Крестовина заднего кардана: особенности работы, замена и диагностика крестовины заднего карданного вала

Когда наступает время плановой замены крестовины кардана или (что более вероятно) в районе кардана начинается вибрация, биение, шумы и треск, то автовладельцы готовятся выложить внушительную сумму за ремонт кардана. Чаще всего требует замены крестовина кардана. Данная деталь не восстанавливается, её можно только заменить. Стоит она не дорого, но работа по замене потребует снятия кардана, так что готовьтесь оплатить целый день на СТО. Если же вы не боитесь трудностей, то крестовину кардана возможно поменять своими руками.

Кардан служит для соединения коробки передач и заднего (в заднеприводном автомобиле) или переднего (в полноприводных) моста. Его задача – передать мосту или мостам вращение от двигателя. Узлом соединения для этих элементов является шарнир, главная часть которого – это крестовина. Она имеет форму креста, на концах которого имеются чашки с игольчатыми подшипниками. От корпуса подшипник отделяет уплотнительное кольцо из резины или пластика. Для каждой модели автомобиля размеры крестовин отличаются друг от друга.

Когда производится замена крестовины заднего карданного вала

Важно! Крестовины заднего карданного вала– важные детали карданной передачи. Необходимо установить качественные и хорошие детали, ведь от этого зависит, насколько эффективно будет передано вращение от мотора, а также безопасность за рулём.
Если слышится стук, шум или ощущается вибрация во время передвижения автомобиля или при переключении передач, то необходимо проверить крестовину кардана, возможно, требуется замена. Стоит отметить, что задняя крестовина портится быстрее. Она имеет большую нагрузку. Но такие признаки могут говорить не только о поломке этих деталей, поэтому, прежде чем производить замену, необходимо выполнить диагностику.

Определение причины возникновения постороннего шума

Чтобы определить неисправность, нужно знать, где находится крестовина карданного вала и как получить к ней доступ. Для этого потребуется смотровая канава или подъемный механизм, так как осмотреть деталь можно только снизу.

Этапы осмотра:

Включаем нейтральную передачу.
Смотрим на кардан. Обязательно уделите внимание техническому состоянию сальников.
Проверяем наличие люфта. Придерживаем крестовину и начинаем вращать кардан. Если обнаружен люфт, то деталь придется снимать. Если услышали только неприятный звук, возможно, потребуется заменить лишь смазку.
Осматриваем вторую крестовину.

Чаще всего выходит из строя крестовина заднего кардана. Она воспринимает повышенную нагрузку и работает в более сложных условиях.

Диагностика

Машина ставится на яму либо подъёмник. Передача устанавливается в нейтральное положение. Под автомобилем происходит осмотр механизма. Внимательно нужно изучить сальники крестовин. Необходимо зафиксировать эту деталь и начать вращать кардан. При отсутствии зазора и наличии посторонних звуков во момент вращения заменяется только смазка. Возможно, саму крестовину менять не придётся. Этих деталей в механизме две. Проверять стоит каждую крестовину. Особое внимание уделяют задней детали, на неё попадает больше грязи и воды во время передвижения.

Что может быть неисправно:

Люфт детали.
Игольчатый подшипник износился.
Сама деталь пришла в негодность.
Протечка смазки.
Повреждение уплотнительного кольца.
Посторонние звуки во время движения.

Проверка крестовины на наличие проблем

Для долгой службы карданного устройства и стопорного кольца важно тщательно их проверять. Для этого следует вынимать кардан на поверхность, используя съемник. Благо у данной детали небольшие размеры, которые позволяют легко осматривать элемент на наличие трещин и зазоров. Для этого просто вращайте детали крестовины в разные стороны. Если есть проблемы, вы это сразу заметите. Возьмите одной рукой фланец, другой карданный вал и вращайте в разные стороны. Есть люфт? Значит, проблема с устройством.

Возможно, придется полностью заменить рулевое управление, но если сломан только шарнир, то его размеры позволяют отремонтировать деталь самостоятельно, используя съемник. Так вы исправите работу кардана, который является рулевым в машине.

