Причины замены карданов на ниве
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 20.09.2024
В связи с тем, что статья про то, как убрать вибрации от раздатки набрала много лайков и комментариев, я понял, что эта тема Вам очень интересна и решил продолжить писать статьи на эту тематику!
Стандартная схема стоковой Нивы — это привычные карданные валы, соединенные крестовиной и у этой схемы есть несколько существенных недостатков.
Во-первых, они относятся к шарнирам неравных угловых скоростей. То есть даже при равномерном вращении ведущего вала частота вращения ведомого вала неравномерна и изменяется во времени по синусоидальному закону. Причем эта неравномерность увеличивается при возрастании угла между валами.
В результате в трансмиссии возникают дополнительные пульсирующие нагрузки, вызывающие не только появление неприятных шумов и вибраций, но и повышенный износ деталей.
Если при величине угла между валами до 10° дополнительные нагрузки не столь существенны , то при больших углах они уже превышают нагрузки от крутящего момента двигателя! А ведь даже у стандартной LADA 4x4 при движении по сильно пересеченной местности углы в карданных шарнирах могут достичь 12°. Для лифтованной же машины — 15º.
А это значит, что при частой эксплуатации автомобиля на серьезном бездорожье ресурс как самих шарниров, так и других деталей трансмиссии заметно снижается.
Во-вторых, при изменении угла между валами происходит изменение расстояния между шарнирами . Обычные крестовины не могут его компенсировать, поэтому в дополнение к ним привычный карданный вал имеет так называемое компенсирующее соединение, как правило, шлицевое. А это снова проблемы. Ведь в шлицах при осевом перемещении валов действует трение скольжения, в результате чего усилие перемещения достигает одной тонны!
Принцип карданного вала на ШРУСах очень простой – замена крестовин карданных валов на шарниры равных угловых скоростей. Еще один плюс: легкий монтаж – демонтаж, призвести замену можно своими руками в обычном гараже с ямой. При последующей замене ШРУСов, в отличии от карданов с крестовиной, балансировка не нарушается.
Карданная передача с шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС) имеет ряд преимуществ:
· равномерная передача крутящего момента высокоскоростного вала при больших углах отклонения — до 17 градусов
· позволяет немного улучшить топливную экономичность, показатели динамики разгона, а также снизить токсичность
По стоимость, в сравнении с обычными карданами на крестовинах , эти дороже на чуть чуть передний и задний стоят примерно 6000 р каждый. Но тут есть свои подводные камни, о которых расскажем ниже.
Какие работы предстоит сделать для замены карданов?
1. Снимаем передний кардан
2. Устанавливаем нейтральное положение рычага раздаточной коробки
3. Насаживаем кардан как можно сильнее на фланец раздатки
4. Прижимаем ШРУС с другой стороны и, аккуратно покачивая карданом, заводим шпильки во фланец редуктора ЗМ
5. Снимаем задний кардан
6. Отпускаем немного мост
7. Ставим новый кардан
Все эти операции займут у Вам около половины дня, а вот после установки будет только один вопрос: почему я не сделал это раньше?
Но как и любого изделия карданные валы на ШРУСах имеют недостатки:
Зима, время застоя работ по нивасике, пусть и появилась печка в гараже, но пока гараж прогреешь пол дня проходит.
На улице -15 в гараже +5…за часа 4 работы почти 5ти литровку масла выжигаю…хоть в дело отработка идет))
Для начала, на вид увидел, что резина подушек раздатки и коробки мягко сказать устала…
Замена заняла не много времени, дольше собирался и топил печку.
В общем вибрации остались, но как-то изменились.
Все задумываюсь, о так называемой центровки раздатки, но на шниве немного по другому относительно обычной нивы. По этому не уверен в этой затее.
Пока меня подухи, немного шатал карданы и заметил, люфт на заднем кардане.
Люфт в шлицевой, небольшой, но решил, что он и есть виновник вибрации после 90км\ч.
Долго думал какой кардан покупать, шрус очень не хотелось на зад ставить, выбор был между Белкардом, зао кардан и тирсаном.
На авито нашел новый тирсан за 4к+доставка еще 600р вышла, что очень и очень не плохо.
Вчера получил его в ТК и сегодня уже побежал ставить.
Пришлось только купить другие болты т.к. стандартные проворачивались т.к. строение кардана немного другое.
При снятии старого кардана, обнаружил масло у хвостовика, сам сальник держит, видно у болта просачивается. Решил загерметить крепление кардана.
