После второй переборки КПП, сразу же после первой – устранение недоделок по гарантии, появилась сильная вибрация приблизительно на 100 км/час. Подозрение сразу упало на передний кардан, в котором попутно с переборкой КПП менялась крестовина. Тест со снятием кардана подтвердил эту версию – вибрация на "заднем приводе" отсутствовала. Но на этом ничего не кончилось, а, наоборот, начались чудеса. Перепрессовка крестовины с тщательным подбором стопорных колец, шприцевание, привели только к небольшому снижению вибрации, но и только. Понятно, что на "отладку" уходил достаточный срок. Тем временем крестовина (новая! – в течение месяца!) сдохла окончательно из-за вибрации, хотя я и старался ездить в "щадящих" режимах.
Следующий шаг – замена кардана (на этот раз взял ижевский, в 2 раза дешевле "родного", так как все-таки имелись сомнения по поводу целесообразности замены) – радикально проблему не решил, вибрация осталась, хотя и стала немного меньше.
Центрирование раздатки, и так, и эдак, тоже не спасало, причем проявлялся интересный эффект – менялись как интенсивность вибрации, так и ее характер, менялся диапазон скоростей, в котором она возникала, различные признаки попеременно указывали то на карданы, то на промвал.
И что дальше ? Больше идей не было.
Наконец, один из флеймов на auto.ru напомнил про имеющуюся в "избранном" закладочку в интернете.
"Для нормальной работы кардана необходимо, чтобы разница углов между карданоми валами раздатки и мостов не превышала один градус".
Или иными словами – фланцы на концах кардана должны быть строго параллельны, иначе возникает разница угловых скоростей и, как следствие, рост ударных нагрузок на каждом обороте.
Не здесь ли собака зарыта ?
Транспортир в руки – и под машину !(?)
Альтернатива.
Сначала смотрим на рисуночек .
Можно замерить рулеткой расстояние между кромками фланцев в различных
положениях, сверху-снизу, справа-слева. Угол между плоскостями фланцев (или, что
эквивалентно, осями РК и РПМ – передний кардан) приблизительно равен:
(дельта бета)
arcsin( dL / 2R ), где
dL = d1 – d2– разница измеренных расстояний между кромками фланцев,
R– радиус фланца
Еще существенно:
из-за излома кардана невозможно натянуть рулетку между фланцами – мешает корпус.
Поэтому необходимо изготовить две совершенно одинаковые (это важно! иначе
результаты будут искажены) металлические пластинки, привинтить их на фланцы
кардана, открутив по одному из 4-х болтов крепления, и мерять расстояние между их кромками.
чем больше радиус, на котором проводятся измерения – тем выше точность.
кромки пластинок острые – опять-таки выше точность.
Изготовленные мной пластинки имеют длину около 53 мм. Суммарный диаметр фланца
с пластинками – ровно 160 мм (R=80 мм). Допустимое отклонение при угле между
плоскостями фланцевв 1 градус равно:
dL = 2R * sin(дельта бета) = 2*80* sin(1) = 2,79 мм
Вывешиваем переднее колесо, чтобы можно было вращать кардан. Домкрат (удобно
гидравлический) ставим под нижний рычаг подвески, чтобы не "скручивать кузов". Вот
теперь – можно и под машину.
 1. Регулировочные прокладки и пластинки |
 2. Пластинка на фланце раздатки |
 3. Пластинка на фланце РПМ |
К верхней кромке кардана с рулеткой не подобраться, ну и ладно. Трех замеров (слева,
справа и внизу) – более чем достаточно.
 4. Меряем слева |
 5. Меряем справа |
6. Меряем снизу
По фотографиям видно, что разница по замерам справа-слевав 6-7 мм !
В пересчете на угол это дает:
(дельта бета) = arcsin( dL / 2R ) = arcsin( 7 / 160 )
Это много или мало ? Попробуем исправить, а там будет видно.
