Comment fonctionne un arbre de transmission ? Remplacement DIY. Arbre à cardan

Cardan est appelé une transmission qui assure la connexion de puissance aux mécanismes du véhicule, dont les arbres sont mal alignés ou situés à un angle. La transmission à cardan est utilisée pour transmettre le couple entre les arbres des mécanismes. Selon le type, l'implantation et la conception du véhicule, la transmission à cardan peut transmettre le couple de la boîte de vitesses à la boîte de transfert ou à la transmission finale de l'essieu moteur, de boîte de transfert aux engrenages principaux des essieux moteurs, entre les engrenages principaux des essieux moteurs intermédiaire et arrière, des arbres de roue aux roues motrices avant et directrices, du train principal aux roues motrices avec suspension indépendante. La transmission à cardan peut également être utilisée pour passer de la prise de mouvement aux mécanismes auxiliaires (treuil, etc.) et pour relier le volant au mécanisme de direction. En plus de Exigences générales les systèmes, unités et mécanismes d'un véhicule sont soumis à des exigences particulières pour la transmission à cardan, selon lesquelles elle doit assurer :

Transmission du couple et rotation uniforme des arbres des mécanismes connectés, quel que soit l'angle entre les arbres ;

Transmission du couple sans créer de transmission du véhicule charges supplémentaires;

Haute efficacité;

Fonctionnement silencieux.

Différents types de transmissions à cardan sont utilisés pour connecter les mécanismes du véhicule.

Arbre unique transmissions à cardan postuler à voitures particulières avec un empattement court (empattement - la distance entre l'avant et roues arrières) et un agencement de roues 4x2 pour relier la boîte de vitesses à l'essieu moteur arrière . Cet entraînement à cardan se compose de arbre à cardan3 et deux joints universels .

Un entraînement par cardan à deux arbres est utilisé sur les véhicules à empattement long et à disposition de roues 4x2 pour relier la boîte de vitesses à l'essieu moteur arrière. La transmission comprend deux arbres à cardan, trois joints à cardan et un support intermédiaire. Cette transmission à cardan est la plus répandue dans les voitures particulières, camions et des bus à capacité limitée. En voiture hors route Avec une disposition de roues 4x4, trois arbres de transmission à arbre unique sont utilisés pour relier respectivement la boîte de vitesses à la boîte de transfert, ainsi que la boîte de transfert aux essieux moteurs arrière et avant. En voiture grande capacité de cross-country avec une disposition des roues 6x6 et un entraînement individuel des essieux moteurs, la boîte de transfert est reliée à l'essieu moteur arrière par une transmission à cardan à deux arbres avec un support intermédiaire . La liaison entre la boîte de vitesses et la boîte de transfert avec les essieux moteurs avant et central de ces voitures est réalisée par des transmissions à cardan à arbre unique. Dans les véhicules tout-terrain avec une disposition de roues 6 x 6 et un essieu moyen, des transmissions à cardan à arbre unique sont utilisées pour relier la boîte de vitesses à la boîte de transfert et la boîte de transfert aux essieux moteurs. Dans le même temps, l'entraînement de la boîte de vitesses supplémentaire de l'essieu central est assuré.

Les transmissions à cardan à arbre unique et à double arbre utilisées pour relier la boîte de vitesses, la boîte de transfert et les essieux moteurs des automobiles ont des joints universels inégaux. vitesses angulaires.- Les transmissions à cardan avec joints homocinétiques sur les voitures sont utilisées pour entraîner les roues avant directrices et motrices simultanément.

Articulations à cardan. Un joint à cardan ou joint universel est un joint mobile qui assure la transmission de la rotation entre des arbres dont les axes se croisent selon un angle. Dans les voitures, des joints universels de vitesses angulaires inégales et égales sont utilisés. Les premières sont appelées charnières asynchrones et les secondes sont appelées synchrones.

Le joint universel homocinétique est constitué d'une fourchette d'arbre de transmission, d'une fourchette d'arbre de transmission et d'une traverse reliant les fourches à l'aide de roulements à aiguilles. Mono-arbre, double articulation, à cardan de vitesses angulaires inégales, la transmission à cardan est constituée d'un cardan tubulaire, à une extrémité duquel est soudée une fourchette , et à l'autre - une pointe avec des fentes. La pointe est reliée à une douille cannelée axialement mobile , soudé à la fourche du cardan. Cette connexion cannelée mobile est appelée dispositif de compensation. Il garantit que la longueur de la transmission à cardan change lorsque l'essieu moteur se déplace par rapport à la boîte de vitesses pendant que le véhicule est en mouvement. La connexion cannelée est lubrifiée via un graisseur. Il est scellé par une manchette et protégé de la saleté par un couvercle ondulé en caoutchouc.

