De câte ori aud cuvântul cardan, mi se derulează în minte un filmuleț scurt: un mecanic bătrân, cu mâinile negre de vaselină, aplecat sub o mașină, cu o torță mică în mână. E o piesă despre care mulți dintre noi am auzit, dar, hai să fim sinceri, puțini știm exact ce face și de ce e așa de importantă.
Cei mai mulți, atunci când cumpără o mașină, se uită la cai putere, la consum, la spațiul din portbagaj. Rar se gândește cineva la ce se ascunde sub caroserie, la sistemul de transmisie. Și, din ce am observat eu, cardanul e fix genul ăsta de componentă.
Dar hai să o luăm ușor, ca la o șuetă. Gândește-te la mașina ta ca la un corp uman.
Motorul e, evident, inima. Roțile sunt picioarele, iar sistemul de transmisie e echivalentul coloanei vertebrale, al oaselor și al mușchilor care transmit impulsul de la creier către picioare. Ei bine, în ecuația asta, cardanul e un fel de coloană vertebrală, dar una flexibilă, adaptabilă.
O poveste despre putere, adaptare și inginerie fină
Pentru a înțelege pe deplin ce face un cardan, trebuie să ne imaginăm o situație simplă. Ai o mașină. Inima ei, motorul, e așezată undeva în față, sub capotă. Picioarele, adică roțile care o pun în mișcare, sunt, să zicem, în spate. Între cele două, există o distanță. Problema e că motorul se rotește pe o anumită axă, iar roțile se rotesc pe alta, care, de cele mai multe ori, nu e perfect aliniată.
În plus, știi și tu, când mergi cu mașina, suspensiile se comprimă și se extind. Mașina nu merge pe o linie dreaptă, rigidă. Se apleacă, se ridică, se balansează. Dacă am fi pus o bară de metal rigidă între motor și roți, mi se pare că s-ar fi rupt la primul hop, la prima denivelare serioasă.
Și exact aici intră în scenă cardanul, sau, mai tehnic spus, arborele de transmisie. Rolul lui e să preia puterea de la motor (mai precis, de la cutia de viteze, dar ajungem imediat și acolo) și s-o ducă la roțile motrice, și să facă asta indiferent de unghiul la care se află cele două capete.
Indiferent de denivelări, de curbe, de orice. E o legătură dinamică, nu una statică. Eu o văd ca pe un fel de „pod” flexibil, dar extrem de rezistent, care leagă două puncte aflate în mișcare relativă.
Nu știu exact dacă e o idee valabilă pentru toată lumea, dar construcția unui cardan mi se pare a fi un puzzle de inginerie foarte mișto. Piesa centrală e, bineînțeles, un arbore, o țeavă metalică.
Dar ce o face specială sunt articulațiile de la capete. Cel mai des, vorbim despre cruci cardanice, numite și articulații universale. Aici e, practic, inovația.
O cruce cardanică e, în esență, un ansamblu format dintr-o cruce metalică (de unde și numele) și două juguri (un fel de furci) care se prind de ea. Jugurile astea sunt atașate, unul de arborele de transmisie, celălalt de, să zicem, cutia de viteze sau diferențial.
Datorită acestei construcții, fiecare jug se poate roti independent de celălalt, permițând transmiterea mișcării chiar și atunci când axele nu sunt perfect aliniate. Oarecum similar cu încheietura ta de la cot sau de la genunchi. Se pot mișca în anumite unghiuri, dar totuși transmit forța și mișcarea. Exact așa funcționează și o cruce cardanică, dar cu o rezistență mult, mult mai mare.
Pe lângă cruci, la mașinile mai moderne sau la cele cu tracțiune față, mai găsim și articulațiile homokinetice (sau CV joints, cum le spun americanii). Astea sunt o evoluție a crucilor cardanice și sunt, de obicei, mai compacte și mai eficiente. Au marele avantaj că pot transmite o mișcare de rotație constantă, fără fluctuații de viteză unghiulară, indiferent de unghiul la care lucrează. Asta înseamnă, pentru noi, șoferii, o experiență de condus mai lină și mai puțin zgomot.
Călătoria puterii: de la motor la roată
Hai să punem totul cap la cap și să ne imaginăm ce se întâmplă într-o mașină cu tracțiune spate, un SUV clasic, de exemplu. Totul începe cu inima mașinii, adică motorul, care pornește și creează o mișcare de rotație.
Mișcarea ajunge mai departe la cutia de viteze, care are rolul de a regla „viteza” și „forța” mișcării, în funcție de treapta în care te afli. Apoi, arborele cardanic intră în joc. Un jug al primei cruci cardanice e atașat de ieșirea din cutia de viteze.
Mișcarea de rotație e transmisă de-a lungul arborelui cardanic, care, și asta mi se pare foarte interesant, nu e un simplu tub metalic; adesea, are mai multe secțiuni, unite între ele prin alte articulații, ca să preia și mai bine denivelările și să se adapteze la mișcarea caroseriei față de punte.
