Карданная передача любого автомобиля подвергается специфической нагрузке, которая главным образом приходится на игольчатые подшипники шарнирного механизма. Для его обслуживания требуется не только специальная смазка для крестовин, но и определенный инструмент. От этого и ряда прочих факторов зависит дальнейшая эксплуатация автомобиля.

Термин "карданный вал" стали использовать с того времени, как этим узлом заинтересовался Джероламо Кардано. С тех пор агрегат именуется именно так и никак иначе.

Устройство карданной передачи и ее роль

Главная задача карданного вала заключается в передаче крутящего момента от двигателя к колесам. Он обеспечивает соединение между вторичным валом коробки переключения передач и ведущим валом заднего или переднего моста. Это в случаях с задним или передним приводом. В полноприводных моделях валы переднего и заднего моста соединяются с валами раздаточной коробки.

Главный узел данного соединения - это шарнир, в котором в свою очередь находится не менее важная деталь - крестовина. И как можно понять из названия, она выполнена в виде креста. На каждом из концов имеется чашечка с игольчатым подшипником, который отделяется от корпуса посредством резинового или пластикового уплотнительного кольца. В отсутствии смазки для карданных крестовин и подшипников они быстро выходят из строя. Размер крестовины у каждого автомобиля свой.

Диагностика

Проведение какого-либо ремонта невозможно без предварительной диагностики автомобиля. А поскольку крестовина является центральным звеном в карданной передаче, стоит более ответственно подходить к ее осмотру.

Обычно неисправность проявляется:

• шумом;
• свистом;
• гулом;
• сильной вибрацией;
• щелчками;
• металлическим скрежетом либо хрустом.

Это особенно можно почувствовать при трогании с места, или во время движения автомобиля, либо когда происходит переключение передач. В ряде случаев неисправность может носить скрытый характер, поэтому крайне важно своевременно обнаружить поломку.

В настоящее время во многих автосервисах диагностика частей автомобиля, включая и ходовку, проводится на современном оборудовании. Это позволяет быстро и с максимальной точностью обнаружить поломку и выявить, присутствует смазка для крестовин или ее вовсе нет. В зависимости от этого подбирается тот или иной способ ликвидации.

Последствия игнорирования неисправности

Стоит заметить, что если любая обнаруженная поломка не будет устранена, то последствия могут быть разные. А так как речь в данном случае идет о карданной передаче, то игнорирование поломки может угрожать жизни и безопасности водителя и пассажиров. Причем в некоторых случаях последствия носят необратимый характер.

Нужно быть ответственными перед самим собой, так как риску подвергается не только сам водитель, но и окружающие участники дорожного движения. И если автолюбитель привык халатно относиться к себе и автомобилю, то все остальные не должны страдать из-за этого.

Несложная процедура

Удобнее всего производить осмотр карданного вала на яме или же загнать автомобиль на подъемник. Далее нужно установить рычаг коробки в нейтральное положение и можно переходить непосредственно к визуальному осмотру.

Особое внимание следует проявить, оценивая техническое состояние сальников и шарнир. Затем удерживая рукой крестовину, попробовать прокрутить кардан. При обнаружении люфта, что заметить очень легко, деталь нуждается в замене. Если же при вращении кардана слышны шумы и скрипы, скорее всего, сама крестовина в порядке и нужно сменить смазку для крестовин.

Стоит заметить, что крестообразных деталей две и осматривать необходимо каждую. А поскольку на задний кардан прилагаются максимальные нагрузки, то эта крестовина страдает чаще всего. К тому же во время движения автомобиля именно на задний кардан попадает влага и грязь.

Как можно заметить, вся процедура осмотра кардана несложна. Ее возможно выполнить самостоятельно. Но лучше в любом случае по возможности обратиться к специалисту, так как он может дать полезные рекомендации.

Перечень основных неисправностей

Обычно крестовина в карданной передаче служит долгое время, и ее ресурс рассчитывается примерно на 500 тысяч км пробега. Однако же на деле все не так и крестовина после 50-100 тысяч км уже нуждается в проведении замены. Причем на это влияет ряд факторов:

• условия эксплуатации;
• производитель;
• качество используемых материалов.