Меняется рулевое управление просто. Для этого нужно проделать следующие шаги:

откручиваются крепежные болты,
демонтируется кардан, благо размеры позволяют это сделать,
следует открутить гайки,
разжимается стопорное кольцо,
вынимается крестовина.

Факторы поломок

Каждая деталь вала подвержена поломке и изнашиванию. И крестовина заднего карданного вала — не исключение. Рассмотрим основные причины поломки:

Деталь полностью отработала себя — это естественный фактор.
Пренебрежение плановым техническим осмотром. Поскольку детали механизма постоянно вращаются, то их необходимо смазывать, а при отсутствии планового ТО, смазочные материалы не наносятся. А это уменьшает время жизни крестовины.
Экономия и ремонт своими руками. Данная деталь уникальна для каждого автомобиля. При необходимой замене владельцы думают, как сэкономить, и занимаются ремонтом сами, а также покупают детали дешевле. Всё это увеличивает просвет и изменяет угол передачи крутящего момента.

Важно! Срок жизни детали снижается буквально до 20 дней, что приводит к повторной замене.

Не стоит забывать и про качество дорог. Крестовина кардана всегда нагружена, подвесной подшипник снижает нагрузку, но плохая поверхность дорожного покрытия создаёт условия вибрации. Она ничем не компенсируется. Нагрузка на деталь увеличивается, вследствие чего происходит быстрый износ.
Самое главное – качество детали. Крестовина может быть бракованной, из-за чего она также быстро изживёт себя.

Признаки неисправности крестовин ВАЗ 2107

Неисправности крестовин обычно связаны с износом уплотнительных манжет и попаданием внутрь подшипников грязи, которая, обладая абразивными свойствами, начинает разрушать металл. Проявляется это следующим образом.

на скорости около 90 км/ч ощущаются характерные удары снизу;
при включении задней скорости появляется вибрация;
при раскачивании карданного вала из стороны в сторону обнаруживается люфт.

Горазда проще идентифицировать неисправность крестовин на снятом кардане. Если подшипники разрушены, то шарнир будет плохо вращаться в одной из плоскостей, появятся звуки, напоминающие хруст или шуршание.

Щелчки при трогании

Первым признаком неисправного карданного шарнира являются звонкие щелчки при включении первой скорости в начале движения. При появлении таких звуков, напоминающих кастрюльный звон, рекомендуется повращать руками части кардана в разные стороны, удерживая при этом шарниры. Если обнаружится большой люфт, крестовины нужно заменить. Примечательно, что иногда щелчки могут появляться лишь при резком старте с места, а при плавном начале движения их может и не быть.

Вибрация

Часто при неисправных крестовинах во время движения задним ходом появляется вибрация. Иногда она не исчезает и после замены крестовин, но начинает проявляться на средней скорости. Более того, вибрация может стать ещё сильнее, чем до замены КК. Такие ситуации являются следствием несоблюдения соосности элементов кардана при его сборке.

Иногда вибрация сохраняется даже после грамотно выполненной работы. Причиной этого обычно является использование при замене КК некачественных изделий. Специалисты советуют перед установкой новых крестовин простукать чашки со всех сторон металлической трубкой. Это позволит сдвинуть заевшие стопорные кольца, и вибрация исчезнет.

Замена крестовины

Перед заменой снимается кардан. Но прежде чем разбирать, необходимо учесть ряд моментов:

Для более лёгкого откручивания гаек их необходимо смазать ВД-40.
Пометить зубилом фланца кардана и заднего моста для предотвращения вибрации.
Для сохранения резьбы применяют изогнутый накидной ключ.
При прокручивании болтов их фиксируют отвёрткой.

Начинается всё с отворачивания четырёх штифтов на механизме. Снимается крепление подвесного подшипника. Затем и кардан. Он достаётся из шлицевого соединения КПП. Этот фрагмент обматывают материей для предотвращения попадания песка.

Далее потребуются следующие инструменты: молоток, круглогубцы, широкая отвёртка и трубка соответствующего калибра. Механизм зажимается тисками. Крестовины снимаются специальными приспособлениями. После вынимаются стопорные кольца. Затем происходит выбивание чашки из проушин. Применяют молоток и проставку. Подготавливаем детали и устанавливаем крестовину.