Les fourches d'arbre sont reliées aux fourches et traverses de cardan roulements à aiguilles, qui sont lubrifiés via un graisseur dans la croix. Chaque roulement est constitué d'une coupelle en acier avec des aiguilles, fixée dans le chas de fourche et scellée par un collier pour maintenir lubrifiant et protection contre l'eau et la saleté. Les fourches à cardan sont boulonnées à travers leurs brides aux brides installées aux extrémités des arbres de l'entraînement à cardan et de l'engrenage principal, reliés par l'entraînement à cardan. Avec ce montage à bride de la transmission à cardan, son installation et son démontage sur la voiture sont très pratiques.

« Écoute, ton cardan frappe. Cédez-le pour réparation, sinon les choses finiront mal », a déclaré son amant au personnage principal du film « Moscou ne croit pas aux larmes ». Découvrez ce qu'est un arbre de transmission, pourquoi il est nécessaire, quels dysfonctionnements sont typiques et comment les réparer.

De l'histoire du cardan

Si vous vous en souvenez, la voiture que conduisaient les personnages du film était une VAZ 2103 - avec À traction arrière. Arbre à cardan, dont parle l'amateur de héros, est l'unité de transmission « troïka », qui a également été installée sur les voitures avec transmission intégrale. Pour les véhicules à traction avant, une telle unité de transmission n'est pas nécessaire - le couple du moteur à l'essieu avant est transmis via transmission finale et, qui sont situés dans le carter de la boîte de vitesses.

Une voiture ne peut pas se passer d'un arbre de transmission : avec son aide, le couple est envoyé depuis la boîte de vitesses ou (pour la transmission intégrale) vers les boîtes de vitesses avant et arrière. essieu arrière. Le principe de fonctionnement de ce mécanisme a été décrit pour la première fois par l'Italien Girolamo Cardano, qui a donné son nom à l'arbre. Les arbres à cardan ont commencé à être utilisés dans l'industrie automobile à la fin du XIXe siècle. Par exemple, l'un des pionniers dans l'installation d'un arbre de transmission sur une voiture était le fondateur de la société française du même nom, Louis Renault. Sur ses voitures, le cardan s'est révélé être le plus le meilleur côté: grâce à l'introduction de cette unité dans la transmission, les ingénieurs ont pu résoudre problème important– transmettre le couple de la boîte de vitesses à l'essieu arrière sans défaillance lors de la conduite sur des routes inégales, garantissant ainsi une conduite en douceur. Depuis lors, l'arbre de transmission a légèrement évolué - le mécanisme de transmission de couple est resté le même, mais la conception de l'unité s'est améliorée en fonction du modèle de voiture spécifique sur lequel elle a été installée.

De quoi est composé un arbre de transmission et comment ça marche ?

Dans la conception de l'arbre de transmission, il est d'usage de distinguer cinq composants principaux :

Arbre central. Il s'agit d'un tuyau en acier creux (pour réduire le poids de l'unité).

Croix avec conseils. Il s'agit de joints en forme de croix dont la fonction est de garantir que tous les éléments rotatifs de la transmission fonctionnent sous un certain angle variable (de 0 à 20 degrés) pour une transmission en douceur du couple - dans ce cas le coefficient action utile la croix est la plus haute. Si l'angle de rotation pendant le déplacement du véhicule dépasse 20 degrés, l'araignée commence à travailler sous une charge importante, ce qui affecte l'équilibre de l'arbre de transmission.

Fourche coulissante. Il s'agit d'une unité chargée de relier les extrémités cannelées des arbres intermédiaire et de l'arbre d'hélice. Avec les cannelures, il compense les changements de distance en hauteur entre l'intermédiaire et arbre à cardan en conduisant la voiture sur un terrain accidenté.

Roulement intermédiaire. Remplit la fonction de support de l'arbre principal, lui assurant une rotation libre le long de son axe. Selon le nombre de sections de l'arbre d'hélice, il y a deux, trois ou plusieurs roulements intermédiaires.

En plus de ces pièces principales, l'arbre de transmission comprend diverses fixations, des joints et un accouplement élastique, qui absorbe les chocs qui se produisent lorsque l'embrayage est engagé.

Il existe des arbres à cardan à une ou plusieurs sections. Les arbres de transmission à section unique sont utilisés dans la conception des transmissions à traction arrière et à traction intégrale. voitures de sport, qui a besoin du maximum transfert rapide couple aux roues motrices. Des arbres de transmission à plusieurs sections sont installés sur les voitures et camions standard.

Avantages et inconvénients du cardan

La conception de l'arbre de transmission présente un avantage important : il peut résister aux énormes charges qui pèsent sur la transmission du véhicule lors de la conduite sur des routes aux revêtements de haute qualité et aux terrains accidentés.

