Kardanaxel

Kardanaxeln är den långa roterande del som för motorns vridmoment från den framsittande växellådan bak till slutväxeln, och den finns till för att överbrygga ett avstånd som ingen enskild kugge eller axel skulle kunna täcka. I en klassisk bakhjulsdriven eller fyrhjulsdriven konstruktion sitter motorn och växellådan långt fram medan den drivande axeln befinner sig flera meter bak, och därför krävs en robust roterande länk som binder samman de två. Utan den skulle motorns kraft inte ha någonstans att ta vägen när den väl lämnat växellådan.

Mekaniskt är kardanaxeln ett ihåligt rör i stål eller aluminium med en universalknut i vardera änden och, vid längre installationer, ett mittlager som delar den i två sektioner. Den ihåliga formen håller nere vikt och roterande tröghet samtidigt som den motstår de vridkrafter som uppstår när fullt vridmoment läggs på. Eftersom växellådan är fast monterad i karossen medan bakaxeln rör sig upp och ner med fjädringen måste axeln klara ständiga förändringar i både vinkel och längd; universalknutarna hanterar den växlande vinkeln medan en glidande splinesförsedd sektion, ofta vid växellådans utgång eller i en glidkoppling, låter axeln teleskopera när axeln rör sig.

Kardanaxelns praktiska betydelse ligger i förmågan att tillförlitligt överföra stora mängder vridmoment samtidigt som den tål denna ständiga rörelse. Den roterar dessutom i hög hastighet, ofta flera tusen varv per minut vid motorvägsfart, vilket gör noggrann balansering avgörande. En obalanserad eller sliten axel avslöjar sig genom vibrationer och ett dovt brummande som ökar med hastigheten, och en trasig universalknut ger ett tydligt klonk när drivkraften läggs på eller släpps.

Det är värt att skilja kardanaxeln från drivaxlarna, en distinktion som ofta blandas ihop. Kardanaxeln är den enda axel som löper fram och bak till differentialen, medan drivaxlarna är de kortare axlar som går i sidled från differentialen ut till varje enskilt hjul. På framhjulsdrivna bilar finns ingen längsgående kardanaxel alls, bara ett par drivaxlar, eftersom växellåda och differential är sammanbyggda i en så kallad transaxel vid sidan av motorn.

Kardanaxlar varierar avsevärt med fordonets uppbyggnad. Prestanda- och tunga tillämpningar använder ibland axlar i kolfiber för att minska trögheten, och många fyrhjulsdrivna fordon har två kardanaxlar, en till varje axel, matade via ett fördelningsväxel. Underhållet inskränker sig oftast till att hålla universalknutarna smorda där de har smörjnipplar och byta dem när glapp uppstår; tätade knutar byts helt enkelt som en enhet. Att förstå kardanaxeln tillsammans med differentialen, fördelningsväxeln och de drivknutar som används på drivaxlarna ger en komplett bild av hur vridmomentet hittar vägen från växellådan till vägbanan.