Ο άξονας µετάδοσης κίνησης, γνωστός και ως ηµιαξόνιο ή µπιλιοφόρος, είναι ένα µέρος/εξάρτηµα του συστήµατος µετάδοσης κίνησης που χρησιµοποιείται κυρίως σε αυτοκίνητα µε κίνηση στους εµπρόσθιους τροχούς ή σε τετρακίνητα µε ανεξάρτητη ανάρτηση

Επειδή θεωρείται άξονας, ο εντοπισµός του είναι εύκολος, αρκεί να µπει κάποιος κάτω από το αυτοκίνητο και στη συνέχεια να κοιτάξει τον κεντρικό άξονα που συνδέει τον τροχό του αυτοκινήτου µε το κιβώτιο ταχυτήτων. Αυτό το εξάρτηµα είναι γνωστό ως άξονας µετάδοσης κίνησης ή ηµιαξόνιο ή µπιλιοφόρος.

Ποια είναι λοιπόν η λειτουργία αυτού του κινητήριου άξονα στο αυτοκίνητο; Παρακάτω υπάρχουν πληροφορίες σχετικά µε τις 3 λειτουργίες του άξονα µετάδοσης κίνησης σε ένα αυτοκίνητο.
1. Μεταφορά ροπής και ταχύτητας από το κιβώτιο ταχυτήτων στους τροχούς
Η κύρια λειτουργία του άξονα µετάδοσης κίνησης είναι, να συνεχίσει την προώθηση της περιστροφικής ισχύος του κιβωτίου ταχυτήτων στην περιστροφή των τροχών. Ο κινητήριος άξονας θα µεταφέρει την ισχύ και την ταχύτητα περιστροφής που έχει µεταδοθεί στο κιβώτιο ταχυτήτων. Με δυο λόγια, ο κινητήριος άξονας, συνδέει το κιβώτιο ταχυτήτων µε τους τροχούς.

Δεδοµένου ότι τα φορτία περιστροφής και τα κρουστικά φορτία είναι ακραία, λόγω του βάρους του οχήµατος και του κιβωτίου ταχυτήτων, αυτοί οι κινητήριοι άξονες, πρέπει να είναι κατασκευασµένοι από ισχυρό υλικό και να µπορούν να αντέχουν σε τέτοιους έντονους κραδασµούς και στροφές.

Γενικά, ο άξονας µετάδοσης κίνησης κατασκευάζεται από µια συµπαγή και εξαιρετικά ανθεκτική χαλύβδινη ράβδο, µε κάθε άκρο να χρησιµοποιεί µια σφαιρική άρθρωση, η οποία είναι επίσης ανθεκτική. Ο σφαιρικός σύνδεσµος που χρησιµοποιείται περιλαµβάνεται στην κατηγορία Constant Velocity Joint -Σύνδεσµος Σταθερής Περιστροφικής Ταχύτητας (CV), η οποία χωρίζεται περαιτέρω σε διάφορους τύπους.

Για το εξωτερικό που συνδέεται µε τους τροχούς, χρησιµοποιείται γενικά ένας τύπος άρθρωσης Birfield/Rzeppa, ενώ για το εσωτερικό που συνδέεται µε το κιβώτιο ταχυτήτων, χρησιµοποιείται γενικά ένας τύπος Συνδέσµου Τριπόδου (Tripod Joint).

2. Ευκαµψία και ευελιξία στους τροχούς για την κίνηση τους σε διάφορες γωνίες στροφής
Σε αντίθεση µε τα ηµιαξόνια, τα οποία είναι άκαµπτα και χρησιµοποιούνται ευρέως στα οπισθοκίνητα αυτοκίνητα, στα προσθιοκίνητα αυτοκίνητα µπορούν να παρέχουν την ευκαµψία και ευελιξία των τροχών να κινούνται σε διάφορες γωνίες στροφής. Ναι, ο άξονας µετάδοσης κίνησης έχει υψηλό βαθµό ευκαµψίας και ευελιξίας, είτε στρέφεται, είτε όταν η ανάρτηση κινείται πάνω-κάτω, όπως κατά την κίνηση σε ανώµαλο δρόµο.

Όταν ο τροχός στρίβει, η εσωτερική άρθρωση του άξονα µετάδοσης κίνησης θα ολισθαίνει ελαφρώς προς τα έξω, για να εξισορροπήσει τη στροφή του τροχού. Παροµοίως, όταν ο τροχός κινείται προς τα πάνω ή προς τα κάτω, αυτός ο κινητήριος άξονας παρέχει ελευθερία κινήσεων, αλλά µπορεί να περιστρέφει ακόµα το σηµείο σύνδεσης του άξονα του τροχού.