Первое, что делаем, пробуем подвинуть КПП, чтобы компенсировать излом в горизонтальной плоскости. Ослабить крепления 3-й опоры, поддомкратить повыше, вставить косую распорку под опору КПП и потихоньку опустить кузов. За счет того, что отверстияв опоре чуть шире шпилек (о, доли миллиметра !) удалось немного компенсировать разницу, но не до конца. Остальное будем устранять прокладками под КПП и раздатку.
Забегая вперед, скажу что на все про все потребовалось почти 4 часа. В основном из-за
того, что сначала я пытался просчитать необходимые действия логически, решая в уме "задачу 8-ми гаек в трех измерениях". Но результат часто оказывался далеким от ожидаемого. Потом я просто плюнул на расчеты и стал действовать обычным перебором вариантов.
Скажем так, отпустил одну сторону РК на треть шпильки, покрутил промвал на 5-й передаче с РК в нейтрали, посмотрел что получилось. Потом еще на треть – и т.д.
Хорошо заметно, как в первый момент включения сцепления возникает характерная
кратковременная вибрация, пока опущенная и висящая на резиновой муфте раздатка центрируется и отодвигается, компенсируя новый угол.
Это пришлось повторять много раз пока были найдены необходимые зазоры между кузовом и опорой КПП, кузовом и кронштейнами РК, разные справа и слева, кстати.
Нужно заметить, что "динамическое центрирование" достаточно грубое, в том смысле, что существует множество положений РК, в котором вибрация с раздаткой в нейтрали будет отсутствовать. Поэтому можно не стесняться и оставив включенный двигатель на передаче, спуститьсяв яму и ручками подтолкнуть раздатку в нужную сторону.
И так много-много раз, пока однажды замеры не дадут приемлемого результата, а
вибрация на нейтрали будет отсутствовать.
Полностью свести расхождения в ноль мне так и не удалось, разница по трем точкам в конце-концов не превышала 2 мм. Затем необходимо заполнить зазоры нужным количеством прокладок, еще раз убедиться в отсутствии вибрации на нейтрали, сделать последние замеры и затянуть гайки.
С задним карданом это проделывать нет смысла (на "Крокодиле"), т.к. он соединен с раздаткой через промежуточный вал со ШРУСом.
Теория теорией, но пока сам не столкнешься. На ТАКОЕ я и не надеялся.
Вибрация исчезла . Ручки РК стоят как вкопанные, на скорости до 100-105 км/час –
больше пока попробовать не удалось, специально ездил на Гребной канал, а там именно
в этот день, на середине прямого участка оказалась засада ГИБДД :))). Есть небольшая
дрожь рукояток РК на скоростях 50-60 км/час. Попробуем побороться с ней как только перестанут болеть мышцы ног, а может и не стоит.
Осталось одно "НО".
Теперь РК стоит с небольшим перекосом относительно продольной оси машины.
Почему раньше не было нужды в подобном "шаманстве"?
Что произошло с моим "Крокодилом" после ремонта КПП ?
Пока не знаю.
Хэппи-энд истории с карданами.
Как говорится, лучше поздно, чем никогда. Все оказалось очень просто, и никакой мистики.
Предполагаемая причина – ослабшие гайки опор двигателя. Видимо,"дядьки в грязных
комбинезонах", когда второй раз ставили КПП, свернули все это хозяйство набок. А там много и не нужно.
Установил ровно раздатку, еще больше ослабил крепления подушек и чуть-чуть
развернул двигатель, вместе с РПМ. Небольшие зазорыв кронштейнах опор позволяют
это сделать. Контроль тот же самый, по параллельности фланцев РПМ и РК.
Видео
Вчера у нивавода из нашего города появилась запись, что ему после замены сцепления не выставили правильно раздатку, такая же проблема и у меня, ибо раздатку откручивали и обваривали ее крепления. Меня эта тема очень зацепила, а действительно, как же она выставляется? И вот при помощи тырнета я нарыл необходимую мне информацию и вот, я ее излагаю для вас, ибо тема реально полезная!
