Балансировка карданного вала своими руками

Дисбаланс карданного вала – это одна из самых распространённых причин появления неприятной вибрации. Она мешает нормальной комфортной эксплуатации автомобиля, а игнорирование проблемы может привести к аварийным ситуациям. Устранить дефект в работе кардана поможет его балансировка. Если вы обладаете определёнными навыками, то провести её можно самостоятельно.

Причины возникновения дисбаланса

Способствовать нарушению функционирования вала могут:

• естественный износ детали при долгой постоянной эксплуатации;
• несоблюдение технического регламента по использованию и обслуживанию машины;
• заводской брак;
• механические повреждения, возникающие при взаимодействии с твёрдым предметом и т.д.

Признаком того, что возникло дисбалансное состояние вала является возрастание уровня вибрации кардана при движении до дискомфортного нахождения в автомобиле водителя и пассажира.

Как провести балансировку своими руками?

Ниже описан старый, но эффективный метод восстановления кардана. Его недостаток заключается в больших временных затратах. Для проведения манипуляции понадобятся удобная смотровая яма или эстакада, грузики с разным весом. Последние можно заменить кусочками сварочных электродов.

Работы выполняются по инструкции:

1. Условно разделить трубу поперёк на 4 одинаковых отрезка. Число частей может быть увеличено в зависимости от силы тряски и большого количества свободного времени.
2. На первый кусочек кардана нужно прикрепить свинцовый грузик с примерным весом 30г. таким образом, чтобы он был надёжно зафиксирован на поверхности с возможностью легко снять его. Обычно для обеспечения такого закрепления используют металлический хомут, прочную клейкую ленту (изоленту или скотч), мягкую стяжку, проволоку и т.д. Если вместо груза прикрепляются электроды, то присоединяют больше двух штук одновременно. Их количество варьируется при уменьшении общей массы.
3. Провести тест. Для этого нужно выехать на гладкую дорогу и проверить степень вибрации. Если она стала менее ощутима, то выбран верный отрезок кардана для балансировки.
4. В том случае если уровень дрожания авто остался на прежнем уровне, следует зафиксировать грузик на следующей части вала, отмеченной в начале процедуры.

Повторять эти стадии работ необходимо до тех пор, пока не будет обнаружен тот отрезок кардана, при котором вибрация проявляется в минимальной степени. Далее нужно подобрать оптимальный вес грузика, при котором тряска исчезает совсем. Это идеальный вариант, однако при самостоятельной балансировке можно допустить остаточное чуть ощутимое дрожание машины.

Завершающим этапом балансирования вала этим способом является жёсткое долговечное прикрепление груза к кардану. Лучший вариант прикрепления – использование электросварки. Если такой возможности нет, то альтернативой станет вещество «холодна сварка». Нежелательный, но часто применяемый метод – надёжное затягивание грузика хомутом из металла.

Другие методики балансировки вала

1. Ещё один метод начинается со снятия кардана. Его укладывают на идеально ровную горизонтальную поверхность на металлические невысокие подставки. Расстояние между ними должно быть немного меньше длины вала. Деформированный кардан имеет смещённый центр тяжести. В подобном положении деталь прокрутится, и его утяжелённый участок окажется снизу.
   Этот метод может стать «предисловием» к уже описанному алгоритму. Благодаря ему, определение нужного участка трубы пройдёт быстрее. Однако найти идеально ровную плоскость для его применения не всегда возможно.
2. Использование анализатора частоты. Его можно собрать самостоятельно, но для отслеживания работы прибора нужно установить на компьютер специальную программу. Результаты колебаний на каждом отрезке трубы записывают, вычисляется место разбалансировки. Этот способ помогает справиться с вибрацией на продолжительный срок, но не устраняет её совсем.

Хотите действительно забыть о тряске в автомобиле и сэкономить своё время? Закажите услугу балансировки кардана в компании «ДНС-Кардан» по демократичной цене.

