Άξονας

Ο άξονας είναι ένα από τα πιο θεμελιώδη εξαρτήματα κάθε τροχοφόρου οχήματος: το στέλεχος ή το συγκρότημα που συνδέει ένα ζεύγος τροχών κατά πλάτος του οχήματος και μεταφέρει μέρος του βάρους του στον δρόμο. Κάθε αυτοκίνητο έχει τουλάχιστον δύο γραμμές αξόνων, μία εμπρός και μία πίσω, και καθεμία πρέπει να αντέχει το στατικό φορτίο του οχήματος συν τις δυναμικές δυνάμεις από τις στροφές, τα φρεναρίσματα και τις ανωμαλίες του οδοστρώματος. Χωρίς άξονα που να συγκρατεί τους τροχούς και να παραλαμβάνει αυτά τα φορτία, τίποτα δεν θα κρατούσε τους τροχούς όρθιους, ευθυγραμμισμένους και σε σταθερό μετατρόχιο.

Οι άξονες χωρίζονται σε δύο μεγάλες λειτουργικές κατηγορίες. Ο νεκρός, δηλαδή μη κινητήριος, άξονας απλώς στηρίζει το όχημα και αφήνει τους τροχούς του να περιστρέφονται ελεύθερα, όπως ο πίσω άξονας ενός τυπικού προσθιοκίνητου χάτσμπακ. Ο κινητήριος άξονας μεταδίδει επιπλέον την ισχύ του κινητήρα στους τροχούς. Σε έναν κινητήριο άξονα η ροπή φτάνει μέσω κεντρικού άξονα μετάδοσης ή απευθείας από ένα transaxle, περνά από ένα διαφορικό που τη μοιράζει στις δύο πλευρές και παραδίδεται σε κάθε τροχό μέσω ενός ημιαξονίου. Το διαφορικό είναι απαραίτητο γιατί επιτρέπει στον εσωτερικό και στον εξωτερικό τροχό να περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες στη στροφή.

Η φυσική διάταξη του άξονα επηρεάζει αισθητά την άνεση και την οδική συμπεριφορά. Ο άκαμπτος άξονας χρησιμοποιεί ένα ενιαίο, μονοκόμματο περίβλημα που γεφυρώνει το όχημα, οπότε μια ανωμαλία στη μία πλευρά γέρνει τον απέναντι τροχό· είναι στιβαρός, φθηνός και ικανός να διατηρεί την επαφή με το έδαφος εκτός δρόμου, γι' αυτό και επιμένει σε αγροτικά, βαν και σοβαρά τετρακίνητα. Η ανεξάρτητη ανάρτηση, αντίθετα, αντικαθιστά τη δοκό με χωριστές πλήμνες και συνδέσμους, ώστε κάθε τροχός να κινείται αυτόνομα, προσφέροντας καλύτερο κράτημα, άνεση και φινέτσα στον δρόμο. Πολλά σύγχρονα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν επομένως ανεξάρτητο κινητήριο άξονα, στον οποίο απομένουν μόνο κοντά ημιαξόνια και ένα κεντρικά τοποθετημένο διαφορικό.

Ιστορικά κυριάρχησε ο άκαμπτος κινητήριος άξονας επειδή ήταν απλός και γερός, και εξακολουθεί να κυριαρχεί εκεί όπου η αντοχή και η ικανότητα φορτίου μετρούν περισσότερο από την ποιότητα κύλισης. Η στροφή προς τις ανεξάρτητες διατάξεις και τις αναρτήσεις πολλαπλών συνδέσμων υπαγορεύτηκε από τις απαιτήσεις για άνεση, χαμηλότερη μη αναρτώμενη μάζα και πιο σφιχτή οδική συμπεριφορά, και έγινε εφικτή χάρη στους ομοκινητικούς συνδέσμους, που επιτρέπουν στα ημιαξόνια να κάμπτονται και να ακολουθούν το τιμόνι. Τα βαρέα επαγγελματικά οχήματα συνεχίζουν να χρησιμοποιούν πολλαπλούς άκαμπτους άξονες, ενίοτε με έναν ανυψούμενο για εξοικονόμηση ελαστικών όταν κινούνται χωρίς φορτίο.

Στη χρήση, τα εξαρτήματα του άξονα είναι γενικά μακρόβια, όχι όμως απαλλαγμένα από συντήρηση. Τα ρουλεμάν των τροχών, οι τσιμούχες του άξονα και η βαλβολίνη του διαφορικού φθείρονται ή γερνούν, ενώ στους κινητήριους άξονες οι σύνδεσμοι των ημιαξονίων και τα προστατευτικά τους φυσούνια αποτελούν συνηθισμένα σημεία αστοχίας — και συχνή αιτία παρατηρήσεων στον περιοδικό τεχνικό έλεγχο (ΚΤΕΟ). Ο άξονας βρίσκεται στο κέντρο ενός πλέγματος συγγενών εξαρτημάτων: του διαφορικού που τον τροφοδοτεί, των ημιαξονίων και του κεντρικού άξονα μετάδοσης που του μεταφέρουν τη ροπή και της ανάρτησης που τον συγκρατεί, τα οποία συνεργάζονται για να μετατρέψουν την ισχύ του κινητήρα σε ελεγχόμενη κίνηση προς τα εμπρός.