Заменяем карданные шарниры
Вибрация, которую вы игнорировали столько недель, достигла такой точки, при которой на нее больше невозможно не обращать внимания. Вы решили сделать остановку по пути домой – заехать в сервис, чтобы разузнать, что это за вибрация. Но когда вы разгонялись, по дороге в сервис в вибрации произошли большие изменения. Сразу за ней произошло снижение мощности, а затем – лязгающий шум, последний из-за того, что карданный вал упал на дорогу. У вас поломка карданного шарнира.
Верстачные тиски и пара головок помогут упростить процедуру удаления изношенных карданных шарниров. Используйте маленькую головку, чтобы выжать стакан в головку большего размера, чем диаметр стакана.
Чаще всего причина поломки карданных шарниров – потеря смазки. Оригинальные шарниры обычно не имеют масленок, и даже поставленные на замену часто имеют такие масленки, которые вы не можете достать смазочным шприцом. Крошечные игольчатые подшипники внутри стаканов на концах крестовины ржавеют и в конечном итоге крошатся, из-за чего образуется зазор там, где его быть вообще не должно.
Другой разрушитель карданных шарниров – избыточный угол эксплуатации. Это может происходить из-за эксплуатации в условиях перегрузки, что заставляет хвостовую часть проседать. Либо это происходит из-за комплекта вспомогательных пружин или пневматических амортизаторов, которые поднимают заднюю часть автомобиля к небу. В любом случае выравнивание транспортного средства – единственный способ продлить срок службы карданных шарниров.
Карданный вал сам по себе довольно простой элемент. Если он не погнулся от соприкосновения, скажем, с рельсами на железной дороге или разбалансирован из-за потери нагрузки, он может вращаться практически бесконечно.
Практические методы
Вибрация, вызванная карданными шарнирами или карданным валом, обычно происходит при 40-60 км в час, или при торможении на низких скоростях. Тот «гул кузова», который бьет вам по ушам, возможно, вызван погнувшимся или разбалансированным карданным валом. Глухой лязг, когда включаете передачу на коробке передач или когда «плывете» при скорости 15 км в час, либо результат поврежденных карданных шарниров, либо проблема в дифференциале.
Карданные шарниры без смазки будут внутри ржавыми. Не пытайтесь сохранить те, которые проржавели. Замените их.
Чтобы выяснить, идет ли вибрация от карданной передачи или от двигателя, подсоедините тахометр, если у вас нет его на приборной панели, разгонитесь до скорости, при которой чувствуется неровная работа, и отметьте количество оборотов в минуту. Затем переключитесь на более низкую передачу, потом опять вернитесь к тому же числу оборотов и проверьте, уменьшилась ли вибрация. Нет? Значит, вы обнаружили проблему в двигателе. Если, с другой стороны, вибрация изменилась значительно при начальной скорости двигателя, тогда поломка в карданных шарнирах или карданном вале.
Затем поднимите автомобиль и подставьте подпорки под заднюю ось или рычаги подвески, так чтобы пружины были сжаты в обычной степени, а карданный вал находился под правильным углом. Возьмитесь за конец вала и с силой покачайте его вверх и вниз, затем с силой поверните вперед-назад. Любой люфт, который вы обнаружите, является причиной немедленной замены.
Выкрутите гайки на U-образных болтах у задней оси, чтобы разобрать карданный вал.
Снять и заменить
Вероятнее всего, вам придется поднять автомобиль от земли (если только вы не водите полноприводный внедорожник с огромными колесами). Лучше всего подойдет эстакада, но сойдет и напольный домкрат и пара подъемных опор. Чтобы заменить карданный шарнир, отверните гайки U-образных болтов, которые крепят стаканы шарнира к вилке задней оси. Отметьте детали, так чтобы вы могли позже установить их точно на место. Используя большую отвертку, поднимайте вал вперед до тех пор, пока шарнир не освободится из вилки, затем опустите его и извлеките из корпуса носка вала трансмиссии.
Хотя гидравлический пресс идеален для того, чтобы выжать стаканы из ушек вилки, вы вполне можете справиться с этим с помощью крепких верстачных тисков. Либо вы можете выжать стаканы из ушек с помощью зубила и тяжелого молотка. Если это оригинальные детали, то они, скорее всего, скреплены закачанной полиамидной смолой, которая просто разрушится в процессе. Другая возможность – проверить наличие С-образных зажимов в канавках во внутренней и внешней сторонах ушек. Те, которые с внутренней стороны, легко вынимаются с помощью отвертки и молотка, но для внешних колец могут потребоваться клещи для снятия пружинных колец.