Здесь описан метод динамического центрирования (балансировки) раздатки ВАЗ-2121(3). Успех операции (т. е. устранение вибрации и шума) зависит не только от самой раздатки, но и от состояния промежуточного вала и карданов (и их крестовин), поскольку балансируется комплекс из всех перечисленных узлов. Шлицы и крестовины карданов рекомендуется тщательно проверить и прошприцевать. Не помешает также предварительно отбалансировать колеса.
Центрирование выполняется вдвоем — назовем участников "водитель" и "механик". Машина с водителем поднимается на подъемнике. Положение рычагов раздатки: блокировка выключена, передача повышенная. В КПП включается четвертая или пятая передача (см. ниже про скорость). Механик ослабляет крепление раздатки (4 гайки). Водитель разгоняется и, набрав нужную скорость, дает отмашку механику. Далее водитель поддерживает скорость до команды механика. Механик, получив сигнал, "на ходу" затягивает крепление раздатки и дает команду об окончании операции. Вот в общих чертах и все.
А тонкости процесса состоят в следующем.
1. Скорость, при которой производится центрирование, может быть различной. В одном сервисе мне рекомендовали держать 60 км/ч на четвертой передаче. Это имеет смысл, если машинка эксплуатируется только в городе. В другом — 90 км/ч на пятой передаче. Я езжу быстро, поэтому предпочитаю 100-110 км/ч на пятой.
2. Ослабление крепления раздатки должно быть минимальным, но достаточным для ее подвижности. Смысл этой тонкости в том, чтобы раздатка при центрировании находилась практически в той же горизонтальной плоскости, что и при работе.
3. Перед центрированием нужно поставить опоры раздатки так, чтобы шпильки исходно стояли в серединах овальных отверстий опор. Это возможно за счет подвижности шлицевых соединений карданов. Такая установка обеспечивает максимальную свободу для поиска раздаткой оптимального положения.
4. После набора скорости механик должен несколько раз толкнуть раздатку сбоку-спереди, сбоку-сзади, просто сбоку — чтобы облегчить ей поиск оптимума. Но только не вперед или назад. Делать это можно, например, ручкой молотка.
Совет — если центрирование делают на сервисе при вас, лучше не садиться за руль самому, а контролировать процесс снизу, т. е. быть по обозначенному в начале статьи амплуа не водителем, а механиком или просто "наблюдателем".
Естественно, совсем не обязательно наличие подъемника. Можно делать это на яме или просто ровной площадке. Самый лучший результат дает эксклюзивное центрирование — на подставках под рычагами подвески при снятых колесах. При таком центрировании карданы имеют те же углы, что и при движении машины. Разумеется, машина должна быть надежно зафиксирована, чтобы избежать неоправданного риска. Знаю случай, когда при центрировании использовались подставки из стопок кирпичей, с которых машина просто упала…
У ВАЗ-2121 перед динамическим центрированием необходимо выставить положение раздатки по высоте путем установки прокладок под опоры раздатки. Прокладки представляют собой прямоугольные пластины разной толщины. Размер их соответствует габаритам опор раздатки, а вместо отверстий — боковые вырезы, чтобы пластины можно было вставить под опоры, не снимая их со шпилек. Использование шайб вместо прокладок категорически не рекомендуется.
В промежуточном вале ВАЗ-21213 вместо кардана использован ШРУС, что позволило заводу отказаться от регулировки положения раздатки по высоте. Тем не менее, при заметной деформации днища в районе крепления КПП и/или раздатки, а также если метод динамического центрирования не дал желаемого результата, можно попробовать отрегулировать положение раздатки по высоте, а затем повторить динамическое центрирование.
Причины вибрации и как с ней бороться
Читая наш форум, часто встречаешь крик души "Помогите — вибрация". В связи с этим решил поделиться своими размышлениями по поводу борьбы с вибрацией и рассказать о том, как я ее все-таки победил.
Причины вибрации
1. Дисбаланс карданов.
Причина все-таки не самая частая. Дисбаланс у нормального кардана появляется только если его погнуть или в случае его ремонта, замены крестовины или фланца. Кроме того, дисбаланс появляется после того, как из за износа шлицевого или подшипника крестовины, а так же износа подшипника раздатки или моста, кардан смещается от оси вращения, под которую балансировался.
