Wał napędowy – to musisz o nim wiedzieć, żeby nie zawalić sprawy

Posiadacze samochodów spalinowych z napędem na przednią oś nie mają go w swoich wehikułach. Ci, którzy mają napęd na tył lub na więcej niż jedną oś, zwykle taki element mają co najmniej jeden. Chodzi o wał napędowy.

Ponieważ do chwili obecnej nadal nie ogarnięto żadnego sposobu na przekazywanie napędu przy pomocy magii, to w samochodach o napędzie spalinowym – ale i w niektórych (fakt, że stosunkowo nielicznych) autach elektrycznych – mamy do czynienia z wałami napędowymi. O ile nie mówimy o napędzie wyłącznie na przednią oś, ma się rozumieć – i o ile zapomnieliśmy o Dymaxionie z silnikiem z tyłu i z napędem na przednią oś.

Wał napędowy jest elementem prostym, ale w wielu przypadkach niezbędnym

Jeśli samochód nie jest nowoczesnym modelem elektrycznym z silnikiem przy danej osi czy wręcz przy każdym kole napędzanym, to napęd z silnika i ze skrzyni biegów trzeba jakoś przesłać – prosto do dyferencjału czy skrzyni rozdzielczej, zależnie od przypadku. I tu właśnie stosuje się wały napędowe.

W rozumieniu wielu osób wał napędowy jest po prostu zwykłą rurą. Istotnie, rura jest główną częścią wału (stanowi jego korpus), ale nie jedyną. I sama w sobie też jest odrobinę ciekawsza niż wynikałoby to z ewentualnych przypuszczeń. Ej, ale spokojnie z tą ekscytacją – serio odrobinę.

Pierwsza kwestia to materiał – wał napędowy wcale nie musi być stalowy. Tam, gdzie wymagana jest np. niższa masa, stosuje się też wały z materiałów kompozytowych, w tym takich zbrojonych włóknem węglowym.

Jednak nawet jeśli mówimy o rurze stalowej, to warto nadmienić, że stosuje się do tego celu rury bezszwowe, czyli takie, które w procesie produkcyjnym nie wymagają łączenia materiału przy pomocy np. spawania czy zgrzewania. Co do zasady rury bez szwu nie są jakimś odkryciem na miarę nowej planety w Układzie Słonecznym, ale można wspomnieć, że taki a nie inny sposób wytwarzania stosuje się, by na całym swym obwodzie zachowywały identyczne właściwości.

No dobrze, więc mamy rurę. Co jeszcze jest potrzebne?

Kilka elementów. Najbardziej oczywistym są złącza kołnierzowe, bo jakoś trzeba przecież wał napędowy podłączyć zarówno do mostu czy skrzyni.

Kolejna rzecz to przeguby krzyżakowe, zwane także przegubami Cardana. Pozwalają one na łączenie wałem elementów, które np. znajdują się na różnych wysokościach, a na dodatek umieszczone są pod takimi kątami, że prostą rurą by się sprawy nie załatwiło.

Spotyka się także (nie w każdym wale) przesuwne połączenie wielowypustowe, które umożliwia zmianę długości wału w pewnym zakresie. Dzięki zastosowaniu przegubów Cardana i połączeń wielowypustowych wał może pracować pomimo zmiany ugięcia zawieszenia.

Typowy wał stosowany w motoryzacji ma jeden lub dwa korpusy (połączone przegubem krzyżakowym), ale jeśli samochód wyposażono w napęd obu osi, w niektórych rozwiązaniach tego typu wały są dwa, a nawet trzy – jak choćby w Suzuki Jimny, w którym takie rozwiązanie jest wymuszone przez oddalenie skrzyni rozdzielczej od skrzyni biegów. Pierwszy wał napędowy znajduje się więc pomiędzy skrzynią biegów a skrzynią rozdzielczą, drugi pomiędzy skrzynią rozdzielczą a tylnym mostem, a trzeci – pomiędzy skrzynią rozdzielczą a przednim mostem.

Czy wał napędowy może ulec awarii?

Tak, może. Zwykle da się to rozpoznać po odgłosach stukania dobiegających od strony podwozia czy też po wibracjach układu napędowego – szczególnie podczas przyspieszania. Poza tym może się też po prostu wygiąć korpus (rura).

Czy w razie uszkodzenia wał napędowy trzeba wymienić?

Nie, nie zawsze jest taka konieczność – wały napędowe w wielu przypadkach można zregenerować, przy czym pod tym hasłem rozumiemy też przykładowo wymianę korpusu. Ceny zależą od zakresu usług i od stopnia skomplikowania samego wału – przykładowo wyważenie wału czteroczęściowego będzie mniej więcej dwukrotnie droższe od wyważenia wału jednoczęściowego (ok. 300 zł w przypadku czteroczęściowego).

Generalnie regeneracja zwykle będzie kosztować kilkaset złotych – mniej więcej od 300 do 800 zł. Dla porównania, ceny nowych wałów też w niektórych przypadkach startują od kilkuset złotych, ale droższe stalowe potrafią kosztować 6 i więcej tysięcy, a kompozytowe elementy do aut sportowych – jeszcze znacznie więcej. Na szczęście wały napędowe nie należą do elementów eksploatacyjnych i nie wymagają okresowej wymiany, ale wymagają okresowej obsługi  – sprawdzenia stanu przegubów, podpór itd.

Jeśli się tym nie zajmiesz to nie zdziw się, jeśli wał napędowy odmówi kiedyś współpracy.

Zdjęcie główne: Kudrin Ilia, Shutterstock.com