Otwórz duży obraz w nowej karcie »
Rysunek 21. Napęd na przednie koła: 1. Napęd na przednie koła prawe; 2. Skrzynia biegów; 3. Lewy przedni napęd; 4. Zewnętrzna obudowa zawiasu; 5. Pierścień ustalający klatki zawiasu; 6, 18. Tuleja zawiasu; 7, 19. Separator zawiasowy; 8, 17 Przegub kulowy; 9. Zacisk osłony zewnętrznej; 10, 15. Osłona ochronna zawiasu; 11. Pierścień oporowy; 12, 14. Wał napędowy koła lewego; 13. Zacisk wewnętrzny pokrywy; 16. Blokada zawiasu wewnętrznego; 20. Pierścień ustalający wewnętrznej klatki stawowej; 21. Bufor wału; 22. Obudowa zawiasu wewnętrznego; 23. Pierścień ustalający przekładni osiowej.
Pojazd z napędem na przednie koła charakteryzuje się przede wszystkim tym, że przednie koła skrętne są jednocześnie kołami napędowymi. Aby koła napędowe mogły się obracać, na wałach (półosiach) napędu znajdują się przeguby kulowe, które muszą umożliwiać obrót kół bez zmiany ich prędkości obrotowej. Warunek ten spełniają kardana o stałej prędkości (synchroniczne przeguby kulowe). Typowy przegub Cardana w takich warunkach szybko ulega awarii, ponieważ odchylenia ogniw napędowych i napędzanych powodują nierównomierne przenoszenie obrotów na ogniwo napędzane pod względem prędkości kątowej. Powoduje to przeciążenie wałów napędowych i szybsze zużycie przegubu Cardana.
Nowoczesne pojazdy z napędem na przednie koła wykorzystują półosie z dwoma synchronicznymi przegubami kulowymi do napędzania kół przednich: koło napędowe jest sztywne (ze stopniem swobody kątowej), a jednostka napędowa jest typu uniwersalnego (ze stopniami swobody kątowej i osiowej).
Zastosowany w samochodzie napęd na przednie koła jest kompaktowy i niezawodny. Jego trwałość jest wysoka, jeżeli samochód jest prawidłowo użytkowany. Gwarantuje to perfekcyjna konstrukcja zawiasów, dobór ulepszonych materiałów, precyzja wykonania części, dobre uszczelnienie zawiasów i wykorzystanie specjalnych środków smarnych.
Napędy prawego 1 i lewych 3 kół mają tę samą konstrukcję i różnią się wałkami, które są pełne w napędzie lewego koła i rurowe w napędzie prawego koła, a także długością. To ostatnie wynika z przesunięcia skrzyni biegów na lewą stronę osi pojazdu.
Napęd każdego koła składa się z dwóch przegubów Cardana o stałej prędkości i wału. Przegub zewnętrzny, połączony z piastą koła, składa się z obudowy 13, separatora 6, bieżni wewnętrznej 4 i sześciu kulek. Obudowa przegubu i klatka zawierają promieniowe bieżnie toczne, których krzywizna ma kierunek południkowy. Tory te zawierają kulki łączące obudowę 4 z bieżnią wewnętrzną 6. Kulki umieszczone są w oknach separatora 7 i utrzymywane są przez niego w jednej płaszczyźnie. Dzięki temu pierścień wewnętrzny i obudowa złącza są wyśrodkowane. Kąt obrotu zewnętrznego zawiasu wynosi do 42°.
Pierścień wewnętrzny jest zamontowany na wielowypustach wału 8 aż do momentu, gdy zatrzyma się na pierścieniu 11. Pierścień oporowy 5 utrzymuje pierścień oporowy na wielowypustach wału. Separator ma powierzchnię kulistą i okna na kulki. Zapewnia synchronizację obrotów wałów połączonych zawiasem poprzez zamontowanie kulek w płaszczyźnie bezwycinkowej kąta przecięcia się osi ogniw zawiasu, czyli pełni funkcję dzielnika. Dzięki temu, niezależnie od kąta obrotu stawu, kule zawsze utrzymywane są w płaszczyźnie o stałej częstotliwości obrotów. Jednocześnie moment obrotowy jest przekazywany przez separator.
Do uszczelnienia wnęki zawiasu stosuje się falistą gumową osłonę 10, którą mocuje się do korpusu zawiasu i do wału 12 napędu koła za pomocą zacisków 9 i 13. Szczelność miejsc, w których osadza się osłonę, zapewniają pierścieniowe rowki na korpusie zawiasu, w które wciska się osłonę po dokręceniu zacisku. Z drugiej strony rowki wykonane są w samej pokrywie i tworzą uszczelnienie labiryntowe. Osiowe zamocowanie pokrywy na wale realizowane jest za pomocą kołnierzy oporowych na wale napędowym. Zaciski zaciskowe wykonane są z taśmy stalowej, na której wytłoczone są trzy gniazda i jeden ząb mocujący. Do zaciskania zacisku za pomocą specjalnego urządzenia służą dwa gniazda, trzecie zaś zawiera ząbek mocujący. Piasta koła przedniego umieszczona jest na wielowypustowym końcu obudowy przegubu. Zabezpieczone jest nakrętką samokontrującą.
Przegub wewnętrzny łączy się z przekładnią mechanizmu różnicowego. Różni się nieznacznie konstrukcją od zawiasu zewnętrznego. Dzieje się tak przede wszystkim dlatego, że szyny w korpusie zawiasu i klatce są wykonane prosto, a nie promieniowo, co pozwala na ruch elementów zawiasu w kierunku wzdłużnym. Jest to konieczne w celu skompensowania ruchów wywołanych drganiami przedniego zawieszenia i zespołu napędowego. Wzdłużny ruch kołnierza w obudowie zawiasu ograniczony jest z jednej strony przez druciany element ustalający 16, a z drugiej strony przez plastikowy zderzak 18. Element ustalający jest zamontowany w rowku w obudowie zawiasu, a zderzak w końcu wału napędowego koła. Ogon obudowy zawiasu połączony jest za pomocą wielowypustów z przekładnią osi mechanizmu różnicowego. Przekładnia osi jest utrzymywana na wielowypustach wału za pomocą pierścienia ustalającego 23.
Ochronę części zawiasowych przed wilgocią i brudem przeprowadza się w taki sam sposób, jak w przypadku zawiasu zewnętrznego.
Przy montażu przegubów Cardana dodaje się do nich specjalny smar SHRUS-4. Podczas eksploatacji pojazdu nie ma konieczności wymiany środka smarnego, jeżeli osłony zapewniają szczelność połączeń.
Napęd na przednie koła pracuje w najtrudniejszych i najbardziej niekorzystnych warunkach, ponieważ znajduje się w strefie największego narażenia na wilgoć i brud, a moment obrotowy przenoszony jest na koła przy stale zmieniających się kątach i obciążeniach. Wysoka precyzja wykonania elementów zawiasów, wykorzystanie materiałów i środków smarnych najwyższej jakości zapewniają niezawodną pracę urządzenia nawet w takich warunkach, ale tylko przy zachowaniu szczelności zawiasów. Dlatego też należy okresowo kontrolować stan osłon i zacisków, aby na bieżąco wykrywać pęknięcia, odkształcenia lub ślady kontaktu z nawierzchnią drogi i podejmować działania mające na celu ich wymianę. Zapobiega to przedwczesnemu zużyciu połączeń.