de escape do vehículo e semella un feixe longo desde a transmisión ata o eixo traseiro. Está equipado con polo menos dúas xuntas en forma de cruz (unha a cada lado) e en nodos cun lixeiro desprazamento dos eixes: un.

Unha transmisión similar tamén se usa no sistema de dirección do coche. Unha bisagra conecta a columna de dirección a un cambio de dirección.

Na maquinaria agrícola, este dispositivo úsase para conectar equipos adicionais ao eixe de toma de forza do tractor.

Da historia da creación e uso do cardán

Como a maioría dos condutores saben, só os modelos de vehículos con tracción traseira e integral están equipados cun eixe de hélice. Para os vehículos con rodas con tracción dianteira, esta parte da transmisión simplemente non é necesaria. Neste caso, o par transmítese directamente desde a caixa de cambios ás rodas dianteiras. Para iso, a caixa de cambios ten unha marcha principal, así como un diferencial (sobre por que se precisa no coche e como funciona, hai revisión detallada separada).

Por primeira vez, o mundo aprendeu o principio da transmisión cardanica do matemático, enxeñeiro e doutor italiano Girolamo Cardano no século XVI. O dispositivo, que leva o seu nome, entrou en uso a finais do século XIX. Un dos primeiros desenvolvedores de automóbiles en aproveitar esta tecnoloxía foi Louis Renault.

Os coches Renault equipados cun accionamento cardán recibiron unha transmisión máis eficiente. Eliminou os baixos de par no proceso de transferilo ás rodas traseiras, cando o vehículo se colocou nunha estrada inestable. Grazas a esta modificación, as transmisións dos coches volvéronse máis suaves ao conducir (sen sacudidas).

Durante as décadas da modernización dos vehículos, o principio da transmisión cardanica mantívose intacto. En canto ao deseño dunha transmisión deste tipo, dependendo do modelo de coche, pode ser moi diferente das súas contrapartes relacionadas.

Dispositivo de eixo cardan

O mecanismo cardano inclúe os seguintes elementos.

1. Fuste central. Está feito dun tubo de aceiro oco. O baleiro é necesario para facilitar a construción. Hai estrías internas ou externas a un lado do tubo. Están obrigados a instalar o garfo corredizo. No outro lado do tubo, solda un garfo de bisagra.

2. Eixe intermedio. Nas modificacións de cardan de varias seccións úsanse un ou máis destes elementos. Instálanse nos coches con tracción traseira para eliminar as vibracións que se producen cando un tubo longo xira a velocidades elevadas. Por ambos os lados, fixáronse neles garfos fixos de bisagra. Nos coches deportivos instálanse cardáns de sección única.

3. Cruceiro. Trátase dun elemento articulado con lengüetas, dentro do cal se atopa un rodamento de agulla. A peza está instalada nos ollos das garfas. Transfire a rotación da bifurcación á bifurcación. Ademais, proporcionan unha rotación sen obstáculos de dous eixes, cuxo ángulo de inclinación non supera os 20 graos. En caso de diferenza maior, instale outra sección intermedia.

4. Rodamento suspendido. Está montado nunha sección de montaxe adicional. Esta parte fixa e estabiliza a rotación do eixe intermedio. O número destes rodamentos é idéntico ao número de seccións intermedias.

5. Garfo corredizo. Insírese no eixo central. Cando o coche está en movemento, a distancia entre o eixo e a caixa de cambios cambia constantemente debido ao funcionamento dos amortecedores. Se arranxas o tubo firmemente, no primeiro golpe terás que cambiar algún nodo (o que será o máis débil). Isto pode ser unha rotura no soporte do eixe ou un fallo das pezas da ponte. A forquilla deslizante está ranurada. Dependendo da modificación, insírese no eixe central (fanse as ranuras correspondentes dentro del) ou colócase encima do tubo. Son necesarias ranuras e ranuras para que o tubo xire a bisagra.