L'arbre de transmission présente également un inconvénient : sa masse importante, qui ajoute des kilos supplémentaires au poids à vide de la voiture, ce qui affecte son caractéristiques dynamiques et la consommation de carburant. De plus, l'installation d'un arbre de transmission sur une voiture nécessite l'installation d'un tunnel spécial sous son fond, dont le côté convexe dépasse dans l'habitacle et provoque des désagréments pour les passagers arrière. Le mécanisme de rotation de l'arbre de transmission sert de source de bruit et de vibrations, qui dans les voitures modernes ont été pratiquement éliminées grâce à l'installation de matériaux d'isolation phonique et vibratoire de haute qualité.

Le cardan est cassé : comment diagnostiquer et réparer

L'élément le plus solide d'un arbre de transmission est le ou les arbres lui-même, fabriqués en acier robuste. La durée de vie approximative de cette pièce est de 500 000 kilomètres. Mais cette pièce peut également être endommagée pendant le fonctionnement - par exemple, elle peut se plier lorsque la voiture heurte un obstacle ou que ses éléments (charnières) tombent en panne (casse).

Lorsque ce problème survient, la panne peut être diagnostiquée par l'augmentation des vibrations qui proviennent du bas de la carrosserie pendant la conduite. Certains artisans disent que dans ce cas, l'arbre de transmission peut être « guéri » en le tapotant avec une masse et en redressant les virages. Nous vous recommandons de remplacer l'arbre plié par un neuf. Car une modification incorrecte de la géométrie de l'arbre de transmission peut entraîner une défaillance rapide des traverses. Lors du remplacement d'un arbre de transmission, il est important de l'équilibrer correctement, sinon un arbre déséquilibré, produisant des vibrations, détruirait non seulement les traverses, mais également d'autres pièces de la transmission. Il est impossible d'équilibrer l'arbre de transmission vous-même - cette opération nécessitera un équipement d'équilibrage spécial, disponible dans les ateliers de réparation des arbres de transmission.

Les éléments de l'arbre d'hélice tels que les charnières, les traverses et les roulements les plus susceptibles de tomber en panne. Ces pièces s'usent au fil de longues périodes d'utilisation et ne peuvent plus remplir leurs fonctions. La durée de vie des charnières, selon le type d'entraînement et la conception de la transmission du véhicule, est de 60 à 70 000 kilomètres ; les traverses et les roulements nécessitent le même soin. Cependant, ils peuvent s'user encore plus tôt - cela dépend de la qualité des pièces elles-mêmes, du style de conduite du conducteur et des conditions dans lesquelles la voiture est utilisée.

La défaillance des charnières, des roulements et des traverses peut être diagnostiquée par l'apparition de coups, de clics lors du changement de vitesse ou de démarrages de mouvement, qui ne sont pas typiques pour fonctionnement normal bruit ou vibration de transmission à cardan. Nous vous déconseillons fortement de « traiter » ces pièces usées. Il serait préférable de les remplacer par des neufs : ils sont relativement peu coûteux et assez faciles à installer. Le remplacement des charnières, des traverses et des roulements peut se faire de manière autonome avec certaines compétences. Si vous ne possédez pas de telles compétences, la bonne chose à faire serait de contacter une station-service.

Une autre défaillance typique d'une transmission à cardan est la perte d'étanchéité. housses de protection rotules. Lorsque le couvercle s'use, un espace apparaît à travers lequel transmission fluide. Si ce liquide s'échappe complètement, les joints ne seront plus lubrifiés et peuvent s'user rapidement en raison d'une friction accrue.

Vous pouvez diagnostiquer ce dysfonctionnement en regardant sous le bas voiture debout. Si vous remarquez des gouttes d'huile sous l'arbre de transmission, là où se trouvent les rotules, le soufflet est rompu. Dans ce cas, nous vous recommandons d'installer de nouveaux couvercles.

Pour prolonger la durée de vie de tous les éléments de l'arbre de transmission, nous vous recommandons de respecter les règles simples suivantes :

démarrer en douceur au début du mouvement ;

éviter le patinage prolongé des roues dans les ornières profondes ;

n'accélérez pas brusquement;

évitez de conduire sur un terrain accidenté.

Chauffeur, prenez soin du cardan dès le plus jeune âge !

Titre

Le système de transmission intégrale dispose toujours de cet élément. Ce n'est pas une pièce intermédiaire !

Un arbre de transmission est une pièce qui fait partie de la transmission d’un véhicule à traction arrière ou intégrale. Ce mécanisme transmet la rotation à la boîte de vitesses de l'essieu avant ou arrière depuis la boîte de vitesses, l'arbre de transmission mérite ainsi le droit d'être appelé « pièce de liaison intermédiaire ». On peut aussi l'appeler rien de plus qu'un support machine !

Classification

Vous trouverez ci-dessous une classification des engrenages à cardan qui forment un mécanisme dont le rôle est intermédiaire.

L'appareil central peut être classé selon plusieurs critères :

But;
Un dispositif de compensation est disponible.