После решил проверить, поехал чутка прокатился, в принципе эффект от кардана есть, вибраций стало меньше, ушли не полностью, но уже не привлекают внимание, если не придираться.
На скорости после 90 отсутсвуют совсем.
т.е. ради чего была замена проблема устранена.
На старом кардане имеется метка 2006 года т.е кардан заводской и пробежал 120+к км, считаю очень не плохим результатом для белкарда.
Теперь не знаю, стоит ли передний кардан менять на шрус или оставить старый или новый на крестовинах. По идее в говнах пыльники шрусов не так легко повредить, в основном на шрусах страдает задний кардан, а передний можно без сильных опасений ставить шрус.
Да и какой брать зао кардан или сим.
В общем весь в раздумьях…
Следующее действие по борьбе с вибрацией, это попробуй подушку двигателя поменяю на ауди 80, будет ли эффект…буду проверять опытным путем))
в последнее время из - под брюха стали раздаваться звуки КЛАЦ-КЛАЦ, похожие на удары по железной трубе железом же. в основном при трогании, торможении и смене режимов движения (ускорение/накат).
ну, труб у нас там не шибко много. постучал ключом по штанам - не оно. постучал по карданам - оно.
и плюс к этому давно уже появились нехорошие вибрации, в интервалах скоростей 60-70 и 90-100. в руль отдают, в задницу, и ручка раздатки колбасится (кпп, что характерно, не трясется).
снял сегодня передний для пробы, стартанул на блокировке. КЛАЦ - КЛАЦ осталось, раздатка трсется еще хуже, НО в руль уже не отдает.
собственно, вопрос. как отдефектовать кардан и при необходимости его починить? и что значит слово "прошприцевать"?
Проверь, легко ли вращаются подшипники крестовин, нет ли люфтов вдоль или поперёк шипов крестовин. Шип -- конец креста, на котором крутится чашечка-подшипник, запрессованный в вилку кардана.
Подшипники должны вращатся без заеданий, люфты едва заметны или отсутствуют.
Люфта в шлицевом в идеале быть не должно, хотя, ради справедливости, скажу, что люфт есть в любом подвижном соединении. Не должно быть излома в шлицевом при покачивании частей кардана друг относительно друга.
"Прошприцевать" -- означает набить смазкой через тавотницу.
Captain
а если кардан снят - то можно просто вынуть одно из другого, положить туда смазку и обратно задвинуть?
подшипники никак смазать нельзя?
да, смазка какая?
кардан должен стоять шлицевым к раздатке или к редуктору?
и еще. я, раздвинув части кордана, не пометил их взаимное положение. как оно должно быть?
longer писал(а): а если кардан снят - то можно просто вынуть одно из другого, положить туда смазку и обратно задвинуть?
longer писал(а): и еще. я, раздвинув части кордана, не пометил их взаимное положение. как оно должно быть?
Их всего два -- вилки ("ушки" для подшипников) на толстой трубе и на подвижной (на шлицах) части должны быть в одной плоскости.
Иногда применяют доворот вилок на один шлиц, на заднем кардане.
Captain
о как! спасибо, не знал таких таких тонкостей!
а скажи, Саш, если при снятом переднем кардане и подозреваемом в раздолбанности заднем раздатка выше 60ти ходуном ходит - так оно и должно быть? а если назад исправный поставлю (а спереди ничего) - то что будет?
Езжу с оторванным передним редуктором. Снял передний кардан. Раздатка немного вибрирует на 1 и 2 передачах при разгоне. И все. Не дожно вибрировать если не давать резких нагрузок.
После второй переборки КПП, сразу же после первой - устранение недоделок по гарантии, появилась сильная вибрация приблизительно на 100 км/час. Подозрение сразу упало на передний кардан, в котором попутно с переборкой КПП менялась крестовина. Тест со снятием кардана подтвердил эту версию - вибрация на "заднем приводе" отсутствовала. Но на этом ничего не кончилось, а, наоборот, начались чудеса. Перепрессовка крестовины с тщательным подбором стопорных колец, шприцевание, привели только к небольшому снижению вибрации, но и только. Понятно, что на "отладку" уходил достаточный срок. Тем временем крестовина (новая! - в течение месяца!) сдохла окончательно из-за вибрации, хотя я и старался ездить в "щадящих" режимах.
Следующий шаг - замена кардана (на этот раз взял ижевский, в 2 раза дешевле "родного", так как все-таки имелись сомнения по поводу целесообразности замены) - радикально проблему не решил, вибрация осталась, хотя и стала немного меньше.
