Вал карданный Hyundai HD65/72/78: передача крутящего момента без потерь
Популярные в нашей стране южнокорейские компактные грузовики Hyundai серий HD 65/72/78 построены по классической схеме, они оснащаются механической трансмиссией с приводом на заднюю ось. Передача крутящего момента от КПП на ведущий мост производится с помощью карданного вала — об этой детали, ее устройстве, типах и применимости читайте в данной статье.
Устройство и характеристики трансмиссии автомобилей Hyundai HD65/72/78
Коммерческие грузовые автомобили Hyundai модельного ряда HD 65/72/78 пользуются большой популярностью в нашей стране благодаря своим отличным характеристикам и привлекательной цене. Данные автомобили могут везти до 4,5 тонн груза, они отличаются универсальностью, высокой надежностью и экономичностью. Все это и определило выбор многих наших соотечественников, искавших надежный компактный грузовик для работы в городе.
Автомобили Hyundai HD 65/72/78 построены по классической схеме с передним расположением двигателя (под бескапотной кабиной) и приводом на заднюю ось (колесная формула 4×2). Трансмиссия этих грузовиков состоит из трех основных узлов и агрегатов:
• Механическая коробка переключения передач;
• Карданный вал;
• Редуктор заднего моста.
На сегодняшний день данные модели грузовиков оснащаются механическими 5-ступенчатыми КПП. Коробка передач монтируется непосредственно на двигатель, она имеет продольное расположение и находится частично под рамой. Передача крутящего момента от КПП на задний мост производится с помощью составного карданного вала, «ломающегося» в средней части рамы.
Задний мост также имеет традиционную конструкцию, в его картере находится редуктор, который распределяет крутящий момент от КПП на колеса. Передача крутящего момента на ведущие колеса от редуктора производится с помощью полуосей. Редуктор и полуоси заключены в разборный картер заднего моста. Задний мост подвешивается на раме с помощью полуэллиптических рессор.
В целом, трансмиссия южнокорейских грузовиков не имеет каких-то особенностей, она довольно проста и очень надежна в работе.
Роль карданного вала в трансмиссии
Главная задача, которую решает карданный вал — передача крутящего момента от коробки передач к ведущему мосту автомобиля. Но почему используется именно карданная передача, нельзя ли между коробкой и мостом проложить обычный жесткий вал? Это более простое и дешевое решение на деле оказывается совершенно неприменимым, так как конструкция автомобиля не такая жесткая, как может показаться на первый взгляд.
Двигатель вместе с коробкой передач устанавливаются на раме с помощью резинометаллических шарниров, а поэтому во время движения автомобиля несколько сдвигаются относительно рамы (на несколько миллиметров). Задний мост имеет еще большую подвижность относительно рамы, так как он подвешен на рессорах, и может перемещаться в вертикальной плоскости более чем на десять сантиметров. Вследствие этого, во время движения автомобиля КПП и ведущий мост постоянно изменяют положение друг относительно друга, и если между ними был бы проложен жесткий вал, он подвергался бы высоким нагрузкам, постоянно возникала бы вероятность заклинивания и поломки. Такое поведение вала было бы опасным для коробки передач с редуктором ведущего моста, их нормальная работа вообще вряд ли была бы возможна.
Карданный шарнир, установленный на валу, дает определенную свободу угловых перемещений обеих половин вала, а поэтому для него не критично текущее положение коробки передач и ведущего моста. Таким образом, карданный вал обеспечивает непрерывную передачу крутящего момента от КПП к ведущему мосту независимо от их взаимного положения.
Карданный вал играет важную роль в трансмиссии автомобиля, поэтому любая неисправность карданного шарнира и иных деталей вала влияет на работу трансмиссии и, в конечном счете, на динамические характеристики автомобиля. Поэтому неисправности карданного вала нужно устранять сразу при их возникновении, иначе высока вероятность полного обездвиживания автомобиля в самый неподходящий момент.
Устройство карданного вала Hyundai
На автомобилях Hyundai HD 65/72/78 используется составной карданный вал, состоящий из двух валов, расположенных под небольшим углом друг относительно друга. Устройство карданного вала несложное, в него входят следующие детали:
• Два вала — передний и задний;
• Фланцы с вилками для соединения переднего вала с коробкой передач и задним валом;
• Фланец с вилкой для соединения заднего вала с ведущим мостом;
• Вилка с втулкой для соединения заднего вала с передним (эта вилка вместе с задней вилкой переднего вала образует центральный карданный шарнир);
• Крестовины, с помощью которых вилки соединяются в карданный шарнир;
• Опоры переднего и заднего валов.
В составном карданном валу предусмотрено три карданных шарнира:
• Шарнир со стороны КПП;
• Центральный шарнир (между двумя валами);
• Шарнир со стороны ведущего моста.
Все шарниры имеют одинаковую конструкцию и принцип действия. Каждый шарнир образован двумя вилками, между которыми находится крестовина, за счет крестовины вилки могут качаться друг относительно друга, чем и обеспечивается излом вала и передача крутящего момента под углом. Крестовина вставляется в вилки на подшипниках, конкретно в автомобилях Hyundai HD 65/72/78 используются компактные игольчатые подшипники.
Здесь важно отметить, что карданный шарнир дает свободу лишь углового перемещения валов друг относительно друга, однако задний мост и КПП могут совершать не только колебания в вертикальной плоскости, но и некоторые перемещения вдоль оси автомобиля. Поэтому необходимо предусмотреть возможность незначительного (несколько сантиметров) удлинения и укорачивания карданного вала. Это обеспечивается с помощью шлицевого соединения передней вилки заднего вала — вилка выполнена заодно с длинной втулкой, внутри которой нарезаны шлицы, ответные шлицы выполнены на конце вала. Шлицевое соединение обеспечивает передачу крутящего момента, но не препятствует продольному перемещению вала внутри вилки.
Карданный вал в сборе удерживается на раме с помощью одной центральной опоры на заднем конце переднего вала. Внутри опоры находится промежуточный подшипник, опора удерживается на раме с помощью двух болтов. Также предусмотрены еще две опоры более простой конструкции — это обычные скобы, поддерживающие передний и задний валы.
Такую конструкцию имеют карданные валы всех модификаций грузовиков Hyundai HD 65/72/78, по этому же принципу построены карданные валы и других грузовых автомобилей и автобусов Hyundai.
Типы, производители и применяемость карданных валов Hyundai HD65/72/78
Компания Hyundai выпускает довольно много модификаций грузовых автомобилей HD 65/72/78, и в разных модификациях используются неодинаковые карданные валы. В первую очередь, все валы делятся на две больших категории:
• Карданные валы для Hyundai HD 65/72/78 Short — используются на автомобилях с короткой колесной базой;
• Карданные валы для Hyundai HD 65/72/78 Long — используются на автомобилях с увеличенной колесной базой.
Колесная база грузовиков модификаций Short и Long могут отличаться на целый метр, поэтому в них используются карданные валы разной длины. Это обязательно нужно учитывать при покупке нового вала.
Также разные карданные валы используются на автомобилях, оснащенных разными двигателями. Это обусловлено габаритами двигателя и особенностями его установки на раму, а также мощностью двигателя и характеристиками коробки передач (для разных двигателей и трансмиссий подходя валы разного диаметра). Информация о применимости вала по типу двигателя также указана в его спецификации.
Карданные валы для грузовиков Hyundai HD 65/72/78 производятся на заводах подразделения Hyundai Mobis в нескольких странах, включая Южную Корею, Китай и другие. В России карданные валы для данных моделей не производятся.
