Gardánygányolás helyett

2012.10.25. 05:43 Módosítva: 2012-10-25 07:47:42

Volt idő, amikor szinte nem is létezett autó kardántengely nélkül. Manapság, amikor a szalagról legördülő személyautók túlnyomó többsége (és egyre több kisteherautó) elsőkerékhajtású, egy hétköznapi halandó leélheti úgy az életét, hogy nem találkozik kardánproblémával. De ne higgyük, hogy a kardántengely kihalóban van, jó eséllyel még most is ott van legalább egy, még az ön autójában is. Mivel mechanikai elem, nagy valószínűséggel el is romlik egyszer. Megmutatjuk, honnan tudható, hogy baj van vele, és olyankor mi a teendő.

Mi is a kardántengely, mire való a kardáncsukló? Nagyon pongyolán fogalmazva, a kardántengely egy olyan mechanikus, forgatónyomatékot átvivő alkatrész, amely forgó elemeket köt össze. Fontos tulajdonsága ennek a tengelynek, hogy nem merev, ezért lehetséges vele egymással szöget bezáró elemek összekötése is.

Egy bizonyos olasz matematikus - egyébként meg megrögzött szerencsejátékos - Gerolamo Cardano után nevezzük Európában kardánnak a kardánt, de angol nyelvterületen elterjedtebb propeller shaft, driveshaft elnevezés, esetleg a Polhem- vagy Hooke-csukló. Cardano a XVI. században tevékenykedett, de a róla elnevezett tengely, illetve csukló biztosan nem az ő találmánya, hiszen sokkal korábban is ismerték ezt a megoldást, sőt Leonardo da Vinci is használta rajzain. Később a már fentebb említett svéd Polhem találta fel újra, illetve a brit Hooke készített működő (kardán)csuklót. Mivel nehéz lenne a davincsitegelyre átszoktatni magam, és a hukcsuklóra sem áll rá a szám, maradjunk a bevált kardántengelynél.

Aki néha kezébe vesz szerszámot, mint szerkesztőségünk dugókulcs-virtuóza, a Crova-készlet Pege Aladárja, Csikós Zsolt, az már biztosan használt ilyen egyszerű, kardánkeresztes meghajtótengelyt. Erre a feladatra, a dugókulcs tengelyének megtörésére tökéletesen alkalmas egyetlen kardáncsukló beépítése. A nyomatékot, amit a kulccsal létrehozunk, simán átviszi, sőt, a tengely elfordulását is továbbítja.

Baj csak akkor van, ha már számít, hogy mindkét végén egyforma legyen a tengely sebessége. Ugyanis a kardáncsukló (ha az általa összekötött tengelyek nem egy vonalban állnak, vagyis szöget zárnak be) egymagában nem képes állandó sebességet továbbítani, mivel úgynevezett szögsebesség-átviteli hibája van. Nagyon leegyszerűsítve ez azt jelenti, hogy egy állandó sebességgel forgó tengelyre kötött kardáncsukló utáni tengelyrész sebessége szinuszosan hullámozva változni fog. Ez a változás randa vibrációkat, mechanikai sérüléseket okozhat, ezért egy másik kardáncsukló alkalmazásával szokás a szögsebesség-átviteli hiba méregfogát kihúzni. Illetve lehet még homokinetikus csukló alkalmazásával is, de most maradjunk a kardánoknál, mert végleg összezavarodunk. Tehát a második kardáncsukló után már ugyanolyan, állandó sebességgel forgó tengelyünk lesz, mint a kiindulási pontnál.

Ilyen, két-, vagy többcsuklós megoldást alkalmaznak az autók, teherautók hajtásláncában, a váltómű és a meghajtott tengelyek között. Hogy miért van rá szükség? A régi-régi, hagyományos felállásban, ugye, a kocsi orrában van a motor, hozzácsavarozva a váltó, az autó hátuljában meg van egy merev tengelyünk, ami a kerekeket hajtja meg. Ha minden elemünk – a motor-váltó egység és a tengely is - fixen lenne rögzítve a tökéletesen merev alvázhoz, akár egyszerű tengellyel is összeköthetnénk őket. De a kocsi tengelyei rugóznak, az alváz csavarodik, a motort és a váltót rugalmas gumibakokra rögzítik, így lehetetlen megoldani, hogy mindig, minden egy síkban, egy tengelyen fusson. No, ezért alkalmaznak kardántengelyt a hagyományos orrmotoros-hátsókerekes autóknál, de természetesen az összkerekes hajtásláncokban is megtaláljuk.

