EL EJE CARDAN

 

Concepto e historia

Un Cardán es un componente mecánico el cual permite unir dos ejes no Co-lineales para generar el movimiento de rotación de un eje a otro. Este eje articulado se inventó en el siglo XVI lo que nos da a entender que no fue el inicio de los autos lo que generó su invención, y el causante de este extraordinario invento mecánico fue un italiano llamado Girolamo Cardano quien fue médico, astrólogo, y por supuesto matemático del renacimiento. Si tomamos el nombre de este italiano y llevamos al francés entonces nos sonaría más porque la traducción es Jerome Cardan, y aproximadamente en el 1550 salió a la luz pública su gran invento de ejes, por lo tanto, es una idea e invento mucho más antiguo de lo que hubiésemos podido pensar. La idea central y primordial de este invento no era la articulación o cruceta que permite cambiar la posición del ángulo con respecto a los puntos entre los cuales se transmite el movimiento.

Importancia del cardán en el vehículo

El cardan es uno de los componentes de la transmisión del automóvil que junto a la caja de cambios son los elementos que componen el árbol de transmisión. De este modo, en los vehículos que no montan juntas homocinéticas encontramos dos cardanes conectados a las ruedas motrices (excepto los 4x4, que cuentan con cuatro ruedas motrices).

Partes o componentes de un Cardán
Decidimos ir al grano por lo tanto las partes o componentes de un Cardan son:
.- Eje conductor
.- Pieza de acopla al eje motor
.- Pieza de acople al eje conducido
.- Dispositivo de giro libre
.- Dispositivo limitador de torque
.- Cubiertas protectoras
.- Rodamientos
.- Cadena que limita el desplazamiento
.- Orificios de lubricación
.- Crucetas
.- Horquilla
Funcionamiento
El Cardán está conectado al árbol de transmisión el cual lleva la fuerza desde el motor el cual está en la parte delantera del coche hacia las llantas traseras, esto es obviamente en los vehículos de tracción trasera. Por otro lado, las juntas del Cardán son dos piezas fundamentales que permiten el giro exacto, una de ellas es la horquilla la cual va conectada con la segunda la cual es la cruceta formada por cuatro lados que están montados sobre cojinetes encajados a presión, alojados en la horquilla y sujetos mediante bridas o copillas. De tal manera que el movimiento del eje conductor se transmite a través de la cruceta al eje conducido, lo cual permite diferencias angulares de hasta 25 grados.
Como cuidar el Cardán
No arranque el auto bruscamente con las ruedas cruzadas, esto puede hasta romper el cuerpo del cardan. Tampoco en cada semáforo o parada arranque le vehículo cuarto de milla porque obviamente esos golpes dañan el cardan. Mantenga las crucetas engrasadas. Limpie de manera frecuente los guardapolvos y use la grasa con generosidad.
Objetivo
En las maquinarias es común la necesidad de transmitir un movimiento de rotación entre dos ejes que cuyas direcciones forman un ángulo entre sí, y que por lo regular no mantienen posiciones estables (vibraciones, desplazamiento, giro, etc.). En estos casos se utiliza un cardán, que es un mecanismo con articulaciones que permiten absorber los pequeños desplazamientos, así como obviar la no coincidencia de los ángulos del eje motor y el eje conducido. Los cardanes son muy usados en los tractores para suministrar movimiento a los implementos, así como para trasmitir movimiento de una pieza a otra en un implemento o una maquina cualquiera.
Ejes de entrada y salida de potencia
Eje motor. Es el que suministra la potencia rotativa proveniente de un motor. En los tractores y máquinas autopropulsadas se le denomina generalmente árbol de toma de fuerza (atf) y es generalmente estriado para facilitar el acoplamiento del cardán.
Eje conducido. Es el que recibe la potencia rotativa transmitida por el cardán. También se le denomina árbol de entrada de fuerza
Principio de funcionamiento
El mecanismo que permite que un cardán funcione es una disposición de dos piezas (horquillas) con posibilidades de asumir cualquier ángulo, generalmente variable, entre sus ejes respectivos. Ello se logra mediante otra pieza (cruceta) que mantiene la unión entre las horquillas.
Cruceta. Pieza en forma de cruz que une las dos horquillas.
Horquilla. Pieza en forma de C en cuyas puntas se articulan dos puntas de la cruceta. En cada extremo de los ejes del cardán hay una horquilla y también las hay en las piezas que conectan con el eje motor (árbol de toma de fuerza) y en el eje conducido (árbol de entrada de fuerza).
DISPOSITIVO DE EJE DE ACCIONAMIENTO
Los siguientes elementos están incluidos en el mecanismo cardán
1-El eje central: Está hecho de tubo de acero hueco. El vacío es necesario para facilitar la construcción. En un lado de la tubería hay ranuras internas o externas. Se requieren para instalar una horquilla deslizante. La horquilla de bisagra está soldada al otro lado de la tubería
2-El eje intermedio: En las modificaciones multiseccionales del cardán, se utilizan uno o más de estos elementos. Se instalan en automóviles con tracción trasera para eliminar la vibración que ocurre cuando una tubería larga gira a altas velocidades. En ambos lados se fijan tenedores fijos de bisagras en ellos. En los autos deportivos, se instalan árboles de transmisión de una sección.
3-El travesaño: Este es un elemento de la bisagra con puntas, dentro del cual se encuentra un rodamiento de agujas. La parte se instala a los ojos de las horquillas. Transfiere la rotación de la horquilla de accionamiento a la impulsada. Además, proporcionan una rotación sin obstáculos de dos ejes, cuyo ángulo no supera los 20 grados. En el caso de una diferencia mayor, se instala otra sección intermedia.
4-Rodamiento externo: Se monta en un montaje de sección adicional. Esta parte fija y estabiliza la rotación del contraeje. El número de estos rodamientos es idéntico al número de secciones intermedias
5-Horquilla deslizante: Se inserta en el eje central. Cuando el automóvil se mueve, la distancia entre el puente y la caja de cambios cambia constantemente debido a los amortiguadores. La horquilla deslizante está equipada con ranuras. Dependiendo de la modificación, se inserta en el eje central (las ranuras correspondientes se hacen dentro de él) o se desgasta en la parte superior de la tubería. Se necesitan ranuras y ranuras para que la tubería gire la bisagra.
6-Horquillas de bisagra: Conectan el eje central al intermedio. El tapón de la brida tiene una forma similar, solo que se instala en el lugar de fijación de todo el mecanismo en la parte delantera de la caja de cambios y en la parte trasera de la caja de cambios del eje.
7-Acoplamiento flexible: Esta parte suaviza el impacto de la junta universal cuando se desplaza mientras se conduce. Se instala entre la brida del eje de salida de la caja y la brida del obturador del eje central del cardán.
¿QUÉ FUNCIÓN REALIZA?
El objetivo principal de este mecanismo es la transmisión de movimientos de rotación en ejes ubicados en diferentes planos. La caja de cambios se encuentra más alta que el eje trasero del automóvil. Si instala una viga recta, debido al desplazamiento de los ejes, se rompe o rompe los nodos de la caja y el puente.
TIPOS DE LÍNEAS MOTRICES
Básicamente, la mayoría de los automovilistas asocian el concepto de transmisión cardán con el funcionamiento de la transmisión de tracción trasera. De hecho, se usa no solo en este nodo automático. La dirección y algunos otros mecanismos que se conectan con los vecinos en diferentes ángulos funcionan por un principio similar.
Hay 4 tipos de engranajes:
1-asincrónico
2-síncrono
3-mitad flexible
4-semi-cardan duro
COMPROBACIÓN DEL ESTADO DEL EJE DE LA HÉLICE
Verifique el cardán en los siguientes casos:
1-durante la aceleración, aparece ruido adicional;
2-apareció una fuga de aceite cerca del punto de control;
3-golpear al cambiar de marcha;
4-a velocidad, se transmite una mayor vibración al cuerpo.
SERVICIO DE EJE DE HÉLICE
De acuerdo con las recomendaciones de los fabricantes, el cardan se repara después de 5 mil kilómetros. En este caso, es necesario verificar el acoplamiento elástico y las piezas transversales. Si es necesario, las piezas de desgaste se reemplazan por otras nuevas. Las correderas de la horquilla deslizante están lubricadas.
MAL FUNCIONAMIENTO DEL EJE CARDÁN
Dado que este mecanismo está en constante movimiento y experimenta grandes cargas, a menudo se encuentran fallas en el funcionamiento. Aquí están los más comunes.
 