Карданный вал: устройство, эксплуатация и ремонт

«Слушай, у тебя кардан стучит. Сдавай в ремонт, а то дело плохо кончится», — говорил главной героине фильма «Москва слезам не верит» ее любовник. О том, что такое карданный вал, зачем он нужен, какие неисправности для него характерны, и как их ремонтировать, – в нашей сегодняшней статье.

Карданный вал

Из истории кардана

Если помните, то машина, на которой ездили персонажи фильма, была ВАЗ 2103 – с задним приводом. Карданный вал, о котором говорит герой-любовник, это узел трансмиссии «тройки», который также устанавливался на автомобили с полным приводом. Для переднеприводных машин такой узел трансмиссии не нужен – крутящий момент от двигателя на переднюю ось передается через главную передачу и дифференциал, которые находятся в картере коробки передач.

Карданный вал в системе полного привода

Задне- и полноприводные автомобиль без карданного вала обойтись не могут: с его помощью крутящий момент от коробки передач или раздатки (для полноприводников) к редукторам переднего и заднего моста. Впервые принцип работы этого механизма описал итальянец Джироламо Кардано, по имени которого и был назван вал. В автомобилестроении кардан начали применять в конце 19-го века. К примеру, одним из пионеров в установке карданного вала на автомобиль стал основатель одноименной французской компании Луи Рено. На его машинах кардан зарекомендовал себя с самой лучшей стороны: благодаря внедрению в трансмиссию этого узла инженерам удалось решить важную проблему – без провалов передавать крутящий момент от КПП к заднему мосту во время движения по неровной дороге, обеспечивая, тем самым, плавность хода. С тех пор карданный вал эволюционировал незначительно – механизм передачи крутящего момента остался прежним, а вот конструкция узла усовершенствовалась в зависимости от того, на какой конкретной модели автомобиля он устанавливался.

Из чего состоит и как работает карданный вал

В устройстве карданного вала принято различать пять основных компонентов:

Центральный вал. Представляет собой полую (для снижения массы узла) стальную трубу.

Крестовины с наконечниками. Это выполненные в форме креста шарниры, функция которых – следить за тем, чтобы все вращающиеся элементы трансмиссии работали под определенным переменным углом (от 0 до 20 градусов) для плавной передачи крутящего момента – в этом случае коэффициент полезного действия крестовин наивысший. Если угол вращения в процессе движения автомобиля превышает 20 градусов, крестовина начинает работать под большой нагрузкой, что влияет на сбалансированность карданного вала.

Устройство карданного вала

Вилка скользящая. Представляет собой узел, ответственный за соединение шлицевых концов промежуточного и карданного валов. Вместе со шлицами компенсирует изменение расстояния по высоте между промежуточным и карданным валом во время движения автомобиля по пересеченной местности.

Промежуточный подшипник. Выполняет функцию поддержки основного вала, обеспечивая ему свободное вращение по своей оси. В зависимости от количества секций карданного вала, бывает два, три, и более промежуточных подшипников.

Помимо этих, основных деталей, в состав карданного вала входят различные крепления, уплотнители и эластичная муфта, которая принимает на себя удары, возникающие при включении сцепления.

Различают односекционные и многосекционные карданные валы. Односекционные карданные валы применяются в конструкции трансмиссий задне- и полноприводных спортивных автомобилей, которым необходима максимально быстрая передача крутящего момента на ведущие колеса. Многосекционными карданными валами оснащают стандартные легковые и грузовые автомобили.

Плюсы и минусы кардана

Конструкция карданного вала обладает одним существенным преимуществом – он выдерживает огромные нагрузки, припадающие на трансмиссию автомобиля при движении по дорогам с качественным покрытием и пересеченной местности.

Недостаток у карданного вала тоже один – его большая масса, которая добавляет лишние килограммы в снаряженную массу автомобиля, что влияет на его динамические характеристики и расход топлива. Кроме того, установка карданного вала на автомобиль требует оборудования под его днищем специального туннеля, выпуклая сторона которого выдается в салон и приносит неудобства пассажирам заднего ряда. Вращающийся механизм карданного вала служит источником шумов и вибраций, которые в современных автомобилях практически свели на нет посредством установки высококачественных шумо- и виброизоляционных материалов.