2. Тугое проворачивание крестовин.
Обычно нивоводы об этом не задумываются, но в случае тугого проворачивания крестовины, усилие, затрачиваемое на это проворачивание, передается на элементы подвески агрегатов, а от них на кузов. Векторы рисовать не буду, но чем туже крестовина, тем сильнее отклоняется раздатка на своих подушках. А поскольку при каждом обороте крестовина поворачивается сначала в одну, затем в другую сторону, то, соответственно, частота вибрации получается в 2 раза выше частоты вращения кардана. Признаком именно этой проблемы является гул, очень похожий на гул моста. Я например думал, что у меня скоро "загнется" РЗМ.
3. Большие углы скрещивания фланцев кардана.
В литературе написано: привод должен быть "гомокинетическим", это значит, что оба фланца должны быть друг к другу параллельны. На самом деле это в идеале. В любом случае отклонения должны быть минимальны. При правильной центровке, у Нивы получается примерно 5-7 градусов (мерил школьным транспортиром с грузом, так что точность плюс-минус лапоть). При этом угол поворота крестовины тоже не должен превышать 8 градусов (это на память, могу ошибиться, если что — поправьте).
Кинематику Нивы можно представить следующей схемой (какая получилась):
Видно, что у нас нет ни одного гомокинетического карданного вала. РПМ наклонен вперед примерно 6 градусов (угол E). РЗМ назад примерно на столько же (угол F). Двигатель и КПП назад примерно на 5 градусов (угол A). При этом остальные углы укладываются в допуск, только если РК установлена параллельно днищу кузова.
Посмотрите на рисунок. Передний кардан почти соосен хвостовику РПМ, и угол D меньше заветных 8 градусов. С задним карданом конечно не все в порядке, я не замерял углы B и C. Но могу точно сказать, что их разность равна углу F. А он, как я уже сказал, примерно 6 градусов. Я неподумавши как то попытался еще сильнее завалить РЗМ назад. Вибрация только усилилась. Посему я сделал вывод что чем меньше F, тем меньше вибрация.
Что касается ШРУСа промвала, то здесь важно, чтобы ось вторичного вала КПП и ось первичного вала РК проходили строго через его центр. Этого добиваемся центровкой раздатки.
Выводы
1. Карданы должны быть отбалансированы.
2. Крестовины должны легко проворачиваться в своих подшипниках, причем усилие должно быть одинаковым.
3. Раздатка должна быть отцентрована так, чтобы оси ее вторичных валов были параллельны днищу кузова и параллельны продольной оси автомобиля. При этом она должна быть выставлена так, чтобы ось вторичного вала КПП проходила строго через центр ШРУСа промвала.
4. Не должно быть люфтящих крестовин, шлицевых соединений и подшипников вторичных валов РК
Практические рекомендации (опыт — сын ошибок трудных)
Выбор карданов и промвала
Когда идете в магазин за карданами, не поддавайтесь на провокации. Дешевле — не всегда лучше. Признаками правильного промвала являются:
— не крашеный, а вороненый металл;
— наличие балансировочных сверлений на ШРУСе; при этом внутри этих сверлений метал голый, не закрашенный и не вороненый;
— наличие балансировочных шайб на болтах, которыми прикручена эластичная муфта;
— балансировочные шайбы и отверстия на ШРУСе расположены примерно с одной стороны (как бы друг друга компенсируют); не знаю почему, но при динамической балансировке нормально уравновешенного кардана получается именно так;
— ШРУС должен проворачиваться туго (не приработался), но равномерно;
— качество резинок.
Признаками правильного кардана являются:
— плавное и легкое проворачивание крестовин; если они тугие, то раздатка развалится раньше, чем они обкатаются;
— отсутствие люфта в шлицевом соединении: зажмите между колен и попробуйте покачать из стороны в сторону; вдоль шлицов перемещаться должно, но достаточно туго;
— наличие балансировочных пластин; очень желательно, чтобы они были наварены с разных сторон кардана; пластины приварены точечной сваркой, если обычной — это левак;
— должна быть наклейка с реквизитами производителя.