Mai mult, arborele în sine poate fi telescopic, adică se poate extinde și comprima pe lungime. O altă soluție de geniu, dacă mă întrebi pe mine, care preia mișcările verticale ale mașinii.
După toată această călătorie, celălalt capăt al arborelui cardanic ajunge la diferențial. Aici e o altă componentă vitală. Diferențialul preia mișcarea de rotație de la cardan și o distribuie la cele două roți din spate.
Dar rolul lui e crucial mai ales în viraje: permite roții de pe exteriorul curbei să se rotească mai repede decât cea de pe interior, prevenind astfel „țopăitul” și uzura nejustificată a anvelopelor. În final, din diferențial, mișcarea e transmisă prin arborii planetari (sau semiaxele) către roțile motrice, și gata, mașina se deplasează.
Vezi, e un lanț întreg, iar cardanul e o verigă esențială. Fără el, puterea motorului ar fi fost „blocată” undeva, n-ar fi putut ajunge la roți într-un mod eficient și sigur, mai ales la mașinile cu tracțiune integrală sau spate.
Când se întâmplă necazul? Semnele unui cardan obosit
Din păcate, nimic nu ține o veșnicie, iar cardanul nu face excepție. E o piesă care lucrează sub o presiune imensă, suportând cu stoicism forțe de torsiune, vibrații și tot felul de șocuri. Ca orice altă componentă, are nevoie de atenție.
Din ce am observat eu, unul dintre primele semne că ceva nu e în regulă e o vibrație neobișnuită. Poate fi o vibrație ușoară, pe care o simți în podea, sau o scuturătură mai accentuată, care apare de obicei la anumite viteze. Un alt semn clasic e un zgomot metalic, un „clanc” sau un „poc” la plecarea de pe loc sau la schimbarea treptelor de viteză. Asta ar putea fi un indiciu că una dintre crucile cardanice are joc, sau că a cedat rulmentul de la un jug.
Mai e și un huruit des întâlnit, care se intensifică odată cu viteza. Asta ar putea sugera o problemă la rulmentul de susținere, un element care ține cardanul în poziție, cam la mijlocul său. Dacă vaselina se usucă, dacă garniturile de etanșare cedează și intră apă sau praf, rulmentul poate ceda, iar huruitul e o consecință directă.
Și nu trebuie să uităm nici de burdufurile de protecție de la articulațiile homokinetice. Când se rup, vaselina iese afară, iar apa și mizeria intră, distrugând articulația în scurt timp. De aceea, e bine să arunci din când în când o privire sub mașină (sau, mai simplu, să rogi un mecanic să o facă) pentru a te asigura că totul e la locul lui.
De ce e vital să acționezi rapid?
Ignorarea problemelor la cardan nu e o idee bună, hai să fim clari. O mică vibrație se poate transforma într-o avarie majoră. O cruce cardanică blocată sau cu joc poate pune o presiune enormă pe cutia de viteze sau pe diferențial, iar reparația la aceste componente e, de cele mai multe ori, extrem de costisitoare.
Însă, cel mai mare pericol, mi se pare, e ca arborele cardanic să se rupă în mers. Să-ți imaginezi ce se întâmplă dacă o bucată de metal, care se rotește cu mii de turații pe minut, se desprinde sub mașină. Poate avaria serios podeaua, rezervorul de benzină, sistemul de eșapament sau alte componente vitale. E un risc inutil.
De aceea, e crucial să nu ignori semnele și să apelezi la specialiști. Sunt firme care se ocupă exclusiv cu reparatii cardane. O astfel de intervenție, făcută la timp, te poate scuti de bătăi de cap și, mai ales, de cheltuieli mult mai mari. Se verifică echilibrarea arborelui, se înlocuiesc crucile, rulmenții, se ung articulațiile.
E o muncă de finețe, care necesită unelte speciale și experiență, pentru că un cardan dezechilibrat sau asamblat incorect va vibra, va uza prematur alte piese și va crea mai multe probleme decât rezolvă.
Câteva gânduri de final
Să fim sinceri, majoritatea dintre noi nu suntem mecanici. Nu avem nici timp, nici cunoștințele necesare să ne băgăm sub mașină și să diagnosticăm fiecare huruit. Dar a înțelege principiile de bază ne ajută să fim șoferi mai responsabili și mai înțelepți.
A ști ce e un cardan și de ce e important nu e doar o curiozitate tehnică; e o informație care te poate ajuta să previi avarii serioase și să-ți menții mașina în siguranță.
În plus, e o dovadă a ingeniozității umane. Gândește-te la complexitatea asta, la un sistem care funcționează perfect, sub mașina ta, zi de zi, fără să-i acorzi prea multă atenție. Asta e, cred eu, una dintre micile bucurii ale ingineriei. Te face să apreciezi mai mult munca din spatele lucrurilor pe care le folosim zilnic.
Așa că, data viitoare când pleci cu mașina, gândește-te puțin la micul tău „pod” metalic de sub podea, care lucrează cu sârguință pentru a duce puterea motorului la roți, indiferent de denivelări sau viraje. Cred că merită un pic de respect, nu crezi?
