Wpływ zimy i niskich temperatur na żywotność przegubów

30-11-2011

Zima to trudny okres dla kierowców, którzy muszą zmierzyć się z trudnymi warunkami na drodze, ale także dla samochodów, które przechodzą test wytrzymałości. Bardzo niskie temperatury oraz sól, którą posypywana jest oblodzona nawierzchnia to czynniki, które wpływają negatywnie na jeden z ważniejszych elementów pojazdu - układ przeniesienia napędu. Ekstremalne temperatury prowadzą do szybkiego zużycia gumowych osłon przegubów homokinetycznych, a w konsekwencji ubytków smaru i ostatecznego zniszczenia przegubów. Z kolei wysokie zasolenie przyspiesza powstawanie korozji, prowadząc tym samym do przedwczesnego niszczenia wypustów i gwintów. Zmusza to kierowcę do wymiany przegubów. Metelli radzi jak właściwie zadbać o elementy układu napędowego.

Ciągły rozwój pojazdów

Na przestrzeni lat konstrukcja samochodu uległa ogromnym zmianom, które objęły każdy element pojazdu. Zmiany dotyczą w szczególności zawieszenia oraz sposobu przenoszenia napędu z silnika na koła, których konstrukcja również poddana została istotnym modyfikacjom. Pierwsze samochody wyposażone były w sztywną belkę bez dyferencjału, a silnik połączony był za pomocą zwykłego, stalowego łańcucha. Zawieszenie, jeśli w ogóle występowało, było zawieszeniem piórowym: twarde, niewygodne, pozwalające na pokonywanie niewielkich odległości. Nietrudno więc sobie wyobrazić ówczesny komfort, stabilność, prowadzenie pojazdu oraz ogólnie rozumiane osiągi, które obecnie byłyby po prostu niedopuszczalne. Zastosowanie dyferencjału w sztywnej belce używanej w przeszłości było pierwszą istotną innowacją, której bezpośrednią konsekwencją było stworzenie półosi. Poszukiwanie bardziej zaawansowanych typów zawieszenia (niezależne koła) zamiast sztywnej osi ujawniły wkrótce niedoskonałość przegubów Cardana, które były jedynym, ówcześnie stosowanym, rozwiązaniem dla wałów. Wynalezienie oraz udoskonalenie kulowych przegubów homokinetycznych pozwoliło nie tylko na uzyskanie większego komfortu jazdy samochodem o lepszym zawieszeniu lecz także przyczyniło się do powstania pierwszego przedniego napędu w samochodach, który obecnie jest powszechnie stosowany. Jednocześnie, przeguby Cardana (także wymagające regularnych przeglądów i serwisowania) są obecnie stosowane prawie wyłącznie w pojazdach ciężarowych, a w przypadku samochodów osobowych zostały one całkowicie zastąpione przez kulowe przeguby homokinetyczne.
Układ napędowy oraz znaczenie przegubów homokinetycznych

Układ napędowy w powszechnym rozumieniu oznacza zestaw mechanicznych elementów pomiędzy skrzynią biegów a kołami. Zasadniczo to właśnie ten element pojazdu przenosi siłę i moment obrotowy ze skrzyni biegów do napędzanych kół. Jest to kluczowy układ w samochodzie i pomimo że we współczesnych pojazdach układy te zbudowane są tak, aby ich żywotność równała się żywotności samochodu, to regularne przeglądy oraz odpowiednie kroki w przypadku podejrzeń wadliwego działania mogą uchronić kierowcę przed nieprzyjemnymi konsekwencjami. W pojazdach z przednim napędem jest to stosunkowo prosty układ, który składa się z kilku elementów jak pokazano na schemacie:



Jednakże w przypadku pojazdu z napędem na cztery koła, układ napędowy może być bardzo skomplikowany, gdyż istnieje kilka elementów odpowiedzialnych za zapewnienie i rozłożenie trakcji na wszystkie cztery koła.