6. Garfos de bisagra. Conectan o eixe central ao eixe intermedio. Unha horquilla de brida ten unha forma similar, só está instalada no punto de fixación de todo o mecanismo á parte dianteira da caixa de cambios e desde a parte traseira á caixa de cambios do eixe.

7. Acoplamento elástico. Este detalle suaviza os impactos do cardán cando se despraza mentres se conduce. Instálase entre a brida do eixe de saída da caixa e a brida do garfo do eixe central da unión universal.

Que función cumpre?

A principal tarefa deste mecanismo é a transmisión de movementos de rotación a eixes situados en diferentes planos. A caixa de cambios sitúase máis arriba que o eixo traseiro do vehículo. Se instalas unha viga recta, debido ao desprazamento dos eixes, romperase por si mesma ou romperá os nodos da caixa e da ponte.

Outro dos motivos polos que se necesita este dispositivo é a mobilidade do eixo traseiro da máquina. Está montado sobre amortecedores, que se moven cara arriba e abaixo cando se conduce. Ao mesmo tempo, a distancia entre a caixa e a caixa de cambios traseira cambia constantemente. A horquilla deslizante compensa estas flutuacións sen perder o par.

Tipos de transmisión cardanica

Basicamente, a maioría dos motoristas asocian o concepto de transmisión cardanica co funcionamento da transmisión dos coches con tracción traseira. De feito, úsase non só neste nodo do coche. O sistema de dirección e algúns outros mecanismos que se conectan aos veciños en diferentes ángulos funcionan cun principio similar.

Hai 4 tipos de engrenaxes:

1. asíncrono;
2. síncrono;
3. semi-cardán flexible;
4. semicardiano ríxido.

O tipo máis famoso de transmisión cardanica é asíncrono. A aplicación principal está na transmisión. Tamén se di transmisión cunha bisagra de velocidade angular desigual. Tal mecanismo consta de dúas garfas, que están conectadas por unha cruz en ángulo recto. As puntas de rodamentos de agullas permiten que a cruz se deslice suavemente para que coincida coa posición das propias garfas.

Esta bisagra ten unha característica. Transmite unha lectura de par irregular. É dicir, a velocidade de rotación dos eixes conectados difire periódicamente (para unha revolución completa, o eixe secundario supera e dúas veces atrasa o principal). Para compensar esta diferenza, úsase outra unión (no lado oposto da tubaxe).

No vídeo móstrase como funciona a transmisión asíncrona:

O traballo do cardán. Eixe da hélice de traballo.

A transmisión síncrona está equipada cunha articulación a velocidade constante. Os propietarios de vehículos con tracción dianteira están familiarizados con este dispositivo. A xunta de velocidade constante conecta o diferencial con cubo da roda dianteira... Ás veces están equipados con transmisións de coches de catro rodas máis caros. En comparación co tipo anterior, a transmisión síncrona é menos ruidosa, pero é máis custosa de manter. A articulación homoxénea proporciona a mesma velocidade de xiro de dous eixes cun ángulo de inclinación de ata 20 graos.

A engrenaxe semicardán flexible está deseñada para xirar dous eixes, cuxo ángulo de inclinación non supera os 12 graos.

Na industria automobilística moderna, as unidades ríxidas semi-cardán raramente se usan. Nela, a bisagra transmite torque cando o ángulo de inclinación dos eixes está desprazado ata un dous por cento.

Tamén hai un tipo de transmisión cardán pechado e aberto. Diferéncianse porque os cardanos do primeiro tipo colócanse nunha tubaxe e adoitan consistir nunha bisagra (usada nos camións)

Comprobación do estado do eixe da hélice

O cardán debe comprobarse nos seguintes casos:

• aparece ruído adicional durante o overclocking;
• houbo unha fuga de petróleo preto do posto de control;
• chamar ao acender a marcha;
• a velocidade, hai unha maior vibración transmitida ao corpo.

