Problem: Vibrationer i drivlinjen / drivakslen. Drivlinjegeometri forkert (forkert motor-/pinionvinkel).
Driveshaft Harmonics
Jim Clark, Hot Rod M.D. – Den proces, der kan bruges til at afhjælpe en tilstand, der kaldes drivaksel/universalledsannullering, ofte omtalt som justering af pinionvinkel.
Denne proces kan bruges til at fjerne vibrationer og for tidlig slitage forårsaget af forkert orientering og fasning af drivakslen.
Denne tilstand skyldes, at ethvert U-led, der fungerer i en vinkel, skaber en vibration. Den skaber denne vibration, fordi U-leddet krydser rundt med akslen i en cirkulær bevægelse, mens det også bevæger sig fra for til bag, mens det også bevæger sig fra for til bag. Denne vuggende frem og tilbage-bevægelse, mens den roterer, får krydset i U-leddet til at accelerere og bremse.
Hvis man kunne se dette som en rotation rundt om en urskive, hvor krydset roterer mod uret, ville det vise, at U-leddet, når det er i en vandret position (klokken 3 til 9), bevæger sig i en cirkulær bevægelse.
Når åkarmen ved klokken 3 bevæger sig mod uret mod klokken 12 og tipper mod køretøjets bagende, accelererer den.
Derpå bremses den, mens den fortsætter mod uret mod klokken 9, mens den vipper fremad igen og vender tilbage til centrum. Nu accelererer den igen, mens den fortsætter med at rotere mod uret fra klokken 9 til klokken 6 og vipper mod køretøjets forende.
Finalt fuldfører den en rotation, mens den bevæger sig mod uret fra klokken 6 til klokken 3 og bremser, mens den vender tilbage til midten.
Da U-leddet er forbundet med drivakslen og accelererer/afbremser gennem denne fulde omdrejning, accelererer og bremser drivakslen i løbet af hver omdrejning. Dette skaber det, der kaldes et excitationsmoment.
For at ophæve dette excitationsmoment skal U-leddet i den anden ende af akslen rotere i en lige stor, men modsatrettet vinkel i forhold til U-leddet i den forreste ende. Ved at anvende U-led parvis og i fase, og vinklen mellem drivakslen og udstyret i begge ender er den samme, har accelerations-/decelerationscyklusserne tendens til at ophæve hinanden.
Disse U-ledvinkler bør altid være mindst 1 grad for at undgå slid på åglejerne.
Når du bygger et chassis og placerer drivlinjekomponenterne, skal du orientere dem, så vinklen mellem en linje trukket gennem midten af transmissionen, der udgår gennem udgangsakslen (A), og en linje trukket gennem midten af drivakslen (B) er lig med, men modsat vinklen mellem en linje trukket gennem pinionakslen i bagdifferentialet (C) og den linje, der er trukket gennem midten af drivakslen (B).
Den medfølgende tegning illustrerer, hvordan de linjer, der er trukket gennem transmissions- og pinionakslen (A&C), er parallelle med hinanden, men ikke i samme plan.
U-leddriftsvinkler er generelt den mest almindelige årsag til drivlinjesvibrationer i køretøjer, der er blevet ombygget. Når man omarbejder et chassis eller installerer en ny drivaksel i et køretøj, er der grundlæggende regler, der gælder for U-leddets betjeningsvinkler, som man bør følge.
- U-leddets betjeningsvinkler i hver ende af akslen bør altid være mindst 1 grad.
Hvis du skal opnå annullering bør disse U-leddets betjeningsvinkler i hver ende af en drivaksel altid være lige store (inden for 1 grad), men modsat hinanden.
U-leddets betjeningsvinkler bør ikke være større end 3 grader. Hvis de er det, skal du sørge for, at de ikke overstiger de maksimale anbefalede vinkler. - For at opstille drivlinjen skal du fastlægge vinklerne for transmissionens udgangsaksel, bagaksens pinionaksel og drivakslen. Et godt værktøj til at måle disse vinkler er et inclinometer. De kan fås ret billigt i en lokal reservedelsforretning eller hos en værktøjsleverandør.
- Mål først vinklen på transmissionens udgangsaksel. Den skal pege nedad bagud, når køretøjet sidder i kørehøjde på en plan overflade. Mindst 1 grad og ideelt set ikke mere end 3 grader nedad.
Du kan ændre gearkassevinklen ved at indsætte eller fjerne underlagskiver under den bageste gearkasseophæng som vist på dette billede …
Det næste trin er at måle vinklen på den bageste pinionaksel. Den skal pege opad mod fronten, når køretøjet sidder i kørehøjde på en plan overflade.
Mindst 1 grad og ideelt set ikke mere end 3 grader opad. Du kan ændre vinklen på den bageste pinionaksel ved at indsætte eller fjerne kileformede underlagskiver under de bageste fjederophæng eller ved at justere længden på de kontrolarme, der placerer bagenden. Se billedet nedenfor…
Mål endelig drivakselvinklen for at bekræfte, at den er mindst 1 grad nedad fra gearkassens udgangsakselvinkel og mindst 1 grad opad fra bagaksels pinionakselvinklen. Opnåelse af disse vinkler i forhold til hinanden vil ophæve vibrationerne …
Kontrol for at se, om du har fået det korrekt:
Hvis der ikke er nogen vibrationer under normale driftsbetingelser, er vinklerne korrekte.
Hvis der er vibrationer under acceleration, skal du tilføje mere nedadgående pinionvinkelforspænding. Hvis det modsatte sker, dvs. at vibrationerne har tendens til at aftage eller forsvinde under acceleration, skal du reducere den nedadgående vinkelforspænding.
Hvis vibrationerne øges støt med drivakslens hastighed (enten ved acceleration eller deceleration), skyldes symptomet primært en ubalance i drivakslen eller yoke run-out. Nogle gange kan dette problem med udløb af akslen forbedres ved at dreje U-leddet 180 grader i bagakseldifferentialets åg.
Drivakselrelaterede vibrationer opstår normalt ved nogenlunde motorhastighed i højt gear. Vibrationer i hjul/aksel opstår normalt ved 1/3 rd motorhastighed eller drivakselhastighed på grund af differentiale gearing.