Кстати о балансировке. Если в вашем регионе негде балансировать кардан, то нет смысла его ремонтировать. Балансировка нарушается всегда!
Днище и резонанс
Не секрет, что кузов 21213 и 21214 слабее. Зачастую вибрация становится непереносимой именно из- за того, что пол начинает резонировать от вибрации карданов. Поэтому наряду с устранением причин вибрации не мешало бы и от резонанса избавиться. Есть еще один неприятный момент в этих машинах: как ни центруй раздатку, со временем центровка сбивается. Это происходит из-за деформации пола в районе ее крепления.
Вариантов два. Первый радикальный: поставить подрамник, идеально, если конструкции G8. Второй менее затратный и варварский: вырезать из металла (примерно 3 мм) две пластины такого размера, чтобы они попали одним концом под крепление траверсы КПП, а другим под подушки РК. Естественно, просверлить в них отверстия под штатные болты крепления КПП и РК. Тем самым мы делаем пол в этом районе более жестким и сдвигаем резонансную частоту в более высокую область. Мне лично помогло. К сожалению, не фотографировал, как оно выглядит, но можете посмотреть, как это сделано у 2131. У кого-то я видел там такие пластины с завода.
Подшипники
Как я отметил выше, вибрации могут быть и от люфтов подшипников. Очень слаб на эту тему задний подшипник РК, тот, который у вторичного вала. Там стоит подшипник 305 (см. документацию). К этому подшипнику очень жесткие требования по точности и по твердости метала. Я поставил вместо него 126805. Такой подшипник использовался в КПП Москвича. Сейчас вещь достаточно дефицитная. Его достоинство в том что он радиально-упорный. По установочным размерам такой же, как 305-ый. Старый подшипник у меня в идеальном состоянии, во всяком случае, магазинные подшипники гораздо хуже. Тем не менее с ним уже начал болтаться хвостовик РК.
Еще одно замечание по поводу РК. Там очень тонкие прокладки, но подшипники (те, которые со стопорными кольцами) в гнездах сидят наиболее плотно, когда прокладок нет совсем. Посему лучше прокладки удалить и воспользоваться герметиком, тогда на один источник шума станет меньше.
Центровка РК
На нашем форуме многократно описывался сей процесс различными способами, но о том, что описан в "камасутре", по- моему никто не вспоминал. Удовлетворительных результатов мне удалось добиться только им. Суть этого метода в том, чтобы обеспечить минимальный излом промвала по эластичной муфте. Итак (с моими добавлениями):
1. Прикрутить на место все карданы (это нужно, чтобы опоры раздатки прожались до рабочего состояния).
2. До отказа затянуть болты эластичной муфты. Только в этом случае у нее плоскости крепления становятся параллельными. Я убедился. Правда, если бублик делали в подворотне, то вам ничего не поможет. Не переборщите. Балансировочные шайбы могут повредиться.
3. Ослабить крепление ШРУСа к фланцу ведущего вала РК. Совсем не откручивайте. Так чтобы болталось и ладно.
4. Ослабить гайки крепления подушек РК. Можно еще ослабить гайки осей этих подушек.
5. Перемещая раздатку вперед — назад, верх — вниз, влево — вправо, добейтесь чтобы ВАЛЫ РАЗДАТКИ БЫЛИ СТРОГО ПАРАЛЛЕЛЬНЫ ПОЛУ КУЗОВА И ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ АВТОМОБИЛЯ, а фланец ведущего вала прилегал к фланцу ШРУСа с МИНИМАЛЬНЫМ ЗАЗОРОМ и при этом НЕ ЧУВСТВОВАЛОСЬ, ЧТО ОН ОТГИБАЕТ ПРОМВАЛ ОТ ОСИ КПП. То есть ШРУС должен прилегать к фланцу свободно, и они не должны друг на друга давить. Может оказаться, что понадобятся регулировочные пластины либо под траверсу КПП, либо под подушки РК.
6. После этого все затянуть.
7. Проверить результат.