1-El aceite apareció en el eje del cardán
2-Los golpes durante las cargas del cardán son causados ​​por el juego en las articulaciones.
3-Chirría cuando presiona el pedal del acelerador. Verifique las articulaciones
4-El mal funcionamiento del eje de transmisión más común es la vibración. Pero antes de proceder con la reparación del mecanismo, primero debe verificar el chasis.
Estas son las razones por las cuales puede ocurrir vibración en la junta universal:
-mal funcionamiento de los anillos de equilibrio (corrosión o rotura)
-destrucción de cruces
-daño al eje central o intermedio (la deformación de la tubería conduce a un desequilibrio del mecanismo)
-componentes incorrectamente ensamblados del mecanismo
 
5-Sonando en la tubería. Detrás de la conexión estriada dentro del tubo hay una cubierta que evita que la grasa ingrese al eje
6-Sonajero cuando se engrana el engranaje
7-El sonido del cardan puede aparecer debido a una falla en el montaje del reflector de lodo (si lo hay).
DESMONTAJE E INSTALACIÓN DEL EJE DE LA HÉLICE
Si es necesario reemplazar el mecanismo cardán o reparar su ensamblaje, será necesario retirarlo. El procedimiento se lleva a cabo en la siguiente secuencia:
-desenroscar los pernos de montaje del eje trasero y las bridas del eje de la hélice
-el eje se cae
-los pernos del acoplamiento de goma están desenroscados;
-el cardán se aleja del puesto de control;
-El soporte colgante está desenroscado.

El cardán en el automóvil es un mecanismo bastante resistente, pero también necesita mantenimiento periódico. El conductor debe estar atento a la aparición de sonidos y vibraciones extraños. Ignorar estos problemas romperá importantes elementos de transmisión.