Кардан в автомобиле
Не все знают, что такое кардан в конструкции автомобиля. Кардан, он же карданный вал — это звено в цепи передачи крутящего момента от коробки переключения скоростей к редуктору моста.
Конструкцию кардана не меняют десятки лет, потому как это наиболее простая и надежная конструкция. Любой автомобиль с полным приводом имеет кардан.
Конструкция и принцип работы кардана
Кардан может быть односекционным, двух, трех и более. Габаритные размеры карданного вала, естественно, тоже разные, для одних марок и моделей авто они очень маленькие, для других огромные.
Карданный вал состоит из:
- вал;
- две крестовины;
- скользящая вилка;
- резиновые уплотнения;
- фланец;
- подвесной подшипник;
- могут быть добавлены некоторые элементы, в зависимости от вида кардана.
Если кардан односекционный, то он состоит из одной центральной части и сопряженных с ней деталей.
Функционирует кардан за счет шарнирных механизмов, соединения крестовины с ведомой и ведущей вилкой.
Крестовина
Крестовина обеспечивает вращение сопряженных деталей с изменяющимся углом относительно друг друга. При угле вращения от 0 до 20 градусов достигается наивысший КПД. Если этот угол больше, то карданный вал начинает вибрировать, а крестовина изнашиваться.
Раздвижное шлицевое соединение
Это соединение обеспечивает работоспособность и устойчивость во время движения по неровным дорогам. Так как коробка передач (КПП) или раздаточная коробка жестко сидят в кузове автомобиля, а редуктор моста сидит на подвеске машины, то расстояния между ними изменяются. Поэтому карданный вал, который соединяет коробку и редуктор, должен изменяться в длине. Это обеспечивается за счет шлицев и пазов.
Подвесной подшипник
Подвесной подшипника карданного вала — это опора составного вала, который держит его, но дает вращаться. Крепления подшипника крепятся к кузову автомобиля. Сколько секций содержится в карданном вале, столько и подвесных подшипников должно быть.
Неполадки, поломки кардана
Не часто, но встречается, что карданный вал стучит. Такие стуки могут возникать во время резкого старта, при переключении скоростей.
Причины появления шума:
- Ослабли болты крепления фланцев и соединительной муфты коробки передач.
- Увеличенный зазор в раздвижном шлицевом соединении.
- Большой зазор в подшипниках крестовины.
Причины вибрации карданного вала при движении:
- вал деформировался;
- кардан установлен не по меткам;
- валы разбалансированы;
- изношена втулка фланца промежуточной муфты или кольца центрирующего вторичного вала коробки передач;
- подвесной подшипник имеет увеличенный зазор;
- ослабли болтовые соединения поперечной опоры;
- большой зазор в игольчатых подшипниках крестовинах;
- ослабли крепления соединения вилки;
- отсутствие смазки в шлицах вала.
Почему вытекает смазка
Соединения, имеющие смазку, уплотнения, часто разгерметизируются и происходит вытекание смазывающего вещества (Литол-24 и т.д.).
Причин всего две:
- Изношен сальник шлицевого соединения.
- Изношен сальник подшипников крестовин.
Если слышен хруст в области карданного вала, то рекомендуется доехать до ближайшего сервиса и провести диагностику, или проделать это своими руками.
Устройство и назначение крестовины кардана
Замена крестовины карданного вала – это один из несложных видов ремонта трансмиссии на любой модели авто. Выполнение замены требуется не только при крайней необходимости, то есть при износе или поломке детали, но и в рамках планового ТО. Каждый автомобилист при желании сможет самостоятельно заменить крестовину кардана в условиях гаража. Но как правильно определить необходимость ремонта, что нужно для работы и как заменить крестовину карданного вала своими руками – обо всем этом и пойдет речь в данной статье.
Устройство кардана
Кардан или карданный вал – это элемент трансмиссии авто, передающий крутящий момент к мосту от КПП. Устанавливается на машины с полноприводной или заднеприводной компоновкой. Первые описания устройства были датированы еще 16 веком, но если говорить о применении карданного вала на практике, то произошло это намного позже.