Кардан поломался: как диагностировать и ремонтировать

Самый крепкий элемент карданного вала – собственно сам вал (валы), изготовленный из выдерживающей высокие нагрузки стали. Ориентировочный ресурс этой детали – 500 тысяч километров. Но и эта деталь может повредиться в процессе эксплуатации – например, погнуться при наезде автомобиля на какое-нибудь препятствие или выходе из строя (обрыве) его элементов (шарниров).

Правка карданного вала

Когда эта неприятность происходит, диагностировать поломку можно по увеличившейся вибрации, которая приходит из-под днища кузова в процессе езды. Некоторые умельцы говорят, что в таком случае карданный вал можно «вылечить», простучав его кувалдой и выровняв изгибы. Мы же рекомендуем заменить погнутый вал на новый. Так как некорректная правка геометрии карданного вала может привести к быстрому выходу из строя крестовин. При замене карданного вала важно правильно его отбалансировать, в противном случае неотбалансированый вал, производя вибрации, разрушит не только крестовины, но и другие детали трансмиссии. Балансировку карданного вала невозможно произвести самостоятельно – для этой операции потребуется специальное балансировочное оборудование, которые имеется в мастерских, занимающихся ремонтом карданных валов.

Более всего подвержены поломкам такие элементы карданного вала, как шарниры, крестовины, подшипники. Эти детали в процессе длительной эксплуатации изнашиваются и не могут выполнять своих функций. Ресурс работы шарниров в зависимости от типа привода и конструкции трансмиссии автомобиля составляет 60 – 70 тысяч километров, столько же выхаживают крестовины и подшипники. Впрочем, они могут износиться и раньше – это зависит от качества самих деталей, манеры езды водителя и условий, в которых эксплуатируется автомобиль.

Шарнир карданного вала

Диагностировать выход из строя шарниров, подшипников и крестовин можно по появившимся стукам, щелчкам при переключении передачи или начале движения, нехарактерным для нормальной работы карданной передачи шумам или вибрациям. Мы настоятельно рекомендуем не заниматься «лечением» этих изношенных деталей. Лучше всего будет заменить их на новые: стоят они сравнительно недорого, устанавливаются довольно легко. Замену шарниров, крестовин и подшипников можно сделать самостоятельно, обладая определенными навыками. Если же вы таким навыками не обладаете, то правильно будет обратиться на СТО.

Еще одна характерная для карданной передачи поломка – потеря герметичности защитных чехлов шаровых шарниров.

Когда чехол изнашивается, в нем появляется щель, через которую сочится трансмиссионная жидкость. Если эта жидкость вытечет полностью, шарниры перестанут смазываться и могут быстро износиться от повышенного трения.

Диагностировать эту неисправность можно, заглянув под днище стоящего автомобиля. Если вы заметите капли масла под карданом в местах, где находятся шаровые шарниры, значит, разорвался чехол. В этом случае советуем установить новые чехлы.

Чтобы продлить срок службы всех элементов карданного вала, рекомендуем придерживаться следующих нехитрых правил:

• плавно трогаться при начале движения;

• не допускать длительной пробуксовки колес в глубоких колеях;

• не разгоняться резко;

• воздержаться от езды по пересеченной местности.

Водитель, береги кардан смолоду!

Как отбалансировать приводные валы

Кива Боттеро

Thinkstock/Comstock/Getty Images

Любая вибрация, ощущаемая при движении, может быть вызвана несбалансированностью приводного вала. Проезд по камням или тяжелому мусору часто вызывает проблемы с приводным валом. Помятые карданные валы не подлежат повторной балансировке, их необходимо заменить. К счастью, вы можете исправить незначительный дисбаланс, балансируя приводной вал, процедура, которая требует минимального количества деталей — только хомутов. Эти зажимы при правильной установке действуют как грузы, уравновешивающие приводной вал, что снова приводит к плавному движению без вибраций.

