Рулевой кардан: назначение и особенности конструкции

Рулевой карданный вал – важнейший узел автомобиля, от технического состояния которого напрямую зависит не только лёгкость и комфорт управления транспортным средством, но и безопасность езды в целом.

Назначение рулевого кардана

Карданный вал используется для передачи крутящего момента с рулевого колеса на рулевую рейку под небольшим углом. Короткий шарнир применять в данном случае не позволяет конструкция большей части моделей транспорта. А кардан помогает наладить необходимое сопряжение между рулевым механизмом и колонкой даже при их ощутимом удалении друг от друга, обеспечивая должную скорость реакции между ними.

Благодаря этому механизму удаётся размещать элементы рулевого управления, трансмиссии и подвески в автомобиле максимально компактно, эргономично, свободно сдвигая рулевую рейку.

Применение карданного вала позволяет регулировать положение руля сразу в двух плоскостях.

Кардан выступает также своеобразным гарантом безопасности водителя при сильном фронтальном ударе в автомобиль. Он, в отличие от своих предшественников, сплошных рулевых валов, в момент аварии не вылетает в салон, нанося человеку за рулём повреждения, подчас не совместимые с жизнью. Напротив, вал при резком механическом воздействии мягко складывается под углом 15 градусов, частично компенсируя удар.

Особенности конструкции

Рулевой вал по своему строению мало чем отличается от вала трансмиссии. Обычно механизм состоит из двух шарниров, верхнего и нижнего, собранных на базе крестовин. Естественно, что конструкция агрегата в целом зависит от модели автомобиля, в котором он установлен. Но чаще всего узел включает в себя следующие элементы:

• трубу, выступающую в качестве основы конструкции. Она задаёт нужную длину карданному соединению;
• подвижную вилку-фланец или шлицевую. Она служит для соединения механизма с колонкой и компенсации изменения расстояния между деталями во время езды по пересечённой местности;
• крестовину;
• подшипники игольчатого типа, устанавливаемые в местах соединения вилок с крестовиной;
• шлицевую вилку, которая необходима для закрепления вала на трубу-основу;
• приварную вилку;
• ещё одну подвижную вилку-фланец, позволяющую присоединить конструкцию к редуктору;
• уплотнительное кольцо.

У рулевого вала выделяют следующие особенности:

• оснащение двумя шарнирами в противовес одиночным карданным шарнирам на устаревших моделях. За счёт этого удаётся достичь более равномерной, плавной передачи крутящего момента, практически полного устранения возникающих вибраций.
• жёсткая фиксация кардана на шлицах. Возможной она стала из-за того, что в процессе работы рулевой кардан не нуждается в удлинении. Исключением здесь становится только то соединение, которое регулирует вылет вала при изменении его положения в одной из плоскостей.

Основные неисправности вала и их профилактика

Самыми распространёнными неисправностями рулевого кардана называют:

• люфт шлицевого соединения. Всегда существует риск, что при большом люфте шлицы могут полностью провернуться. В этом случае автомобиль просто потеряет управление;
• износ крестовин. Он может стать причиной заклинивания руля в каком-либо одном положении, что в условиях дороги очень опасно.

Специалисты советуют как можно реже вращать руль и колёса у неподвижно стоящего автомобиля. Эффективной профилактикой преждевременного выхода из строя кардана является и избегание обратных ударов. Они чаще всего возникают во время езды транспорта по бездорожью или при неаккуратном вождении в условии города (при совершении «прыжков через бордюры», например). Негативно влияет на работу кардана и его эксплуатация в условиях повышенной влажности. Остановиться на этом пункте хочется поподробнее.

Один шарнир кардана расположен в непосредственной близости от самого руля. Крестовины и шлицы, эксплуатируемые в таких щадящих условиях, не контактируют с агрессивной средой и в большинстве моделей являются необслуживаемыми. Это значит, что смазка закладывается в подшипники один раз на весь срок службы кардана.

Нижний шарнир находится в районе рулевой стойки (под капотом или в ногах у водителя). Естественно, что в таком положении он постоянно подвержен загрязнениям. Больше всего от грязи и особенно от воды страдают крестовины с игольчатыми подшипниками. Попавшая внутрь механизма вода вымывает смазку из подшипников. От неё же иголки очень быстро покрываются ржавчиной. Крестовины быстро забиваются грязью, а от влаги закисают намертво. Это заметно снижает срок службы как нижнего шарнира, так и кардана в целом.

Рулевой кардан позволяет плавно, но максимально точно передать движение руля на рейку. По своей конструкции механизм практически совпадает с карданным валом трансмиссии. Жёстко зафиксированный на шлицах, он делает возможным регулировку положения руля автомобиля в двух плоскостях, а также обеспечивает безопасность водителя при резких и сильных фронтальных ударах в машину.

Необходимо проводить своевременную диагностику состояния данного узла рулевого управления, так как выход его из строя во время движения может привести к серьёзным авариям.