Центрирование раздатки, и так, и эдак, тоже не спасало, причем проявлялся интересный эффект - менялись как интенсивность вибрации, так и ее характер, менялся диапазон скоростей, в котором она возникала, различные признаки попеременно указывали то на карданы, то на промвал.
И что дальше ? Больше идей не было.
Наконец, один из флеймов на auto.ru напомнил про имеющуюся в "избранном" закладочку в интернете.
"Для нормальной работы кардана необходимо, чтобы разница углов между карданоми валами раздатки и мостов не превышала один градус".
Или иными словами - фланцы на концах кардана должны быть строго параллельны, иначе возникает разница угловых скоростей и, как следствие, рост ударных нагрузок на каждом обороте.
Не здесь ли собака зарыта ?
Транспортир в руки - и под машину !(?)
Альтернатива.
Сначала смотрим на рисуночек .
Можно замерить рулеткой расстояние между кромками фланцев в различных
положениях, сверху-снизу, справа-слева. Угол между плоскостями фланцев (или, что
эквивалентно, осями РК и РПМ - передний кардан) приблизительно равен:
(дельта бета) ~ arcsin( dL / 2R ), где
dL = d1 - d2- разница измеренных расстояний между кромками фланцев,
R- радиус фланца
Еще существенно:
из-за излома кардана невозможно натянуть рулетку между фланцами - мешает корпус.
Поэтому необходимо изготовить две совершенно одинаковые (это важно! иначе
результаты будут искажены) металлические пластинки, привинтить их на фланцы
кардана, открутив по одному из 4-х болтов крепления, и мерять расстояние между их кромками.
чем больше радиус, на котором проводятся измерения - тем выше точность.
кромки пластинок острые - опять-таки выше точность.
Изготовленные мной пластинки имеют длину около 53 мм. Суммарный диаметр фланца
с пластинками - ровно 160 мм (R=80 мм). Допустимое отклонение при угле между
плоскостями фланцевв 1 градус равно:
dL = 2R * sin(дельта бета) = 2*80* sin(1) = 2,79 мм
Вывешиваем переднее колесо, чтобы можно было вращать кардан. Домкрат (удобно
гидравлический) ставим под нижний рычаг подвески, чтобы не "скручивать кузов". Вот
теперь - можно и под машину.
 1. Регулировочные прокладки и пластинки |  2. Пластинка на фланце раздатки |  3. Пластинка на фланце РПМ |
К верхней кромке кардана с рулеткой не подобраться, ну и ладно. Трех замеров (слева,
справа и внизу) - более чем достаточно.
 4. Меряем слева |  5. Меряем справа |
6. Меряем снизу
По фотографиям видно, что разница по замерам справа-слевав 6-7 мм !
В пересчете на угол это дает:
(дельта бета) = arcsin( dL / 2R ) = arcsin( 7 / 160 ) ~ 2,5 градуса
Первое, что делаем, пробуем подвинуть КПП, чтобы компенсировать излом в горизонтальной плоскости. Ослабить крепления 3-й опоры, поддомкратить повыше, вставить косую распорку под опору КПП и потихоньку опустить кузов. За счет того, что отверстияв опоре чуть шире шпилек (о, доли миллиметра !) удалось немного компенсировать разницу, но не до конца. Остальное будем устранять прокладками под КПП и раздатку.
Скажем так, отпустил одну сторону РК на треть шпильки, покрутил промвал на 5-й передаче с РК в нейтрали, посмотрел что получилось. Потом еще на треть - и т.д.
Хорошо заметно, как в первый момент включения сцепления возникает характерная
кратковременная вибрация, пока опущенная и висящая на резиновой муфте раздатка центрируется и отодвигается, компенсируя новый угол.
Это пришлось повторять много раз пока были найдены необходимые зазоры между кузовом и опорой КПП, кузовом и кронштейнами РК, разные справа и слева, кстати.
Нужно заметить, что "динамическое центрирование" достаточно грубое, в том смысле, что существует множество положений РК, в котором вибрация с раздаткой в нейтрали будет отсутствовать. Поэтому можно не стесняться и оставив включенный двигатель на передаче, спуститьсяв яму и ручками подтолкнуть раздатку в нужную сторону.
И так много-много раз, пока однажды замеры не дадут приемлемого результата, а
вибрация на нейтрали будет отсутствовать.
Полностью свести расхождения в ноль мне так и не удалось, разница по трем точкам в конце-концов не превышала 2 мм. Затем необходимо заполнить зазоры нужным количеством прокладок, еще раз убедиться в отсутствии вибрации на нейтрали, сделать последние замеры и затянуть гайки.