Важно! Для улучшения качества починки необходимо произвести чистку проушины и вилки от грязи и удалить ржавчину.

Для этого применяются щётка с металлическим ворсинками и наждачная бумага. Поверхности внутри тоже стоит обработать и смазать, прежде чем проводить установку. Шилом или тонкой отвёрткой производится чистка колец. Крестовину отделяем от чашек и устанавливаем её между проушин. При снятии чаш стоит внимательно следить за иголками, чтобы те не рассыпались. После чего их возвращают на крестовину и топят до открытия стопорных канавок. Под конец заменяются кольца.

Карданный шарнир: устройство, назначение

Приспособление с двумя вилками выполнено в виде карданного шарнира, который осуществляет основную функцию в КП. Он подразделяется по виду передаваемого вращения:

передающий вращение равных угловых скоростей (ШРУС);
передающий вращение неравных угловых скоростей;
с полукарданным упругим и жестким шарниром.

Механизмы бывают одновальные, двухвальные и многовальные, по количеству шарниров их можно подразделить на одно-, двух- и многошарнирные.

В переднеприводных машинах устанавливаются ШРУСы, в которых не применяются крестовины.

Механизм монтируется на машинах с приводом на задние колеса или полный привод. При передаче неравных угловых скоростей применяется один, а иногда два кардана, все зависит от расстояния, на которое необходимо передать вращение.

Первый вал, расположенный от коробки передач до опоры, называется промежуточным, а второй – задним. Они соединены при помощи опоры, жестко закрепленной хомутом на днище автомобиля. Это так называемый подвесной подшипник.

Данное устройство предназначено для правильного поддержания КВ. В такой конструкции используется дополнительный шарнир с крестовиной. Кроме этого КП, используют компенсирующее устройство, которое называют скользящей муфтой. Она предназначена для удлинения или сокращения кардана во время движения машины и представляет собой шлицевое соединение кардана и наконечника вилки. Во время преодоления препятствий происходит взаимное изменение заднего моста и кузова автомобиля. В результате происходит сжатие или растяжение кардана. Эти изменения компенсируются скользящей муфтой. При необходимости передачи вращения двум валам под углом применяют механизм с полуупругим шарниром.

Установка кардана

Прежде чем проводить данную процедуру, необходимо знать следующее:

Хорошо промазывать каждое соединение.
Грязь не должна оказаться на движущихся деталях.
Проверка сальников.
Необходимо сделать так, чтобы наши метки совпали, иначе придется проводить балансировку.

Первым делом устанавливается шлицевая часть, после закрутки четырёх болтов — крепление подвесного подшипника. Болты должны быть туго затянуты.

В некоторых случаях ремонт не осуществляется. Достаточно будет произвести шприцевание. Для этого необходимы шприц больших размеров и смазка. Уделить внимание во время этого процесса стоит задней крестовине. Ведь она больше всех подвержена попаданию грязи. Некоторые крестовины имеют просветы для данной процедуры. Проводить нужно до того момента, пока смазка не начнёт вытекать.

Кто в мире главный по крестовинам?

Безусловным лидером отрасли является компания GKN (Guest, Keen and Nettlefolds). Эта одна из старейших фирм в Европе образовалась еще в 1902 году. Сегодня Группе GKN принадлежат 40 заводов, которые находятся в 30 странах мира и располагаются по признаку территориальной близости к производителям автомобилей. Ежегодно GKN производит 60 млн шарниров, а карданы, крестовины и ШРУСы GKN занимают 40% мирового рынка карданных валов. Крестовины и ШРУСы, выпускаемые концерном, известны на отечественном рынке под маркой Lobro. На европейском вторичном рынке запчастей концерн предлагает приводные валы, ШРУСы и другие автозапчасти под торговой маркой Spidan.

Научные программы GKN успешно решают злободневные проблемы карданных соединений. Так, с ноября 2009 года на все карданные валы GKN Walterscheid существенно увеличены интервалы технического обслуживания, в среднем на различные модели около 200 моточасов, а это существенное снижение затрат на техобслуживание. Достижение явилось следствием применения улучшенных крестовин, использования закаленных фасонных труб. Смазка, используемая в шарнирных соединениях Lobro, является пожизненной и в поддерживающем регламенте не нуждается.