Устройство карданного вала
В конструкцию карданного вала входят такие элементы:
- эластичная муфта;
- крестовина;
- сальник;
- стопорное кольцо;
- крепежные элементы;
- подвесной подшипник;
- передний и задний карданный вал;
- подвижный фланец;
- вилки;
- кронштейн промежуточной опоры;
- шлицевое соединение.
Как выглядит карданный вал
Обратите внимание! Механики часто называют карданный вал «промежуточным звеном», поскольку он служит для передачи крутящего момента к редуктору моста (переднего или заднего).
Конструкция и принцип работы кардана
Кардан может быть односекционным, двух, трех и более. Габаритные размеры карданного вала, естественно, тоже разные, для одних марок и моделей авто они очень маленькие, для других огромные.
Карданный вал состоит из:
- вал;
- две крестовины;
- скользящая вилка;
- резиновые уплотнения;
- фланец;
- подвесной подшипник;
- могут быть добавлены некоторые элементы, в зависимости от вида кардана.
Если кардан односекционный, то он состоит из одной центральной части и сопряженных с ней деталей.
Функционирует кардан за счет шарнирных механизмов, соединения крестовины с ведомой и ведущей вилкой.
Крестовина
Крестовина обеспечивает вращение сопряженных деталей с изменяющимся углом относительно друг друга. При угле вращения от 0 до 20 градусов достигается наивысший КПД. Если этот угол больше, то карданный вал начинает вибрировать, а крестовина изнашиваться.
Раздвижное шлицевое соединение
Это соединение обеспечивает работоспособность и устойчивость во время движения по неровным дорогам. Так как коробка передач (КПП) или раздаточная коробка жестко сидят в кузове автомобиля, а редуктор моста сидит на подвеске машины, то расстояния между ними изменяются. Поэтому карданный вал, который соединяет коробку и редуктор, должен изменяться в длине. Это обеспечивается за счет шлицев и пазов.
Подвесной подшипник
Подвесной подшипника карданного вала — это опора составного вала, который держит его, но дает вращаться. Крепления подшипника крепятся к кузову автомобиля. Сколько секций содержится в карданном вале, столько и подвесных подшипников должно быть.
Крестовина: устройство и функции
Это крестообразная деталь, отвечающая за соосность вращающихся элементов карданной передачи. Состоит крестовина из:
- корпуса;
- уплотнительного кольца;
- сальника;
- игольчатого подшипника;
- торцевой шайбы;
- стопорного кольца;
- уплотнительных поверхностей (чашечек).
Устройство крестовины карданного вала
Крестовина изготавливается из прочной легированной стали, что делает ее очень прочной. За счет этого деталь уменьшает динамические колебания, которые возникают в ходовой части автомобиля во время движения.
Крестовина карданного вала
Крестовина карданного вала – как узнать о поломке?
Названную деталь по праву можно назвать центральным звеном всего кардана, так как она осуществляет важнейшую функцию в его работе – передачу крутящего момента от коробки передач на все необходимые агрегаты. Таким образом, именно она заставляет крутиться и сам вал. Поэтому каждый автомобилист должен знать, как заменить крестовину карданного вала, и как за ней правильно следить, чтобы не попасть в весьма неприятное положение, особенно, когда речь идет о непредвиденной поломке во время путешествия. Еще, для продления ее срока службы, полезной будет информация и о том, чем смазывать крестовины карданного вала.
Самым первым предвестником поломки крестовин служит характерный стук, возникающий во время движения в карданной коробке. Кроме того, можно услышать еще и скрип, скрежет и даже треск. Помните, что ремонт крестовины карданного вала нельзя откладывать на потом, так как даже маленькая ее неисправность отразится на качестве поездки и работе всего механизма, а значит, может послужить причиной ДТП.
Главной же причиной подобной неисправности, как правило, служит зазор в карданном шарнире, а также износ подшипников самой крестовины.
Безусловно, на их исправность влияет как манера езды, так и качество дорожного покрытия, но если первое полностью зависит от водителя, то на второй фактор мы повлиять не в силах. Особенно негативно отражаются и поездки по пересеченной местности, которые вызывают большие нагрузки. Кроме того, не самым благоприятным является и расположение крестовины (очень близко от дорожного покрытия), поэтому на нее все время воздействует пыль, грязь и вода.
