Fot. Metelli

Termin ten w szerszym znaczeniu obejmuje wszystkie elementy przenoszące moc i moment obrotowy silnika na koła samochodu, a w węższym – tylko te mechanicznie łączące skrzynię biegów z kołami.

W większości współczesnych samochodów osobowych przeniesienie napędu następuje na koła przednie za pośrednictwem półosi zaopatrzonych na obu końcach w przeguby równobieżne. Jest to konstrukcja stosunkowo prosta. W przypadku pojazdów z napędem czterech kół ulega ona znacznej komplikacji, ponieważ do rozdziału momentu obrotowego pomiędzy poszczególne osie i koła potrzeba dodatkowych mechanizmów.

Przeguby i półosie napędowe muszą spełniać trudne wymogi współpracy z nowoczesnymi silnikami o coraz większych mocach i momentach obrotowych. Nie bez znaczenia dla ich konstrukcji jest także coraz powszechniejsze stosowanie elektronicznych systemów sterujących rozdziałem momentu obrotowego w celu zachowania przyczepności opon do nawierzchni.

W przenoszeniu napędu na koła kierowane dodatkowe problemy konstrukcyjne stwarzają malejące promienie skrętu, ułatwiające prowadzenie (i parkowanie) pojazdów w intensywnym ruchu miejskim.

Cechy konstrukcyjne

Wszystkie odmiany przegubów równobieżnych (homokinetycznych) służą do przenoszenia momentów obrotowych pomiędzy wałami o zmiennym kącie wzajemnego ustawienia geometrycznej osi ich obrotu. Pojęcie równobieżności oznacza w tym wypadku całkowitą synchroniczność ruchu obrotowego obu złączonych części, czyli brak cyklicznych zmian prędkości obrotowej elementu napędzanego, charakterystycznych dla najprostszych przegubów krzyżakowych.

Z lewej: usytuowanie przegubów w standardowym współczesnym samochodzie osobowym, z prawej: przeguby i półosie w samochodzie z napędem 4x4

Napęd przekazywany jedną półosią wymaga użycia dwóch przegubów o zróżnicowanej konstrukcji. Jeden z nich, z reguły wewnętrzny, czyli usytuowany bliżej mechanizmu różnicowego, musi umożliwiać nie tylko zmiany kątów tworzonych przez sprzężone wały, lecz także zmniejszanie lub zwiększanie ich łącznej długości (stosownie do reakcji zawieszeń na nierówności drogi) za pomocą przesuwnych połączeń. Drugi (zewnętrzny) zapewnia wyłącznie wahliwe przemieszczenia dwóch odcinków półosi, lecz w większym kątowym zakresie w porównaniu z przegubem przesuwnym. Zakres ten wpływa bowiem bezpośrednio nie tylko na maksymalny skok zawieszenia, lecz także na maksymalny kąt skrętu zwrotnicy.

Przyczyny przyspieszonego zużycia

 Każdy model samochodu konstruowany jest z myślą o jakiejś określonej specyfice jego użytkowania. Tak więc przeguby przeznaczone głównie do ruchu miejskiego i szosowego mogą okazać się niedostatecznie trwałe przy częstych jazdach terenowych lub podróżach na obszarach górskich, co wiąże się zwykle z wykorzystywaniem maksymalnych momentów obrotowych. Szkodliwe są także drgania i udary występujące podczas poruszania się po drogach silnie wyboistych. Powodują one bowiem przeciążenia przegubów zaprojektowanych zasadniczo do zupełnie innych warunków eksploatacyjnych.

Od lewej: ompletna półoś z parą konstrukcyjnie zróżnicowanych przegubów, homokinetyczny przegub zewnętrzny (przy kole napędzanym i kierowanym) i homokinetyczny przegub wewnętrzny (przesuwny)

Czynnikiem przyspieszającym zużycie połączeń przegubowych, a także ich osłon wykonanych z gumy lub tworzyw termoplastycznych, jest użytkowanie pojazdu w bardzo niskich lub bardzo wysokich temperaturach otoczenia. Przy silnych mrozach pogarsza się smarowanie współpracujących powierzchni metalowych, a podczas upałów smar łatwo ulega degradacji lub dochodzi do jego wycieków przez nieszczelną osłonę.