Przeguby stosowane w półosiach zyskały na znaczeniu w świetle współcześnie różniących się wymagań nabywców samochodów. Nowoczesne silniki, o większej mocy, zdolne do dostarczenia większego momentu obrotowego sprawiły, że przeguby homokinetyczne są w stanie wytrzymać wyjątkowo duże przeciążenia. Obecnie w pojazdach stosowana jest szeroka gama elektroniki ukierunkowana na polepszenie stabilności, zapewnienie bezpieczeństwa jazdy oraz aktywnego rozkładu mocy na koła w zależności od przyczepności. Nawet takie udoskonalenia, które działają „niezależnie” wpływając na trakcję pojazdu mają wpływ na warunki pracy półosi. Popyt na samochody o coraz mniejszym promieniu skrętu wymusił na przegubach stosowanych w samochodach z przednim napędem, aby były w stanie pracować przy dużych kątach odchylenia, sprawiając, że wzornictwo i konstrukcja rzeczonych komponentów niemalże przekracza obecnie granice wytyczane przez prawa geometrii.

Przeguby homokinetyczne oraz wały napędowe: charakterystyka i specyfikacje
Dwa przeguby połączone wałkiem tworzą oś. Każdy z tych trzech elementów musi posiadać dobrze zdefiniowane indywidualne charakterystyki, gdyż wszystkie przekładają się na wydajność pracy półosi. Istnieją różne modele przegubów homokinetycznych. Różnią się one kształtem i metodą konstrukcji, jednakże można je podzielić na dwie główne grupy: przeguby przesuwne i przeguby nieprzesuwne. Każda półoś posiada przegub, który należy do każdej z ww. grup. Ma to na celu sprostanie wymaganiom przenoszenia siły na koła w zależności od potrzeb pojazdu. Zadaniem przegubu przesuwnego jest pozostawienie wolnej osi w celu zróżnicowania jej całkowitej długości tak, aby mogła podążać za ruchem zawieszenia podczas drgań spowodowanych nierównościami nawierzchni. Przeguby zewnętrzne, nie mogą się przesuwać lecz mogą się obracać przy większych kątach. Ich zadaniem jest przełożenie siły na koła nawet przy maksymalnym skręcie kół.

Stan przegubów: kiedy należy je wymienić
Przeguby homokinetyczne zaprojektowano tak, aby ich żywotność dorównywała żywotności pojazdu. Jednakże praktyka pokazuje, że nie zawsze się tak się dzieje. Istnieje kilka czynników mających bezpośredni wpływ na żywotność przegubów, które sprawiają, że ich wymiana staje się konieczna. Podczas rutynowych przeglądów pojazdu, winno się zawsze sprawdzić elementy mechaniczne, włączając przeguby. Wczesne wykrycie jakichkolwiek usterek uchroni kierowcę przed niepożądanymi zdarzeniami.
Co należy sprawdzić w układzie napędowym?
* czy sworznie nie są luźne
* stan ogólny powierzchni narażonych na działanie warunków atmosferycznych
* czy zaciski osłon przegubów nie są luźne
* stan osłon przegubu; czy nie ma pęknięć, dziur lub przecięć oraz czy nie ma wycieków smaru
* poruszać półosią i sprawdzić czy nie ma nadmiernego luzu wzdłużnego
* przejechać powoli samochodem po tzw. „ósemce”, wykorzystując pełny zakres skrętu pojazdu z obu stron; sprawdzić czy przeguby nie wydają jakichś odgłosów
* jeśli konieczna jest wymiana półosi, upewnić się, że gwinty śrub i wpusty są w dobrym stanie; przed wymianą należy dokładnie oczyścić wypusty. Zlecane jest także zastosowanie niewielkiej ilości specjalnego smaru
* nakrętki łączące należy zawsze dokręcać kluczem manometrycznym ustawionym zgodnie z zalecanymi wartościami. Dokręcenie nakrętek ze zbyt dużym momentem obrotowym może spowodować zerwanie się gwintu.

