Dodge Dakota (R1). Manual - part 223

OPERATION

The axle receives power from the transmission/

transfer case through the rear propeller shaft. The
rear propeller shaft is connected to the pinion gear
which rotates the differential through the gear mesh
with the ring gear bolted to the differential case. The
engine power is transmitted to the axle shafts
through the pinion mate and side gears. The side
gears are splined to the axle shafts.

STANDARD DIFFERENTIAL

During straight-ahead driving, the differential pin-

ion gears do not rotate on the pinion mate shaft. This
occurs because input torque applied to the gears is
divided and distributed equally between the two side
gears. As a result, the pinion gears revolve with the
pinion mate shaft but do not rotate around it (Fig. 1).

When turning corners, the outside wheel must

travel a greater distance than the inside wheel to
complete a turn. The difference must be compensated
for to prevent the tires from scuffing and skidding
through turns. To accomplish this, the differential
allows the axle shafts to turn at unequal speeds (Fig.
2). In this instance, the input torque applied to the
pinion gears is not divided equally. The pinion gears
now rotate around the pinion mate shaft in opposite
directions. This allows the side gear and axle shaft
attached to the outside wheel to rotate at a faster
speed.

TRAC-LOK

T DIFFERENTIAL

This differentials clutches are engaged by two con-

current forces. The first being the preload force
exerted through Belleville spring washers within the

clutch packs. The second is the separating forces gen-
erated by the side gears as torque is applied through
the ring gear (Fig. 3).

This design provides the differential action needed

for turning corners and for driving straight ahead
during periods of unequal traction. When one wheel
looses traction, the clutch packs transfer additional
torque to the wheel having the most traction. This
differential resist wheel spin on bumpy roads and
provide more pulling power when one wheel looses
traction. Pulling power is provided continuously until
both wheels loose traction. If both wheels slip due to
unequal traction, Trac-lok™ operation is normal. In
extreme cases of differences of traction, the wheel
with the least traction may spin.

DIAGNOSIS AND TESTING - AXLE

GEAR NOISE

Axle gear noise can be caused by insufficient lubri-

cant, incorrect backlash, incorrect pinion depth, tooth
contact, worn/damaged gears, or the carrier housing
not having the proper offset and squareness.

Gear noise usually happens at a specific speed

range. The noise can also occur during a specific type
of driving condition. These conditions are accelera-
tion, deceleration, coast, or constant load.

When road testing, first warm-up the axle fluid by

driving the vehicle at least 5 miles and then acceler-
ate the vehicle to the speed range where the noise is
the greatest. Shift out-of-gear and coast through the
peak-noise range. If the noise stops or changes
greatly:

• Check for insufficient lubricant.

• Incorrect ring gear backlash.

• Gear damage.
Differential side gears and pinions can be checked

by turning the vehicle. They usually do not cause

Fig. 1 Differential Operation - Straight Ahead Driving

1 - IN STRAIGHT AHEAD DRIVING EACH WHEEL ROTATES AT
100% OF CASE SPEED
2 - PINION GEAR
3 - SIDE GEAR
4 - PINION GEARS ROTATE WITH CASE

Fig. 2 Differential Operation - On Turns

1 - PINION GEARS ROTATE ON PINION SHAFT

3a - 2

REAR AXLE - 216RBI

R1

REAR AXLE - 216RBI (Continued)

noise during straight-ahead driving when the gears
are unloaded. The side gears are loaded during vehi-
cle turns. A worn pinion shaft can also cause a snap-
ping or a knocking noise.

BEARING NOISE

The axle shaft, differential and pinion bearings can

all produce noise when worn or damaged. Bearing
noise can be either a whining, or a growling sound.

Pinion bearings have a constant-pitch noise. This

noise changes only with vehicle speed. Pinion bearing
noise will be higher pitched because it rotates at a
faster rate. Drive the vehicle and load the differen-
tial. If bearing noise occurs, the rear pinion bearing
is the source of the noise. If the bearing noise is
heard during a coast, the front pinion bearing is the
source.

Worn or damaged differential bearings usually pro-

duce a low pitch noise. Differential bearing noise is

similar to pinion bearing noise. The pitch of differen-
tial bearing noise is also constant and varies only
with vehicle speed.

Axle shaft bearings produce noise and vibration

when worn or damaged. The noise generally changes
when the bearings are loaded. Road test the vehicle.
Turn the vehicle sharply to the left and to the right.
This will load the bearings and change the noise
level. Where axle bearing damage is slight, the noise
is usually not noticeable at speeds above 30 mph.

LOW SPEED KNOCK

Low speed knock is generally caused by a worn

U-joint or by worn side–gear thrust washers. A worn
pinion shaft bore will also cause low speed knock.

VIBRATION

Vibration at the rear of the vehicle is usually

caused by a:

• Damaged drive shaft.

• Missing drive shaft balance weight(s).

• Worn or out-of-balance wheels.

• Loose wheel lug nuts.

• Worn U-joint(s).

• Loose/broken springs.

• Damaged axle shaft bearing(s).

• Loose pinion gear nut.

• Excessive pinion yoke run out.

• Bent axle shaft(s).
Check for loose or damaged front-end components

or engine/transmission mounts. These components
can contribute to what appears to be a rearend vibra-
tion. Do not overlook engine accessories, brackets
and drive belts.