Selon la destination du mécanisme, la transmission (c'est aussi le support du mécanisme principal et du maillon intermédiaire) peut être classée :

Basique - les principaux fonctionnent comme un support pour les mécanismes d'entraînement des roues motrices ;
Auxiliaire - utilisé pour les mécanismes auxiliaires, par exemple les treuils ou les pompes, les mécanismes de transmission, et peut être un mécanisme intermédiaire dans certains appareils.

Le type de cardan dépend de sa construction et de son emplacement :

Transmission fermée - lorsqu'elle est enfermée dans l'un des éléments du véhicule ;
Ouvert - lorsqu'il est situé indépendamment des autres parties de la machine.

Classement selon la présence de compensation dont dispose l'appareil :

Disponibilité d'une compensation. S'il offre des options pour compenser les mouvements axiaux importants, alors l'arbre est dit universel ;
Sinon, le mécanisme intermédiaire est dit simple.

Principes de travail

L'arbre à cardan contient :

Roulement extérieur d'arbre à cardan ;
Charnière double du même nom ;
Fourche coulissante ;
Une variété de joints intermédiaires;
Éléments de fixation.

L'arbre de transmission lui-même peut être constitué de plusieurs sections. Il sert également de support à de nombreuses pièces de la machine. Son poids dépend du véhicule et de ses caractéristiques. La conception de cette partie de la voiture dépend des dimensions. Habituellement, il est composite et la base est constituée d'un tube d'acier, pour économiser du métal et du poids, et des pointes transversales y sont fixées. Seul un petit cardan peut être rendu solide et continu. Ainsi, son rôle intermédiaire est renforcé.

La partie solide est un support pour les voitures de sport, car une partie du poids repose dessus, elle est donc rendue solide.

Cette partie de la machine (son support) est l’une des plus adaptées à la réparation. Le processus lui-même est simple, tout comme le retrait du mécanisme de la voiture. La particularité est de remplacer le double cardan et le roulement de suspension. Il s'agit de la classe de pièces « intermédiaire ».

La transmission intermédiaire est une fonction assurée par des mécanismes de charnières à base de traverses. Ils permettent à deux arbres de se soutenir sans interrompre la rotation, tout en étant à angle variable. De plus, la plus grande efficacité est obtenue lorsque les arbres reposent les uns sur les autres de 0 à 20 degrés. Dans ce cas, ils fonctionnent comme un support. Si ce chiffre est dépassé, la pièce intermédiaire commence à subir des charges très élevées. Ce qui conduit au fait que le support des pièces est perdu, l'arbre se déséquilibre et le boîtier vibre.

Un roulement extérieur n'est rien de plus qu'un support pour un arbre composite, le maintenant en place même pendant la rotation. C'est aussi une partie intermédiaire de l'élément général.

Avantages et inconvénients de l'utilisation d'entraînements à cardan

Description des avantages d'utiliser une pièce telle qu'un double cardan :

L'appareil peut supporter d'énormes charges :

Ce paramètre est très important dans véhicule, puisqu'il n'existe pas d'autre moyen de transmettre la rotation dans une voiture de grande masse. A titre d'exemple, les limousines sont toujours à propulsion arrière pour cette raison (elles ont besoin de support). Puisque c'est le plus de manière fiable rotation des transferts. Un autre exemple est le poids, le poids de l'arbre de transmission Belaz est de 105 kg. Et le cardan de sport pèse 1,8 kg.

Maintenabilité :

Cette propriété permet de ne pas changer l'unité, mais de réparer uniquement la pièce, ce qui facilite la vie de tous les propriétaires de voitures. Puisque le remplacement d’un composant coûteux peut être critique. Soutenant ainsi dans bonne condition arbre de transmission et en changeant uniquement les pièces consommables, vous pouvez prolonger la durée de fonctionnement de la voiture.

Défauts:

La présence d'un cardan dans une voiture augmente le poids et réduit également les dimensions de l'intérieur.

Vibration : La présence d’un composant supplémentaire que peut avoir l’appareil augmente le bruit et les vibrations, ce qui entraîne la destruction de pièces.

Une transmission à cardan est un composant d'une voiture qui transmet le couple entre des arbres situés à un certain angle les uns par rapport aux autres. Il est difficile d'imaginer une voiture moderne sans transmission à cardan d'un type ou d'un autre. Les entraînements à cardan sont généralement utilisés dans les transmissions et la direction. Le nom vient de D. Cardano, qui a décrit l'appareil au XVIe siècle. Cependant, le scientifique n'a décrit que la structure du cardan, mais il ne peut pas être compté parmi les inventeurs de la transmission à cardan. Ils ont donné vie à ce qui a été décrit bien plus tard, plusieurs siècles plus tard. Et le nom Cardano est désormais immortalisé depuis des siècles.

Les éléments suivants sont connectés à l'aide d'un entraînement à cardan :

Unité de puissance et point de contrôle ;
Boîte de vitesses et boîte de transfert ;
Boîte de vitesses et transmission finale ;
boîte de transfert et transmission finale ;
différentiel et une paire de roues motrices.