Признаки неисправности
Основная часть неисправностей крестовины кардана заключается в износе или заклинивании детали. При подобных разрушениях требуется замена элемента. К наиболее частым признакам относятся стуки, вибрации и появление звука скрежета металла. Рассмотрим каждый из признаков отдельно.
Признаки неисправности крестовины кардана
Постукивание
Водитель может слышать характерные стуки при трогании с места. Это говорит о выходе из строя крестовины (износ подшипников, шлицов или ослабленное крепление элемента). Также постукивание может возникнуть из-за отделения элементов подвески авто.
Стучит крестовина
Утечка
Появление следов смазочной жидкости в области крестовины свидетельствует об утечке, вызванной поломкой заднего уплотнителя. Как показывает практика, следы смазки часто появляются после длительных поездок.
Следы жидкости в области карданной вилки
Появление вибрации
Ощущение вибрации в области карданного вала, вызванные выходом из строя подшипника, загрязнением или деформированием кардана, также требуют незамедлительной диагностики крестовины.
Вибрация карданного вала после замены крестовин
На заметку! Спровоцировать появление вибрации могу и другие фактор, например, неправильная балансировка или выход из строя задней втулки КПП.
Скрежет металла
При разгоне неисправность крестовины может проявляться в виде звука, который сильно напоминает скрежет металла. Наиболее вероятная причина скрежета – износ подшипника. При появлении характерного звука нужно провести диагностику карданной передачи.
Скрежет металла в районе крестовины
Выполняем замену
Чтобы приступить к замене крестовин, нужно обеспечить себе доступ к кардану и открутить его. Есть умельцы, доказывающие, что можно менять крестовины не снимая кардан. Как по мне, этот способ для экстремалов, которые все делают через одно место, мы ведь к ним не относимся?
Снятие кардана
Для примера мной взят карданный вал автомобиля «Газель», крестовины устроены одинаково, я уже говорил, а крепление может отличаться, от других машин, но не на столько, чтобы описывать снятие каждого вала отдельно. Порядок действий такой:
- Установить машину так, чтобы у вас был доступ ко всем болтам кардана.
- По технике безопасности, заблокируйте колеса машины.
- Включите передачу, не важно какую, надо чтоб вал не крутился сам по себе.
- Промаркировать расположение всех элементов, которые будете снимать, чтобы при сборке они находились также, относительно друг друга. Карданный вал, деталь которая отбалансирована в собранном состоянии, просто перевернув вверх ногами карданную вилку, вы этот баланс нарушите.
- Потом начнутся непонятные вибрации и быстрые поломки крестовин. Зачем создавать себе ненужные проблемы? Только после этих действий кардан можно откручивать и снимать.
- Сначала открутите подвесной подшипник, который держится двумя гайками.
- Теперь 4 болта от фланца моста.
- Вытащите его из шлицов коробки передач
Снимаем крестовину
Далее работать гораздо удобнее в тисках. Зажимая вал не переусердствуйте, можно раздавить:
- Теперь будут нужны круглогубцы, крепкая большая отвертка, круглая наставка и молоток, вместо наставки годится трубка или стержень. Диаметр наставки должен быть меньше, диаметра проушин, но не на много.
- Круглогубцами удобно без повреждений вынимать стопорные кольца.
- Это можно делать и двумя плоскими отвертками, только тогда стопорное кольцо можно выкинуть.
- Если стопорное кольцо зажало туго, постучите по нему через наставку молотком. Тогда чашка просядет и вынуть стопор будет проще.
- Кольца можно извлечь сразу все, после этого нам нужно повыбивать из проушин чашки.
- Той же наставкой и молотком просаживаете чашку внутрь, с обратной стороны крестовины чашка выйдет наружу, она может и выпасть, но обычно выходит не до конца. Наносить удары по кардану не следует, помните о его балансировке.
- Вышедшую чашку проще вытащить плоскогубцами, газовым ключом либо зажмите её в тиски и дерните за кардан.
- Подобным же методом снимите остальные чашки.
- После снятия крестовины, возьмите железную щетку и очистите от грязи проушины и вилку.
- Внутри можно даже слегка пройтись мелкой наждачкой, затем очистите канавки под стопорные кольца и хорошенько протрите вал от пыли, можно даже помыть его бензином.