Длительную работу без технического обслуживания, связанного с необходимостью повторной смазки шарнира, замены чашек или стопорных колец, гарантирует и еще один производитель — шведская компания SKF, крупнейший производитель подшипников в мире. У SKF 80 заводов в 22 странах мира. В компании работают 39000 человек. Совокупный годовой оборот всех подразделений компании составляет порядка 3,5 млрд американских долларов.

Компания GMB — также один из крупнейших производителей запчастей. Кроме головного офиса и заводов в Японии, фирма имеет представительства в Англии, Германии, заводы в США, Корее, Индии. Крестовины GMB отличает оптимальное соотношение цены и качества. Кроме автосборочных конвейеров и вторичного рынка, запчасти у GMB покупают японские Jtekt, Koyo Machine Industries, Kyowa Kogyo, K. S. Sanoyas Co., Yamada Manufacturing, Central Automotive, TMY Corporation, европейские GKN Group, Dana Group, Neapco, Weasler, Clark, Delphi и другие производители автокомплектующих. Компания Toyo Seiko Co., Ltd является крупнейшим в Японии производителем крестовин для рынка запчастей. Основанная в 1982 году, компания производит около 180 тысяч единиц продукции в месяц. Крестовины компании реализуются по всему миру. Наибольшие объемы продаж приходятся на Средний Восток, Австралию, Южную Америку, Южную Азию. Продукция Toyo продается на российском рынке уже не один год и за это время зарекомендовала себя как очень надежная и долговечная.

Завод по производству подшипников и карданных валов FKL Temerin, входящий в сербскую компанию FKL, хорошо знают в Европе, в Южной Америке, даже в Африке. Компания начала деятельность в 1961 году, и в течение 49 лет освоила широкий ассортимент продукции. Великолепного качества крестовины FKL успешно применяются на автотехнике Mercedes , Iveco, Volvo. Неплохо себя зарекомендовала на нашем рынке турецкая фирма Tirsan Kardan. Качество продукции высокое, цены приемлемые. В настоящее время крестовины массово используются «Группой ГАЗ» в новой ГАЗели-Бизнес.

Проверка работы

Произвести её можно по завершении установки механизма в машину. Проверяется тем же образом, что и при обнаружении люфта. Помимо этого, механизм исследуют на наличие подтёков масла и смазки. Внимательно осматривают и сальники. Помимо этого, проверяют и на дороге.

Обращают внимание на наличие или отсутствие посторонних звуков и ощущение вибрации. Стоит упомянуть, что проводить данные процедуры самостоятельно нельзя. Можно нарушить угол вращения, что приведёт к изнашиванию детали и её очередной замены. Лучше обратиться к квалифицированным специалистам, заплатить деньги и наслаждаться качественной работой мастеров.

Неисправности

Отказ КП характеризуется непонятными звуками, во время движения машина движется рывками, слышен металлический звук при переключении скоростей.

Основными неисправностями КП являются:

люфт в шарнирах;
деформация карданного вала. Эта неисправность возникает от удара камня или при наезде на выступающее препятствие;
повреждение сальников или их выработка;
повреждение защитных чехлов;
износ игольчатых подшипников;
ослабление соединений механизмов.

Все возникшие дефекты легко устраняются специалистами автосервиса. Неисправные элементы меняются на новые, а ослабленные соединения подтягиваются.

Если неисправна крестовина, наиболее правильным решением будет транспортировать автомобиль на эвакуаторе в автосервис, где произведут диагностику машины с помощью специальных стендов, определят неисправную деталь и предложат оптимальный вариант ремонта. Важно! Некоторые владельцы стараются произвести диагностику в автосервисах, расположенных в гаражных кооперативах. Как правило, там нет персонала, а один специалист не в состоянии знать все тонкости ремонта.

Поэтому автолюбителям не следует обращаться в такие автосервисы. Кажущаяся экономия на ремонте оборачивается дополнительными, а зачастую и не малыми расходами. Наш автосервис при выполнении работ пользуется методиками, разработанными на заводах-изготовителях. После проведения любых ремонтных работ автолюбитель получает гарантийные обязательства на запасные части и все виды услуг и ремонта.

