Ремонт и балансировка кардана ГАЗель

Как бы ни пыжился двигатель, без прямой передачи крутящего момента на ведущие колеса автомобиль просто не сдвинется с места. Самые первые системы привода представляли собой ремни и цепи. Как в велосипедах и промышленных станках. Пока мощности двигателя Даймлера-Бенца было не так много, даже фрикционная передача крутящего момента в порядке эксперимента устраивала практически всех. Были даже конструкции шатунного типа, как на паровозе. Но карданный вал появился совсем не благодаря автомобилям, а гораздо раньше и не для передачи крутящего момента.

Упоминание карданной передачи встречается уже в записях 4 века до н.э.

Первое упоминание о том механизме, который мы сегодня называем карданной передачей, относится к IV веку до нашей эры, между прочим. Это была первая в мире не проливающаяся чернильница, которая была расположена среди нескольких концентрично расположенных колец. Она не проливалась ни при каких обстоятельствах и всегда сохраняла горизонтальное положение. А уже в 1550 году Джеронимо Кардано создал знаменитый корабельный компас, патент на механизм которого был выдан только через сто лет англичанину Роберту Хуку. В автомобиле же карданный вал, в современном понимании, применил только Луи Рено в 1898 году. С тех пор карданная передача не претерпела сколько-нибудь существенных изменений.

Карданный вал в современных автомобилях

Альтернативы карданному валу нет и пока быть не может. Гениальная и простая конструкция Джеронимо Кардано дополнилась только шлицевым соединением для возможности изменения длины вала во время движения. Компенсировав линейное удлинение шлицевой втулкой в 1903 году, Клерент Спенсер добился идеальной конструкции привода и именно такие карданные валы стоят сегодня на всех заднеприводных и полноприводных автомобилях. Изменяются только технологии и материалы. Шарнир равных угловых скоростей тоже не смог заменить крестовый трансмиссионный вал. ШРУС слишком дорог и сложен в производстве, его нужно регулярно обслуживать, а такие углы передачи вращения, как в автомобилях с задним и полным приводом, полностью обеспечиваются надежной и недорогой системой карданного трансмиссионного вала. Этот механизм использует также рулевой карданный вал.

Видеоурок о том, что такое карданная передача

www.youtube.com/watch?v=BkCt82A6QMs

Все же, как бы вал ни был прост, скорости и мощности автомобилей растут, значит, увеличиваются и нагрузки на трансмиссию. Причем, не только механические. Идеальный карданный вал должен выглядеть примерно так:

• максимальная прочность на скручивание;
• стойкость к коррозии;
• малый вес;
• идеальная балансировка;
• надежное крепление фланцев;
• высокий ресурс карданного механизма.

Эти требования особенно актуальны по отношению к грузовым автомобилям. Высокие нагрузки на скручивание и высокий крутящий момент предъявляют к карданному валу грузовиков специальные требования. Поскольку ГАЗель появилась уже в 90-х годах, была возможность использовать те наработки завода, которые пришли с многолетним опытом выпуска заднеприводных машин.

Ремонт кардана ГАЗель

На фото Луи Рено, применивший в конце 19 века карданный вал в автомобиле

Простая и надежная конструкция Горьковской полуторки, в комплексе с хорошей ценой и массой модификаций, обеспечила ей хороший спрос и конкурентоспособность даже на фоне современных импортных коммерческих автомобилей. Практически все работы, связанные с регулировкой и ремонтом ГАЗели, выполняются своими руками, в том числе и ремонт карданной передачи. Не так все просто, как кажется, но зная тонкости обслуживания карданного вала в принципе и Газели в частности, любое обслуживание не доставит проблем. Есть некоторые нюансы, связанные с полноприводной версией Газель 4×4 Некст с передним карданом, Газель Бизнес, Газель Фермер, но мы их обязательно рассмотрим.