Частые передвижения по сельской местности тоже вносят свою лепту. Грязь и ухабы - все это существенно сокращает и без того недолгий промежуток эксплуатации шарнира. Тут уже одной только смазки для крестовин карданного вала будет маловато.

В список самых распространенных неисправностей крестовины входит обычная невнимательность в ходе запланированного техосмотра. В некоторых случаях отсутствию смазки не придают должного значения. И впоследствии крестовина даст о себе знать соответствующим образом.

Среди прочих распространенных неисправностей можно выделить следующие случаи:

• появляется заметный люфт крестовины;
• изнашивается игольчатый подшипник;
• происходит износ самой крестовины;
• вытекшая смазка или полное ее отсутствие;
• разрушение уплотнительных колец;
• во время движения автомобиля можно услышать металлический звон;
• в районе карданного шарнира слышен треск.

Какой бы надежной крестовина ни была, рано или поздно и она выходит из строя. В связи с этим лучший вариант по профилактике этой детали - это проводить ее осмотр через каждые 10-15 тысяч км пробега. Также не помешает убедиться в наличии смазки для крестовин.

А тем автолюбителям, в частности, кто владеет джипами, которые любят принимать грязевые ванны, проверять состояние карданной передачи стоит после каждой такой поездки.

Особенности игольчатого подшипника

Помимо крестовины, в состав карданной передачи входит и другой необходимый элемент - игольчатый подшипник, который является разновидностью роликового изделия. Его главная отличительная черта заключается в размере подшипника, который позволяет при необходимости обходиться без внутреннего кольца. Это достигается благодаря возможности выдерживать большую осевую нагрузку.

Применение игольчатого подшипника подразумевает некоторые ограничения по использованию смазочных материалов. Решая вопрос, какая смазка крестовин лучше, не допускается использовать средства с твердыми добавками, имеющие кристаллическую структуру. Все дело в графите или дисульфиде молибдена, которые обычно добавляются в некоторые смазочные составы. Эти составляющие могут привести к подклиниванию игл, что приводит к повышенному износу детали.

Обслуживание кардана

Качественное обслуживание карданной передачи заключается в своевременном смазывании деталей. Обычно для смазки многими мастерами на СТО используется специальная масленка с удобным носиком для доступа в труднодоступные части. Как альтернатива этому инструменту выступает обычный шприц. Сама смазка должна быть качественной и только от известного производителя.

Производители смазочных материалов наделяют свою продукцию высокими эксплуатационными свойствами, включая универсальность. К примеру, продукт Liqui Moly для смазки крестовин и подшипников. Для старых автомобилей существовали строгие требования относительно типов смазок. Теперь же ситуация кардинально упростилась. Тем не менее лучше приобретать средства, характеристики которых лучше всего подходят для смазывания деталей карданного вала.

Особенности процесса смазки кардана

Как правило, смазку кардана осуществляют прямо на месте, то есть не снимая его с автомобиля. Теоретически здесь нет ничего сложного, но в действительности во время процесса неизбежно возникают трудности. Прежде всего, при использовании шприца может создаться опасная иллюзия. Дело в том, что минимальный обзор порождают ложное ощущение, что смазка попала куда нужно, хоть в действительности это не так. Сальники должно буквально купаться в смазке.

Также не стоит использовать средство, которое по неаккуратности случайно пролилось на пол. В результате с контактом с другой поверхностью смазка для крестовин Liqui Moly (или любая другая) теряет стерильность, что недопустимо.

В большинстве случаев процесс затягивается на неопределенный промежуток времени. Нередко в последующие дни работа и вовсе забывается. Поэтому желательно полностью демонтировать соединение. Это позволит произвести более качественную визуальную диагностику кардана и хорошо смазать его части. После останется установить все на свои места.

Одно из лучших

Одним из лучших средств по смазыванию карданных крестовин является смазка от бренда Liqui Moly. Как заверяет сам производитель, смазка на основе литиевого мыла идеально подходит для обслуживания крестовин карданного вала. Также средство подходит и для смазывания подшипников скольжения и качения, которые работают в нормальных условиях и при средних и высоких значениях температуры.