Van még egy dolog, amit nem szabad elfelejtenünk: a járművekbe beépített kardántengelyek két végpontja nem csak eltérő szögben állhat, de a távolságuk is változhat. Ezért egy csúszóperselyt is szokás beépíteni a rendszerbe, így a tengelyek egymásba csúszásával téve lehetővé a tengelyirányú mozgást. Mostanra elértük, hogy az egyszerű tengely bonyolult gépelemmé változzon, amibe igen sok, precízen megmunkált, jó anyagminőségű alkatrészt építettek be (hosszbordás tengely, kardánvilla, kardánkereszt a csészékkel és tűgörgökkel, stb). Amelyek használat során folyamatosan forognak, akár percenként többezres fordulaton, esetenként őrületes forgatónyomatékot visznek át, éri őket sár, víz, fagy. Szóval, kopnak, törnek, rozsdásodnak, csavarodnak, elromlanak.

Egy nem tökéletesen működő kardántengely többféleképpen is a sofőr tudtára adhatja, hogy valami nem frankó. Jöhet a kocsi fenéklemeze, kardánalagútja felől morgás, ropogás, daráló hang, csattogás, csattanás, esetleg síri csend. Utóbbi csak akkor utal komoly bajra, ha járó motor és valamelyik kapcsolt sebességi fokozat ellenére nem mozdul az autó. Nekem már majd' mindegyikhez volt szerencsém. Mivel a Ford Caprim, Sierrám és öreg Transitjaim is mind kardánosok, bő tíz év alatt volt már velük szinte minden.

Morgás, daráló hang a megkopott kardánfüggesztő csapágynak volt köszönhető. Egyszer irdatlan csattanás, majd csattogás jött az öreg Capri alól – a kardánkereszt kiköpte a kis tűgörgőket. A Transit buszban meg csúnya vibrációkkal küzdöttem a kopott kardánkeresztek miatt. Egyedül a kardántörést úsztam meg eddig, remélem, ez így is marad.

A felfüggesztő csapágyat, annak gumiágyát kicserélni nem volt nagy mutatvány, magam is megoldottam. Sőt, a Capriban az egyik kardánkeresztet is magam cseréltem. Most már tudom, igazából nagy mázlim volt, hogy utána tökéletesen futott a tengely, mert amikor legközelebb a Transitban cseréltem a lógó kardánkereszteket, már nem ment minden simán.

Ebbe a Transitba a gyári négyfokozatú helyett egy overdrive-os (ez egyfajta áttétel-többszöröző) váltót szereltem, de a hozzá való kardánja nem volt meg, csak egyes elemei, így egy vidéki Transit-gurutól szereztem egy elvileg bele való komplett tengelyt. Ez óriási szerencse volt, mert a meglévő alkatrészek toldására, átalakításra riasztó összegeket mondtak az általam felkutatott szakik.

Miután beszereltem a tengelyt, egymás után fosták össze magukat a kardánkeresztek, de ezeket pillanatok alatt lehetett cserélni, hiszen Seeger-gyűrűk tartották őket a helyükön. Egyedül az aggasztott, hogy úgy éreztem, a csúszóperselyben nem csúsznak eléggé egymásba az alkatrészek. A keresztek cseréje után a kocsi szépen futott, de pár ezer kilométer után ismét remegni kezdett a kardán.

Szerencsére egyik barátom, Ubulka (aki továbbra sem azonos a TC saját komment-trolljával) éppen pár héttel korábban kényszerült (természetesen egy öreg csőrös Transit miatt) kardános műhelyt keresni, és talált is egy olyan társaságot, ahol a vállalási összeget leírva nem kapott szívrohamot. Pedig anyagi kérdésekben ő elég érzékeny.