Карданный вал Газели представляет собой полую цельную или сварную трубу с двумя карданными шарнирами, подвесным подшипником-опорой. Фланцы состоят из вилки, крестовин на игольчатых подшипниках и крепежных элементов. Есть несколько производителей карданных валов для Газели старшего поколения и для Газели Бизнес. Первый и главный — это карданы производства Нижнего Новгорода, но по качеству они бывают разные. Часть из них предназначены только для рынка запчастей и их качество и балансировка оставляют желать лучшего. Они не проходят контроль качества по умолчанию, поэтому нужно несколько раз подумать перед тем, как экономить на таком кардане.

www.youtube.com/watch?v=MhbHBuPffrs

Вторая группа нижегородских карданов — детали, предназначенные для установки на конвейере. Каким-то образом они попадают на рынок, но слепо доверять их качеству не стоит. Третья группа карданов считается самой качественной из отечественных — ГОНовские карданы. Они соответствуют заводским допускам и их качеству можно доверять. На Газели Бизнес чаще устанавливают турецкие карданные валы TW.97135.02.02 фирмы «TIRSAN KARDAN». Эти карданы в процессе эксплуатации нуждаются только в подтяжке крепежа с нужным усилием, а в смазке они не нуждаются на протяжении всего срока службы. Тем не менее, есть слишком много нюансов, для того чтобы опустить обслуживание карданной передачи. А начать нужно даже не со смазки, а с балансировки.

Балансировка кардана ГАЗель

Основным источником вибрации в автомобилях с задним приводом и Газели в том числе, остается дисбаланс деталей. Последствия дисбаланса могут быть разрушительными, а устраняется он очень легко. Правда, для этого необходимо специальное оборудование и измерительные приборы. Вообще балансировка карданного вала на недорогих автомобилях, к сожалению, не так широко практикуется, как она того заслуживает. Многие сервисы считают, что балансировке подлежат только карданы дорогих автомобилей и машин с высокими скоростными характеристиками. Это совсем неверно, и вот почему.

Дисбаланс деталей является источником возникновения вибрации в ГАЗели

Основные источники вибрации — это детали больших размеров с высокими угловыми скоростями: маховик коленвала, колеса и карданная передача. Дисбаланс кардана возникает тогда, когда центр его массы перестает совпадать с осью вращения. А это происходит в том случае, если материал трубы некачественный или выполнена она не по технологии. Тут и возникает прогиб, который приводит к дисбалансу, причем чем дальше, тем прогиб трубы больше. Естественно, это в первую очередь касается удлиненных модификаций Газели, но карданы прогибаются даже на полноприводных Газелях 4×4. Некачественные комплектующие. Это не смертельно, поскольку любой кардан можно отбалансировать, главное, провести балансировку вовремя, пока вибрации не разрушили подшипники редуктора заднего моста, подвесную опору или подшипники вторичного вала коробки передач. Не говоря уже об игольчатых подшипниках самих крестовин.

Признаки дисбаланса карданной передачи просты: это вибрации, которые зависят от скорости движения автомобиля, точнее, от частоты вращения карданного вала. Кроме разрушительного влияния на трансмиссию, о котором мы уже говорили, сама по себе вибрация не прибавляет комфорта езды и только раздражает. Вопиющая несправедливость заключается в том, что многие считают нормальным для ГАЗели появление вибрации на разных оборотах. Ничего подобного, это ненормально и любая вибрация должна быть устранена.

Как правильно определить и устранить вибрации на ГАЗели

www.youtube.com/watch?v=gKSCJm8aAJA

Голыми руками невозможно ни устранить, ни определить дисбаланс карданного вала. Для этого применяются станки разного уровня сложности, которые позволяют выявить дисбаланс и устранить его с разной степенью точности. Балансировка кардана проводится в сборе с шарнирами. По определенной методике вычисляется необходимый вес балансира, который крепится в определенном месте, полностью компенсируя нагрузку разбалансировки. Балансировка кардана проводится только динамическим методом. То есть по такому методу, как балансируют колеса в гараже, отбалансировать карданный вал не получится. Специальный станок передает вращение на закрепленный кардан, а измерительные устройства снимают показания. На основании полученных данных подбирают груз и размещают его в определенном месте. Цена такой услуги зависит от уровня точности оборудования. В среднем, за балансировку кардана стандартной ГАЗели попросят от 2,5 тысяч, кардан на Газель 4×4 и удлиненную Газель обойдется в 3-3,5 тысячи. Это максимальная стоимость балансировки с применением качественного оборудования в специализированных центрах.