С задним карданом это проделывать нет смысла (на "Крокодиле"), т.к. он соединен с раздаткой через промежуточный вал со ШРУСом.
Теория теорией, но пока сам не столкнешься. На ТАКОЕ я и не надеялся.
Вибрация исчезла . Ручки РК стоят как вкопанные, на скорости до 100-105 км/час -
больше пока попробовать не удалось, специально ездил на Гребной канал, а там именно
в этот день, на середине прямого участка оказалась засада ГИБДД :))). Есть небольшая
дрожь рукояток РК на скоростях 50-60 км/час. Попробуем побороться с ней как только перестанут болеть мышцы ног, а может и не стоит.
Осталось одно "НО".
Теперь РК стоит с небольшим перекосом относительно продольной оси машины.
Почему раньше не было нужды в подобном "шаманстве"?
Что произошло с моим "Крокодилом" после ремонта КПП ?
Пока не знаю.
Хэппи-энд истории с карданами.
Как говорится, лучше поздно, чем никогда. Все оказалось очень просто, и никакой мистики.
Предполагаемая причина - ослабшие гайки опор двигателя. Видимо,"дядьки в грязных
комбинезонах", когда второй раз ставили КПП, свернули все это хозяйство набок. А там много и не нужно.
Установил ровно раздатку, еще больше ослабил крепления подушек и чуть-чуть
развернул двигатель, вместе с РПМ. Небольшие зазорыв кронштейнах опор позволяют
это сделать. Контроль тот же самый, по параллельности фланцев РПМ и РК.
Уже довольно долгое время на Нивы перестали устанавливать традиционные карданные валы с крестовинами. Теперь их полностью вытеснили шрусовые карданы.
Чем мотивируют такую установку?
Начну с небольшой предыстории. Одним из недостатков карданной передачи являются вибрации, которые возрастают при наклоне кардана. Задний кардан на Ниве наклонен слишком сильно, из-за чего вероятность появления вибраций серьезно возрастает.
Инженеры, которые успешно освоили применение ШРУСов в колесах, решили, а почему бы не использовать их вместо карданной передачи между элементами трансмиссии. Ведь ШРУС позволяет передавать крутящий момент под большим углом. Сказано? Сделано! Теперь мы получили это:
Возможно, это могло стать техническим прорывом, но почему тогда этой технологией не пользуются другие производители? Я не видел этой штуки ни у Мерседесов, ни у Дастеров. Там стоят самые обычные карданы со старыми добрыми крестовинами и при этом, никаких вибраций. Более того, мне доводилось прокатиться на многих Нивах с крестовинами и вибраций тоже не было. Конечно, все эти Нивы были относительно свежими, но самая старшая, на которой я ездил, была 13 года, а пробег составлял 84 тысячи километров. Пробег для Нивы не малый, пора бы и завибрировать, но нет.
К слову сказать, в процессе эксплуатации мне доводилось сталкиваться с вибрациями даже на ШРУСовом кардане, но при выходе из строя одного из шарниров. То же самое может произойти и при повреждении крестовины. Какая тогда разница? А это лишь подтверждает утверждение о том, что исправный крестовинный кардан ничем не хуже хваленного ШРУСового.
Теперь о недостатках ШРУСа:
- Пыльник легко порвать на бездорожье - вода, грязь попадают под пыльник и все. Считайте, что ШРУС вы потеряли. По закону подлости заметите это не сразу.
- Замену сложно найти. В маленьком городе, все, что мне удалось найти на этот ШРУС - это ремкомплект: пыльник и два хомута. Не густо, скажу вам. Кроме того, многие продавцы запчастей запугали мыслями о том, что их куча разновидностей и они не взаимозаменяемы. Чего только стоят два вида карданов СиМ. И ни одного такого ШРУСа я в своем маленьком городишке не нашел.
- Цена. Хотите, покажу, сколько стоит один ШРУС для такого кардана? Смотрите:
К слову, за 5 тысяч можно купить не турецкий, но и не самый плохой кардан с крестовинами на Ниву. Кроме того даже если умножить 3488 на 2, то получится отличный турецкий карданный вал, который будет ходить, а замена ШРУСа не даст никаких гарантий, что вы не попадете на вибрации снова. Ведь люфт ШРУСа может быть еще и в шлицах и довольно часто. Как бы не пришлось выкидывать его целиком.
Сто раз подумайте, прежде чем переходить на этот кардан. Цена у него не малая, а недостатков всплывет очень много.
Читайте также: