Jak diagnostikovat vadný hnací hřídel?

Jakékoli problémy s autem se stávají zdrojem nervů – zvláště pokud jde o tak důležitou součást, jako je hnací hřídel. I sebemenší porucha v jeho provozu ohrožuje nejen automobilové systémy, ale i bezpečnost řidiče při jízdě. Proto při prvních známkách poruchy byste měli kontaktovat odborníka.

Hnací hřídel a její příčka – proč jsou tak důležité

Hnací hřídel – v běžné řeči jen kardan – je důležitou součástí převodovky při konstrukci vozidel s pohonem zadních a všech kol. Jeho úkolem je přenášet točivý moment pod úhlem. Nazývá se také „podpěra auta“, protože poskytuje tuhost nezbytnou pro správné fungování.

Kardan se skládá ze dvou dutých trubek spojených křížem. Příčník je srdcem kardanu, protože je zodpovědný za přenos rotace. V podstatě se jedná o závěs ve tvaru kříže, který se pohybuje díky ložiskům. Kromě svých hlavních funkcí pomáhá vozu udržovat rovnováhu na nerovných vozovkách a tlumí odpor hnacího hřídele.

Hnací hřídel obecně a pavouk zvláště jsou srdcem převodovky. Tato zařízení zajišťují plynulou a rovnoměrnou jízdu vozidla, citlivé ovládání a pohodlnou jízdu. Jejich selhání je spojeno s mnoha problémy: uvolnění upevnění, vůle mezi dvěma hřídeli a zvýšení zatížení příčníku může vést ke zlomení hřídele a v důsledku toho k nouzové situaci. Jak tomu předejít a včas na problém upozornit?

Známky zlomeného kardanového kloubu

Zkušený řidič, který dobře zná své auto, obvykle nemá problém zaznamenat i sebemenší změnu ve výkonu vozu, ale problémy s hnací hřídelí se často projeví, až když je příliš pozdě. Odborníci poznamenávají, že nejsnazší způsob, jak zjistit, zda je příčka rozbitá, je zvuk. Řidič sám to nemůže vždy slyšet, proto je lepší vůz zkontrolovat pomocí asistenta umístěného mimo kabinu. Co by měly sdělovat následující zvuky:

• Klepání a klepání při zapnutí převodovky jasně naznačují, že je příčník vadný. Jeho neschopnost držet hřídel vytváří nesouosost – vůli, která je příčinou prudkých nárazů.
• Vrzání při jízdě nebo zrychlování může být způsobeno deformací ložiska pavouka. Pokud neprovedete naléhavou výměnu, pant se bude nadále zhoršovat.
• Vibrace podvozku mohou být projevem mnoha poruch, ale nejčastější je opotřebení ložisek příčníků.

Důležité! I tato skromná informace je důvodem, proč kontaktovat autoservis pro důkladnější a podrobnější prohlídku kardanu. Vizuální kontrolu můžete provést sami. Dávejte pozor na vnější deformaci dílu a zkontrolujte, zda nedochází k úniku oleje.

Příčiny poruchy příčníku

Často je poškození tak vážné, že pouze kompletní výměna pantu, nebo dokonce celého kardanu, může situaci napravit. Nikoho samozřejmě nepotěší výdaje navíc, o prostojích auta nemluvě. Proto je dobré snažit se minimalizovat riziko selhání. Dvě nejčastější příčiny selhání závěsu jsou:

• Příčník je poměrně pevný díl, ale i ten podléhá opotřebení. To je patrné zejména u nákladních automobilů. Mechanické rázy a neopatrná jízda výrazně snižují životnost kloubu.
• Nesprávná instalace a vyvážení. Nejčastěji tím trpí ojetá auta, jejichž majitelé nezávisle opravili kardan. Při instalaci příčníku je důležitá přesnost a spolehlivost upevnění, jinak dojde k vibracím, které mohou součást zničit.

