- Карданний вал в сучасних автомобілях
- Ремонт кардана ГАЗель
- Балансування кардана ГАЗель
- Як правильно визначити і усунути вібрації на ГАЗелі
- Ремонт карданного валу ГАЗель своїми руками
- Хрестовини і їх мастило
Як би не пнувся двигун, без прямої передачі крутного моменту на ведучі колеса автомобіль просто не зрушиться з місця. Найперші системи приводу представляли собою ремені і ланцюги. Як в велосипедах і промислових верстатах. Поки потужності двигуна Даймлера-Бенца було не так багато, навіть фрикційна передача крутного моменту в порядку експерименту влаштовувала практично всіх. Були навіть конструкції шатунного типу, як на паровозі. Але карданний вал з'явився зовсім не завдяки автомобілям, а набагато раніше і не для передачі крутного моменту. 
Згадка карданної передачі зустрічається вже в записах 4 століття до н.е.
Перша згадка про те механізмі, який ми сьогодні називаємо карданної передачею, відноситься до IV століття до нашої ери, між іншим. Це була перша в світі не була пролита чорнильниця, яка була розташована серед кількох концентрично розташованих кілець. Вона не була пролита за жодних обставин і завжди зберігала горизонтальне положення. А вже в 1550 році Джеронімо Кардано створив знаменитий корабельний компас, патент на механізм якого був виданий тільки через сто років англійцю Роберту Хуку. В автомобілі ж карданний вал, в сучасному розумінні, застосував тільки Луї Рено в 1898 році. З тих пір карданна передача не зазнала скільки-небудь істотних змін.
Карданний вал в сучасних автомобілях
Альтернативи карданного валу немає і поки бути не може. Геніальна і проста конструкція Джеронімо Кардано доповнилася тільки шліцьовим з'єднанням для можливості зміни довжини вала під час руху. Компенсувавши лінійне подовження шліцьовій втулкою в 1903 році, Клерент Спенсер домігся ідеальної конструкції приводу і саме такі карданні вали стоять сьогодні на всіх задньопривідних і повнопривідних автомобілях. Змінюються тільки технології і матеріали. Шарнір рівних кутових швидкостей теж не зміг замінити хрестовий трансмісійний вал. ШРУС дуже дорогий і складний у виробництві, його потрібно регулярно обслуговувати, а такі кути передачі обертання, як в автомобілях із заднім і повним приводом, повністю забезпечуються надійною і недорогою системою карданного трансмісійного вала. Цей механізм використовує також рульової карданний вал.
Відеоурок про те, що таке карданна передача
Тим не менш, як би вал не був простий, швидкості і потужності автомобілів ростуть, значить, збільшуються і навантаження на трансмісію. Причому, не тільки механічні. Ідеальний карданний вал повинен виглядати приблизно так:
- максимальна міцність на скручування;
- стійкість до корозії;
- малу вагу;
- ідеальне балансування;
- надійне кріплення фланців;
- високий ресурс карданного механізму.
Ці вимоги особливо актуальні по відношенню до вантажних автомобілів. Високі навантаження на скручування і високий крутний момент пред'являють до карданного валу вантажівок спеціальні вимоги. Оскільки ГАЗель з'явилася вже в 90-х роках, була можливість використовувати ті напрацювання заводу, які прийшли з багаторічним досвідом випуску задньопривідних машин.
Ремонт кардана ГАЗель
На фото Луї Рено, що застосував в кінці 19 століття карданний вал в автомобілі
Проста і надійна конструкція Горьківської полуторки, в комплексі з хорошою ціною і масою модифікацій, забезпечила їй хороший попит і конкурентоспроможність навіть на тлі сучасних імпортних комерційних автомобілів. Практично всі роботи, пов'язані з регулюванням і ремонтом ГАЗелі, виконуються своїми руками, в тому числі і ремонт карданної передачі. Не так все просто, як здається, але знаючи тонкощі обслуговування карданного валу в принципі і Газелі зокрема, будь-обслуговування не доставить проблем. Є деякі нюанси, пов'язані з повнопривідною версією Газель 4 × 4 Некст з переднім карданом, Газель Бізнес, Газель Фермер, але ми їх обов'язково розглянемо.