Литиевая смазка для крестовин карданного вала содержит в своем составе специальные компоненты и присадки, что увеличивает его ресурс. Универсальность продукции позволяет ей обеспечить хорошую герметизацию. Помимо этого, существуют и другие преимущества:

• повышение устойчивости в условиях высокой влажности и пыли;
• стойкость к воздействию горячей или холодной воды;
• уменьшается трение смазываемых деталей;
• средство отличается хорошей способностью поглощать сжатие.

Также можно выделить стойкость к старению и к возникновению коррозии. А что касается диапазона рабочей температуры, то он составляет от -30 до +125°C.

Синее средство под номером 158

Во времена СССР большим спросом пользовалась синяя смазка для крестовин "158" на основе литиево-калиевого комплекса. В настоящее время стали выпускаться смазки с применением литиевого загустителя. Это позволило существенно увеличить верхний диапазон рабочей температуры, который теперь составляет +165°C и более.

Характерная отличительная особенность, как это можно понять, заключается в оттенке смазки под номером 158. Однако конкретно о свойствах это ничего не говорит. Для ряда производителей этот шаг оправдан с целью идентификации продукции и приданию ей привлекательного товарного вида.

В европейских странах для этого используют пигменты, которые окрашивают смазку не в синий, а зеленый или красный оттенок. Цветовое исполнение может также различаться, если, например, одну и ту же смазку для карданных крестовин Liqui Moly заказывают разные поставщики.

Удачная реклама

Благодаря стараниям многих маркетологов теперь синяя смазка - это признак универсальности и высокого качества. Впервые смазочный материал синего оттенка был выпущен компаниями ExxonMobil и Chevron на западе. Продукт неожиданно показал себя с наилучшей стороны при обычных условиях работы практически любого оборудования.

Теперь синие смазки - это уже эталон качества. Они особенно популярны на территории Российской Федерации. Находят широкое применение при обслуживании не только разного рода транспорта (автомобильного, железнодорожного, водного, тракторного, специальная техника), но и разного промышленного оборудования. И вопрос о том, какой смазкой шприцевать крестовины, решается сам по себе.

Пластичные консистентные смазки находят широкое применение в тех случаях, когда условия работы механизма исключают использование обычных масел. В последнее время существенно возросла роль специальных смазочных материалов, которые позволяют обеспечить высокопроизводительную работу современного и дорогостоящего оборудования. Существуют два основных пути повышения эффективности консистентных смазок для снижения трения и износа. Первый путь - использование химически активных присадок, которые повышают способность смазочного материала выдерживать большие нагрузки. Второй путь - это применение пластичных смазок, содержащих в своем составе мелкодисперсные частицы специального вещества или соединения (в виде тончайших пластинчатых включений) - дисульфид молибдена, графит или керамику. При разработке современных смазочных материалов с высокими эксплуатационными характеристиками специалисты Liqui Moly успешно применяют оба эти метода. При сравнительно небольшом давлении пластичная смазка ведет себя как твердое тело. Но стоит давлению увеличиться, продукт по своим свойствам начинает напоминать жидкость. Именно в этом заключается его основное отличие от обычных масел.

Широкий ассортимент консистентных смазок

• в легковых и грузовых автомобилях;
• в сельскохозяйственных машинах;
• в оборудовании, применяющемся в бумажной, пищевой, швейной, текстильной промышленности;
• в устройствах, применяющихся в домашнем хозяйстве.

© Михаил Ожерельев

В автомобиле имеется достаточно много узлов, где для разделения трущихся поверхностей используются густые мазеобразные продукты, называемые пластичными смазками . О них и пойдет речь.