Αυτό συµβαίνει επειδή το κάθε άκρο του άξονα µετάδοσης κίνησης συνδέεται µε τον τροχό και το κιβώτιο ταχυτήτων χρησιµοποιώντας έναν σύνδεσµο σταθερής ταχύτητας (CV Joint), ο οποίος µπορεί να παρέχει ελεύθερη κίνηση σε αρκετά µεγάλη γωνία, συµπεριλαµβανοµένης µιας εκ των οποίων µετατοπίζεται για να επεκτείνει τον βραχίονα του άξονα µετάδοσης κίνησης, αρκετά εκατοστά.

3. Ως θέση τοποθέτησης του δακτυλίου πολικού τροχού ABS
Μια άλλη λειτουργία του άξονα µετάδοσης κίνησης είναι η τοποθέτηση του δακτυλίου πολικού τροχού για το σύστηµα αντιακινητοποίησης των φρένων (ABS). Στο σύστηµα αντιακινητοποίησης φρένων, ο αισθητήρας ABS θα διαβάζει την ταχύτητα περιστροφής κάθε τροχού µέσω του αισθητήρα ABS, ο οποίος λειτουργεί σε συνδυασµό µε τον δακτύλιο πολικού τροχού.

Ο δακτύλιος πολικού τροχού είναι ένας οδοντωτός δακτύλιος στο εξάρτηµα ABS, ο οποίος λειτουργεί για να παρέχει σήµατα εισόδου στον αισθητήρα ABS σχετικά µε την ταχύτητα του τροχού. Ο δακτύλιος πολικού τροχού εγκαθίσταται γενικά στην άρθρωση του άξονα µετάδοσης κίνησης που βρίσκεται κοντά στον τροχό του αυτοκινήτου.

Έτσι, εάν ένα αυτοκίνητό είναι εξοπλισµένο µε ABS, τότε κατά την αντικατάσταση του συνδέσµου του άξονα µετάδοσης κίνησης, πρέπει να δώσουµε προσοχή στο εξάρτηµα αντικατάστασης, για να δούµε αν είναι εξοπλισµένο µε δακτύλιο πολικού τροχού ή όχι. Και αυτό γιατί αν το αντικαταστήσουµε λανθασµένα, µπορεί να προκαλέσει την ενεργοποίηση της λυχνίας ABS στο όργανο του ταµπλό.

Ανεπτυγµένη άποψη του συνδέσµου σταθερής ταχύτητας µε όλα τα εξαρτήµατα
Εξωτερικός δακτύλιος: Η πλευρά του εξωτερικού δακτυλίου είναι ένας γωνιακός σύνδεσµος, όπου πραγµατοποιείται η γωνιακή κίνηση του άξονα κατά την κίνηση του τιµονιού του τροχού. Η συναρµολόγηση του κλωβού, του εσωτερικού δακτυλίου και των σφαιρών µαζί µε τον εξωτερικό δακτύλιο, βοηθά στη γωνιακή κίνηση. Ο εξωτερικός δακτύλιος έχει την αρσενική οδόντωση στη µία πλευρά, όπου συνδέεται µε τη θηλυκή οδόντωση του τροχού του αυτοκινήτου.

Κλωβός: Αυτός συγκρατεί µαζί όλα τα εξαρτήµατα, όπως ο εσωτερικός δακτύλιος και οι σφαίρες και έχει έξι θήκες (σε γενικές γραµµές) που συγκρατούν όλες τις σφαίρες µαζί µε τον εσωτερικό δακτύλιο. Ο κλωβός είναι το πιο «αδύναµο» στοιχείο ολόκληρου του συγκροτήµατος, καθώς είναι κατασκευασµένος από υλικό µε λεπτή διατοµή. Γενικά, σε περίπτωση µεγάλου κρουστικού φορτίου στον κινητήριο άξονα, ο κλωβός είναι επίσης επιρρεπής σε Διατµητική Αστοχία.

Εσωτερικός δακτύλιος: Πρόκειται για είναι ένα εξάρτηµα ειδικής µορφής που έχει έξι καµπύλους αύλακες (γενικά) µέσα στους οποίους κινούνται οι σφαίρες κατά τη γωνιακή κίνηση του άξονα. Στο άνοιγµα, ο εσωτερικός κλωβός έχει τις θηλυκές οδοντώσεις οι οποίες συνδέονται µε τον άξονα κίνησης των αρσενικών οδοντώσεων.

Σφαίρες (µπίλιες): Οι σφαίρες συνδέουν τον εσωτερικό δακτύλιο και τον κλωβό µεταξύ τους για τη µετάδοση της ροπής. Κατά τη γωνιακή κίνηση του άξονα, οι σφαίρες κινούνται στην µορφή διαδροµής καµπυλότητας στην επιφάνεια του εσωτερικού δακτυλίου (Inner Race).