Důležité! Stojí za zmínku, že neodborná montáž nebo výměna pavouka může vést k rozsáhlejším poruchám celé převodové soustavy, proto byste se neměli spoléhat na vlastní síly nebo tuto práci svěřovat lidem bez patřičných zkušeností a potřebného nářadí. Nevytvářejte si zbytečné problémy – obraťte se na specializovaná opravna.

Oprava nebo výměna kříže

Stupeň poškození závěsu a pravděpodobnost úspěšné opravy lze zjistit pouze demontáží a demontáží příčníku. Obvykle se tento postup provádí na demontovaném kardanu.

Rozhodnutí o výměně nebo opravě se provádí na základě vzhledu závěsu a jeho částí. Pokud mluvíme o jednom nebo více opotřebovaných ložiscích, pak lze tento problém snadno vyřešit bez úplné výměny. Pokud je však vidět deformace kříže – promáčkliny, praskliny, ohyby – pak oprava nestačí.

Bohužel ne všichni majitelé aut tato pravidla dodržují. Existuje mnoho příkladů neúspěšných pokusů o provizorní opravu pavouka, které vedly pouze k rychlejší destrukci hnacího hřídele, problémům s řízením a nouzovým situacím. Jakýkoli mechanický náraz, zejména na již poškozený závěs, snižuje jeho schopnost nést zatížení, i když v důsledku těchto činností je jeho vzhled obnoven. Pokud jsou možné opravy, musí je provést vyškolený personál.

Důležité! Bez ohledu na to, zda byl díl opraven nebo vyměněn za nový, po jeho montáži a kardanu je nutné provést vyvážení. Je téměř nemožné to udělat efektivně vlastními silami. To je důvod, proč i ty nejlepší a nejdražší spoje instalované v garáži mohou selhat po několika měsících jízdy.

Jak vybrat příčník pro vaše auto

Pokud se po všech diagnostických postupech ukáže, že auto nemůže jet dlouhou dobu bez nového dílu, je čas přemýšlet o výběru náhradního kloubu. Na co si dát pozor?

• Výrobce. Nejlepší je dát přednost známým jménům. Mezi nejoblíbenější a nejkvalitnější patří díly GWB, GKN, HD Parts.
• Vzhled dílu může hodně napovědět. Pokud jsou patrné stopy po hrubém opracování, otřepy a jiné vady, pak se díváte na výrobek nízké kvality.
• Volba příčníku se provádí podle tvaru a velikosti ložiskových misek – musí odpovídat těsnému uložení.

Důležité! Problémy s levnými příčníky mohou začít již ve fázi jejich montáže, proto nemůžeme doporučit, abyste si díl vybírali podle jeho ceny. Pamatujte, že na pevnosti a spolehlivosti kardanového kloubu závisí nejen jeho životnost, ale také jízdní výkony vozu a dokonce i vaše bezpečnost.

Než začnete mluvit o kontrole a údržbě, měli byste si trochu promluvit o principu fungování a struktuře.

Princip činnosti kardanového hřídele

Při přenosu kinetické energie rotačního pohybu mezi dvěma nekoaxiálními objekty existuje řada technických problémů, které je třeba vzít v úvahu. Jedním z nich je nemožnost použití tuhého závěsu. To je způsobeno tím, že se taková spojka při otáčení ohne.

Ještě obtížnější je to v případech, kdy se změní nesouosost a vzdálenost mezi protilehlými částmi.

Hnací hřídel přenáší točivý moment z převodovky na nápravu vozidla, čímž je tento problém vyřešen tím, že tato jednotka je schopna kompenzovat nesouosost a má dostatečnou tuhost.

Kardanové převodové zařízení

Sestava kardanového převodu se skládá z duté trubky se závěsy na koncích. Umožňují změnit úhel natočení v rozmezí 30 stupňů.

Základem závěsu je kříž. Jedná se o ocelový kříž vyrobený z kulaté tyče. Příčník má kryty jehlových ložisek.

Příčník je spolu s ložisky instalován na dvojici vidlic, které jsou vůči sobě umístěny pod úhlem 90 stupňů.

Sestavená konstrukce je závěsem nestejných úhlových rychlostí.