Пластичные смазки используют для уменьшения трения и износа узлов, в которых создавать принудительную циркуляцию масла нецелесообразно или невозможно. Например, колесные и шкворневые подшипники, шарниры рулевого управления и подвески, карданные и шлицевые соединения и т.д. Раньше этот список был достаточно обширный, а сегодня мы видим, что в автомобиле доля пластичных смазок среди прочих эксплуатационных материалов уменьшается. Причина тому - применение необслуживаемых узлов на основе инновационных конструкционных материалов (например, замена пары трения «втулка-палец» на шарнир из высокомолекулярной резины). Однако там, где использованию мазеобразных продуктов нет альтернативы, к ним сегодня предъявляются самые строгие требования, в том числе и экологического характера. Зачастую происходит так, что для каждого конкретного узла, будь то седельно-сцепное устройство или шарниры подвески кабины, рекомендуется лишь определенная марка эксплуатационного материала. Как выбрать правильный продукт? В этом нам и предстоит разобраться.

И твердые, и жидкие

© Михаил Ожерельев

Пластичные смазки по консистенции занимают промежуточное положение между жидкими маслами и твердыми смазочными материалами (графитами, например). При невысокой температуре и отсутствии нагрузки смазка сохраняет форму, приданную ей ранее, а при нагреве и под нагрузкой начинает слабо течь - настолько слабо, что зоны трения не покидает и через уплотнения не просачивается.

© Михаил Ожерельев

Основные функции пластичных смазок не отличаются от тех, что возлагаются на жидкие масла. Все то же самое: снижение износа, предотвращение задиров, защита от коррозии. Специфика лишь в области применения: пригодность для смазывания сильно изношенных пар трения; возможность использования в негерметизированных и даже в открытых узлах, где имеется вынужденный контакт с влагой, пылью либо агрессивными средами; способность прочно держаться на смазываемых поверхностях. Очень важным свойством пластичных смазок является длительный срок эксплуатации. Некоторые современные продукты практически не изменяют своих показателей качества за весь период работы в узле трения и поэтому могут закладываться одноразово, при сборке.

Если говорить об общих недостатках мазеобразных субстанций, то в первую очередь следует обратить внимание на отсут­ствие охлаждения (отвода теплоты) и выноса продуктов износа из зоны трения. К слову, возможно поэтому некоторые автопроизводители, разрабатывая такие узлы, как, например, колесные ступицы, нередко отдают предпочтение трансмиссионным маслам.

© Михаил Ожерельев

Самая простая пластичная смазка состоит из двух компонентов: масляной основы (минеральной или синтетической) и загустителя, под действием которых масло становится малоподвижным. Загуститель - каркас смазки. Упрощенно его можно сравнить с поролоном, удерживающим своими ячейками жид­кость. Чаще всего в качестве загустителя, содержание которого может составлять от 5 до 30% от массы продукта, используют кальциевые, литиевые или натриевые мыла (соли высших жирных кислот). Наиболее дешевы кальциевые смазки, получаемые загущением индустриальных минеральных масел кальциевыми мылами, - солидолы. Когда-то они были настолько общеупотребительными, что слово «солидол» стало обиходным обозначением пластичной смазки вообще, хотя это не совсем корректно. Солидолы не растворяются в воде и обладают очень высокими противоизносными действиями, однако нормально функционируют лишь в узлах с рабочей температурой до 50–65 °С, что очень ограничивает их применение в современных автомобилях. А наиболее универсальны литолы - смазки, полученные загущением нефтяных и синтетических масел литиевыми мылами. Они имеют очень высокую температуру каплепадения (около +200 °С), исключительно влагостойки и работоспособны практически в любых нагрузочных и тепловых режимах, что позволяет использовать их практически везде, где требуется пластичная смазка.

© Михаил Ожерельев

Также в качестве загустителя могут применяться углеводороды (парафин, церезин, петролатум) или неорганические соединения (глины, силикагели). Глиняный загуститель, в отличие от мыльного, не размягчается при высоких температурах, поэтому его часто можно найти в составе тугоплавких смазок. А вот углеводородные загустители используются в основном для производства консервационных материалов, поскольку их температура плавления не превышает 65 °С.