O diagnóstico debe realizarse levantando o coche nun ascensor ou empregando gatos (ver como escoller unha modificación adecuada, ver artigo separado). É importante que as rodas motrices sexan libres de xirar.

Aquí están os nodos para comprobar.

• Fixación. O soporte intermedio e as conexións de brida deben apertarse cun perno de arandela de bloqueo. Se non, a porca soltarase, provocando reaccións e vibracións excesivas.
• Acoplamento elástico. A miúdo falla, xa que a parte de goma compensa os desprazamentos axiais, radiais e angulares das pezas que se van unir. Pode comprobar se hai un mal funcionamento xirando lentamente o eixe central (no sentido de xiro e viceversa). A parte de goma do acoplamiento non debe estar rota nin libre de xogo no punto de suxeición do parafuso.
• Garfo corredizo. A viaxe lateral libre nesta unidade aparece debido ao desgaste natural da conexión spline. Se intenta xirar o eixe e o acoplamento na dirección oposta e hai un lixeiro xogo entre a garfo e o eixe, entón debe substituírse esta unidade.
• Un procedemento similar lévase a cabo con bisagras. Insérese un desaparafusador grande entre os ollos das garfas. Fai o papel dunha panca coa que intentan xirar o eixe nunha ou noutra dirección. Se hai unha reacción durante o balanceo, hai que substituír a cruz.
• Rodamento de suspensión. A súa capacidade de servizo pódese comprobar tomando o eixe dianteiro cunha man e detrás coa outra e axitándoo en diferentes direccións. Neste caso, o soporte intermedio debe estar firmemente fixado. Se hai un xogo notable no rodamento, o problema resólvese substituíndoo.
• Equilibrar. Realízase se o diagnóstico non revelou mal funcionamento. Este procedemento realízase nun posto especial.

Aquí tes outro vídeo que mostra como comprobar o cardán:

Son sospeitosos na zona do cardán, vibracións, etc.

Mantemento do eixo cardán

Segundo as recomendacións dos fabricantes, o mantemento do cardán realízase despois de 5 mil quilómetros. Neste caso, é necesario comprobar o acoplamento elástico e as cruces. Se é necesario, substitúa as pezas desgastadas por outras novas. As canaletas da horquilla deslizante están lubricadas.

Se a máquina ten un cardán con pezas transversais que se poden reparar, tamén deben lubricarse. Tal modificación está determinada pola presenza dunha pistola de engrasar nas travesas de cardán (un burato para conectar unha xiringa de aceite).

Mal funcionamento do eixe da hélice

Dado que este mecanismo está en constante movemento e experimenta cargas pesadas, os fallos de funcionamento con el son bastante comúns. Aquí están os máis comúns.

• O aceite apareceu no cardán. É necesario prestar atención ás xuntas de aceite da caixa de cambios. Deben substituírse periodicamente debido ao desgaste normal. Os selos elásticos perden as súas propiedades co paso do tempo e aparecen pequenos ocos entre o eixe e o recheo. Se aparece unha fuga na zona do garfo corredizo, comprobe o estado das ranuras. Se teñen rugosidade, entón debe substituírse o enchufe.

• Os choques durante as cargas no cardán son causados ​​por reaccións nas articulacións. Se aparece xogo libre nas cruces ou no rodamento do soporte de suspensión, estas pezas substitúense por outras novas. A vibración pode producirse debido ao afrouxamento da conexión atornillada. En caso de aparición frecuente deste problema, debería comprobar se hai un cultivador instalado entre a porca e o soporte. Esta arandela evita que a porca se solte baixo vibracións constantes.

• Grita cando preme o pedal do acelerador. Comprobe as bisagras. Debido ao contacto constante coa humidade e a sucidade, a travesaña pode fallar. Se se ignoran os chirridos, a cruz atascará e a bisagra romperá.