- Есть специальные съемники для крестовин, однако приобретать их нет смысла, даже в условиях СТО ими пользуются крайне редко.
Устанавливаем новую
Установка тоже не представляет собой ничего сложного, с этим справится любой:
- Возьмите в руки новую крестовину и осторожно снимите две чашки с противоположных сторон. Главное не рассыпать иголки подшипников. Проверьте под чашкой наличие смазки.
- Бывает, производитель забывает пр смазку, и подшипник практически сухой, сам такое видел и не раз. Если смазки нет, нужно её аккуратно нанести пальцем, иначе при сборке выпадут иголки и придется разбирать заново.
- Поместите крестовину концами без чашек в проушины на кардане, после этого вставьте аккуратно чашки в проушины.
- Они должны легко продвигаться пальцами, насколько возможно.
- Затем, уже наставкой и молотком опускаются чуть глубже канавок стопорных колец.
Чтобы крестовины служили подольше, не забывайте их набивать смазкой, через имеющиеся масленки. Смазка набивается специальным шприцем. Смазку специально для крестовин искать не обязательно, поможет обычный «литол». Повторять набивку через каждые 5-6 тысяч пробега.
У меня все, спасибо вам, дорогие читатели, за то, что не забываете. Делитесь с друзьями ссылкой и сами подписывайтесь на обновления, будет много полезной информации, до свидания.
Причины поломки крестовины
Несмотря на прочность материалов, крестовина со временем может выходить из строя. Рассмотрим основные причины неисправностей:
- допущение ошибок при замене крестовины;
- установка низкокачественных деталей;
- неправильный уход за автомобилем;
- езда по некачественным дорогам;
- влияние внешних факторов (грязи, пыли, воды и т.д.);
- чрезмерные нагрузки на элементы трансмиссии;
- агрессивная манера езды;
- износ крестовины (наиболее частая поломка).
Причины поломки крестовины
Правильная эксплуатация автомобиля и выполнение рекомендаций профессионалов позволит продлить срок службы крестовины до 400-500 тыс. км. Но с учетом качества наших дорог сделать это достаточно трудно.
Причины неисправности крестовины кардана
Инструменты и материалы
Для замены крестовины кардана нужно позаботиться о подготовке некоторых инструментов. К ним относятся:
- набор ключей (рожковых и торцевых);
- специальная медная наставка;
- молоток (как же без него);
- оправки для демонтажа подшипников;
- универсальный съемник крестовин;
- плоскогубцы;
- небольшое зубило;
- отвертка (желательно подготовить набор);
- новая крестовина.
Инструменты для замены крестовины
Обратите внимание! При замене крестовины желательно также заменить все крепежные элементы, так как они могут сильно заржаветь.
Некоторые мастера используют тиски при ремонте крестовины
Подготовка проушин и вилки и установка новой крестовины
Ремонт будет проведён некачественно, если не зачистить проушины и вилку от грязи и ржавчины. Это делается металлической щёткой или наждачкой. Все внутренние поверхности так же нужно очистить и смазать перед установкой новой крестовины. Не стоит забывать про канавки стопорных колец, их нужно прочистить с помощью шила или тонкой отвёртки. Далее снимаются чашки с новой крестовины, а сама она вставляется между проушинами. При снятии чашек нужно следить, чтобы иголки подшипников не рассыпались. Если под новыми чашками нет смазки, деталь стоит поменять, или смазать самостоятельно. Чашки одеваются на крестовину, потом их нужно утопить молотком, пока не откроются стопорные канавки. Завершает ремонт крестовины замена стопорных колец.
Это интересно: Несколько слов о важности присадок для автомата
Приступая к работе
Для ремонтных работ машину нужно поставить на смотровую яму – это существенно облегчит демонтаж карданного вала. Стоит отметить, что при наличии специального съемника заменить крестовину можно и без снятия кардана, но большинство мастеров предпочитают выполнять ремонтные работу на уже снятой детали. Условно замену крестовины можно разделить на три этапа: демонтаж кардана, замена детали и, непосредственно, установка карданного вала. Ниже детально описаны все эти процессы.