L'élément principal de la transmission à cardan devrait être appelé le joint universel. Il se décline en diverses modifications :

vitesses angulaires égales ;
vitesses angulaires inégales ;
articulation élastique semi-cardan ;
articulation inélastique semi-cardan.

Ce type de transmission se retrouve sur les véhicules à propulsion arrière ou voitures à traction intégrale. Le dispositif de cette transmission est le suivant : sur arbres à cardan des charnières de vitesses angulaires inégales sont localisées. Il y a des éléments de connexion aux extrémités de la transmission. Si nécessaire, un support de connexion est utilisé.

La charnière combine une paire de fourches, une croix et des dispositifs de verrouillage. Les œillets de fourche sont équipés de roulements à aiguilles dans lesquels tourne la traverse.

Copier coller:

Sur les doigts soigneusement traités de la traverse 3, sont installés des verres en acier 13 avec roulements à aiguilles 12. Les aiguilles du roulement à l'extrémité intérieure reposent sur la rondelle de support 11. Le verre est scellé sur la traverse avec un joint en caoutchouc 10 installé dans un métal boîtier 9, qui est mis sur la traverse. La traverse avec lunettes est fixée dans les oreilles de fourche 2 et 4 avec des bagues de retenue ou des plaques 6 avec des vis. Les roulements de la traverse sont lubrifiés grâce au graisseur central 7, à partir duquel l'huile atteint les roulements à travers des canaux dans la traverse. Pour éliminer l'excès de pression d'huile, un boîtier avec une soupape de sécurité 8 est vissé dans la traverse.

Les roulements ne peuvent pas être réparés ou entretenus. De l'huile y est versée lors de l'installation.

La particularité de la charnière est qu'elle transmet un couple inégal. L'arbre supplémentaire dépasse et est périodiquement en retard sur l'arbre principal. Pour compenser cette déficience de la transmission, plusieurs joints sont utilisés. Les fourches des charnières opposées sont situées dans le même plan.

En fonction de la distance sur laquelle le couple doit être transmis, un ou deux arbres sont utilisés dans la transmission à cardan. Lorsque le nombre d'arbres est égal à deux, l'un d'eux est dit intermédiaire, le second est dit arrière. Pour fixer les arbres, un support intermédiaire est installé, fixé à la carrosserie de la voiture.

L'entraînement à cardan est relié à d'autres éléments de la voiture à l'aide de brides, d'accouplements et d'autres éléments de connexion.

On peut affirmer avec certitude que les joints inégaux ont une faible fiabilité et une durée de vie relativement courte. DANS conditions modernes utilisez des entraînements à cardan avec joints homocinétiques.

Transmission à cardan avec joint homocinétique

Ce type de transmission est largement utilisé dans les véhicules à traction avant. Il relie le différentiel et le moyeu de la roue motrice.

La transmission comporte deux charnières - interne et externe, reliées par un arbre. Les joints homocinétiques sont souvent utilisés dans les voitures à propulsion arrière et les voitures à traction intégrale. Le fait est que les joints homocinétiques sont plus modernes et plus pratiques et que leur niveau sonore est bien inférieur à celui du joint homocinétique.

Le joint homocinétique le plus courant est le joint homocinétique. type de balle. Le joint homocinétique transmet le couple de l'arbre d'entraînement à l'arbre mené. La vitesse angulaire de transmission du couple est constante. Cela ne dépend pas de l’angle d’inclinaison des arbres.

Le joint homocinétique, ou comme on l'appelle communément « grenade », est un corps sphérique dans lequel se trouve le clip. Les balles tournent entre elles. Ils se déplacent le long de rainures spéciales.

En conséquence, le couple est transmis uniformément de l’arbre d’entraînement à l’arbre mené dans des conditions de changement d’angle. Le séparateur maintient les billes dans la position souhaitée. La "grenade" est protégée de l'influence de l'environnement extérieur par une "botte" - boîtier de protection.

Condition requise La longue durée de vie des joints homocinétiques réside dans la présence de lubrifiant. Et la présence de lubrifiant, à son tour, est assurée par l'étanchéité de la charnière elle-même.

Séparément, il convient de mentionner la sécurité des joints homocinétiques. Si vous entendez un crépitement ou un bruit dans la grenade, il faut la changer immédiatement. Conduire une voiture avec un joint homocinétique défectueux est extrêmement dangereux. En termes simples, la roue peut tomber. La raison pour laquelle l'arbre de transmission devient inutilisable est le plus souvent un mauvais choix de vitesse et un mauvais revêtement de la route.

Transmission à cardan avec articulation élastique semi-cardan

Un joint semi-cardan élastique facilite la transmission du couple entre des arbres situés légèrement inclinés. Cela est dû à la déformation du lien élastique.