Карданний вал Газелі являє собою порожню цільну або зварену трубу з двома карданними шарнірами, підвісним підшипником-опорою. Фланці складаються з вилки, хрестовин на голчастих підшипниках і кріпильних елементів. Є кілька виробників карданних валів для Газелі старшого покоління і для Газелі Бізнес. Перший і головний - це кардани виробництва Нижнього Новгорода, але за якістю вони бувають різні. Частина з них призначені тільки для ринку запчастин і їх якість і балансування залишають бажати кращого. Вони не проходять контроль якості за замовчуванням, тому потрібно кілька разів подумати перед тим, як економити на такому кардані.
Друга група нижегородських карданів - деталі, призначені для установки на конвеєрі. Якимось чином вони потрапляють на ринок, але сліпо довіряти їх якістю не варто. Третя група карданів вважається найякіснішою з вітчизняних - ГОНовскіе кардани. Вони відповідають заводським допускам і їх якості можна довіряти. На Газелі Бізнес частіше встановлюють турецькі карданні вали TW.97135.02.02 фірми «TIRSAN KARDAN». Ці кардани в процесі експлуатації потребують тільки в підтяжки кріплення з потрібним зусиллям, а в мастилі вони не потребують протягом всього терміну служби. Тим не менш, є занадто багато нюансів, для того щоб опустити обслуговування карданної передачі. А почати потрібно навіть не зі змащення, а з балансування.
Балансування кардана ГАЗель
Основним джерелом вібрації в автомобілях із заднім приводом і Газелі в тому числі, залишається дисбаланс деталей. Наслідки дисбалансу можуть бути руйнівними, а усувається він дуже легко. Правда, для цього необхідне спеціальне обладнання і вимірювальні прилади. Взагалі балансування карданного валу на недорогих автомобілях, на жаль, не так широко практикується, як вона того заслуговує. Багато сервісів вважають, що балансуванню підлягають тільки кардани дорогих автомобілів і машин з високими швидкісними характеристиками. Це зовсім невірно, і ось чому.
Дисбаланс деталей є джерелом виникнення вібрації в ГАЗелі
Основні джерела вібрації - це деталі великих розмірів з високими кутовими швидкостями: маховик коленвала, колеса і карданна передача. Дисбаланс кардана виникає тоді, коли центр його маси перестає збігатися з віссю обертання. А це відбувається в тому випадку, якщо матеріал труби неякісний або виконана вона не за технологією. Тут і виникає прогин, який призводить до дисбалансу, причому чим далі, тим прогин труби більше. Природно, це в першу чергу стосується подовжених модифікацій Газелі, але кардани прогинаються навіть на повнопривідних Газелях 4 × 4. Неякісні комплектуючі. Це не смертельно, оскільки будь-який кардан можна отбалансировать, головне, провести балансування вчасно, поки вібрації не зруйнували підшипники редуктора заднього моста, підвісну опору або підшипники вторинного вала коробки передач. Не кажучи вже про голчастих підшипниках самих хрестовин.
Ознаки дисбалансу карданної передачі прості: це вібрації, які залежать від швидкості руху автомобіля, точніше, від частоти обертання карданного валу. Крім руйнівного впливу на трансмісію, про який ми вже говорили, сама по собі вібрація не додає комфорту їзди і тільки дратує. Кричуща несправедливість полягає в тому, що багато хто вважає нормальним для ГАЗелі поява вібрації на різних оборотах. Нічого подібного, це ненормально і будь-яка вібрація повинна бути усунена.
Як правильно визначити і усунути вібрації на ГАЗелі
Голими руками неможливо ні усунути, ні визначити дисбаланс карданного валу. Для цього застосовуються верстати різного рівня складності, які дозволяють виявити дисбаланс і усунути його з різним ступенем точності. Балансування кардана проводиться в зборі з шарнірами. За методикою обчислюється необхідну вагу балансира, який кріпиться в певному місці, повністю компенсуючи навантаження розбалансування. Балансування кардана проводиться тільки динамічним методом. Тобто за таким методом, як балансують колеса в гаражі, отбалансировать карданний вал не вийде. Спеціальний верстат передає обертання на закріплений кардан, а вимірювальні пристрої знімають показання. На підставі отриманих даних підбирають вантаж і розміщують його в певному місці. Ціна такої послуги залежить від рівня точності обладнання. В середньому, за балансування кардана стандартної ГАЗелі попросять від 2,5 тисячі, кардан на Газель 4 × 4 і подовжену Газель обійдеться в 3-3,5 тисячі. Це максимальна вартість балансування із застосуванням якісного обладнання в спеціалізованих центрах.