Помимо основы и загустителя в состав смазки включают присадки, наполнители и модификаторы структуры. Присадки практически те же, что используются в товарных маслах (моторных и трансмиссионных), они представляют собой маслорастворимые поверхностно-активные вещества и составляют 0,1–5% от массы смазки. Особое место в пакете присадок занимают адгезионные, то есть клейкие компоненты - они усиливают действие загустителя и повышают способность смазки держаться на металле. Чтобы подстраховать работу смазки в предельном тепловом и нагрузочном режиме, иногда в нее вводят твердые и нерастворимые в масле наполнители - как правило, дисульфит молибдена и графит. Такие добавки обычно придают смазке специфический цвет, например, серебристо-черный (дисульфит молибдена), синий (фталоцианид меди), черный (углерод-графит).

© Михаил Ожерельев

Свойства и стандарты

Область применения смазки определяется большим набором показателей, среди которых предел прочности при сдвиге, механическая стабильность, температура каплепадения, термическая стабильность, водостойкость и т.п. Но роль наиболее важных характеристик отводится температуре каплепадения и уровню пенетрации. По сути, именно эта пара является выходным параметром для оценки смазки.

Температура каплепадения показывает, до каких пределов можно нагреть смазку, чтобы она не превратилась в жидкость и, следовательно, не потеряла своих свойств. Измеряют ее очень просто: кусочек смазки определенной массы нагревают равномерно со всех сторон, плавно повышая температуру до тех пор, пока с него не упадет первая капля. Граница каплепадения смазки должна быть на 10–20 градусов выше максимальной температуры нагрева узла, в котором она используется.

© Михаил Ожерельев

Термин «пенетрация» (проникновение) своим появлением обязан методу измерения - показатель густоты полужидких тел определяется в приборе, называемом пенетрометром. Для оценки консистенции металлический конус стандартного размера и формы под собственным весом в течение 5 с погружают в смазку, нагретую до температуры 25°С. Чем мягче смазка, тем глубже войдет в нее конус и тем выше ее пенетрация, и наоборот, более твердые смазки характеризуются меньшим числом пенетрации. К слову, подобные тесты используются не только при производстве смазок, но и в лако­красочном бизнесе.

© Михаил Ожерельев

Теперь о стандартах. Согласно общепринятой классификации смазки принято различать по области применения и густоте. В соответствии с областью применения смазки делятся на четыре группы: антифрикционные, консервационные, уплотнительные и канатные. Первая группа разделена на подгруппы: смазки общего назначения, многоцелевые смазки, термостойкие, низкотемпературные, химически стойкие, приборные, автомобильные, авиационные. Применительно к транспортной сфере наибольшее распространение получили антифрикционные смазки: многоцелевые (Литол-24, Фиол-2У, Зимол, Лита) и специальные автомобильные (ЛСЦ-15, Фиол-2У, ШРУС-4).

© Михаил Ожерельев

Чтобы различать продукты по консистенции, во всем мире используется американ­ская классификация NLGI (National lubricating Grease Institute), которая делит смазки на 9 классов. Критерием деления является уровень пенетрации. Чем выше класс, тем гуще продукт. Пластичные смазки, используемые в автомобилях, чаще относятся ко второму, реже - к первому классу. Для полужидких продуктов, рекомендованных к использованию в системах централизованной смазки, выделено два обособленных класса. Они обозначаются кодами 00 и 000.

© Михаил Ожерельев

Раньше в нашей стране наименование смазок устанавливали произвольно. В результате одни смазки получили словесное название (Солидол-С), другие - номерное (№158), третьи - обозначение создавшего их учреждения (ЦИАТИМ-201, ВНИИНП-242). В 1979 году был введен ГОСТ 23258-78, согласно которому наименование смазки должно состоять из одного слова и буквенно-цифрового индекса (для различных модификаций). Отечественные нефтехимики этого правила придерживаются и сегодня. Что же касается импортной продукции, то за рубежом в настоящее время отсутствует единая для всех производителей классификация по эксплуатационным показателям. Большинство европейских производителей руководствуются немецким стандартом DIN-51 502, который устанавливает обозначение пластичных смазок, отображающее сразу несколько характеристик: назначение, тип базового масла, набор присадок, класс NLGI и диапазон рабочих температур. Например, обозначение K PHC 2 N-40 говорит о том, что данная пластичная смазка предназначена для смазывания подшипников скольжения и качения (литера К), содержит в своем составе противоизносные и противозадирные присадки (Р), произведена на базе синтетического масла (НС) и относится ко второму классу консистенции по NLGI (цифра 2). Максимальная температура применения такого продукта составляет +140 °С (N), а нижний эксплуатационный предел ограничен планкой –40 °С.