Крестовины с подвижным усовиком.

Главное различие между крестовинами и подвижным усовиком (рис. 3) и обычными крестовинами состоит в наличии подвижного усовика, вместо одного из неподвижных усовиков, и пружины для возвращения его на свое место после прохода колес по его желобу. Поддерживающие мостики существенно необходимы для крестовин с подвижным усовиком и лафет нередко является частью конструкции в дополнение к сдвоенным подкладкам. Различные детали, как-то: приспособления против поднятия и задерживающий башмак, имеют назначение держать усовик на своем месте по отношению костальным частям крестовины. За последнее время крестовины с пружинящим усовиком стали привлекать большее внимание. В последних проектах многие нерациональные детали исключены и теперь изготовляют крестовину более мощную и требующую меньшего ухода. AREA разработала проекты крестовин марок 1/9, 1/10, 1/11 и 1/12. В этих проектах имеются короткие пружинящие рельсы, и в них все заклепки в усиливающих полосах заменены болтами. Кроме того, зажимные скобы, прикрепленные к основным болтам и приболченные к лафету или подкладкам, заменили в них прежние заклепочные соединения. Лафеты обеспечивают крестовине правильное направление в профиле и плане, а заклепочные соединения, наоборот, дают шаткость и игру вследствие коррозии или вибрации под составом. Хотя эти новые конструкции требуют большего шарнирного поворота в стыке из-за малой длины пружинящего рельса, они с успехом применялись на деятельных дорогах в течение нескольких лет. Короткий усовик в передней части крестовины позволяет применять более короткий контррельс по прямому пути, и в этом заключается его преимущество. Крестовины с подвижным усовиком применяются почти исключительно на магистральных линиях — на переводах и съездах, где движение происходит преимущественно по главному пути. Правильно сконструированные поглотители ударов обеспечивают открытое положение пружинящего рельса во время прохода поезда и закрытие его с легким щелчком после прохода последнего колеса состава, без повреждения крестовины.

Рис. 3. Крестовина с подвижным усовиком: 1 —длина крсстовины; Lпп — передняя часть; Lnm — теоретическая длина передней части; Lxn — хвостовая часть; L хт — теоретическая длина хвостовой части; 1 — передний вкладыш; 2 — подвижный усовик; 3 — неподвижный усовик; 4 — предохранители для ног; 5— лафет; 6 — основной вкладыш; 7 — место вреза короткого рельса сердечника; 8 — вкладыш сердечника; 9— теоретическое острие; 10 — практическое острие; 11 — направляющая скоба; 12 — стакан пружины; 13 — предохранитель для ног; 14— хвостовой вкладыш; 15 — длинный рельс сердечника; 16 — угол крестовины; 17 — короткий рельс сердечника; 18 — парные подкладки; 19 — передний вкладыш; 20 — неподвижный рельс; 21— прямая стыковая накладка; 22 — подвижный усовик; 23 — ступенчатый болт; 24 — изогнутая стыковая накладка; 25 —наружная спиральная пружина; 26 — внутренняя спиральная пружина; 27 — шток; 28 — направляющая втулка штока; 29 — выемка в головке рельса; 30— кронштейн стакана пружины; 31— стакан пружины; 32 — подвижной усовик; 33 — усилительная полоса; 34- направляющая скоба; 35 — кронштейн направляющей скобы; 36 — подушка направляющей скобы; 37 — упорка для головки болта; 38 — зажимная скоба; 39 — основной вкладыш; 40— вкладыш сердечника

Пружинящий рельс усовика резко согнут, чтобы дать достаточное пространство для возможности открытия усовикового пружинящего рельса при проходе колес состава. В головке пружинящего усовика выстрогана треугольная выемка, чтобы пропустить гребни колес состава, проходящего по главному пути. Выемка имеет глубину 12,7 мм у острия и сходит на нет в том месте сердечника, где бандаж полностью покрывает оба рельса. Это предохраняет от ударов изношенных гребней и ненужного открывания пружинящего усовика во время прохода подвижного состава.