NOTE: All driveline components should be exam-
ined before starting any repair.

DRIVELINE SNAP

A snap or clunk noise when the vehicle is shifted

into gear (or the clutch engaged), can be caused by:

• High engine idle speed.

• Transmission shift operation.

• Loose engine/transmission/transfer case mounts.

• Worn U-joints.

• Loose spring mounts.

• Loose pinion gear nut and yoke.

• Excessive ring gear backlash.

• Excessive side gear to case clearance.
The source of a snap or a clunk noise can be deter-

mined with the assistance of a helper. Raise the vehi-
cle on a hoist with the wheels free to rotate. Instruct
the helper to shift the transmission into gear. Listen
for the noise, a mechanics stethoscope is helpful in
isolating the source of a noise.

Fig. 3 Trac-lok

T

Limited Slip Differential

1 - CASE
2 - RING GEAR
3 - DRIVE PINION
4 - PINION GEAR
5 - MATE SHAFT
6 - CLUTCH PACK
7 - SIDE GEAR
8 - CLUTCH PACK

R1

REAR AXLE - 216RBI

3a - 3

REAR AXLE - 216RBI (Continued)

DIAGNOSTIC CHART

Condition

Possible Causes

Correction

Wheel Noise

1. Wheel loose.

1. Tighten loose nuts.

2. Faulty, brinelled wheel bearing.

2. Replace bearing.

Axle Shaft Noise

1. Misaligned axle tube.

1. Inspect axle tube alignment.
Correct as necessary.

2. Bent or sprung axle shaft.

2. Inspect and correct as necessary.

Axle Shaft Broke

1. Misaligned axle tube.

1. Replace the broken shaft after
correcting tube mis-alignment.

2 Vehicle overloaded.

2. Replace broken shaft and avoid
excessive weight on vehicle.

3. Erratic clutch operation.

3. Replace broken shaft and avoid
or correct erratic clutch operation.

4. Grabbing clutch.

4. Replace broken shaft and inspect
and repair clutch as necessary.

Differential Cracked

1. Improper adjustment of the
differential bearings.

1. Replace case and inspect gears
and bearings for further damage.
Set differential bearing pre-load
properly.

2. Excessive ring gear backlash.

2. Replace case and inspect gears
and bearings for further damage.
Set ring gear backlash properly.

3. Vehicle overloaded.

3. Replace case and inspect gears
and bearings for further damage.
Avoid excessive vehicle weight.

4. Erratic clutch operation.

4. Replace case and inspect gears
and bearings for further damage.
Avoid erratic use of clutch.

Differential Gears Scored

1. Insufficient lubrication.

1. Replace scored gears. Fill
differential with the correct fluid type
and quantity.

2. Improper grade of lubricant.

2. Replace scored gears. Fill
differential with the correct fluid type
and quantity.

3. Excessive spinning of one
wheel/tire.

3. Replace scored gears. Inspect all
gears, pinion bores, and shaft for
damage. Service as necessary.

3a - 4

REAR AXLE - 216RBI

R1

REAR AXLE - 216RBI (Continued)

Condition

Possible Causes

Correction

Loss Of Lubricant

1. Lubricant level too high.

1. Drain lubricant to the correct
level.

2. Worn axle shaft seals.

2. Replace seals.

3. Cracked differential housing.

3. Repair as necessary.

4. Worn pinion seal.

4. Replace seal.

5. Worn/scored yoke.

5. Replace yoke and seal.

6. Axle cover not properly sealed.

6. Remove, clean, and re-seal
cover.

Axle Overheating

1. Lubricant level low.

1. Fill differential to correct level.

2. Improper grade of lubricant.

2. Fill differential with the correct
fluid type and quantity.

3. Bearing pre-loads too high.

3. Re-adjust bearing pre-loads.

4. Insufficient ring gear backlash.

4. Re-adjust ring gear backlash.

Gear Teeth Broke

1. Overloading.

1. Replace gears. Examine other
gears and bearings for possible
damage.

2. Erratic clutch operation.

2. Replace gears and examine the
remaining parts for damage. Avoid
erratic clutch operation.

3. Ice-spotted pavement.

3. Replace gears and examine
remaining parts for damage.

4. Improper adjustments.

4. Replace gears and examine
remaining parts for damage. Ensure
ring gear backlash is correct.

Axle Noise

1. Insufficient lubricant.

1. Fill differential with the correct
fluid type and quantity.

2. Improper ring gear and pinion
adjustment.

2. Check ring gear and pinion
contact pattern. Adjust backlash or
pinion depth.

3. Unmatched ring gear and pinion.

3. Replace gears with a matched
ring gear and pinion.

4. Worn teeth on ring gear and/or
pinion.

4. Replace ring gear and pinion.

5. Loose pinion bearings.

5. Adjust pinion bearing pre-load.

6. Loose differential bearings.

6. Adjust differential bearing
pre-load.

7. Mis-aligned or sprung ring gear.

7. Measure ring gear run-out.
Replace components as necessary.

8. Loose differential bearing cap
bolts.

8. Inspect differential components
and replace as necessary. Ensure
that the bearing caps are torqued
tot he proper specification.

9. Housing not machined properly.

9. Replace housing.

R1

REAR AXLE - 216RBI

3a - 5

REAR AXLE - 216RBI (Continued)