© Михаил Ожерельев

Некоторые мировые производители применяют свои собственные структуры обозначений. Скажем, система обозначения пластичных смазок Shell имеет следующую структуру: марка - «суффикс 1» - «суффикс 2» -
класс NLGI. К примеру, продукт Shell Retinax HDX2 расшифровывается как смазка с очень высокими эксплуатационными характеристиками для агрегатов, работающих в чрезвычайно тяжелых условиях (HD), содержащая дисульфит молибдена (X) и относящаяся ко второму классу консистенции NLGI.

Часто на этикетках зарубежных продуктов присутствует сразу два обозначения: собственная маркировка и код по стандарту DIN. По аналогии с жидкими маслами наиболее полные требования к эксплуатационным материалам отражаются в спецификациях автопроизводителей или производителей компонентов (Willy Vogel, British Timken, SKF). Номера соответствующих допусков также наносятся на этикетку смазочного материала рядом с обозначением его эксплуатационных свойств, но основная информация о рекомендованных к применению продуктах и сроках их замены содержится в руковод­стве по обслуживанию транспортного средства.

© Михаил Ожерельев

Смазки разных производителей (даже одинакового назначения) смешивать нельзя, так как они могут содержать разные по химическому составу присадки и другие компоненты. Также нельзя смешивать продукты с различными загустителями. Например, при смешивании литевой смазки (Литол-24) с кальциевой (солидол) смесь получает самые худшие эксплуатационные свойства. Из предлагаемых на рынке автомобильных пластичных смазок наиболее целесообразно выбирать те, которые рекомендованы изготовителем автомобиля.

Здравствуйте, друзья!

Сегодня мы поговорим о смазках для шлицевых соединений. Для этого проанализируем особенности работы этого вида соединений и характер трения в них.

Итак, шлицевое соединение это соединение вала (охватываемой поверхности) и отверстия (охватывающей поверхности) с помощью шлицев (пазов) и зубьев (выступов), радиально расположенных на поверхностях вала и отверстия. Обеспечивает возможность осевого перемещения деталей вдоль оси.

Рис. 1 Шлицевые соединения

Конечно, шлицевое соединение это подвижное соединение, позволяющее валу, передающему вращение, удлиняться и укорачиваться во время работы. Силовая передача вращения характеризуется крутящим моментом, который обуславливает соответствующие контактные давления между боковыми поверхностями шлицев.

Таким образом, пара трения шлиц-зуб по характеру трения представляет собой разновидность линейного подшипника скольжения. Особенностями работы шлицевых соединений в составе карданных валов и приводных шпинделей являются малая скорость скольжения и высокие удельные давления. Это создает неустойчивый эластогидродинамический режим трения, переходящий в граничное трение.

Рис.2 Шлицевое соединение карданного вала

Смазки для защиты узлов при граничном режиме трения обязательно должны содержать твёрдые смазочные добавки, призванные усилить действие противозадирных присадок, столь малоэффективных при малых скоростях скольжения. Обычно это графит или дисульфид молибдена. Если графит предпочтительнее при высокотемпературном применении, то дисульфид молибдена более эффективен трибологически.

Трибология – наука о трении и явлениях, сопровождающих трение. Трибологические свойства смазки это сочетание противоизносных и противозадирных свойств.

В качестве примера смазки на основе дисульфида молибдена для шлицевых соединений приведу популярную смазку от российской компании ARGO . Вот её характеристики:

Нагрузка сваривания 3920 Ньютонов – довольно высокий показатель противозадирных свойств, что позволяет использовать в самых высоконагруженных шлицевых соединениях. В низко- и средненагруженных шлицах, например, легковых автомобилей столь «мощную» смазку использовать не обязательно. Вполне эффективны здесь универсальные автомобильные смазки. Вот ещё один пример смазки от АРГО для универсального автомобильного применения – :