• O mal funcionamento do eixe de transmisión máis común é a vibración. Pero antes de comezar a reparar o mecanismo, primeiro debes comprobar o chasis. As rodas desequilibradas tamén provocan vibracións a altas velocidades. Se este efecto desaparece ao cambiar a outra marcha, o cardán non ten nada que ver. Aquí están os motivos da vibración no cardán:
  • aneis equilibrados defectuosos (corrosión ou rotura);
  • destrución de cruces;
  • danos no eixe central ou intermedio (a deformación do tubo leva a un desequilibrio do mecanismo);
  • compoñentes mal montados do mecanismo.
• Soando na pipa. Hai unha tapa detrás da articulación estriada dentro do tubo que impide a entrada de graxa no eixe. Para solucionar a rotura, córtase a tubaxe, solda a tapa no seu lugar e solda o eixe. Se despois do procedemento aparece un toque de distinta natureza (coma se houbese unha pedra na cavidade do eixe), significa que despois de soldar quedou nela unha gran escala. Un descanso no soporte de chumbo pode levar a soar. Neste caso, elimínase o problema instalando un novo cardan.
• Son de moenda cando se engancha a marcha. Prodúcese ao contactar coa carrocería ou o sistema de escape.
• O toque do cardán en si pode aparecer debido a unha avaría do accesorio do reflector de barro (se o houbera). Está montado nun soporte intermedio para protexer o rodamento da auga e da sucidade. Se colga, só solda.

Fuga de aceite

Úsase unha graxa especial para lubricar as xuntas. Normalmente, para xuntas CV, rodamentos tipo agulla, xuntas spline, úsase unha graxa individual que ten as características requiridas.

Para que a sucidade non entre na cavidade dos elementos de rozamento ou rotación, están protexidas por anteras e por selos. Pero no caso de pezas situadas baixo a parte inferior do coche, esta protección só é temporal. A razón é que as tapas de protección están constantemente na zona de acción activa e agresiva de humidade, po e, no inverno, tamén reactivos químicos que se espolvorean na estrada.

Se o coche adoita moverse por terreos accidentados, existe un risco adicional de danar esa protección cunha pedra ou unha rama. Como resultado de danos, un ambiente agresivo comeza a actuar sobre as pezas en rotación e en movemento lonxitudinal. Dado que durante o movemento do vehículo, o eixe da hélice xira constantemente, o lubricante nel quéntase e, ao se desgastar as xuntas de aceite, pode filtrarse, o que acabará provocando a rotura desta parte da transmisión.

Vibración durante a aceleración e bater no punto de control

Este é o primeiro síntoma polo que se determina un mal funcionamento do eixe da hélice. Cun lixeiro desgaste dos elementos xiratorios por todo o corpo, esténdense por todo o corpo, polo que hai un zumbido desagradable no coche mentres se conduce. Certo, para algúns modelos de automóbiles, este efecto acústico é un factor completamente natural polo que se determina a presenza dun eixe da hélice na transmisión. Isto é especialmente certo para algúns coches domésticos antigos.

Frear durante a aceleración

O chirrido que aparece no momento da aceleración do vehículo determina o desgaste dos travesaños. Ademais, este son non desaparece, senón que se amplifica durante a aceleración do coche.

O chirrido desta parte é emitido polos rolos de rodamentos de agullas. Dado que están menos protexidos dos efectos agresivos da humidade, co paso do tempo, o rodamento perde a súa lubricación e as agullas comezan a oxidarse. Cando o coche acelera, quéntanse moito, expándense, comezan a vibrar e fan un forte chirrido.

Debido ao alto par, a cruz está sometida a fortes cargas. E as revolucións do cigüeñal non son síncronas coa velocidade de xiro das rodas do coche. Polo tanto, pode aparecer chirrido independentemente da velocidade do vehículo.

