Przegub homokinetyczny (CV)

Przegub homokinetyczny, niemal zawsze oznaczany skrótem CV (od constant velocity), to rodzaj sprzęgu, który przenosi napęd obrotowy pod zmiennym kątem, utrzymując wał wyjściowy obracający się dokładnie z tą samą chwilową prędkością co wał wejściowy. Właśnie ta cecha czyni go niezbędnym w napędzanych kołach współczesnych samochodów, zwłaszcza tych z napędem na przód, gdzie każdy półwał napędowy musi jednocześnie skręcać i poruszać się w górę oraz w dół wraz z zawieszeniem, a mimo to przekazywać moment obrotowy płynnie i bez drgań.

Problem, który rozwiązuje przegub homokinetyczny, wynika z wad prostszego przegubu krzyżakowego. Zwykły przegub krzyżakowy potrafi przenieść napęd pod kątem, ale robiąc to, wał wyjściowy dwukrotnie na obrót przyspiesza i zwalnia, wywołując cykliczne wahania, które nasilają się wraz ze wzrostem kąta. Przy niewielkich kątach wału napędowego jest to akceptowalne, lecz przy dużych i nieustannie zmieniających się kątach skrętnego, niezależnie zawieszonego koła powodowałoby to niedopuszczalne drgania i zużycie. Przegub homokinetyczny utrzymuje stałą prędkość, układając swoją wewnętrzną geometrię tak, aby punkty styku zawsze leżały w płaszczyźnie połowiącej kąt pracy.

Mechanicznie spotyka się dwie powszechne konstrukcje. Przegub zewnętrzny, najbliżej koła, to zwykle przegub kulkowy typu Rzeppa, w którym sześć stalowych kulek biegnie w łukowych bieżniach wewnątrz kulistej obudowy, utrzymywanych we właściwym ustawieniu przez koszyk; potrafi on przyjąć duże kąty wymagane przez układ kierowniczy. Przegub wewnętrzny, najbliżej mechanizmu różnicowego, ma często konstrukcję trójramienną (tripod), wykorzystującą trzy czopy zakończone rolkami, które mogą zarówno obracać się, jak i przesuwać, pozwalając wałowi wydłużać się i skracać w miarę ruchów zawieszenia. Typowy napędzany półwał ma więc współpracujący ze sobą przegub wewnętrzny i zewnętrzny.

Korzyścią dla pojazdu jest płynny, pozbawiony drgań napęd w całym zakresie ruchu układu kierowniczego i zawieszenia, co umożliwia stosowanie zwartych poprzecznych jednostek napędowych i układów napędu na przód, dominujących na dzisiejszym rynku. Ta sama technologia służy z tyłu wielu samochodów z niezależnym zawieszeniem o napędzie na tył oraz na cztery koła, a także pojawia się w wałach napędowych tam, gdzie kąty lub ruchy przekraczają to, co potrafi gładko przyjąć przegub krzyżakowy.

Główną słabością przegubu homokinetycznego jest jego ochronna gumowa lub termoplastyczna osłona (tak zwana "miechówka"), która zatrzymuje specjalny smar i chroni przed brudem oraz wodą. Jeśli osłona pęknie, smar zostaje wyrzucony, a do środka dostaje się zanieczyszczenie i przegub zaczyna się zużywać; klasycznym objawem jest rytmiczne stukanie lub klekot słyszalny podczas skręcania pod obciążeniem, sygnalizujący, że zwłaszcza przegub zewnętrzny ulega uszkodzeniu. Wykryte wcześnie, wymiana rozerwanej osłony i ponowne napełnienie smarem mogą uratować przegub, lecz zaniedbane pęknięcie ostatecznie go niszczy, wymuszając montaż nowego przegubu lub całego półwału. Przegub homokinetyczny mieści się więc w szerszym układzie napędowym, obok półwału, mechanizmu różnicowego i osi, po cichu umożliwiając codzienne połączenie jazdy i skręcania przez te same koła.