Co je hnací hřídel nebo vrtulová hřídel?

Co je hnací hřídel nebo vrtulová hřídel?

Hnací hřídel zná pod mnoha různými jmény, jako je kardanový hřídel, kardanový hřídel nebo hnací ústrojí, a je součástí hnacího ústrojí.

Hnací hřídel je součást pro přenos mechanické síly a točivého momentu a rotace, obvykle se používá k připojení dalších součástí hnacího ústrojí, které nelze připojit přímo kvůli vzdálenosti nebo nutnosti umožnit relativní pohyb mezi nimi.

Jako nosiče krouticího momentu jsou hnací hřídele vystaveny torznímu a smykovému namáhání, které odpovídá rozdílu mezi vstupním kroutícím momentem a zatížením. Musí být proto dostatečně pevné, aby unesly stres a zároveň se vyhnuly přílišné dodatečné hmotnosti, protože by to zase zvýšilo jejich setrvačnost.

Aby se umožnily odchylky ve vyrovnání a vzdálenosti mezi hnacími a hnanými součástmi, hnací hřídele často obsahují jeden nebo více univerzálních kloubů, čelisťových spojek nebo hadrových spojů a někdy i drážkovaný spoj nebo prizmatický spoj.

Hnací hřídele jsou jednou z metod přenosu výkonu z motoru a vývodového hřídele do příslušenství namontovaného na vozidle, jako je vzduchový kompresor. Hnací hřídele se používají, když vedle motoru není dostatek místa pro další příslušenství; hřídel přemosťuje mezeru mezi vývodovým hřídelem motoru a příslušenstvím, což umožňuje namontovat příslušenství jinde na vozidle

Definice hnacího hřídele

Hnací hřídel (také nazývaná vrtulová hřídel nebo kardanová hřídel) je součástí hnacího ústrojí ve vozidle, jejímž účelem je přenášet točivý moment z převodovky do diferenciálu, který pak tento točivý moment přenáší na kola, aby se vozidlo pohybovalo. .

Jak funguje hnací hřídel?

Hnací hřídel je otočná trubka, která přenáší výkon z motoru na zadní část vozidla u diferenciálu. Dělá to přenosem točivého momentu zepředu dozadu. Přenos točivého momentu z převodovky do diferenciálu pak přenáší točivý moment na kola, takže se vozidlo může pohybovat.

Bez přenosu točivého momentu mezi jednotlivými součástmi nemůžete řídit. Hnací hřídel absorbuje pohyby a umožňuje dvěma samostatným dílům pohyb, aniž by přitom došlo k poškození součástí hnacího ústrojí.

Je důležité si uvědomit, že vozidla s pohonem předních kol nemají hnací hřídele. Převodovka a náprava jsou spojeny do jediné jednotky zvané transaxle. U vozidel s pohonem všech čtyř kol a zadních kol jsou však převodovka a náprava samostatné jednotky. Hnací hřídel tedy přenáší otočný pohyb převodovky na nápravu.

Tato součást má trubkový design a je obvykle vyrobena z hliníku, oceli nebo uhlíkových vláken, aby byla zajištěna její pevnost a nízká hmotnost.

Výhody hnacího hřídele

  • Systém disku je méně pravděpodobné, že se zasekne.
  • Jezdec se nemůže umazat mastnotou z řetězu nebo se zranit „překousnutím řetězu“, když se oděv nebo část těla zachytí mezi nechráněný řetěz a ozubené kolo.
  • Nižší nároky na údržbu než u řetězového systému, když je hnací hřídel uzavřena v trubce.
  • Konzistentnější výkon. Dynamic Bicycles tvrdí, že jízdní kolo s hnací hřídelí může poskytnout 94% účinnost, zatímco kolo poháněné řetězem může poskytnout 75 až 97% účinnost v závislosti na stavu.

Nevýhody hnacího hřídele

  • Systém hnacího hřídele váží více než řetězový systém, obvykle o 0,5–1 kg (1–2 lb) těžší.
  • Mnoho výhod, které tvrdí zastánci hnacích hřídelí, lze dosáhnout na kolech poháněných řetězem, jako je zakrytí řetězu a ozubených kol.
  • Použití lehkých převodů přehazovačky s vysokým počtem převodů je nemožné, ačkoli lze použít převody v nábojích.
  • U některých provedení může být odstranění kola komplikované (jako je tomu u některých řetězově poháněných kol s nábojovými převody).

Jaké jsou různé typy hnacích ústrojí?

Typ vozidla, které řídíte, určuje, jaký typ systému pohonu je ve vašem vozidle. Existují různé systémy pro vozidla s pohonem zadních kol, pohonem všech čtyř kol a pohonem předních kol.

