Jak kardan funguje a proč je v autě potřeba – jinými slovy složitý mechanismus

Automobil je komplexní systém složený z mnoha pohyblivých částí. Pevné spoje mezi nimi vedou k nadměrnému zatížení a snižují životnost dílů. Z tohoto důvodu je přenos rotace z motoru a převodovky na hnací kola prováděn převodovkou se speciální hřídelí, která dokáže kompenzovat deformační zatížení – kardan.

Co je to kardan

Technicky je kardan typ ohebné hřídele, která přenáší točivý moment z jedné jednotky na druhou (u automobilu je to převodovka a převodovka, případně hnací kola). Flexibilita se dosahuje sestavováním tuhých dílů s určitou mírou volnosti. To umožňuje kompenzovat jakékoli posunutí vzhledem k ose otáčení nebo délce hřídele. Použití kardanu umožňuje přenos rotace za jakýchkoli podmínek, čímž se snižuje riziko zlomení nebo deformace hřídele převodovky.

Princip fungování byl vyvinut již v 16. století. Autorem nápadu je Girolamo Cardano, z jehož názvu je pojmenován převodový mechanismus. Dnes je hnací hřídel jednou z nejdůležitějších součástí vozidel s pohonem zadních nebo všech kol.

Návrhové prvky

Konstrukce kardanu je poměrně složitá. Hlavní prvky:

• Hřídel. Je to dutá trubka s panty na koncích;
• Panty. Jedná se o sestavy dvou vahadel (vidlí), instalovaných k sobě, otočených o 90° vůči podélné ose. Kříže slouží ke spojení vahadel;
• Posuvná vidlice s drážkovanými klouby. Je potřeba kompenzovat změny délky, ke kterým dochází při pohybu na nerovném povrchu;
• Závěsné ložisko. Slouží jako prvek pro upevnění hřídele k tělu, který nevytváří překážky otáčení.

Přenos rotace je efektivnější, pokud nedochází k výrazným změnám v podélné ose hřídele. Čím jsou výraznější, tím více parazitují vibrace a údery, což snižuje dynamiku pohybu a také vede k předčasnému opotřebení kardanu. Proto byly vyvinuty složitější struktury sestávající z několika částí:

• Přední hnací hřídel. Je připojen k hřídeli převodovky a přebírá točivý moment;
• Střední. Je potřeba snížit úhel mezi hřídelemi a snížit zatížení prvků závěsu;
• Zadní hnací hřídel. Připojuje se k mezilehlé a k přední nebo zadní odpružené převodovce.

Při použití mezičlánku se výrazně sníží zatížení prvků závěsu a sníží se opotřebení.

Klasifikace

Existuje několik odrůd, podmíněně seskupených podle různých vlastností. Podle typu konstrukce:

• Asynchronní, montované na pantech klasického typu;
• Synchronní, pracující na speciálních kloubech (CV klouby).

• Převodovka, slouží k přenosu rotace z motoru na kola;
• Kardan řízení nainstalovaný v sestavě hřebene řízení.

Podle způsobu instalace:

• OTEVŘENO. Používá se na většině automobilů;
• Skrytý. Částečně integrováno do prvků karoserie nebo odpružení.

Pokud je nutná oprava nebo výměna kardanového kloubu, je nutné zjistit výrobcem používaný model (nebo číslo dílu). Nebude možné nainstalovat jiný typ, proto musíte přesně vědět, který model byste si měli koupit.

Závažné poruchy

Pohyblivé konstrukční prvky jsou vystaveny silnému zatížení. Běžné problémy jsou:

• Vzhled cizích zvuků;
• Citelné vibrace během jízdy;
• Klepání nebo klepání při řazení;
• Úniky pracovní kapaliny.

Hlavní příčiny poruch:

• Znečištění;
• Ničení ochranných zástěn proti bahnu;
• Příliš dlouhé používání;
• Nadměrné zatížení.

Oprava kardanů se provádí pouze tehdy, když se objeví relativně drobné vady. Závažné vady nelze opravit, je nutná kompletní výměna celé sestavy.

Postup výměny kardanu

Před vyjmutím kardanu je nutné zajistit normální pracovní podmínky – najet s vozem na nadjezd nebo jej umístit nad kontrolní otvor. Kromě toho je nutné důkladně vyčistit spoje, odstranit ulpělé nečistoty a další usazeniny.

• Odpojte upevnění příruby. Poté musíte vyzvednout hřídel (doporučuje se předem uspořádat stojan nebo zavěšení);
• Odpojte elastickou spojku a opatrně vytáhněte část hřídele z převodovky;
• Odpojte ložisko zavěšení.

Poté je jednotka obnovena (opravena) nebo nahrazena novým, zcela podobným mechanismem. Instalace se provádí v opačném pořadí. Měli byste pracovat opatrně, pomalu, abyste nedělali chyby nebo nevynechali žádné kroky.