Замена крестовины карданного вала
Рекомендации по выбор крестовины
Нельзя выбирать крестовину, полагаясь только на ее стоимость. Существует много факторов, которые нужно учитывать при выборе детали, ведь крестовина постоянно работает в интенсивном режиме. Чтобы уберечь себя от покупки некачественной детали, можно проверить ее даже в самом магазине запчастей.
Таблица. Проверка крестовины карданного вала.
| Шаги, фото | Описание действий |
| Шаг первый | Возьмите с собой небольшое зеркало. Оно должно быть достаточно большим, чтобы на его поверхности поместилась крестовина. |
| Шаг второй | Положите крестообразную деталь на зеркало. |
| Шаг третий | По очереди нажимайте на противоположные чашки. При этом никакого люфта и стуков не должно быть. |
| Шаг четвертый | Переверните крестовину и повторите процедуру. |
| Шаг пятый | Плавно покрутите каждую из чашек. Вращение должно быть равномерным и без закусываний. |
| Шаг шестой | После прокручивания положите крестовину снова на зеркало и поочередно нажимайте на чашечки. |
| Шаг седьмой | Если крестовина лежит на зеркале всей плоскостью, то при покупке к ней не должно быть никаких претензий. |
Зеркало используется для проверки крестовины из-за своей идеально ровной поверхности. К тому же его несложно взять с собой в магазин автозапчастей и проверить понравившуюся деталь.
Выбор крестовины карданного вала
Устройство и назначение крестовины кардана
Когда наступает время плановой замены крестовины кардана или (что более вероятно) в районе кардана начинается вибрация, биение, шумы и треск, то автовладельцы готовятся выложить внушительную сумму за ремонт кардана. Чаще всего требует замены крестовина кардана. Данная деталь не восстанавливается, её можно только заменить. Стоит она не дорого, но работа по замене потребует снятия кардана, так что готовьтесь оплатить целый день на СТО. Если же вы не боитесь трудностей, то крестовину кардана возможно поменять своими руками.
Кардан служит для соединения коробки передач и заднего (в заднеприводном автомобиле) или переднего (в полноприводных) моста. Его задача – передать мосту или мостам вращение от двигателя. Узлом соединения для этих элементов является шарнир, главная часть которого – это крестовина. Она имеет форму креста, на концах которого имеются чашки с игольчатыми подшипниками. От корпуса подшипник отделяет уплотнительное кольцо из резины или пластика. Для каждой модели автомобиля размеры крестовин отличаются друг от друга.
Возможные неисправности крестовины:
- Люфт крестовины
- Износ подшипника игольчатого
- Износ самой крестовины
- Вытекание и отсутствие смазки
- Разрушение уплотнительного кольца
- Металлический звон при движении
- Шум и треск в районе кардана
Теоретически, крестовина очень надёжная деталь, ресурс которой должен быть около 500 000 километров пробега. Но на практике замена крестовины кардана происходит при пробеге 50-100 тысяч километров. На это влияют такие факторы как условия эксплуатации, фирма изготовитель детали, качество материалов, применяемых при изготовлении детали. Если ваш автомобиль часто эксплуатируется в районе сельской местности, то грязь и различные ухабы сократят жизнь вашей крестовины в несколько раз. Распространённая причина выхода из строя крестовины – банальная невнимательность при проведении планового техосмотра. Часто на отсутствие смазки не обращают внимание, пока крестовина не напомнит о себе вибрацией, шумом или звоном.
Диагностика неисправностей
Прежде чем проводить ремонт, нужно найти причину неисправности. Для этого понадобится загнать автомобиль на яму либо подъёмник. Ставим коробку на нейтральную передачу и залазим под машину. Осматриваем кардан, особое внимание нужно обратить на состояние сальников крестовин. Далее, удерживая крестовину, вращаем сам кардан. Если крестовина требует замены, люфт можно заметить сразу. Если люфта не будет, а будут слышаться различные шумы и скрипы при вращении, то возможно крестовину менять не понадобится. Нужно только заменить смазку. Крестовин в кардане две и диагностировать нужно обе. Быстрее всего выходит из строя крестовина заднего кардана, так как на неё приходятся большие нагрузки. Грязь и влага при движении так же попадают больше на заднюю крестовину.
Как поменять крестовину на кардане
Чтобы провести ремонт крестовины, необходимо снять кардан. Перед тем как разобрать, нужно знать некоторые нюансы:
- Залить гайки вэдэшкой, чтобы крепления легче откручивались.