Новый карданный шарнир имеет масленку, даже если ее не было в оригинальном шарнире. Заполните шарнир смазкой, пока она не будет стекать из уплотнений.
Если вы используете тиски или зубило с молотком, поместите головку большего диаметра, чем внешний диаметр стакана, с одной стороны ушка, чтобы стакан выпал в нее. Затем, с помощью тисков, поместите меньшую головку на другой стакан, чтобы протолкнуть его через отверстие в ушке. Теперь поверните винт тисков настолько, чтобы продавить стаканы через вилку. Если вы пользуетесь зубилом и молотком, поместите большую головку под одним ушком и ударяйте большим зубилом по противоположному стакану. Для этого вам может понадобиться помощник.
Когда пришло время установки нового шарнира, сначала убедитесь, что на заводе его наполнили смазкой. Стаканы должны быть заполнены приблизительно до половины длины иголки соответствующей смазкой (обычно SAE 140). Вставляя стаканы на место, вы должны быть осторожны, чтобы не сдвинуть с места игольчатые подшипники и не сжать их под углом.
Дрожит вал
Если вы уверены, что карданный вал разбалансирован, сначала убедитесь, что проблема не в отказавшем карданном шарнире, сильно изношенной скользящей вилке или носке вала трансмиссии, дисбалансе колес или чрезмерном биении самого вала (обычно оно не должно превышать 0,1 см при измерении индикатором с круговой шкалой).
Затем тщательно осмотрите вал. Убедитесь, что он чистый – на высокой передаче он вращается на одной скорости с двигателем, поэтому комка антикоррозийной обработки будет достаточно, чтобы машина начала вибрировать. Затем поищите подтверждение слетевшего противовеса. Также проверьте, не погнулся ли вал.
Хомуты – подходящее приспособление для устранения потерянного балансира. Разведите головки, чтобы отрегулировать вес.
Если вы все еще не нашли, в чем проблема, отсоедините вал от задней части, поверните его на 180°, прикрутите его обратно и проведите дорожную проверку. Если вибрация все равно есть, вы можете прибегнуть к старому трюку с хомутами:
- Поднимите и закрепите автомобиль так надежно, как только сможете, чтобы задние колеса оказались над землей.
- Заведите автомобиль, включите передачу и попросите помощника нажать на газ и увеличить число оборотов до скорости 65-80 км/ч.
- Примотайте кусок мела или цветной мелок к ручке метлы, возьмитесь за нее крепко двумя руками и просуньте под автомобиль. Медленно передвигайте ее так, чтобы она не касалась вала, точно перед задним шарниром, потом точно позади переднего. На более тяжелой стороне появится круг большего размера, чем на более легкой стороне, таким образом, отметка должна появиться там, где перегрузка.
- Заглушите двигатель и установите червячные хомуты с винтовыми зажимами вокруг вала, их головки на 180° от отметки, которую вы только что сделали.
- Увеличьте скорость до 100-112 км/ч и посмотрите, не исчезла ли вибрация. Если исчезла, проедьтесь по дороге, чтобы проверить еще раз. Если нет, поверните головки хомутов приблизительно на 45° друг от друга и попытайтесь снова. Уже лучше? Тогда продолжайте поворачивать головки винтов в стороны друг от друга, пока все не получится.
Как вы, возможно, знаете, основная функция карданного шарнира – дать возможность двум валам работать под углом друг к другу. Но вы можете не осознавать, что пока ведущая вилка поворачивается с постоянной скоростью, ведомая вилка ускоряется и замедляется, дважды за каждый оборот. Под углом 4° разница в скорости составляет ничтожные 0,5%. Однако под углом 10° разница уже 3%, а при 30° при скорости вилки 1000 оборотов в минуту парная ей движется от 866 до 1155 оборотов в минуту каждую четверть оборота. Вы можете представить, какое возрастание вибрации может вызвать такая установка.
К счастью, это положение устраняется использованием двух шарниров с ведущими вилками, которые вращаются под углом 90° друг к другу. Пока угол каждого шарнира приблизительно одинаков, ускорение и снижение скорости одного поглощается ускорением и замедлением другого, таким образом, совершается передача энергии.