Homokinetički zglob

Homokinetički zglob, u stručnoj praksi često označen kraticom CV (od engleskoga constant velocity), vrsta je spojnice koja prenosi okretni pogon kroz promjenjivi kut, a izlazno vratilo pritom drži na potpuno istoj trenutačnoj brzini vrtnje kao i ulazno. To svojstvo čini ga neophodnim na pogonskim kotačima suvremenih automobila, osobito onih s prednjim pogonom, gdje svako poluvratilo mora istodobno upravljati i gibati se gore-dolje s ovjesom, a okretni moment ipak isporučiti glatko i bez vibracija.

Problem koji homokinetički zglob rješava proizlazi iz nedostataka jednostavnijega kardanskog zgloba. Obični kardanski zglob može prenijeti pogon kroz kut, ali pritom izlazno vratilo dvaput po okretaju ubrzava i usporava, stvarajući cikličko kolebanje koje se pogoršava kako kut raste. Pri umjerenim kutovima kardanskog vratila to je podnošljivo, ali pri velikim i stalno promjenjivim kutovima upravljanoga i neovisno ovješenoga kotača izazvalo bi neprihvatljive vibracije i trošenje. Homokinetički zglob održava stalnu brzinu tako što mu je unutarnja geometrija postavljena tako da dodirne točke uvijek leže u ravnini koja raspolavlja radni kut.

Mehanički postoje dvije uobičajene izvedbe. Vanjski zglob, najbliži kotaču, obično je kuglični zglob tipa Rzeppa u kojem šest čeličnih kuglica klizi u zakrivljenim utorima unutar kuglastoga kućišta, držanih u ispravnom poravnanju kavezom; on može svladati velike kutove koje zahtijeva upravljanje. Unutarnji zglob, najbliži diferencijalu, često je tronožne izvedbe s tri valjkasta rukavca koji se mogu i zakretati i klizati, dopuštajući vratilu da se produljuje i skraćuje dok se ovjes giba. Tipično pogonsko poluvratilo zato nosi unutarnji i vanjski homokinetički zglob koji rade zajedno.

Korist za vozilo jest glatki pogon bez vibracija u cijelom rasponu gibanja upravljanja i ovjesa, što omogućuje kompaktne izvedbe s poprečno postavljenim motorom i prednjim pogonom koje danas prevladavaju na tržištu. Ista tehnologija služi straga kod mnogih neovisno ovješenih automobila sa stražnjim pogonom i pogonom na sve kotače te se pojavljuje u kardanskim vratilima gdje kutovi ili gibanje premašuju ono što kardanski zglob može obraditi bez problema.

Glavna ranjivost homokinetičkoga zgloba jest njegova zaštitna gumena ili termoplastična manžeta, koja zadržava posebnu mast i sprječava ulazak prljavštine i vode. Ako se ta manžeta razdere, mast se izbacuje van, a prljavština ulazi unutra te se zglob počinje trošiti; klasičan je znak ritmičko kliktanje ili lupkanje koje se čuje pri skretanju pod opterećenjem, što signalizira da posebno vanjski zglob popušta. Otkrije li se na vrijeme, zamjena razderane manžete i ponovno punjenje masti mogu spasiti zglob, ali zanemarena pukotina na kraju ga uništava, pa je potreban novi zglob ili cijelo poluvratilo. Homokinetički zglob tako se smješta u širi pogonski sklop uz poluvratilo, diferencijal i osovinu, tiho omogućujući svakodnevni spoj vožnje i upravljanja kroz iste kotače.