Карданен вал

Карданният вал е дългият въртящ се елемент, който пренася въртящия момент от скоростната кутия в предната част на автомобила до главното предаване отзад, и съществува, за да преодолее разстояние, което никое отделно зъбно колело или вал не би могло да покрие самостоятелно. При класическата схема със задно или с предаване на четирите колела двигателят и скоростната кутия са разположени доста напред, докато задвижваният мост стои на около метър и нещо назад, затова е нужна здрава въртяща се връзка между двете. Без нея мощността, която двигателят произвежда, просто няма накъде да отиде, след като напусне трансмисията.

От механична гледна точка карданният вал представлява куха тръба от стомана или алуминий, снабдена с кръстат шарнир в двата края, а при по-дългите конструкции и с лагер по средата, който го разделя на две части. Кухата форма ограничава теглото и инерцията при въртене, като същевременно издържа на усукването, което се появява при подаване на пълния въртящ момент. Тъй като скоростната кутия е захваната неподвижно за каросерията, а задният мост се движи нагоре-надолу заедно с окачването, валът трябва непрекъснато да компенсира промените и в ъгъла, и в дължината; кръстатите шарнири поемат промяната на ъгъла, а плъзгащо шлицово съединение, често в изхода на скоростната кутия или в подвижна вилка, позволява на вала да се скъсява и удължава телескопично при движение на моста.

Практическото значение на карданния вал се крие в способността му да предава надеждно голям въртящ момент, понасяйки това постоянно движение. Освен това той се върти с висока честота, нерядко няколко хиляди оборота в минута при магистрална скорост, което прави прецизното балансиране задължително. Небалансиран или износен вал се издава с вибрации и дълбоко бучене, което се усилва със скоростта, а повреден кръстат шарнир издава характерно тропане при подаване или отпускане на тягата.

Важно е карданният вал да се разграничава от полуоските – момент, който често се бърка. Карданният вал е единственият надлъжен вал, който води от трансмисията към диференциала, докато полуоските са по-късите валове, които тръгват напречно от диференциала към всяко отделно колело. При автомобилите с предно предаване изобщо няма надлъжен карданен вал, а само чифт полуоски, тъй като скоростната кутия и диференциалът са обединени в трансаксел до двигателя.

Карданните валове се различават значително според компоновката на автомобила. При спортните и натоварените приложения понякога се използват валове от карбон, за да се намали инерцията, а много автомобили с предаване на четирите колела разполагат с два надлъжни вала – по един към всеки мост, захранвани от раздаточна кутия. Поддръжката обикновено се свежда до смазване на кръстатите шарнири там, където имат гресьорки, и подмяната им при поява на луфт; запечатаните шарнири просто се сменят като цял възел. Разбирането на карданния вал заедно с диференциала, раздаточната кутия и хомокинетичните шарнири на полуоските дава пълна представа как въртящият момент намира пътя си от скоростната кутия до пътя.