Про те, що таке піввісь в автомобілі, знає практично кожен автолюбитель. У більшості випадків водієві достатньо інформації про те, що це «та штука, яка йде від диференціала до колеса», щоб спокійно їздити на роботу і додому. Але бувають випадки, коли повідний вал вимагає втручання, і тоді краще дізнатися про нього якомога більше ще до візиту на СТО.
Призначення
Власне, чому «піввісь»? Віссю автомобіля, передньою або задньою, називають умовну лінію, що сполучає пару коліс. Ведені колеса можуть з'єднуватися жорсткою зчіпкою (залежна підвіска), що відрізняється високою надійністю. А ось на тягові колеса таку конструкцію не поставиш. Тому використовуються два відрізки, кожен з яких проходить від диференціала до колеса і рухається незалежно від іншого. Піввісь – найпоширеніша і точніша назва. За своєю суттю піввісь є одним з елементів трансмісії.
Функція повідневого вала (піввісь) – передача крутного моменту від головної передачі і диференціала на тягове колесо зі збереженням швидкості і плавності його обертання при поворотах і наїздах на нерівності. Для цієї мети на півосі встановлюються шарніри, передають крутний момент під різними кутами. Сам вал і два ШРКШ (шарнір рівних кутових швидкостей) на ньому – це повний комплект півосі.
Конструкція, види
Повідневий вал складається з осі, внутрішнього і зовнішнього ШРКШ. Внутрішній, що витримує великі навантаження, але передає малий кут повороту, встановлюється з боку диференціала, а зовнішній – з боку маточини колеса, де потрібна більша свобода рухів. Таким чином піввісь бере участь в передачі обертання незалежно від кута повороту або коливання колеса.
Конструкція піввісі дозволяє зняти (замінити) ШРКШ, тобто використовувати сам центральний вал кілька разів. Оскільки осьовий вал – деталь міцна і рідко виходить з ладу, частіше потрібна заміна саме шарнірів. Для їх кріплення на кінцях вала робляться шлицьові виїмки і канавка під стопорне кільце.
На піввісь під час руху автомобіля діють різноспрямовані навантаження:
- скручувальне зусилля, обумовлене опором колеса коченню;
- поперечні навантаження від ваги автомобіля, розгону і гальмування;
- розтягування і стиснення при поворотах.
Що більша вага автомобіля, тим сильніші ці навантаження. В результаті сконструйовано три основних типи піввісі: напіврозвантажені, розвантажені на 3/4 і повністю розвантажені. Різниця між ними – в способі кріплення півосі до маточини колеса.
Види піввісь: А. Напіврозвантажена.
Б. Розвантажена на 3/4. В. Повністю розвантажена.
Напіврозвантажені – найпростіші за своєю конструкцією, але при цьому сприйнятливі до всіх згинальних зусиль. Встановлюються в основному на легкові автомобілі, де не потрібна якась особлива вантажопідйомність або прохідність. При цьому на валу піввісі закріплена маточина колеса (через шліцеве або фланцеве з'єднання), а сам вал спирається на підшипник.
Повністю розвантажені – піввісі, які завдяки особливому способу кріплення звільнені від поперечних і поздовжніх навантажень і передають тільки момент обертання. В цьому випадку піввісь закріплена на маточині, а вже маточина спирається на два підшипники, широко рознесені один від одного. Встановлюються на важкі вантажівки та іншу комерційну техніку.
Розвантажені на 3/4 – це варіант конструкції, при якому опорний підшипник тільки один, і на нього спирається маточина колеса. При цьому з піввісі знято всі згинальні навантаження.
Як правило, ліва і права піввісь неідентичні: вони розрізняються за довжиною, і частіше за все ліва довша, ніж права. Причина – несиметричне розташування диференціала на осі (межколесного на передньо-або задньопривідних автомобілях і міжосьового на повнопривідних).
Спосіб кріплення до маточини і диференціалу залежить від конструкції: це або шліцеве з'єднання, або фланцеве.
Оскільки піввісь – елемент збірний, говорити про матеріал виготовлення досить складно: для ШРКШ використовується один метал, для вала – інший. Як правило, вали робляться з середньовуглецевої сталі з додаванням хрому, нікелю і молібдену.
Вісь повідневого вала може мати суцільну, моноблочну або збірну конструкцію з кульковою втулкою.
Суцільний – вал з цільного металу, найчастіше вживаний на передній осі. Найпростіша і надійна конструкція.
Моноблочний – це також суцільний вал, але порожній усередині. Застосовується там, де потрібно максимально полегшити підвіску.
Вал з кульковою втулкою використовується переважно для позашляховиків: така конструкція дозволяє створити додаткову ступінь свободи для поворотів і маневрів на складних ділянках. Кулькова втулка забезпечує додаткове осьове стискання і розтягування вала, а також максимальний комфорт і безшумну роботу.
Піввісь з кульковою втулкою
Причини поломки
Найчастіше в півосях ламаються шарніри: ШРКГ виходять з ладу через пошкодження пильовиків і попадання всередину води і бруду. Однак ШРКШ можна замінити, не змінюючи піввісь цілком.
Набагато неприємніше, коли ламається сам вал. Причин може бути декілька: корозія (на деяких моделях встановлюються гумові балансири, під якими метал псується ще швидше, ніж на відкритих ділянках), перевантаження при їзді бездоріжжям, різкі навантаження (потрапляння в яму, наїзд на перешкоду). Піввісь – конструкція надійна, але є певна межа навантаження, на який вона розрахована, і цю межу краще не перевищувати.
І, нарешті, піввісь виходять з ладу просто від часу: навіть найкращий метал поступово втрачає свої властивості, іржавіє, стираються шліци.
Щоб в один «прекрасний» день не застрягти десь на дорозі, на кожному ТО робиться візуальна діагностика стану ШРКШ і інших деталей підвіски. В першу чергу на предмет вогнищ корозії, люфтів, роботи підшипників і патьоків з-під пильовиків.
Півосі не ремонтуються: несправну деталь (частіше це шарніри, рідше – сам вал) просто замінюють на нову.
Про те, як вибрати піввісь, читайте наш "Гід покупця".