Ремонт карданного валу ГАЗель своїми руками
Всі роботи з розбирання карданного валу ГАЗелі, крім балансування, можна проводити власноруч
Балансування - це єдина, але дуже важлива операція, яка вимагає спеціального точного обладнання. Всі інші роботи з розбиранням карданного валу ГАЗелі можна проводити своїми руками. Від того, наскільки якісно отбалансирован кардан, залежить і ресурс всієї трансмісії. Але навіть найточніша балансування при неправильному складанні карданної передачі може призвести до чергових вібрацій. Тому дуже важливо перед тим, як зняти кардан з ГАЗелі, точно позначити його розташування щодо хвостовика редуктора заднього моста і потім правильно зібрати. Просто поставити крейдою мітку, цього буде достатньо для збереження балансування. У будь-якому випадку, поява вібрацій на певній швидкості вкаже на неправильну збірку, неякісну балансування або на неякісний карданний вал, якщо він новий.
До речі, про вибір карданів. Якщо є необхідність встановлювати вал б / у, то перед тим, як поміняти, потрібно перевірити його на придатність до використання. В першу чергу на Газелях страждає шлицевое з'єднання основного і проміжного карданів, навіть самі хрестовини не так зношуються, як шліцьова втулка. На неї потрібно звертати особливу увагу. Шліци повинні щільно входити в зачеплення, в іншому випадку, якщо з'єднання зношене, то ні про яку балансуванню говорити не доводиться і такий вал не годиться для установки. Купити новий карданний вал для Газелі зі стандартною базою можна за 8 тисяч. Це буде кардан в зборі з підвісним підшипником турецького виробництва. Стільки ж, скільки коштує турецька кардан, варто і вал на подовжену Газель виробництва Арзамас.
Проміжна опора теж вимагає деякого уваги. Так, при заміні проміжної опори на нову, необхідно позначити в обов'язковому порядку положення головного і проміжного валів відносно один одного. Це потрібно для того, щоб шліци увійшли в той же місце, де вони стояли до цього, в іншому випадку може знову знадобитися балансування. При демонтажі кардана також потрібно позначати не тільки положення валу щодо фланця заднього редуктора, а й щодо хвостовика-подовжувача КПП. У випадку з заднім фланцем, правда, переплутати що-небудь складно, оскільки вал встановиться на болти або в такому ж положенні, або з поворотом на 180 градусів.
Хрестовини і їх мастило
Не всі карданні вали для Газелі, точніше, їх хрестовини, піддаються мастилі. Як ми вже говорили, турецькі кардани для Газель Некст і Газель Бізнес не обслуговуються протягом усього терміну служби. Але інші хрестовини вимагають певного обслуговування, хоча і ходять по 150-200 тисяч км. Завод говорить про те, що їх потрібно змащувати при кожному ТО1 трансмісійними маслами. Для цього обслуговуються хрестовини обладнані прес-маслянками. Змащувати їх незручно, але потрібно, а для цього є спеціальні шприци з вигнутими штуцерами.
Кардани для Газель Некст і Газель Бізнес не обслуговуються протягом усього терміну служби
Для змащення не потрібно піднімати автомобіль і не потрібна оглядова яма. Висоти машини вистачає для того, щоб обслужити хрестовини, зняти і встановити проміжні опори. Шпріцовка проводиться кілька разів до того моменту, як стара мастило почне виходити з протилежного кінця хрестовини. Можна використовувати для змащення звичайну трансміссіонку, а можна користуватися змазкою № 158 або її аналогом.
Ознакою зносу хрестовин є люфт, який призводить до клацань і дзвону при рушанні з місця і при сильних навантаженнях. Завод рекомендує усувати люфт в тому випадку, якщо він більше 0,1 мм, але на око таке значення визначити практично неможливо. Тільки на слух. Небезпечним і критичним вважається люфт хрестовин близько 3-4 мм, а його вже можна визначити вручну. Як не дивно, у дліннообразних Газелей ситуація із зносом хрестовин набагато вигідніше відрізняється від Газель 3302 зі звичайною базою. Справа в тому, що оптимальний ККД карданної передачі досягається тоді, коли кут передачі обертання максимум 20 градусів. А чим менше кут передачі, тим навантаження на хрестовини менше. Якраз в довгих Газелях досягнутий оптимальний кут, тому і ресурс хрестовин у них трохи вище, ніж в автомобілях зі стандартною базою, а відрізняється тільки розмір самого вала.