Krzyżak wału napędowego, za jego pośrednictwem łączy się wały, aby było możliwe przekazywanie momentu obrotowego. Następuje przy tym znaczne odchylenie kątowe osi, nawet do 45°. Sprawdź, czym właściwie jest krzyżak wału napędowego i jakie są inne odmiany kompensacyjnego sprzęgła przymusowego. To rodzaj, w którym dzięki elastycznym łącznikom dopuszczalne są niewielkie odchyłki współosiowości wałów oraz chwilowe różnice w prędkości obrotowej członów czynnego i biernego. Zdobądź informacje na temat konserwacji części, jej wymiany i oznak awarii. Najważniejsze wiadomości znajdziesz w naszym artykule!
Gdzie dokładnie montuje się krzyżak wału? W maszynach takich jak samochody osobowe z przednim napędem – instalacja komponentu umożliwia skręt kół napędzanych. Krzyżak wału montuje się też w autach z napędem tylnym. Przeguby umożliwiają przeniesienie napędu pomiędzy przekładnią a mostem napędowym, i to niezależnie od pozycji zespołu elementów nośnych. Krzyżak wału napędowego – co jeszcze warto wiedzieć na jego temat? Zapraszamy do naszego tekstu!
Z naszego artykułu dowiesz się między innymi:
- Jakie są podstawowe informacje na temat tej części;
- Jak działa i gdzie jest stosowany krzyżak wału napędowego;
- Kiedy krzyżak wału napędowego jest uszkodzony;
- Jak wymienić krzyżak wału, krok po kroku;
- Kiedy zdecydować się na samodzielną wymianę.
Krzyżak wału napędowego – najważniejsze informacje
Krzyżak wału napędowego funkcjonuje również pod nazwą „wał Cardana”, „U-joint” lub „Universal Joint”. To przegub, który łączy sztywne wały z osiami nachylonymi względem siebie. Używa się go powszechnie w wałach, które przenoszą ruch obrotowy. Składa się na niego para zawiasów, które są umiejscowione blisko siebie i zorientowane pod kątem 90° względem siebie oraz połączone wałem poprzecznym. Warto wiedzieć, że krzyżak wału nie jest przegubem o stałej prędkości obrotowej! Powoduje on okresową zmianę prędkości obrotowej wału odbierającego (dwa razy podczas jednego obrotu).
Przegub Cardana – skąd nazwa?
Krzyżaki wału napędowego są nazywane również wałem Cardana. Skąd pochodzi ta nazwa? Wzięła się od nazwiska Gerolamo Cardano, XVI-wiecznego polimatyka, który przyczynił się do powstania komponentu. Krzyżaki wału są też nazywane przegubami Hooke’a i Spicera, co odnosi się kolejno do XVII-wiecznego naukowca i firmy Spicer Manufacturing Company.
Krzyżak wału – działanie i zastosowanie
Krzyżaki wału napędowego w centralnej części mają dwie pary czopów skrzyżowanych pod kątem prostym. Trzeba przy tym wspomnieć, że wały mają po jednym rozwidlonym końcu – jego poprzeczne otwory zamykają po jednej parze czopów.
Krzyżak wału napędowego jest też spotykany w innej wersji, zdecydowanie rzadszej. W tym przypadku jeden z dwóch wałków jest zawiasowo umieszczony wewnątrz części centralnej. Przypomina to zawieszenie kardanowe, które odpowiada za przeniesienie napędu w pojazdach z silnikiem umieszczonym z przodu na tylne bądź wszystkie koła . Dzieje się tak ze względu na to, że w tej odmianie na samej wewnętrznej stronie znajduje się trzeci wałek, wokół którego obraca się żyroskop.
Przeguby i krzyżaki wału napędowego są zazwyczaj stosowane do przenoszenia momentu obrotowego w pojazdach mechanicznych pomiędzy jednostką napędową a tylną lub przednią osią. W trakcie pracy wałek pokonuje nieznaczną odległość, a podczas sprężystego ruchu wybranej osi, krzyżaki wału napędowego ulegają niewielkiemu zgięciu.
Wadliwy krzyżak wału napędowego – objawy
Za sprawą krzyżaków wału inżynierowie kompensują niewspółosiowość wysokości pomiędzy skrzynią biegów a osią. U-jointy montowane parami przenoszą też jednocześnie moc niezbędną do poruszania się pojazdu.
Krzyżaki wału napędowego są stosowane w większości samochodów osobowych. Montuje się je również w pojazdach ciężarowych, z napędem na cztery koła, SUV-ach, a także autach terenowych. Wymiana krzyżaka wału jest konieczna w przypadku usterki. Jakie objawy sygnalizują uszkodzenie komponentu?