Ремонт карданного вала ГАЗель своими руками

Все работы по разборке карданного вала ГАЗели, кроме балансировки, можно проводить собственноручно

Балансировка — это единственная, но очень важная операция, которая требует специального точного оборудования. Все остальные работы с разборкой карданного вала ГАЗели можно проводить своими руками. От того, насколько качественно отбалансирован кардан, зависит и ресурс всей трансмиссии. Но даже самая точная балансировка при неправильной сборке карданной передачи может привести к очередным вибрациям. Поэтому очень важно перед тем, как снять кардан с ГАЗели, точно пометить его расположение относительно хвостовика редуктора заднего моста и потом правильно собрать. Просто поставить мелом метку, этого будет достаточно для сохранения балансировки. В любом случае, появление вибраций на определенной скорости укажет на неправильную сборку, некачественную балансировку или на некачественный карданный вал, если он новый.

Кстати, о выборе карданов. Если есть необходимость устанавливать вал б/у, то перед тем, как поменять, нужно проверить его на пригодность к использованию. В первую очередь на Газелях страдает шлицевое соединение основного и промежуточного карданов, даже сами крестовины не так изнашиваются, как шлицевая втулка. На нее нужно обращать особое внимание. Шлицы должны плотно входить в зацепление, в противном случае, если соединение разболтано, то ни о какой балансировке говорить не приходится и такой вал не годится для установки. Купить новый карданный вал для Газели со стандартной базой можно за 8 тысяч. Это будет кардан в сборе с подвесным подшипником турецкого производства. Столько же, сколько стоит турецкий кардан, стоит и вал на удлиненную Газель производства Арзамас.

www.youtube.com/watch?v=j_4Jeklv-Mo

Промежуточная опора тоже требует некоторого внимания. Так, при замене промежуточной опоры на новую, необходимо пометить в обязательном порядке положение главного и промежуточного валов относительно друг друга. Это нужно для того, чтобы шлицы вошли в то же место, где они стояли до этого, в противном случае может снова понадобиться балансировка. При демонтаже кардана также нужно помечать не только положение вала относительно фланца заднего редуктора, но и относительно хвостовика-удлинителя КПП. В случае с задним фланцем, правда, перепутать что-либо сложно, поскольку вал установится на болты либо в таком же положении, либо с поворотом на 180 градусов.

Крестовины и их смазка

Не все карданные валы для Газели, точнее, их крестовины, подвергаются смазке. Как мы уже говорили, турецкие карданы для Газель Некст и Газель Бизнес не обслуживаются на протяжении всего срока службы. Но другие крестовины требуют определенного обслуживания, хотя и ходят по 150-200 тысяч км. Завод говорит о том, что их нужно смазывать при каждом ТО1 трансмиссионными маслами. Для этого обслуживаемые крестовины оборудованы пресс-масленками. Смазывать их неудобно, но нужно, а для этого есть специальные шприцы с изогнутыми штуцерами.

Карданы для Газель Некст и Газель Бизнес не обслуживаются на протяжении всего срока службы

Для смазки не нужно поднимать автомобиль и не нужна смотровая яма. Высоты машины хватает для того, чтобы обслужить крестовины, снять и установить промежуточные опоры. Шприцовка проводится несколько раз до того момента, как старая смазка начнет выходить с противоположного конца крестовины. Можно использовать для смазки обычную трансмиссионку, а можно пользоваться консистентной смазкой № 158 или ее аналогом.

Признаком износа крестовин является люфт, который приводит к щелчкам и звону при трогании с места и при сильных нагрузках. Завод рекомендует устранять люфт в том случае, если он больше 0,1 мм, но на глаз такое значение определить практически невозможно. Только на слух. Опасным и критическим считается люфт крестовин около 3-4 мм, а его уже можно определить вручную. Как ни странно, у длиннообразных Газелей ситуация с износом крестовин гораздо выгоднее отличается от Газелей 3302 с обычной базой. Дело в том, что оптимальный КПД карданной передачи достигается тогда, когда угол передачи вращения не больше 20 градусов. А чем меньше угол передачи, тем нагрузка на крестовины меньше. Как раз в длинных Газелях достигнут оптимальный угол, поэтому и ресурс крестовин у них несколько выше, чем в автомобилях со стандартной базой, а отличается только размер самого вала.