Konieczność kompensacji długości półosi na nierównościach drogi

Na elastyczne osłony źle działają też warunki zimowe na drogach odśnieżanych chemicznie oraz przyspieszająca korozję metali solankowa atmosfera terenów nadmorskich. Zjawiska te mogą poza tym powodować przedwczesne uszkodzenia gwintów i wielowypustów.

Ocena stanu technicznego

Eksploatacyjna trwałość przegubów równobieżnych powinna być wystarczająca dla całego okresu użytkowania samochodu, lecz w praktyce zasada ta nie zawsze znajduje potwierdzenie. Wiele bowiem czynników może wpływać na konieczność wcześniejszej ich wymiany, sygnalizowaną charakterystycznymi objawami podczas rutynowych przeglądów mechanizmów podwozi.

Lekceważenie nieprawidłowego funkcjonowania przegubów może spowodować ich całkowitą awarię i będące jej skutkiem bardzo poważne kłopoty w podróży. Dlatego w trakcie każdego pobytu pojazdu w warsztacie należy sprawdzić przeguby pod względem:

• prawidłowości dokręcenia połączeń gwintowych;
• ogólnego stanu powierzchni narażonych na wpływy atmosferyczne;
• ewentualnych uszkodzeń osłon gumowych (przecięcia, pęknięcia, dziury, wycieki smaru) oraz ich opasek zaciskowych (obluzowanie, zerwanie, korozja);
• luzów kątowych pomiędzy kolejnymi elementami półosi;
• wzdłużnego luzu w przegubowym połączeniu zewnętrznym.

Wskazane jest również wykonanie próby jazdy samochodem po torze "ósemki" z wykorzystaniem maksymalnego skrętu kół przednich na obie strony. Przeguby nie powinny przy tym wydawać żadnych odgłosów.

Prawidłowa wymiana

Po demontażu jednostronnego napędu koła trzeba skontrolować stan wielowypustu wału półosi. Przy jakichkolwiek uszkodzeniach całą tę część należy wymienić wraz z przegubami, a przed ewentualnym ponownym montażem – starannie oczyścić jej wielowypustową końcówkę i nasmarować niewielką ilością specjalnego smaru.

Automatyczne linie obróbki mechanicznej (z lewej) i termoplastycznej w fabryce Metelli

Połączenia gwintowe zawsze powinny być dokręcane kluczem dynamometrycznym z zastosowaniem momentu zalecanego przez producenta pojazdu, gdyż zbyt słabe ich naprężenie powoduje samoczynne rozkręcanie się, a zbyt mocne może być przyczyną zerwania gwintu i całkowitej utraty stabilności mocowania.

Doświadczenie firmy Metelli

Od ponad dekady należymy do światowych liderów w produkcji przegubów napędowych. Praca naszych projektantów, nowoczesne metody obróbki mechanicznej i termicznej oraz staranny dobór materiałów zapewniają tym produktom jakość równą lub nawet wyższą w porównaniu z odpowiadającymi im częściami oryginalnymi. Jakość ta jest bardzo rygorystycznie kontrolowana we wszystkich fazach produkcyjnego procesu z zastosowaniem wysokich standardów firmy Metelli.

Nie jest ona bowiem biernym odtwórcą dostarczającym na wolny rynek określone części zamienne, lecz oryginalnym ich producentem dysponującym własnym know-how, doświadczeniem i wszechstronną wiedzą w zakresie konstrukcji, inżynierii materiałowej i technologii wytwarzania przegubów oraz ich elementów.

Stanowiska testowe w firmowym laboratorium kontroli jakości produktów

W laboratoriach firmy Metelli wykorzystuje się szeroką gamę symulowanych warunków rzeczywistej eksploatacji przegubów, w których przeprowadza się specjalne cykliczne ich testy.

Wszystkie te okoliczności stawiają firmę Metelli w światowej czołówce dostawców przegubów napędowych dla aftermarketu, co dla ich użytkowników powinno stanowić dodatkową gwarancję jakości.

Tweet

Piergiorgio Metelli
Dyrektor marketingu, Metelli S.p.A.