Шаг 1

Поставьте автомобиль на подъемник и поддержите заднюю ось, чтобы задние колеса могли свободно вращаться. Поставьте автомобиль на нейтраль и отпустите стояночный тормоз.

Шаг 2

Снимите задние колеса, затем установите зажимные гайки так, чтобы плоские стороны были напротив тормозных барабанов.

Шаг 3

Попросите помощника сесть на место водителя. Поднимите автомобиль, убедившись, что замок подъемника установлен.

Шаг 4

Попросите помощника запустить двигатель и двигаться на высокой передаче со скоростью примерно 40–50 миль в час. Не ездите в течение длительного времени или со скоростью более 55 миль в час, так как это может привести к повреждению двигателя или трансмиссии из-за отсутствия нагрузки.

Шаг 5

Поднимите мел рядом с задней частью приводного вала, используя подставку для поддержки. Поднимите его, пока не коснетесь вращающегося вала. Метка показывает расположение тяжелой точки вала.

Шаг 6

Попросите помощника мягко нажать на тормоз, затем выключите двигатель.

Шаг 7

Установите два шланговых хомута рядом на приводной вал, совместив узел винта на 180 градусов напротив отметки мелом.

Шаг 8

Затяните хомуты. Попросите помощника снова включить двигатель и разогнаться до 40–50 миль в час. Если вы не обнаружите вибрацию, замените колеса, опустите автомобиль и выезжайте на дорогу для испытания. Если вы обнаружите вибрацию, одинаково поверните два зажима друг от друга на одинаковую величину. Затяните зажимы и продолжайте затягивать, пока не перестанете ощущать вибрацию. Когда вы не почувствуете вибрации, замените колеса и опустите автомобиль для дорожного испытания.

Каталожные номера

• «Механические коробки передач и коробки передач: Учебное пособие»; Джек Эржавек; 2011

Вещи, которые вам понадобятся

• Подъемник
• Белый мел
• 2 винтовых хомута

Предупреждения

• резать.
• Всегда носите защитные очки.
• На некоторые автомобили нельзя установить хомуты из-за малого зазора. Хотя они могут подойти, они могут удариться о днище кузова при сжатии подвески, что приведет к серьезным повреждениям автомобиля. Всегда обращайтесь к руководству по обслуживанию автомобиля перед установкой хомутов.

Биография писателя

В качестве внештатного писателя и редактора с 2006 года Кива Боттеро публикует свои работы в таких журналах, как Healing Path, Green Living и Synergy. Он основал онлайн-журнал Mindful Word, чтобы исследовать свою любовь к осознанности и активной жизни. Боттеро получил степень бакалавра политических наук в Университете Западного Онтарио и изучал издание журналов в Университете Райерсона.

Еще статьи

Регулировка балансировки системы трансмиссии с помощью электронного анализатора вибрации

Эта процедура предназначена для точной настройки балансировки карданного вала, когда он установлен на транспортном средстве. В результате выполнения этой процедуры может быть компенсирован небольшой остаточный дисбаланс, который может присутствовать в других связанных компонентах системы трансмиссии. Конечным результатом правильной точной настройки балансировки карданного вала может быть либо значительное снижение, либо устранение вибрационных возмущений, связанных с вращением карданного вала первого порядка.

Точная настройка балансировки карданного вала может помочь в создании более сбалансированной системы трансмиссии.

Важно: Биение карданного вала, подлежащего балансировке, и биение компонентов, с которыми гребной вал сопрягается, должны находиться в пределах допусков, прежде чем пытаться выполнить эту процедуру.