1. Pohon zadních kol (RWD)

U vozidel s pohonem zadních kol dodávají výkon zadní kola. Dlouhý hnací hřídel je spojen s převodovkou na jednom konci a diferenciálem na druhém konci pomocí kardanových kloubů.

2. Pohon všech čtyř kol (4WD) nebo všech kol (AWD)

Na typickém vozidle s pohonem všech čtyř kol nebo všech kol jsou dva hnací hřídele. Je zde stejný hnací hřídel jako u vozu s pohonem zadních kol, ale je zde také přídavný přední hnací hřídel, který je spojen s předním diferenciálem a rozdělovací převodovkou pomocí U-kloubů.

3. Pohon předních kol (FWD)

U vozidel s pohonem předních kol zajišťují pohon přední kola. Místo dlouhého hnacího hřídele jako u vozidla se zadními koly jsou všechny součásti hnacího ústrojí umístěny v přední části vozidla. Spíše než pomocí univerzálních kloubů používá toto nastavení klouby s konstantní rychlostí (CV).

Jak poznám, že můj hnací hřídel potřebuje opravu?

Pokud zaznamenáte některý z následujících příznaků, může být problém s vaší hnací hřídelí nebo spojením U kloubu vaší hnací hřídele:

  • Křupavé zvuky, když je vozidlo v pohybu
  • Vibrace, které zesilují, když auto zrychluje
  • Silné vibrace vycházející z podlahových prken vozidla
  • Odpor při manévrování s autem v zatáčkách
  • Skřípání nebo chrastění
  • Viditelná vůle v U kloubech, když uchopíte nebo jinak ručně posunete hnací hřídel
  • Viditelné známky opotřebení U kloubu, jako je rez kolem třmenu

Některé běžné příznaky selhávajícího hnacího hřídele

Je důležité si uvědomit, že hnací hřídel sám o sobě zřídka selže. V důsledku nadměrného namáhání a koroze však nakonec bude vykazovat známky selhání.

1. Intenzivní vibrace a chvění

Vibrace a chvění jsou nejčastějším příznakem vadného hnacího hřídele. Pokud se pouzdra nebo U-kloub opotřebují, můžete zaznamenat nadměrné vibrace hnacího hřídele. To může také být způsobeno tím, že hnací hřídel není správně přišroubován nebo jednotka není vyvážená. Nadměrně vibrující hnací hřídel může také způsobit opotřebení jiných součástí hnacího ústrojí.

2. Neobvyklé zvuky

Dalším indikátorem opotřebované hnací hřídele jsou neobvyklé zvuky. Pokud selžou nebo opotřebují ložiska a pouzdra, která podpírají hnací hřídel a U-klouby, ovlivňují normální otáčení hnacího hřídele. Když k tomu dojde, ucítíte škrábání, skřípání, řinčení a chrastění.

3. Chvění při akceleraci

Zažíváte značné chvění, když zrychlujete z nízké rychlosti nebo z pozice zastavení? To je další klíčový znak vadných součástí hnacího hřídele. To může způsobit opotřebované středové ložisko nebo uvolněný U-kloub. Můžete také zaznamenat zvláštní zvuky, jako je otřesy vašeho vozidla.

4. Problémy se zatáčením

Pokud máte problémy při zatáčení, je vysoká pravděpodobnost, že je vaše hnací hřídel opotřebovaná. Poškozený hnací hřídel brání správnému otáčení kol, a tím omezuje vaši kontrolu nad vozidlem.

Aby byl váš hnací hřídel vždy v dobrém provozním stavu, měli byste jej udržovat dobře mazaný. Nedostatek mazání může způsobit poškození hnacího hřídele a jeho součástí. Hnací hřídele s velkým zatížením by měly být pravidelně kontrolovány, protože se mohou předčasně opotřebovat v důsledku nadměrného pohybu.

Náklady na výměnu hnacího hřídele

Pokud právě vyměňujete poloosu u auta s pohonem předních kol, bude to stát od 470 do 940 USD. Můžete očekávat, že náklady na díly se budou pohybovat od 320 do 750 USD, zatímco mzdové náklady jsou pouze kolem 150 až 190 USD.

Pokud máte vozidlo s pohonem zadních nebo čtyř kol, které má dlouhou hnací hřídel pro pohon zadních kol, počítejte s tím, že zaplatíte někde v rozmezí 600 až 2 000 USD. Mějte na paměti, že typ vozidla hraje hlavní roli jak v ceně dílů, tak v ceně práce.