Jednostupňový křížový kloub, tedy křížový kloub skládající se z jedné trubky a dvou kloubů, účinně vyrovnává nesouosost až 20 stupňů. Ve vyšších úhlech se síla začíná ztrácet.

Pro zvýšení účinnosti přenosu točivého momentu je ke kardanové převodovce přidán další hřídel, který je upevněn na spodku vozu nosným ložiskem.

Tato konstrukce jednotky umožňuje nejen snížit ztráty výkonu, ale také snížit vibrace. Vibrace se objevují v důsledku toho, že s rostoucí délkou trubky se zvyšuje i rychlost jejího otáčení. Týká se to především osobních automobilů. U nákladních vozidel jsou vibrace částečně tlumeny vlastní hmotností vozidla.

Běžná kardanová převodová schémata

Následující schéma je typické pro nákladní automobily, speciální zařízení a zemědělské stroje:

• obě nápravy – přední i zadní – mají jednu hřídelovou trubku bez nosného ložiska.

V osobních automobilech se kvůli zvýšeným vibracím používají jiná schémata:

• pro zadní nápravu – dva kardanové hřídele, z nichž jeden je vybaven nosným ložiskem;
• pro přední nápravu – jeden hřídel bez podpěry.

Kompenzace změn délky hřídele během pohybu

Při jízdě autem po nerovné vozovce nebo po nerovném terénu se výška mostu mění. V důsledku toho se mění vzdálenost mezi hnací nápravou a převodovkou.

A pokud neexistuje způsob, jak kompenzovat toto neustálé stlačení/prodloužení můstku, pak začnou jehlová ložiska podléhat zvýšenému zatížení a jejich životnost se sníží.

U vozidel se třemi hnacími nápravami je tento problém řešen speciální konstrukcí kardanové převodovky, která snižuje pohyblivost převodovky ve vertikální rovině.

U takových náprav se hřídel otáčí tak, že při jízdě po nerovnostech se jedna strana zvedá a druhá klesá.

U osobních automobilů se používá trubka s drážkovanou špičkou a posuvnou vidlicí.

Kontrola stavu kloubového hřídele

Obvykle se hnací hřídel kontroluje, když dojde k klepání, hučení, pískání nebo vibracím.

Kontrolní sekvence hnacího ústrojí

1. Kontrola připojení — šrouby a matice musí být utaženy utahovacím momentem uvedeným v návodu; samotné spoje musí mít pojistnou podložku.
2. Kontrola pružné spojky – pomalu otáčejte hřídelí a kontrolujte ji. Spojka by neměla být poškozena.
3. Kontrola spline spojení — k tomu je třeba otáčet elastickou spojkou v různých směrech. Pokud se objeví byť jen nepatrná vůle, je potřeba změnit připojení.
4. Kontrola pantů – mezi vidlice vložte ocelovou tyč nebo tlustý šroubovák a pokuste se je uvolnit. Pokud, jako ve výše uvedeném bodě, existuje vůle, bude nutné vyměnit příčníky.
5. Kontrola vnějšího ložiska — musíte silou vytáhnout hřídel v různých směrech. Nemělo by se hrát.

Pokud výše uvedené body nepomohou vyřešit problém, budete muset kontaktovat odborníka. Je dost možné, že se prostě jedná o nevyváženost a opravy a výměny dílů nebudou potřeba.

Kardanová hřídel služba

Údržba kardanových pohonů zpravidla spočívá v kontrole, o které jsme psali výše, výměně dílů, pokud jsou poškozeny, a mazání drážkovaných spojů každých 3–5 tisíc kilometrů.

Pokud má kardan mazaná křížová ložiska (od jednoduchých se liší přítomností zařízení pro čerpání maziva – mazací pistole), je třeba je vstříknout při každé údržbě.

Jaké mazivo použít

Princip fungování všech kardanových hřídelí je stejný, ale v otázce výběru maziva neexistuje shoda mezi samotnými výrobci a automechaniky. Dobře si vedly domácí č. 158 a TAD-17 a také lithiové mazivo Komplexmett od Castrolu.