Pisk przy ruszaniu
Część łożyska każdego przegubu uniwersalnego (ich działanie opiera się na zastosowaniu w nich mechanizmu kardana) obraca się w niewielkim stopniu przy każdym okrążeniu wału napędowego, jednak nie zawsze w tym samym miejscu. Zjawisko może spowodować wyparowanie smaru lub jego wytrącenie z miseczki łożyska.
W takiej sytuacji łożysko staje się suche i dochodzi do kontaktu metal-metal. W efekcie krzyżaki wału napędowego zaczynają piszczeć w trakcie obracania się. Ze względu na to, że większość elementów łożyska w praktycznie każdym przegubie uniwersalnym nie ma złącza smarowego, ogranicza to możliwość serwisowania komponentu, a także jego żywotność.
Dźwięki przy przełączaniu biegów
Trzaski i zgrzyty wydobywające się z przekładni są zazwyczaj oznaką tego, że łożyska krzyżaka wału napędowego mają nadmiar luzu. Oznacza to, że w zespół w trakcie pracy lekko się obraca, a następnie twardo zatrzymuje po zmianie kierunku jazdy.
Objaw jest kolejnym etapem degradacji związanej z niewystarczającą ilością smaru w łożyskach przegubu. Dodatkowe smarowanie nie odwróci procesu uszkodzenia przegubu, ale może nieco przedłużyć jego żywotność.
Wibracje podczas jazdy i przyspieszania
Ten objaw oznacza, że łożyska są już na tyle zużyte, że umożliwiają wałowi napędowemu poruszanie się poza jego standardową ścieżką obrotową. Tym samym powodują brak równowagi i wibracje. Należy jak najszybciej uporać się z usterką. To ważne ze względu na to, że krzyżak wału może spowodować uszkodzenia innych elementów pojazdu, w tym skrzyni biegów.
Wyciek płynu napędowego z tylnej części skrzyni biegów
Ten objaw uszkodzenia krzyżaka wału napędowego jest najczęściej spowodowany wspomnianymi wibracjami albo zużyciem przegubu. Drgania powodują zbyt wczesne wyeksploatowanie tulei wału tylnego przekładni i tym samym uszkodzenie uszczelki wału wyjściowego skrzyni biegów. Efektem jest to, że z wału wycieka płyn przekładniowy. W takim przypadku trzeba przeprowadzić kontrolę skrzyni i ustalić źródło wycieku.
Pojazd nie może się poruszać
To najpoważniejsza i niestety najłatwiejsza do zdiagnozowania oznaka uszkodzenia elementu. Być może już miałeś okazję zobaczyć pojazd stojący na poboczu z całkowicie odłączonym wałem napędowym, który leży pod maszyną. Dzieje się to najczęściej wskutek pęknięcia przegubu. Wtedy krzyżak wału spada na ziemię, a koszty takiej naprawy są zdecydowanie najwyższe.
Wymiana krzyżaków wału napędowego – krok po kroku
Wymiana krzyżaków wału napędowego można wykonać samodzielnie, jednak należy przygotować narzędzia, które zostały wymienione poniżej. Warto jednak w tym celu udać się do warsztatu, żeby wymianą zajęli się eksperci.
Do samodzielnej zmiany komponentu musisz skompletować narzędzia takie jak:
- podnośnik,
- dwie podpory podnośnika,
- nasadka i grzechota 7/16 lub 1/2 cala,
- klucze 7/16 lub 1/2 cala,
- młotek,
- gniazdo rozgałęźne 5/8 cala lub metalowy pręt,
- nowe krzyżaki wału napędowego,
- pistolet i wkładka do smaru,
- szczypce do pierścieni osadczych.
Demontaż wału napędowego
Niezbędne będzie podniesienie samochodu, aby ten całkowicie wisiał w powietrzu lub jego tył był wyżej niż przód. Dzięki temu płyn nie wycieknie z przekładni biegów.
Tylne gniazdo z reguły jest przymocowane do jarzma mechanizmu różnicowego za sprawą dwóch nakrętek i śrub 7/ 16’’ albo 1/ 2’’, czasami to też cztery trzpienie (zależy to przede wszystkim od marki i modelu pojazdu). Po dokonaniu demontażu wał można całkowicie zdjąć poprzez popychanie do przodu, w dół.