Необходимые инструменты

• J 38792-A — Электронный анализатор вибрации 2 (EVA)

• J 38792-20 — 20-футовый удлинитель шнура питания с индикатором времени

• J 38792-25 — Индуктивный индикатор времени срабатывания или аналогичный

• J 38792-27 — Удлинитель шнура питания EVA длиной 6 футов

 

Процедура регулировки

8 Примечание: не нажимайте педаль тормоза

18 при снятых тормозных дисках и/или тормозных барабанах или при перемещении тормозных суппортов в сторону от тормозных дисков, что может привести к повреждению тормозной системы.

1. Поднимите и поддержите автомобиль; убедитесь, что ведущие мосты поддерживаются на высоте дорожного просвета; кузов автомобиля опирается на элементы подвески.

2. Сняв шины и колеса в сборе, а также тормозные диски и/или тормозные барабаны с ведущей оси или осей, запустите двигатель и выключите все вспомогательные устройства двигателя.

3. Установите коробку передач на переднюю передачу.

4. Запустите автомобиль на скорости, вызывающей наибольшую вибрацию карданного вала; обратите внимание, какой конец карданного вала испытывает наибольшую вибрацию.

5. Выключите двигатель, чтобы замедлить и остановить вращение карданного вала.

6. Отметьте окружность карданного вала ( рис. 1, 1 ) для балансировки в четырех точках, расположенных на расстоянии 90° друг от друга ( рис. 1, 2 ), ближе всего к тому концу, который подвергался наибольшей вибрации. Пронумеруйте метки от 1 до 4.

7. Установите J 38792-A, J 38792-27, J 38792-25 или аналогичный и J 38792-20 на автомобиль.

8. Подсоедините зажим индикатора времени к пусковому проводу EVA.

9. Установите датчик вибрации EVA в нижней части компонента трансмиссии, ближайшего к концу карданного вала, который подвергался наибольшей вибрации. Убедитесь, что сторона датчика с маркировкой «ВВЕРХ» обращена вверх и что датчик расположен как можно ближе к горизонтали.

10. Подсоедините шнур датчика вибрации к входу A EVA. Вход B не используется с функцией стробоскопа.

11. Запустите автомобиль на скорости, вызывающей наибольшую вибрацию карданного вала; наблюдайте за показаниями частоты, отображаемыми на EVA.

Важно: Не продолжайте точную настройку балансировки карданного вала, если отображаемая доминирующая частота не связана со скоростью вращения карданного вала первого порядка.

12. Убедитесь, что преобладающая частота, отображаемая на EVA, соответствует зарегистрированной частоте вибрации.

13. Запишите показание амплитуды отображаемой доминирующей частоты.

14. Используя функцию стробоскопа EVA, выберите правильный диапазон фильтра для настройки баланса, чтобы доминирующая частота находилась около середины диапазона фильтра. Используйте полнодиапазонный фильтр только в крайнем случае, если один из определенных диапазонных фильтров не будет адекватно охватывать частоту.

15. Дисплей EVA покажет доминирующую частоту, амплитуду и выбранный диапазон фильтра.

16. Направьте индикатор времени на метки, нанесенные на карданный вал. При активации стробоскопический эффект замораживает метки, нанесенные на вращающийся гребной вал. Запишите, какая из пронумерованных меток находится внизу карданного вала или в положении «6 часов». Это положение определяет световое пятно карданного вала.

17. Выключите двигатель, чтобы замедлить и остановить вращение карданного вала.

18. Установите ленточный хомут в качестве груза так, чтобы головка хомута находилась непосредственно на световом пятне.

19. Запустите автомобиль на скорости, вызывающей наибольшую вибрацию карданного вала.

20. С помощью индикатора времени проверьте расположение меток на карданном валу.

21. Если теперь кажется, что метки на карданном валу двигаются хаотично, сравните текущую амплитуду частоты вибрации с исходной амплитудой, записанной ранее. Если амплитуда уменьшилась по сравнению с зарегистрированной амплитудой, достигнутого баланса может быть достаточно, и автомобиль следует испытать на дороге, чтобы определить влияние на вибрацию.