1 - noix; 2 - arbre mené de la boîte de vitesses ; 3 - rondelle de blocage ; 4 - boulon (3 pièces); 5, 6 - brides d'accouplement ; 7 - pince ; 8 - arbre à cardan ; 9 - joint d'huile ; 10 - bague de retenue ; 11 - bague de centrage ; 12 - sceau

Un exemple est le couplage élastique Guibo. Il s'agit d'un élément élastique comprimé hexagonal. Les brides des arbres d'entraînement et mené y sont fixées et le couple est transmis.

Conclusion

Il convient de noter que le plus souvent, la transmission à cardan est bien entendu comprise comme le cardan d'une voiture à propulsion arrière. Quant au cardan avec joints homocinétiques dans les voitures à traction avant, il s'agit plutôt d'une application réussie du développement pour les SUV et les voitures à propulsion arrière. Cette opinion peut être contestée, mais elle est répandue parmi les masses.

Comme indiqué ci-dessus, une invention telle qu'une transmission à cardan est difficile à surestimer. Sans cela, le plaisir de conduire une voiture ne serait pas si grand. Ou plus probablement voitures modernes sans la transmission par carte, ils ne pourraient pas du tout se déplacer.

Si vous vous en souvenez, la voiture que conduisaient les personnages du film était une VAZ 2103 - à traction arrière. L'arbre de transmission dont parle l'amateur de héros est une unité de transmission de la « troïka », qui a également été installée sur les voitures à transmission intégrale. Pour les véhicules à traction avant, une telle unité de transmission n'est pas nécessaire - le couple du moteur à l'essieu avant est transmis via le train principal et le différentiel, qui sont situés dans le carter de la boîte de vitesses.

Les véhicules à traction arrière et à traction intégrale ne peuvent pas se passer d'un arbre de transmission : avec son aide, le couple est transféré de la boîte de vitesses ou de la boîte de transfert (pour la transmission intégrale) aux boîtes de vitesses des essieux avant et arrière. Le principe de fonctionnement de ce mécanisme a été décrit pour la première fois par l'Italien Girolamo Cardano, qui a donné son nom à l'arbre. Les arbres à cardan ont commencé à être utilisés dans l'industrie automobile à la fin du XIXe siècle. Par exemple, l'un des pionniers dans l'installation d'un arbre de transmission sur une voiture était le fondateur de la société française du même nom, Louis Renault. Sur ses voitures, le cardan s'est révélé être le meilleur : grâce à l'introduction de cette unité dans la transmission, les ingénieurs ont pu résoudre un problème important : transmettre le couple de la boîte de vitesses à l'essieu arrière sans panne lors de la conduite sur des routes inégales , assurant ainsi une conduite en douceur. Depuis lors, l'arbre de transmission a légèrement évolué - le mécanisme de transmission de couple est resté le même, mais la conception de l'unité s'est améliorée en fonction du modèle de voiture spécifique sur lequel elle a été installée.

Qu'est-ce qu'un arbre de transmission et quelle fonction remplit-il ?

La transmission de la voiture fonctionne fonction importante- transmet la rotation du vilebrequin aux roues. Les principaux éléments de la transmission : l'embrayage - nous en avons parlé sur Vodi.su, il connecte et déconnecte la boîte de vitesses et le volant moteur vilebrequin; boîte de vitesses - vous permet de transformer la rotation uniforme du vilebrequin en un mode de conduite spécifique ; cardan ou entraînement à cardan - utilisé sur les voitures à propulsion arrière ou à traction intégrale, utilisé pour transférer le couple à l'essieu moteur ; différentiel - répartit le moment de mouvement entre les roues motrices; boîte de vitesses - pour augmenter ou diminuer le couple, assure une vitesse angulaire constante. Si nous prenons un ordinaire boîte manuelle engrenages, nous verrons trois arbres dans sa composition : l'arbre primaire ou d'entraînement - relie la boîte de vitesses au volant moteur via l'embrayage ; secondaire - relié rigidement au cardan, il est destiné à transmettre le couple au cardan, et de celui-ci aux roues motrices ; intermédiaire - transmet la rotation de arbre d'entrée secondaire.

Objectif de la transmission à cardan

Tout conducteur ayant conduit une propulsion arrière ou véhicule à quatre roues motrices, et plus encore sur le LAWN ou le ZIL-130, j'ai vu un arbre de transmission - un long tuyau creux, constitué de deux segments - un plus long et un plus court, ils sont reliés entre eux par un support intermédiaire et une croix, formant une charnière. A l'avant et à l'arrière de l'arbre de transmission, vous pouvez voir des brides pour une connexion rigide à l'essieu arrière et à l'arbre de sortie sortant de la boîte de vitesses. La tâche principale du cardan n'est pas seulement de transmettre la rotation de la boîte de vitesses à la boîte de vitesses de l'essieu arrière, mais aussi d'assurer que ce travail soit transmis avec un alignement variable des unités articulées, ou, en langage articulé simple, il assure une connexion rigide des roues motrices avec l'arbre secondaire de la boîte de vitesses, sans gêner le mouvement indépendant des roues et de la suspension par rapport à la caisse. De plus, la conception de la voiture est telle que, surtout lorsqu'il s'agit de camions, la boîte est située plus haut par rapport à la surface que la boîte de vitesses de l'essieu arrière. En conséquence, le moment du mouvement doit être transmis sous un certain angle, et grâce au dispositif articulé du cardan, cela est tout à fait possible. De plus, pendant la conduite, le châssis de la voiture peut se déformer légèrement - littéralement de quelques millimètres, mais la conception du cardan permet d'ignorer ces changements mineurs.