Problemas co rodamento exterior

Como aprendemos no subtema sobre o deseño do eixe da hélice, o rodamento exterior é un rodamento convencional con rolos redondos encerrados nunha roseta. Para evitar que o dispositivo se rompa debido á exposición constante a po, humidade e sucidade, os rolos están protexidos por tapas de plástico e hai graxa grosa no seu interior. O rodamento está fixado debaixo da parte inferior do coche e un tubo de cardán pasa pola parte central.

Para evitar que as vibracións do tubo xiratorio se transmitan ao corpo, instálase un manguito de goma entre a carreira exterior e o soporte de montaxe do rodamento. Actúa como amortiguador para minimizar o efecto acústico durante o funcionamento da liña de transmisión.

Aínda que o rodamento está selado e cheo de graxa que non se pode engadir nin substituír de ningún xeito (énchese de fábrica durante a fabricación da peza), a cavidade entre as rosetas non está selada. Por esta razón, co paso do tempo, en calquera condición de funcionamento, o po e a humidade van entrando no rodamento. Debido a isto, hai un esgotamento entre os rolos e a parte cargada da toma.

Debido á falta de lubricación (envellece gradualmente e elimínase), pode aparecer ferruxe nos rodetes dos rodamentos. Co paso do tempo, a bola, que foi gravemente danada pola corrosión, desintegrase, debido a que aparece unha gran cantidade de partículas sólidas estrañas dentro do rodamento, destruíndo outros elementos da peza.

Normalmente, con tal fallo no rodamento, aparecen un ouveo e un zumbido. Este elemento require a substitución. Baixo a influencia da humidade e de produtos químicos agresivos, o enganche de goma envellece, perde a súa elasticidade e, posteriormente, desmorónase debido a vibracións constantes. Neste caso, o condutor escoitará diferentes golpes fortes transmitidos ao corpo. Non paga a pena conducir con semellante avaría. Aínda que o condutor estea disposto a soportar moito ruído na cabina, debido ao gran desprazamento, o eixe da hélice pode danarse gravemente. Ademais, é imposible predicir cal das súas partes romperá primeiro.

Consecuencias dun mal funcionamento do cardán

Como xa notamos, os problemas co cardán son principalmente recoñecidos polo aumento do ruído e as vibracións decentes que chegan ao corpo mentres o vehículo está en movemento.

Se o condutor se distingue polos nervios de ferro e a tranquilidade incrible, ignorar as vibracións e o forte ruído debido a un eixe da hélice desgastado provocará sen dúbida consecuencias desagradables. O peor que pode ocorrer é a rotura do eixe durante a condución. Isto é especialmente perigoso e sempre provoca accidentes cando o eixe rompe na parte dianteira da máquina.

Se aparecen signos de problemas de cardano durante a condución, o condutor debería reducir a velocidade e deter o vehículo canto antes. Unha vez indicado o lugar onde parou o coche, é necesario realizar un diagnóstico visual do vehículo. Aquí tes a que debes prestar atención:

• Para todas as conexións atornilladas;
• No estado do rodamento exterior, especialmente no seu amortiguador de goma;
• Polo estado das bridas;
• Nas cruces;
• Nos tapóns dos rodamentos.

Non se recomenda desmontar o eixe por conta propia nin na estrada (para substituír unha peza rota) nin nun garaxe se o propietario do coche non ten as habilidades adecuadas. A reparación do cardán sempre debe ir acompañada do seu equilibrio, que non se pode facer nas condicións de reparación da estrada.

Por estas razóns, débese controlar o estado desta parte da transmisión. A inspección técnica programada e, se é necesario, as reparacións son a clave para un funcionamento correcto e seguro de calquera sistema de vehículos e as súas unidades, incluído o eixe da hélice.

Extracción e instalación do eixe da hélice

Se é necesario substituír o mecanismo cardán ou reparar a súa unidade, haberá que eliminalo. O procedemento realízase na seguinte secuencia:

• os parafusos de montaxe desenroscanse das bridas do eixe traseiro e do eixe da hélice;
• o eixe baixa;
• os parafusos do acoplamiento de goma están descargados;
• o cardán é afastado do control;
• o soporte de suspensión está descargado.