Így jutottam a Hidropresshez, ahol hidraulikai alkatrészek és kardántengelyek gyártásával, felújításával foglalkoznak. Van munkájuk rendesen. Igaz, egyre kevesebb a hátsókerék-hajtású személyautó, de azért van pár típus, amelyiknél ragaszkodnak ehhez a rendszerhez, meg sok régebbi autó (öreg Mercik, BMW-k, Ladák, Sierrák, Scorpiók, Omegák, stb.) is fut még ilyen, nem beszélve a terepjárókról, összkerekes személyautókról, kisteherautókról, teherautókról és kamionokról, ne adj' isten motorkerékpárokról. Aztán láttam náluk combvastagságú kardántengelyt dízelmozdonyból, sok mezőgazdasági gépbe való tengelyt meg segédberendezések hajtására használt tengelyt is.

Nem ők az egyetlen műhely az országban, van több cég is, amelyik hasonló tevékenységet folytat. Nem véletlen a létezésük, a kardán-felújításhoz, átalakításhoz sok tapasztalat és speciális gépek is kellenek. A keresztek szerelését többtonnás nyomás kifejtésére alkalmas présekkel végzik, a precíziós illesztésekhez egyedileg gyártott Seeger-gyűrűket készítenek egy síkköszörű segítségével, de a masszívabb, makacsabb tengelyek rögzítéséhez is speciális szerszámuk van. Az alkatrészek összehegesztése is célgépet és gyakorlatot kíván. A kész tengelyeket pedig megfelelő célgépen kell kiegyensúlyozni, hogy a lehető legsimábban fussanak.

Szinte minden szolgáltatást igénybe vettem, mivel a kétes minőségű függesztő csapágy már morgott, a két, legutóbb cserélt keresztet ki kellett hézagolni (ez a bizonytalan illeszkedés okozhatta a vibrációkat). Sőt, ha már ott voltam, a hátsó tengely csövét kicseréltettem egy hosszabbra, így az egész hóbelevancot ki is kellett egyensúlyozni. A cső cseréjére azért volt szükség, hogy az egymásba csúszó elemeket jobban össze lehessen tolni, és így stabilabb legyen a kapcsolatuk (de azért persze maradjon elég tér az esetleges méretváltozás kiegyenlítésére). Természetesen fotóztam és kérdezősködtem, hogy a lehető legtöbbet megértsek a procedúrából – a galériában sok tanulságos fotó található.

A kész kardánt beszereltem a kocsiba (nagyon figyelve, hogy a két tengelyt a jelöléseknek megfelelően illesszem), megjártuk vele Mannheimet oda-vissza, sőt, kicsit a Slovakiaringen is gurultunk vele. Tökéletesen működik, miért is ne tenné, csak egyszerű rutinmunka volt. Ha kell, teljesen új kardántengelyt is tudnak gyártani, akár speciális gépek tengelyeit is tudják javítani. Igaz, ahhoz az általam fizetett 47 ezer forint (plusz áfa) összeg sokszorosára lesz szükség. Láttam olyan tengelyt, aminek a gatyába rázása egymilliós nagyságrendű lesz, mert a gigantikus kereszt mellett a villákat is cserélni kellett. Tegyük hozzá, ilyen szerkezettel csak keveseknek van dolguk, és nem is jellemző, hogy gyakran kellene javítani őket – de a túlterhelés még a legmasszívabb alkatrészeket is meg tudja viselni.

Egy biztos: ha bármelyik kocsim kardánja elkezd rendellenesen viselkedni, mostantól inkább szakműhelyre bízom a dolgot, ha nem kell nagy munkát csinálni rajta (mint most a csőcserét). Egy egyszerű kereszt-csere és centrírozás nem kerül annyiba, hogy érdemes legyen kockáztatni a sima működést. Csikós kanosszája óta tudjuk - az embert őrületbe tudja kergetni a kardánvibrálás.