- Поставить зубилом метки на флянцах кардана и флянцах заднего моста. Если этого не сделать, возможно появление вибрации на кардане.
- Чтобы не испортить резьбу гаек, желательно использовать изогнутый накидной ключ.
- Если карданные болты прокручиваются, нужно зафиксировать их с помощью отвёртки.
Сначала откручиваются четыре болта на карданном вале, потом снимаем крепление подвесного подшипника. После этих процедур снимаем кардан, его нужно достать из шлицевого соединения КПП. Перед снятием крестовины шлицевую часть желательно замотать материалом, чтобы туда не попал песок. Перед тем, как снять крестовину, нужно подготовить инструмент: молоток, круглогубцы, толстую отвёртку и подходящую по диаметру круглую трубку. Зажатие вала в тисках намного облегчит вам работу. Существуют специальные съёмники для снятия крестовин, но их часто не используют даже на СТО. Впрочем, многие гаражные умельцы способны за 10-15 минут смастерить себе такое приспособление. Далее достаются стопорные кольца. Часто, чтобы их извлечь, требуется обстучать их молотком с помощью проставки. После этой операции стопоры легко достанутся плоскогубцами. Далее выбиваются чашки из проушин. Это делается молотком и той же проставкой, которую использовали при снятии стопорных колец. Иногда при этом чашки выпадают самостоятельно, чаще всего извлекать их придётся подручными предметами.
Подготовка проушин и вилки и установка новой крестовины
Ремонт будет проведён некачественно, если не зачистить проушины и вилку от грязи и ржавчины. Это делается металлической щёткой или наждачкой. Все внутренние поверхности так же нужно очистить и смазать перед установкой новой крестовины. Не стоит забывать про канавки стопорных колец, их нужно прочистить с помощью шила или тонкой отвёртки. Далее снимаются чашки с новой крестовины, а сама она вставляется между проушинами. При снятии чашек нужно следить, чтобы иголки подшипников не рассыпались. Если под новыми чашками нет смазки, деталь стоит поменять, или смазать самостоятельно. Чашки одеваются на крестовину, потом их нужно утопить молотком, пока не откроются стопорные канавки. Завершает ремонт крестовины замена стопорных колец.
Установка кардана на автомобиль
При установке кардана нужно соблюдать несколько правил:
- Все соединения должны быть тщательно смазаны
- Избегать попадания песка и грязи на движущиеся соединения
- Проверить состояние сальников крестовины. При их износе — заменить
- Добиться полного совпадения сделанных при снятии меток. Если они не совпадут, велика вероятность вибрации кардана и придётся делать балансировку
Вставляем сначала шлицевую часть, потом закручиваем четыре болта на кардане. Не забывает про крепление подвесного подшипника. Все болты нужно хорошо зажать, после чего ещё раз их проверить. Если кардан открутится в движении, машину может выкинуть с трассы.
Иногда ремонт может не понадобиться, нужно просто произвести шприцевание. Если вы не знаете, чем шприцевать крестовину, то вам понадобится большой шприц и специальная смазка. Если смазку не найдёте, используйте литол. Особенно в шприцевании нуждается задняя крестовина, так как туда попадает основная масса грязи. Во многих крестовинах есть специальное отверстие для шприцевания. Их нужно тщательно очистить от грязи перед процессом. Шприцевать нужно до тех пор, пока смазка не станет выливаться. Будьте готовы, что большая часть смазки будет на земле. Лучше набрать новую порцию смазки, только не собирать её с земли.
Как проверить свою работу
Проверить свою работу можно сразу после замены крестовины и установки кардана на автомобиль. Процесс проверки включает в себя те же манипуляции, как при поиске люфта крестовины. Так же кардан нужно осмотреть на наличие подтёков масла или смазки. Особое внимание уделить сальникам. Второй этап проверки – это проверка в движении. При пробной поездке можно сразу услышать вибрацию, шум или биение кардана.
Работа по замене крестовины кардана закончена, и вы сделали её самостоятельно, потратив деньги только на запчасти. Кроме того вы полностью сняли и установили кардан, теперь при выходе из строя любого узла кардана вам не составит труда заменить и его.