O mecanismo reparado ou novo está instalado na orde inversa: suspensión, acoplamento, bridas de ponte.

O vídeo adicional menciona algunhas sutilezas máis de eliminar e instalar o cardán:

Cardan shaft patriot | eliminación e instalación | substitución de bridas

O cardán no coche é un mecanismo bastante resistente, pero tamén precisa un mantemento periódico. O condutor necesita estar atento á aparición de sons e vibracións alleos. Ignorar estes problemas provocará danos a compoñentes importantes da transmisión.

Atopar un novo eixe da hélice

Se é necesario substituír por completo o eixe da hélice, atopar un novo compoñente é un procedemento sinxelo. O principal é que hai cartos suficientes para iso, xa que é unha parte bastante cara na transmisión dalgúns modelos de vehículos.

Para iso, pode empregar os servizos de desmontaxe automática. Neste caso, cómpre estar seguro de que a empresa que vende pezas usadas é fiable e non vende produtos de baixa calidade. Nalgunhas localidades hai empresas que restauran pezas susceptibles de substitución completa e as venden a un prezo accesible, pero despois dun curto período de tempo estes elementos fallan.

É moito máis seguro buscar no catálogo dunha tenda en liña ou nun punto de venda físico: unha tenda de autopeças. Neste caso, é necesario buscar unha peza de reposición segundo os datos exactos do coche (marca, modelo, data de fabricación, etc.). Se algunha información sobre o coche non está dispoñible, entón todos os datos necesarios pódense atopar sempre co código VIN. Cóntase onde se atopa no coche, así como a información sobre o vehículo que contén nun artigo separado.

Se se coñece o número de peza (o marcado nel, se non desapareceu durante a operación), a busca dun novo análogo no catálogo pode realizarse empregando esta información. No caso de mercar compoñentes para desmontar, antes de mercar hai que prestar atención a:

1. Estado das fixacións. As deformacións, incluso menores, son o motivo polo que a peza non paga a pena mercala. Isto é especialmente certo para tales eixes cardanicos, cuxo deseño non prevé a instalación dunha brida;
2. Estado dos eixes. Aínda que é difícil comprobar visualmente este parámetro, incluso pequenas deformacións (incluída a falta de equilibrio) provocarán unha forte vibración do eixe e unha posterior rotura do dispositivo;
3. O estado da conexión spline. A corrosión, rebabas, entalladuras e outros danos poden afectar gravemente o rendemento da transmisión;
4. O estado do rodamento exterior, incluída a elasticidade da parte amortecedora.

Independentemente de que o cardán pareza útil durante o desmontaxe ou non, debe mostrarllo a un especialista. O profesional recoñece inmediatamente se se comprendeu o cardán ou non. En caso de traballos de reparación con esta unidade, o especialista poderá dicir se a estrutura estaba correctamente montada.

E un punto máis importante. Mesmo se compra un produto usado, os produtos cubertos pola garantía (xa sexa do fabricante ou do vendedor) son dignos de atención.

Vídeo sobre o tema

Por último, mira un pequeno vídeo sobre o que podes facer para evitar que o eixe da hélice vibre:

EXE DE HÉLICE PARA QUE NON HAI VIBRACIÓN!!!

Preguntas e respostas:

Onde está o eixe da hélice. O eixe da hélice é un feixe longo que vai desde a caixa de cambios ao longo do sistema de escape do vehículo ata o eixo traseiro. O dispositivo do eixe cardanico inclúe un eixe central, cruces (o seu número depende do número de nós entre os eixes), unha garfo deslizante cunha conexión estriada e un rodamento de empuxe.

Que é un cardán. Debaixo do cardán enténdese un mecanismo que transfire o torque entre os eixes, que están situados entre si nun ángulo. Para iso úsase unha cruz que une os dous eixes.