22. Если зажимная головка над первоначальным световым пятном теперь находится рядом с верхней частью гребного вала в пределах 180° (около или ниже положения на 12 часов) от исходного положения в нижней части гребного вала (6 положение часов) необходимо отрегулировать положение груза. Выполните следующие действия:

а. Переместите положение зажимной головки в положение на 6 часов.

б. С помощью индикатора времени перепроверьте положение меток карданного вала.

с. При необходимости продолжайте перемещать головку зажима в положение «6 часов» и перепроверяйте ход до тех пор, пока не будет достигнуто улучшение баланса.

23. Если зажимная головка над исходным световым пятном все еще находится в нижней части карданного вала (положение на 6 часов), требуется дополнительный груз. Выполните следующие шаги (см. Рисунок 2 ):

a. Добавьте второй хомут на карданный вал рядом с первым хомутом и выровняйте головки хомута.

б. С помощью индикатора времени перепроверьте положение меток карданного вала.

в. Если зажимные головки над первоначальным световым пятном теперь находятся под углом от 90 до 180° (в положении «9 часов» или «3 часа» или выше) от исходного положения в нижней части вала гребного винта (положение «6 часов») , требуется меньший общий вес. Перейдите к шагу 23d.

д. Переместите положение зажимных головок на одинаковое расстояние по обе стороны от светового пятна от 1 до 120° друг от друга, чтобы уменьшить общий вес по отношению к световому пятну.

эл. С помощью индикатора времени перепроверьте положение меток карданного вала.

ф. При необходимости продолжайте перемещать положение зажимных головок на одинаковое расстояние по обе стороны от светового пятна, максимум на 120° друг от друга, пока не будет достигнуто максимальное улучшение баланса.

г. Если балансировка карданного вала была улучшена, но балансировка по-прежнему неудовлетворительна, может потребоваться увеличение общего веса. Выполните следующие шаги:

  1. Установите третий зажим на карданный вал рядом с первым и вторым зажимами и так, чтобы головка зажима находилась непосредственно на световом пятне.

  2. Сместите положение первой и второй зажимных головок на одинаковое расстояние по обе стороны от светового пятна на расстояние от 1 до 120° друг от друга, чтобы получить общее количество груза больше двух весов, но меньше трех веса по отношению к световому пятну.

  3. С помощью J 38792-25 или аналогичного повторно проверьте положение меток карданного вала.

  4. При необходимости продолжайте перемещать положение первой и второй зажимных головок на одинаковое расстояние по обе стороны от светового пятна, максимум на 120° друг от друга, пока не будет достигнуто максимальное улучшение баланса.

час. Если на карданном валу использовался третий хомут, но все же не удалось достичь достаточной балансировки, гребной вал требует замены.

24. Если головка зажима над исходным световым пятном теперь находится в диапазоне от 90 до 180° (на уровне 9 или вышечасов или на 3 часа) от исходного положения в нижней части карданного вала (на 6 часов), требуется меньший общий вес. Выполните следующие действия:

а. Добавьте второй хомут на карданный вал рядом с первым хомутом и выровняйте головки хомута.

б. Переместите положение зажимных головок на одинаковое расстояние по обе стороны от светового пятна от 120 до 180° друг от друга, чтобы уменьшить общий вес по отношению к световому пятну.

в. С помощью индикатора времени перепроверьте положение меток карданного вала.

д. При необходимости продолжайте перемещать положение зажимных головок на одинаковое расстояние по обе стороны от светового пятна максимум на 180° друг от друга, но не менее чем на 120°, пока не будет достигнуто максимальное улучшение баланса.

25. Если теперь кажется, что метки на карданном валу двигаются хаотично, сравните текущую амплитуду частоты вибрации с исходной амплитудой, записанной ранее. Если амплитуда уменьшилась по сравнению с зарегистрированной амплитудой, достигнутого баланса может быть достаточно, и автомобиль следует испытать на дороге, чтобы определить влияние на вибрацию.