Що таке піввісь автомобіля і як вона працює

Хоча приводний вал, часто іменований полуосью, не є частиною карданної передачі, він входить в конструкцію трансмісії автомобіля і є її важливою складовою частиною.

Сьогодні ми розглянемо, які завдання виконує ПВ, які бувають піввісь, як функціонують.

Акція: Розпродаж нових авто 2018-2019 року випуску
У Московському Автомобільному Домі

Lada Vesta
від 434 900 руб
Детальніше

Hyundai Solaris
від 550 000 руб
Детальніше

Kia Rio
від 574 900 руб
Детальніше
Акція: Розпродаж нових авто 2018-2019 року випуску
У Московському Автомобільному Домі

Renault Duster
від 474 000 руб
Детальніше

Hyundai Creta
від 767 000 руб
Детальніше

Toyota RAV4
від 1 406 000 руб
Детальніше

Розглянемо також, чому ці вузли трансмісії виходять з ладу і як збільшити їх ресурс.

призначення піввісь

Що таке піввісь автомобіля, відомо всім водіям. Основна функція цієї деталі – передача крутного моменту на ведучі колеса, підтримка можливості повороту коліс на швидкості, а також забезпечення плавності руху транспортного засобу за наявності незначних вібрацій.

Як правило, приводний вал встановлюється на некеровані колеса на автомобілях з залежною підвіскою. У разі незалежної підвіски цю функцію бере на себе карданна передача, причому на некеровані (для легкових авто це задні) колеса встановлюється шарнірний механізм нерівних кутових швидкостей, а на керованих передніх з цим завданням справляється шарнір рівних УС.

Загальними словами можна описати, для чого призначені піввісь, як можливість сприймати на себе дію різних сил, які формуються в результаті русі автомобіля. Відзначимо, що в абсолютних величинах це дуже серйозні навантаження, тому до конструкції піввісь і матеріалу їх виготовлення пред’являються підвищені вимоги.

Наявність в складі приводного вала двох шарнірів, розташованих по обох кінцях деталі, дозволяє істотно зменшити вібрації, що передаються на рульову колонку, перешкоджаючи руху машини ривками.

Пристрій, принцип функціонування ПВ

Конструкція піввісь влаштована таким чином, що максимальний коефіцієнт передачі крутного моменту забезпечується незалежно від поточного положення коліс. Розглянемо, з чого складається піввісь:

  • зовнішнього ШРУСа (шарніра, що забезпечує сполучення маточини колеса з полуосью);
  • внутрішнього ШРУСа, передає крутний момент з диференціала;
  • власне осі.

Фізично вал осі представляє собою відрізок цільної труби, до кінців якої методом зварювання приєднані перехідники для монтажу шарнірів кутових швидкостей. Щоб запобігти прокручування цих деталей, вони мають шлицевое з’єднання.

Вал додатково фіксується на стику з перехідником стопорним кільцем, що запобігає ймовірність від’єднання осі від ШРУСа.

Саме така двухшарнирная конструкція використовується на більшості передньопривідних автомобілів, при цьому обидва шарніра виконують трохи розрізняються завдання. Внутрішні гасять вібрації при вертикальних переміщеннях коліс (наїздах на нерівності дорожнього полотна), зовнішні шарніри відповідальні за переміщення колісних дисків при зміні напрямку руху ТЗ, тобто при поворотах.

Колісна маточина кріпиться до ПВ за допомогою фланця – такий спосіб вважається найбільш надійним і тому отримав повсюдне поширення. Зсередини кріплення з напівосьової шестернею здійснюється за допомогою шліців. Існують також безфланцеві ПВ, у яких і на зовнішній стороні валу розташовані шліци, на які кріпиться фланець маточини або колісного диска (така конструкція застосовується, зокрема, у вантажівках КрАЗ / МАЗ).

Колісний диск кріпиться до фланця вала гайками, на кінцеву частину півосі напресовують шарикопідшипник. Гумові сальники перешкоджають витіканню змащення з внутрішньої порожнини підшипника. Сам приводний вал монтується на підшипнику за допомогою сталевого наконечника, що має спеціальну виточку. Сам наконечник намертво приварений до кожуха ПВ. Фіксація підшипника здійснюється стопорним кільцем, яке напресовується на вал. Між затискним кільцем і шарикопідшипником є ??пружинне кільце, завдання якого – підвищити надійність фіксації підшипника.