Άρθρωση Καµπάνας: Η συναρµολόγηση του εξωτερικού δακτυλίου, του εσωτερικού δακτυλίου, της σφαίρας και του κλωβού είναι γνωστή ως άρθρωση καµπάνας.

Άξονας ή άξονας κίνησης: Είναι το στοιχείο σύνδεσης µεταξύ των διαφόρων τµηµάτων της άρθρωσης CV, όπως ο άξονας µετάδοσης κίνησης µεταξύ άρθρωσης καµπάνας και της άρθρωσης τριπόδου.

Κύλινδρος µορφής Κυπέλου: Η πλευρά του «κυπέλου» είναι ένας σταθερός σύνδεσµος που συνδέεται µε το διαφορικό του κινητήρα µέσω των οδοντώσεων, ο οποίος επιτρέπει την εµβολική κίνηση (µπρος-πίσω), ενώ ταυτόχρονα υπάρχει γωνιακή κίνηση του άξονα, στην πλευρά του εξωτερικού κλωβού. Το «κύπελο» διαθέτει 3 γραµµικές τροχιές στην εσωτερική πλευρά, ενώ τρίποδας κινείται πάνω σε αυτήν την τροχιά κατά τη γωνιακή κίνηση του άξονα.

Τρίποδο: Είναι αστεροειδής ζυγός τριών σηµείων, που βοηθά στην εµβολική κίνηση στο εσωτερικό της γραµµικής τροχιάς του κυλίνδρου διατοµής κυπέλου. Το τρίποδο έχει 3 κυλίνδρους (µε ρουλεµάν βελόνας) στις άκρες του αστεροειδούς ζυγού που περιστρέφονται πάνω στην τροχιά σε σχήµα κυπέλλου στο εσωτερικό του κυπέλου για να διευκολύνουν την κίνηση βύθισης. Το τρίποδο διαθέτει θηλυκές οδοντώσεις µε τις οποίες συνδέεται µε τον άξονα κίνησης.

Άρθρωση Τριπόδου: Είναι η συναρµολόγηση ενός κυπέλου και ενός τρίποδου. Μια τυπική άρθρωση τρίποδου έχει έως και 50 mm διαδροµή βύθισης και 26 µοίρες γωνιακής άρθρωσης. Η άρθρωση τρίποδου δεν έχει τόσο µεγάλο γωνιακό εύρος όσο πολλοί από τους άλλους τύπους άρθρωσης, αλλά τείνει να είναι µικρότερου κόστους και πιο αποτελεσµατική.

Κάλυµµα (Φούσκα) άρθρωσης: Πρόκειται για ένα ελαστικό υλικό, που µοιάζει µε σφαιρικές ραβδώσεις και προστατεύει την άρθρωση CV από όλα τα γνωστά στοιχεία που µπορούν να τη βλάψουν (σκόνη, άµµος, ρινίσµατα, λάσπη ή άλλα σωµατίδια του δρόµου). Χρησιµοποιείται επίσης ως προστατευτικό περίβληµα (κάλυµµα- φούσκα) που διατηρεί το γράσο (δισουλφίδιο του µολυβδαινίου) λίπανσης του συνδέσµου CV σε επαφή µε τον ίδιο τον σύνδεσµο.

Με ένα κάλυµµα (φούσκα) άρθρωσης CV να καταστρέφεται, να σκίζεται ή να βρίσκεται σε κακή κατάσταση, ο σύνδεσµος γίνεται τότε ευάλωτος στην άµµο, τη βρωµιά, τις πέτρες και το νερό, που µπορούν να φθείρουν γρήγορα τα εξαρτήµατα του συνδέσµου, µε αποτέλεσµα την πλήρη αντικατάσταση του συγκροτήµατος του άξονα. Έτσι, αυτά τα καλύµµατα (φούσκες) άρθρωσης είναι κατασκευασµένα από ειδικά ελαστικά ανθεκτικά στη φθορά, όπως το νεοπρένιο, που µπορούν να αντέξουν σε σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως οι δονήσεις, οι διακυµάνσεις της θερµοκρασίας, η καταπόνηση λόγω της κίνησης των εξαρτηµάτων στο εσωτερικό τους και άλλα.

Βοηθητικά εξαρτήµατα (Accessories): Υπάρχουν ορισµένα άλλα εξαρτήµατα στις αρθρώσεις CV, όπως δακτύλιοι, σφιγκτήρες, κοχλίες κ.ά. για να διατηρούν τα εξαρτήµατα το κάλυµµα (φούσκα) άρθρωσης κ.λπ. στη θέση τους.

του Νίκου Σκόρδου

Επόμενο άρθρο «Επισκευή και συντήρηση»