DÉPOSE ET INSTALLATION DE L'ARBRE À CARDAN

Retirer l'arbre n'est pas difficile. Il est nécessaire de dévisser les boulons et écrous reliant les brides de l'arbre de transmission et de la boîte de vitesses de l'essieu, de retirer la bride à cardan de la boîte de vitesses et de l'abaisser. Dévissez ensuite les boulons fixant l'accouplement élastique et retirez le cardan de la boîte de vitesses. Enfin, dévissez les boulons de fixation roulement hors-bord. L'installation s'effectue dans l'ordre inverse.

CONTRÔLE DE L'ÉTAT DE L'ARBRE À CARDAN

L'état du cardan est vérifié si des vibrations apparaissent lors de la conduite grande vitesse, bourdonnement, bruit, coups qui n'existaient pas avant. Pour vérifier l'arbre de transmission, vous avez besoin d'un ascenseur, d'une plate-forme ou d'un trou d'inspection. Si le test est effectué dans une fosse ou un viaduc, il est nécessaire de soulever le côté arrière (si vous vérifiez l'arbre de transmission avant, puis l'avant) de la voiture pour que les roues tournent librement. Pour savoir comment soulever une voiture en toute sécurité, lisez l'article (Remplacement et restauration des amortisseurs).

Le contrôle s'effectue en plusieurs étapes :

Vérification de l'étanchéité des éléments de liaison (fixation de l'accouplement élastique, de la liaison à bride et du palier de suspension). Toutes les connexions doivent être constituées d'un boulon, d'une rondelle de blocage et d'un écrou. S'il n'y a pas de rondelle de blocage quelque part, il y a une forte probabilité que la vibration provoque le dévissage de l'écrou et la chute du boulon. Le couple de serrage doit correspondre à celui spécifié dans la notice d'utilisation.
Vérification de l'état de l'accouplement élastique. Pour ce faire, vous devez faire tourner lentement l'arbre à cardan et inspecter soigneusement l'état de l'accouplement. Si des ruptures, des fissures ou d'autres dommages sont détectés, l'accouplement doit être remplacé.
Vérification de l'état de la connexion spline. Pour vérifier la connexion, tenez l'arbre d'une main et essayez de le faire tourner de l'autre accouplement élastique V différents côtés. Si un jeu, même léger, est détecté, le cardan et la connexion doivent être remplacés.
Vérification des charnières. Insérez un tournevis puissant entre les fourches de charnière et remuez. Si du jeu est constaté, remplacez les traverses.
Vérification de l'état du roulement extérieur. Pour vérifier le roulement, saisissez l'arbre avec une main avant, l'autre après et tirez dans différentes directions. Si vous constatez ne serait-ce qu'un léger jeu, remplacez les traverses.
Si tout cela ne résout pas le problème, vous devez vérifier l'équilibrage à l'aide d'un support spécial. Pour effectuer cette opération, contactez un grand centre d'entretien automobile disposant du matériel approprié.

Avantages et inconvénients des entraînements à cardan

Les principaux avantages du fonctionnement des arbres à cardan sont leur capacité à supporter de lourdes charges, ce qui est particulièrement important pour les véhicules avec grande masse. Ce n'est pas un hasard si toutes les limousines et voitures allongées sont à propulsion arrière. Pesant plusieurs tonnes et Moteur puissant la transmission du couple via un arbre de transmission est le moyen le plus fiable.

L'arbre de transmission du camion-benne BelAZ pèse 105 kilogrammes. Cardan sport pour BMW en carbone - 1,8 kilogrammes

Le principal inconvénient est le poids mort du cardan, qui augmente le poids total du véhicule. La nécessité d'un tunnel spécial dans le plancher de la carrosserie pour le cardan réduit le volume de l'intérieur et augmente le niveau de bruit et de vibration. De plus, l'arbre de transmission est une pièce assez coûteuse et complexe.

Pour prolonger la durée de vie de la traverse de l'arbre de transmission, il est recommandé d'entretenir les traverses et le joint cannelé tous les dix mille milles, à moins bien sûr que leur entretien ne soit prévu par le constructeur. Les traverses entretenues sont équipées de graisseurs dans lesquels il faut pomper de l'huile épaisse de type Litol. La plupart voitures modernes Les arbres à cardan ne nécessitent aucun entretien et ne nécessitent de remplacer les traverses que lorsqu'un jeu apparaît. À propos, après chaque réparation, l'arbre doit être équilibré, et cela ne peut être fait qu'avec un équipement spécialisé. Quand bruit étranger, bruit de cognement lorsque la voiture roule, contacter la gare Entretien pour le diagnostic de la croix.