Кріплення підшипника в виточенні здійснюється за допомогою пластини, змонтованої на фланці за допомогою болтового з’єднання. Тут же кріпиться гальмівний щит, а також маслоотражатель. Щоб підшипник не стукали, під зовнішнє кільце встановлюють пружинну прокладку.

Ми розібралися, що таке піввісь автомобіля, тільки в загальних рисах, оскільки конкретна реалізація залежить від типу приводного вала.

Класифікація піввісь

Оскільки приводний вал складається з безлічі елементів, всі вони виготовляються з різних матеріалів. Власне піввісь проводиться з особливих сортів сталі з добавками, що забезпечують найвищу міцність виробу на всі можливі навантаження.

Залежно від способу виготовлення розрізняють такі різновиди піввісь:

  • суцільні, коли приводний вал не має знімних елементів. Найчастіше така конструкція використовується на передній осі транспортного засобу. Зрозуміло, що цілісна конструкція – найдовговічніша, проте її не можна назвати універсальним рішенням;
  • моноблочні піввісь теж є цілісними, проте вони порожнисті усередині – це знижує міцність, але істотно полегшує конструкцію;
  • піввісь з кульковою втулкою зазвичай встановлюються на автотранспортні засоби, які характеризуються підвищеною прохідністю. Втулка якраз і є тим елементом, які забезпечує максимальну плавність ходу і сприяє зниженню шуму при роботі піввісь.

Розглянемо, які сили діють на приводний вал при русі автомобіля. Це, звичайно ж, сила тяжіння, яка активується при вертикальної складової, а також бічні і дотичні навантаження, що виникають при поворотах авто, під час заметів, при русі по ділянці дороги з поперечно розташованим ухилом, в результаті впливу бокового потоку повітря (пориви вітру) .

Залежно від конструкції зовнішнього кріплення, яка і визначає рівень навантаженості вала изгибающими моментами різної спрямованості, розрізняють такі різновиди піввісь:

  • розвантажені повністю;
  • полуразгруженние;
  • розвантажені на?.

В останньому випадку конструкція валу передбачає наявність тільки опорного підшипника, до якого кріпиться колісний диск / маточина. Оскільки така конструкція не здатна гасити изгибающие навантаження, вона використовується відносно рідко.

Полуразгруженний приводний вал зазвичай встановлюють на легкові авто, а також вантажівки невеликий вантажопідйомності, які не відчувають значних вертикально спрямованих навантажень.

В даному випадку місце установки підшипника – між кожухом ПВ і самої полуосью, яка, в свою чергу, кріпиться до колісної маточини. Така конструкція призводить до появи різноспрямованих згинальних моментів, що впливають на ПВ в горизонтальній / вертикальної площинах, а також в площині повороту колеса на плечі, довжина якого дорівнює діаметру шини.

переваги:

  • порівняно проста конструкція;
  • мала маса.

недоліки:

  • невисока здатність протистояти навантаженням;
  • поломка ПВ призводить до втрати колеса, що при русі на швидкості стає причиною втрати керованості і перекидання транспортного засобу.

Повністю розвантажений приводний вал – прерогатива автобусів і важких вантажівок. Усередині моста така конструкція встановлюється вільно, фіксація на бруківці балці здійснюється за допомогою двох підшипників, на які і покладається відповідальність за гасіння всіх видів згинальних моментів. Піввісь виявляється вільною і відповідальна тільки за передачу від силового агрегату на колеса крутного моменту.

переваги:

  • здатність протистояти значним навантаженням;
  • поломка піввісь не є критичною, її заміна не представляє складності (при русі на повноприводному автомобілі можна навіть рухатися далі, використовуючи інший міст).

Недоліки – пряма протилежність плюсів полуразгруженних піввісь:

  • солідну вагу приводного вала;
  • складна конструкція.

Причини виникнення несправності піввісь

При русі автотранспортного засобу виникає безліч навантажень, що припадають на елементи підвіски. Частина з них сприймається і приводним валом:

  • вигинає момент, що формується під впливом сили земного тяжіння;
  • дотичний вигинає момент, виявляється при різкому розгоні / гальмуванні;
  • бічне вплив, що виникає в результаті заметів автотранспортного засобу;
  • навантаження, які випробовує автомобіль при дії сильних поривів бічного вітру.

