Na samym początku musimy wyjaśnić jedną rzecz. Element, który opiszemy w artykule, powinno się prawidłowo określać jako sprzęgło Cardana. Jednak dla uproszczenia nazewnictwa i z powodu ogólnie przyjętych form definiowania zazwyczaj stosuje się określenie widoczne w tytule. Wał Kardana ma za zadanie napędzanie osi tylnej lub wszystkich osi pojazdu. Jest to rozwiązanie niezwykle proste w budowie i niezawodne. Jak właściwie działa przegub Kardana? W jakich maszynach jest świetnym rozwiązaniem? Dowiedz się z naszego tekstu!
Wał Kardana – budowa konstrukcji napędowej
Przegub krzyżakowy jest bardzo prosto zbudowany. Z jednej strony znajduje się wał czynny, a z drugiej – bierny. Pomiędzy nimi mieści się łącznik krzyżowy, który umożliwia przeniesienie momentu pomiędzy jednym elementem a drugim. Dzięki połączeniu w formie sprzęgła nierozłącznego wał Kardana może przenosić energię nie tylko w osi, lecz również pod kątem. Wiąże się to jednak z pulsacją.
Poza wymienionymi elementami wałek ma jeszcze:
- złącze kołnierzowe;
- złącze rurowe;
- korpus wału;
- połączenia przesuwne w formie zabezpieczeń.
Wał Kardana – zasada działania sprzęgła i przegubu Cardana
Z jednej strony wał połączony jest z przekładnią przekazującą moc z jednostki napędowej. Energia odbierana przez złącze kołnierzowe trafia na wał. W dalszej kolejności przez złącze krzyżakowe moment obrotowy zostaje przeniesiony na drugą część wału. Ten fragment wału inicjuje napęd osi tylnej. Wał Kardana ma jednak pewną wadę w starszych konstrukcjach. Pojedyncze sprzęgło z jednoczesnym odchyleniem kątowym wałów powodowało proporcjonalną do kąta pulsację prędkości. Z tego względu w nowszych modelach montuje się podwójne sprzęgło, gdzie ten problem znika.
Wał Kardana – co to jest i do czego służy?
Wał Kardana pozwala stosować łączenie międzyosiowe na dużych dystansach. Dlatego bardzo często ten rodzaj konstrukcji wykorzystywano do zasilania w moment obrotowy aut z napędem tylnoosiowym. Nie ma większych przeciwwskazań, by używać kilku takich elementów w pojazdach wieloosiowych. Gdy konieczne jest przekazywanie napędu pod kątem, sprzęgło Kardana również jest bardzo użyteczne.
Przegub Kardana – plusy i minusy
Jakie są plusy przegubu Kardana? To przede wszystkim:
- prostota konstrukcji;
- tania i nieskomplikowana naprawa.
W takiej konstrukcji jest niewiele elementów, które mogą się psuć. Co jeszcze? W przeciwieństwie do przegubu kulowego zastosowano tutaj element krzyżowy, który nie potrzebuje smarowania podczas wykonywania obrotu. Regeneracja uszkodzonego podzespołu jest więc tańsza i mniej kłopotliwa.
Przegub Kardana i jego wady
Wał Kardana ma też pewne minusy. Jak wspomnieliśmy wyżej, wadą jest zwłaszcza pulsacja prędkości. Gdy przegub stale działa pod kątem, następuje cykliczna zmiana prędkości przekazywanej na oś napędzaną. Wał czynny, który odbiera z silnika moment obrotowy, ma jednakową prędkość. Problem natomiast jest z wałem biernym.
Zastosowanie wału Kardana w motoryzacji
Obecnie przy pomocy wału Kardana napęd jest często przenoszony w motocyklach i quadach. Chociaż łańcuch jest bardziej elastyczny i powoduje mniejsze straty energii, to nadal jest wielu zwolenników stosowania przegubu Kardana. Ten ostatni zwykle montowany jest w jednośladach i ATV, które nie są nastawione na minimalizację wagi. Chodzi więc o choppery, cruisery i maszyny turystyczne. Wał jest uznawany za niezawodny, choć, jak wiadomo, w mechanice trudno o idealne i nieawaryjne rozwiązania. Pod wpływem nadmiernej eksploatacji lub zaniedbań serwisowych może dojść do uszkodzenia wału.
Objawy awarii wału Kardana
Wałek Kardana może ulec zniszczeniu pod wpływem zaniedbań serwisowych i eksploatacyjnych. A jak rozpoznać usterkę? Świadczą o niej następujące objawy:
- stukanie i szarpanie podczas ruszania;
- niepokojące wibracje z okolic wahacza;
- niestandardowe dźwięki dochodzące z okolic wału;
- odczuwalne drganie podczas jazdy.
Czy powinieneś decydować się na pojazd z wałem Kardana? Jeśli mowa o motocyklu, to zdecydowanie warto. Oczywiście, musisz liczyć się z tym, że jednoślad będzie miał gorsze osiągi niż porównywalny model z takim samym silnikiem, ale wyposażony w łańcuch. Taki motor będzie też cięższy. Jednak niezawodność sprzęgła Kardana skłania wielu do sięgnięcia po maszynę właśnie z takim przeniesieniem napędu.