Seules les motos à transmission par cardan sont équipées d'une marche arrière.

Les services de réparation de cardan spécialisés ne sont pas bon marché. Cela vaut la peine de prendre soin du cardan, d'être plus prudent et de ne pas le laisser s'user.

Transmission à cardan avec joint homocinétique

Ce type de transmission est largement utilisé dans les véhicules à traction avant. Il relie le différentiel et le moyeu de la roue motrice. La transmission comporte deux charnières - interne et externe, reliées par un arbre. Les joints homocinétiques sont souvent utilisés dans les voitures à propulsion arrière et les voitures à traction intégrale. Le fait est que les joints homocinétiques sont plus modernes et plus pratiques et que leur niveau sonore est bien inférieur à celui du joint homocinétique.
Le joint homocinétique à rotule le plus répandu est le joint homocinétique à rotule. Le joint homocinétique transmet le couple de l'arbre d'entraînement à l'arbre mené. La vitesse angulaire de transmission du couple est constante. Cela ne dépend pas de l’angle d’inclinaison des arbres. Le joint homocinétique, ou comme on l'appelle communément « grenade », est un corps sphérique dans lequel se trouve le clip. Les balles tournent entre elles.

Ils se déplacent le long de rainures spéciales. En conséquence, le couple est transmis uniformément de l’arbre d’entraînement à l’arbre mené dans des conditions de changement d’angle. Le séparateur maintient les billes dans la position souhaitée. La «grenade» est protégée de l'influence de l'environnement extérieur par une «botte» - un boîtier de protection. Une condition préalable à une longue durée de vie des joints homocinétiques est la présence de lubrifiant dans ceux-ci. Et la présence de lubrifiant, à son tour, est assurée par l'étanchéité de la charnière elle-même. Séparément, il convient de mentionner la sécurité des joints homocinétiques. Si vous entendez un crépitement ou un bruit dans la grenade, il faut la changer immédiatement. Conduire une voiture avec un joint homocinétique défectueux est extrêmement dangereux. En termes simples, la roue peut tomber. La raison pour laquelle l'arbre de transmission devient inutilisable est le plus souvent un mauvais choix de vitesse et un mauvais revêtement de la route.

Transmission à cardan avec joint inégal

Ce type de transmission peut être trouvé sur les véhicules à propulsion ou à traction intégrale. La structure d'une telle transmission est la suivante : des joints de vitesses angulaires inégales sont situés sur les arbres à cardan. Il y a des éléments de connexion aux extrémités de la transmission. Si nécessaire, un support de connexion est utilisé. La charnière combine une paire de fourches, une croix et des dispositifs de verrouillage. Les œillets de fourche sont équipés de roulements à aiguilles dans lesquels tourne la traverse.

Copier-coller : Sur les doigts soigneusement traités de la croix 3, sont installés des verres en acier 13 avec roulements à aiguilles 12. Les aiguilles du roulement de l'extrémité intérieure reposent sur la rondelle de support 11. Le verre est scellé sur la croix avec un joint en caoutchouc 10 installé dans un boîtier métallique 9, qui est posé sur la croix. La traverse avec lunettes est fixée dans les oreilles de fourche 2 et 4 avec des bagues de retenue ou des plaques 6 avec des vis. Les roulements de la traverse sont lubrifiés grâce au graisseur central 7, à partir duquel l'huile atteint les roulements à travers des canaux dans la traverse. Pour éliminer l'excès de pression d'huile, un boîtier avec une soupape de sécurité 8 est vissé dans la traverse. Les roulements ne peuvent pas être réparés ou entretenus. De l'huile y est versée lors de l'installation. La particularité de la charnière est qu'elle transmet un couple inégal. L'arbre supplémentaire dépasse et est périodiquement en retard sur l'arbre principal.

Pour compenser cette déficience de la transmission, plusieurs joints sont utilisés. Les fourches des charnières opposées sont situées dans le même plan. En fonction de la distance sur laquelle le couple doit être transmis, un ou deux arbres sont utilisés dans la transmission à cardan. Lorsque le nombre d'arbres est égal à deux, l'un d'eux est dit intermédiaire, le second est dit arrière. Pour fixer les arbres, un support intermédiaire est installé, fixé à la carrosserie de la voiture. L'entraînement à cardan est relié à d'autres éléments de la voiture à l'aide de brides, d'accouplements et d'autres éléments de connexion.
On peut affirmer avec certitude que les joints inégaux ont une faible fiabilité et une durée de vie relativement courte. Dans les conditions modernes, des entraînements à cardan avec joints homocinétiques sont utilisés.