При русі по дорогах відверто поганої якості приводний вал відчуває вплив навантажень екстремальної сили. Хоча сам вал виготовляється з дуже міцної сталі і його поломка – явище виключно рідкісне, про інші вузли піввісь цього не скажеш. При цьому слід враховувати, що в більшості випадків поломка ПВ призводить до повної або в кращому випадку до часткової втрати керованості автотранспортом, тому догляду за цією деталлю трансмісії слід приділяти першорядне значення.

Перш за все, мова йде про регулярну перевірку стану підшипників – саме вони вважаються «слабкою ланкою» в конструкції всіх різновидів піввісь.

Крім передчасного зносу деталей приводного вала, можуть зустрічатися і механічні пошкодження, що виникають в результаті впливу сторонніх предметів.

Перелічимо основні симптоми несправностей приводного вала:

  • пробуксовка коліс, що виникає в момент перемикання швидкостей;
  • погіршення або неможливість включення деяких передач;
  • поява в системі опадів у вигляді піни;
  • наявність витоків трансмісійного масла;
  • появи незвичних шумів, що локалізуються в області приводу автотранспортного засобу;
  • догляд автомобіля від прямолінійної траєкторії, а також виляння в сторони;
  • поява вібрації, що йде з боку днища машини.

Зрозуміло, практично всі ці ознаки є непрямими, оскільки можуть свідчити і про інші несправності, що не відносяться до приводного валу.

Найчастіше, як уже згадувалося, нормальне функціонування піввісь порушується через зношування підшипників. Ця несправність, в свою чергу, стає причиною витоку ТМ і втрати герметичності сальниками піввісь.

Хоча трансмісійне масло працює не в таких екстремальних умовах, як моторне, воно також піддається сильному нагріванню. Розріджений при нагріванні, воно частково втрачає свої змащувальні характеристики, сила тертя в вузлах вала зростає, що і призводить до порушення цілісності сальників.

Згідно з даними статистики, приблизно в 90% випадків поломки піввісь винуватцями і стають саме підшипники. Відзначимо, що передчасний знос деталей ПВ може бути викликаний і попаданням всередину найдрібніших абразивних частинок. Іноді вихід з ладу підшипників обумовлений наявністю дефектів в запірних кільцях.

Ще однією досить поширеною причиною часткової втрати працездатності піввісь є пошкодження шліців, а також ослаблення болтових кріплень. Якщо не стежити за станом кінцевих пристроїв ПВ, в один не дуже прекрасний момент вони можуть просто зламатися, що напевно стане причиною виникнення ДТП. Зазвичай вали лопаються посередині, рідше – близько підшипника або у самого шліца.

Для передньопривідних авто характерна така неприємність, як втрата цілісності захисного кожуха ШРУСа, іменованого пилюжником. Цей розрив може бути пов’язаний з різними факторами: механічним впливом, перепадами температури, попаданням на поверхню хімічно активних речовин, включаючи використовувані на автомобілі технічні рідини, а також просто поважний вік пильовика. При появі розривів на гумці пильовика всередину валу проникає волога, пил і бруд, що стає причиною його швидкого виходу з ладу.

В результаті тривалої експлуатації місця кріплення приводного вала розбовтуються, що стає причиною виникнення биття, що руйнують шліци. Така неприємність страшніше виходячи з ладу підшипника, оскільки в таких випадках піввісь доведеться міняти.

Нерідко передчасний вихід з ладу деталей ПВ викликаний діями власника – установкою неякісний деталей піввісь при проведенні ремонтних операцій. Саме тому рекомендується купувати тільки оригінальні або рекомендовані автовиробником деталі – в цьому випадку претензії до якості у вас не виникнуть. Але зате будь-яка ваша помилка або неточність при проведенні монтажних робіт може стати причиною швидкої поломки елементів приводного вала.

Тому рекомендується проводити діагностику піввісь кожні 10-15 тисяч кілометрів, бажано – із застосуванням спеціалізованого обладнання, включаючи вимірювальні стенди.

Ремонт вала полягає в установці замість повністю зношеною або пошкодженої деталі нової. Сам вал змінюється у виняткових випадках, наприклад, при втраті геометрії в результаті попадання в ДТП, або при руйнуванні внаслідок розвитку корозійних процесів.

Ссылка на основную публикацию