Zwolnienie napięcia klipsów
Należy zrobić to za sprawą uderzenia młotkiem w jarzmo. Warto mieć na uwadze, że w zależności od odmiany pierścienia zatrzaskowego, naprężenie działa w różnych kierunkach. Gdy trzymasz zespół krzyżaków wału napędowego za kielichy, musisz mocno uderzyć w jarzmo.
Następnie weź szczypce i zdejmij wewnętrzny pierścień zatrzaskowy z górnej połowy jarzma lub zewnętrzny pierścień zatrzaskowy z kielicha znajdującego się na dole. Potem powtórz proces po drugiej stronie, aby usunąć oba pierścienie zatrzaskowe.
Zabezpieczenie kielichów
Następnie wyciśnij kielichy łożysk z jarzma. Pomocne okażą się przy tym narzędzia takie jak młotek, przebijak, gniazdo rozgałęźne lub prasa. Potem należy obrócić wał napędowy o 180° i powtórzyć operację po przeciwnej stronie.
Kolejny etap to zabezpieczenie dwóch przeciwległych kielichów dla nowych krzyżaków wału napędowego. Można to zrobić za pomocą gumki lub taśmy. Potem ostrożnie usuń dwa pozostałe kielichy i wsuń nowe końce U-jointa w otwory jarzma.
Następny ruch dotyczy umieszczenia kielichów w jednym z otworów i stuknięcia w jarzmo po to, aby część została osadzona prosto i pewnie. Potem należy wbić jarzmo do oporu i zamontować pierścień zaciskowy. Czynność ma być powtórzona po przeciwległej stronie.
Tak zainstalowany krzyżak wału musi zostać sprawdzony pod kątem zablokowania. Żeby nieco poluźnić wcześniej dociskany element, konieczne może okazać się lekkie stuknięcie w odpowiednie miejsce, aby uwolnić zaklinowanie.
Połączenie wału ze skrzynią
Następnie wsuń się pod pojazd i włóż końcówkę przekładniową wału napędowego w tylny wałek skrzyni biegów – rób to do momentu, aż poczujesz opór. Potem przesuń się w stronę mechanizmu różnicowego i podnieś ogon wału napędowego na miejsce.
Instalacja zacisków krzyżaka wału
Usuń taśmę lub gumkę i ustaw kielichy krzyżaka wału na jarzmie zębnika, na dyferencjale. Następnie zainstaluj zaciski U-jointa i dokręć wszelkie nakrętki oraz śruby. Kolejny krok to montaż pierścieni zatrzaskowych w celu zablokowania kielichów.
Gdy już skończysz pracę, opuść samochód na ziemię i uruchom go. W trakcie sprawdź, czy nie słychać stukotu krzyżaka wału.
Jak zmierzyć krzyżak wału – wskazówki
Wymieniasz opisywany element w samochodzie? Musisz wiedzieć, jak zmierzyć krzyżak wału
Pomiaru należy dokonywać, zaczynając od zewnętrznej powierzchni flanszy, czyli strony styku z pozostałą częścią pojazdu, do zewnętrznej powierzchni przeciwległej flanszy. Trzeba przy tym pamiętać, że krzyżak wału napędowego powinien być maksymalnie zsunięty, jeśli ma kompensację. Występuje ona w niektórych obszarach układu napędowego i dopuszcza luz, który kompensuje różnice długości wału – radzi ekspert marki Inter Cars.
Jeśli zdecydowałeś się na samodzielną naprawę komponentu, wybieraj części od uznanych producentów. Wszystkie znajdziesz w sklepie Inter Cars. W naszym katalogu oferujemy produkty takie jak krzyżak wału napędowego, podpory wałów napędowych i przeguby napędowe.
Krzyżak wału napędowego – kiedy samodzielna wymiana to dobry wybór?
Krzyżaki wału napędowego należy wymieniać samodzielnie wyłącznie wtedy, gdy masz odpowiednie umiejętności i doświadczenie. Ze względu na pełnioną funkcję ten zespół komponentów musi być odpowiednio zamontowany. Ewentualna usterka może w efekcie uszkodzić pozostałe części pojazdu. Jeśli nie jesteś pewny, czy podołasz temu wyzwaniu, lepiej powierz swój samochód fachowcom, którzy mają dostęp do odpowiedniego wyposażenia warsztatowego.
Jeśli jednak zdecydowałeś się na samodzielną naprawdę, odwiedź stronę internetową sklepu Inter Cars i kup niezbędne części, akcesoria oraz narzędzia. Oprócz niezbędnego wyposażenia możesz również zapoznać się z ciekawą sekcją poradnikową.