Czynniki wpływające na żywotność przegubów
Jak wspomniano wyżej, przeguby zaprojektowane zostały tak, aby ich żywotność równała się żywotności pojazdu, w którym zostały zamontowane. Jednakże, zdarzają się sytuacje, kiedy takie założenia się nie sprawdzają. Każdy pojazd zbudowano i zaprojektowano z wykorzystaniem symulacji możliwych scenariuszy użytkowania. Jak łatwo sobie wyobrazić, przegub zaprojektowany i zamontowany w miejskim samochodzie będzie stosowany wyłącznie w środowisku ruchu miejskiego. Jednakże, będzie się on różnił od przegubu przeznaczonego do jazdy terenowej, w przypadku której ma on wytrzymać ogromne przeciążenia, które pojawiają się podczas jazdy w bardzo trudnym i wymagającym terenie. Takie uwarunkowania wpływają na wiele decyzji projektowych,  prowadząc do opracowywania odpowiednich produktów przystosowanych do ich najbardziej prawdopodobnego zastosowania. Wykorzystanie pojazdu w wyjątkowo trudnych warunkach bliskich granicom wytrzymałości samochodu powoduje, że przeguby homokinetyczne pracują w warunkach przeciążenia, co powoduje w rezultacie skrócenie ich żywotności.
Wykorzystywanie pojazdu w bardzo niskich lub bardzo wysokich temperaturach jest trudnym testem wytrzymałości, w szczególności dla osłon przegubów. Guma lub materiał termoplastyczny (z których wykonane są osłony) źle znoszą ekstremalne temperatury, co prowadzi do przedwczesnego ich zużycia, a w konsekwencji naraża przeguby na oddziaływanie warunków atmosferycznych i powoduje ubytki smaru, co przyczynia się do szybszego zniszczenia przegubów. Sytuacja wygląda podobnie w przypadku użytkowania pojazdów w środowisku o wyższym zasoleniu (obszary w pobliżu morza, górskich dróg, które posypywane są solą w okresie zimowym). Przyspiesza to powstawanie korozji, która pojawia się w sposób naturalny w normalnych warunkach pogodowych. Zjawisko to często prowadzi do przedwczesnego niszczenia wypustów i gwintów zmuszając w takim przypadku do wymiany przegubów.
Produkcja Metelli
Przed ponad ostatnich dziesięć lat Metelli jest czołowym producentem przegubów homokinetycznych. Projektanci opracowują komponenty wykorzystując materiały i określając sposoby ich obróbki (termiczna i powierzchniowa) w celu zapewnienia jakości i wydajności produktów Metelli, wyższej niż w przypadku odpowiadających im oryginalnych komponentów. Etapy produkcji są określane w ścisłej współpracy z działami produkcji w celu zapewnienia tolerancji geometrii oraz optymalnego procesu przetwarzania. Systematyczne kontrole jakości, przeprowadzane w ramach każdego procesu produkcyjnego, zapewniają najwyższe standardy jakości przegubów homokinetycznych firmy Metelli. Metelli jest producentem o dobrze ugruntowanym “know-how” w każdej branży: wzornictwo, dobór i zamówienia surowców, produkcja przegubów i ich komponentów.

Laboratoria testowe Metelli mogą przeprowadzić symulację najbardziej ekstremalnych warunków, w jakich mogłyby znaleźć się przeguby homokinetyczne. Ponadto, projektanci mogą określić indywidualne cykle testów oraz zweryfikować wyniki. Wszystkie ww. działania prowadzone są w fabrykach Metelli, stawiając firmę na pierwszym miejscu wśród producentów zamiennych przegubów homokinetycznych.

 Nasze doświadczenie i zdobyta wiedza sprawiają, iż żaden problem nie zostaje pozostawiony sam sobie. Stawiamy mu czoła starając się go rozwiązać w możliwie najlepszy sposób, gwarantując naszym klientom, że jakość produktów Metelli idzie w parze z renomą firmy.


źródło: informacja prasowa