Cuplaj omocinetic (CV joint)

Cuplajul omocinetic, denumit aproape întotdeauna prin abrevierea CV joint, este un tip de articulație care transmite mișcarea de rotație printr-un unghi variabil, păstrând arborele de ieșire la exact aceeași viteză instantanee ca arborele de intrare. Această proprietate îl face indispensabil pe roțile motoare ale mașinilor moderne, mai ales pe cele cu tracțiune față, unde fiecare planetară trebuie să permită simultan virarea și mișcarea verticală a suspensiei, dar să livreze totuși cuplul fin și fără vibrații.

Problema pe care cuplajul omocinetic o rezolvă pornește de la limitele cuplajului cardanic simplu. O cruce cardanică obișnuită poate transmite mișcarea printr-un unghi, însă, pe măsură ce o face, arborele de ieșire accelerează și încetinește de două ori pe rotație, producând o oscilație ciclică ce se agravează odată cu creșterea unghiului. La unghiurile mici ale unui arbore cardanic acest lucru este tolerabil, dar la unghiurile mari și mereu schimbătoare ale unei roți care virează și se mișcă pe suspensie independentă, ar produce vibrații și uzură inacceptabile. Cuplajul omocinetic menține viteza constantă printr-o geometrie internă în care punctele de contact se află întotdeauna pe planul ce bisectează unghiul de lucru.

Mecanic, există două variante răspândite. Cuplajul exterior, cel mai apropiat de roată, este de regulă de tip Rzeppa, cu șase bile de oțel care rulează în canale curbe într-o carcasă sferică, menținute corect aliniate printr-o colivie; el poate prelua unghiurile mari cerute de direcție. Cuplajul interior, dinspre diferențial, este adesea de tip tripod, cu trei știfturi cu role care pot atât să pivoteze, cât și să gliseze, lăsând planetara să se lungească și să se scurteze odată cu mișcarea suspensiei. O planetară motoare obișnuită are așadar un cuplaj omocinetic interior și unul exterior, care lucrează împreună.

Beneficiul pentru autovehicul este o transmitere fină a mișcării, fără vibrații, pe întreaga cursă a direcției și a suspensiei, lucru care a făcut posibile arhitecturile compacte cu motor transversal și tracțiune față, dominante astăzi pe piață. Aceeași tehnologie servește puntea spate a multor mașini cu suspensie independentă, cu tracțiune spate sau integrală, și apare în orice arbore unde unghiurile sau cursa depășesc ceea ce o cruce cardanică poate prelua armonios.

Punctul vulnerabil al unui cuplaj omocinetic este burduful său de protecție, din cauciuc sau termoplastic, care reține unsoarea specială și împiedică pătrunderea murdăriei și a apei. Dacă acest burduf crapă, unsoarea este aruncată în exterior, iar particulele abrazive pătrund înăuntru, iar cuplajul începe să se uzeze; simptomul clasic este un clincănit sau o pocnitură ritmică, percepută la virajul cu cuplu transmis, care semnalează în special defectarea cuplajului exterior. Sesizat din timp, înlocuirea burdufului crăpat și reumplerea cu unsoare pot salva cuplajul, însă o fisură neglijată îl distruge în cele din urmă, fiind necesară o articulație nouă sau o planetară completă. Cuplajul omocinetic se așază astfel în ansamblul mai larg al transmisiei, alături de planetară, diferențial și punte, făcând posibilă, discret, combinația zilnică dintre tracțiune și direcție prin aceleași roți.