Поперечні вали служать для передачі крутного моменту від диференціала на ведучі колеса. При цьому вони повинні компенсувати лінійні переміщення вузлів та забезпечувати поворот керованих коліс.

Будова поперечного валу

Поперечний приводний вал - це система, що складається із зовнішнього шарніра рівних кутових швидкостей (з боку колеса), внутрішнього шарніра рівних кутових швидкостей (з боку коробки передач) і профільного валу, що з'єднує їх. Сюди також можуть входити елементи антиблокувальної системи (кільце ABS) та демпфери.

Як правило, всі вузли не вимагають обслуговування протягом усього терміну служби.

На автомобілях із приводом на передні колеса приводні вали повинні виконувати наступні функції:

• передача крутного моменту від двигуна через коробку передач та диференціал до ведучих колес;

• компенсація зміни довжини приводного валу під час руху колеса вгору-вниз;

• компенсація зміни довжини приводного валу при повороті керованого колеса;

• синхронне обертання передніх коліс навіть при їх повороті.

Для компенсації змін довжини валу, що виникають при русі колеса вгору-вниз і при його повороті, з боку коробки передач застосовується універсальний шарнір рівних кутових швидкостей (ШРКШ). Такі шарніри мають осьову рухливість і малий кут відхилення.

Щоб автомобіль міг повертати, з боку колеса застосовується жорсткий шарнір рівних кутових швидкостей (ШРКШ). Він не має осьової рухливості та компенсує лише кут повороту колеса.

У конструкції задньопривідного автомобіля з незалежною підвіскою всіх коліс застосовуються не півосі всередині картера жорсткого заднього моста, а приводні вали, подібні до конструкції з валами передньопривідного автомобіля. У порівнянні з переднім приводом у приводних валів задніх коліс менше функцій. До них відносяться:

• передача крутного моменту від двигуна через коробку передач та диференціал до ведучих коліс;

• компенсація зміни довжини приводного валу під час руху колеса вгору-вниз.

На задньопривідних автомобілях використовуються приводні вали з двома універсальними шарнірами, оскільки задні колеса не є керованими.

При поперечному розташуванні двигуна та передньому приводі вали приводу ведучих коліс повинні бути різної довжини. Це негативно позначається на керованості та ходових якостях автомобіля. У більш довгого валу жорсткість менше, ніж у короткого, і він більше схильний до коливань, які проявляються в шумі і вібраціях.

Така відмінність у крутильній жорсткості при сильних реакціях на зміну навантаження може призводити до несподіваних рухів у рульовому управлінні.

Щоб уникнути описаних реакцій, більш довгий поперечний вал може оснащуватися точно підібраним демпфером, який збільшує момент інерції приводного валу, при цьому знижуючи резонанс згинальних коливань валу.

Інший спосіб досягти однакової роботи поперечних валів при їх різній довжині - замість використання демпфера більш довгий поперечний вал виконується порожнистим і при цьому отримує такі ж властивості, що і більш короткий вал.

Однак оснащення автомобілів поперечними валами різної довжини при швидких розгонах автомобіля та різних кутах роботи в шарнірах призводить до зниження ходових якостей.

У лівого, більш короткого поперечного валу кут нахилу більше, ніж у правого, більш довгого валу.

Праве колесо схильне до повороту всередину, тоді як ліве колесо веде назовні.

Щоб ходові якості не знижувалися, поперечні вали повинні мати однакову довжину. Цього досягають застосуванням проміжного валу - ним компенсується необхідна різниця довжини лівого та правого поперечних приводних валів.

При такій конструкції обидва поперечних валу розташовані під одним і тим же кутом. Моменти, що виникають на колесах, спрямовані протилежно один одному і взаємоліквідуються.