Sklop prednje glavčine je kompletna rotirajuća jedinica u središtu svakog prednjeg kotača koja montira kotač na zglob upravljača vozila, podržava težinu vozila u tom kutu i omogućuje kotaču da se slobodno okreće oko fiksne osi dok istovremeno dopušta cijelom sklopu da se okreće lijevo i desno radi upravljanja. Na modernim vozilima, sklop glavčine prednjeg kotača gotovo je uvijek zatvorena, jedinstvena komponenta — jedinica pričvršćena jednim vijkom koja kombinira ležaj kotača, prirubnicu glavčine na kojoj su ugrađeni vijci kotača i integrirani ABS tonski prsten, sve unaprijed sastavljeno i podmazano kako bi se eliminirala potreba za servisiranjem samog ležaja na terenu. Kada se ležaj iznutra istroši, cijela prednja glavčina i sklop ležaja zamjenjuju se kao jedan dio.
Ono što prednju glavčinu čini mehanički zahtjevnijom od stražnje je kombinacija sila s kojom se mora nositi istovremeno. Uz podupiranje okomitog opterećenja od težine vozila i horizontalnog aksijalnog opterećenja od skretanja, sklop ležaja prednje glavčine također mora prihvatiti stožer upravljača — što znači da stalno radi pod različitim kutovima u odnosu na središnju crtu zgloba dok vozač okreće kotač. Na vozilima s pogonom na prednje kotače, sklop glavčine prednje osovine također prenosi okretni moment motora od CV osovine do pogonskog kotača, dodajući torzijska opterećenja povrh svega ostalog. Ovo okruženje opterećenja s više osi razlog je zašto su sklopovi ležaja glavčine prednjeg kotača često nešto robusniji u konstrukciji od stražnjih jedinica na istom vozilu i zašto vozač odmah osjeti njihove posljedice kvara — uključujući učinke na preciznost upravljanja, performanse kočenja i funkciju ABS-a.
The sklop prednje glavčine Izvana izgleda kao jednostavan disk, ali njegova je unutarnja konstrukcija projektirana precizno za upravljanje višestrukim istodobnim smjerovima opterećenja. Razumijevanje onoga što je unutra pojašnjava zašto komponenta ne radi onako kako radi i zašto se o pravilnoj instalaciji ne može pregovarati za postizanje punog životnog vijeka.
Ležaj u modernom sklopu glavčine prednjeg kotača gotovo je univerzalno dvoredni kuglični ležaj s kutnim kontaktom — konfiguracija koja podnosi radijalna opterećenja (težina vozila pritiska prema dolje), aksijalna opterećenja u oba smjera (bočne sile zavoja s obje strane) i momentna opterećenja (sile savijanja nastale tijekom upravljanja) unutar kompaktnog zapečaćenog paketa. Raspored u dva reda znači da dva prstena kuglica rade jedan pored drugog sa suprotnim kontaktnim kutovima, dijeleći opterećenja između sebe i inherentno balansirajući ležaj protiv aksijalnog potiska iz bilo kojeg smjera. Cijeli je sklop zapečaćen usnim brtvama s niskim trenjem s obje strane koje zadržavaju tvornički upakiranu sintetičku mast tijekom životnog vijeka ležaja i isključuju zagađivače s ceste - vodu, sol, prljavštinu i kočnu prašinu - koji bi inače brzo degradirali površine ležaja.
Prirubnica glavčine je montažna površina okrenuta prema van na kojoj se nalaze rotor kočnice i kotač. U ovu prirubnicu utisnuti su vijci kotača — stupovi s navojem na koje se zatežu matice. Odstupanje površine prirubnice, mjereno kao ukupno indicirano odstupanje (TIR) u odnosu na os rotacije ležaja, izravno određuje hoće li vozilo patiti od bočnog odstupanja kotača i rotora kočnice. Kvalitetni sklopovi prednje glavčine proizvode se u vrlo malim tolerancijama odstupanja, obično ispod 0,002 inča TIR, jer se čak i male količine odstupanja na prirubnici pojačavaju kroz rotor kočnice u pulsiranje papučice koje se čini kao iskrivljeni rotori čak i kada su sami rotori savršeno ravni. Zbog toga zamjena pokvarenog sklopa glavčine prednjeg kotača dijelom niske kvalitete može rezultirati pritužbom na vibracije koja slijedi nakon popravka.
Integriran u ili na sklop glavčine prednje osovine je tonski prsten — precizno strojno izrađen prsten s ravnomjerno raspoređenim zubima ili magnetskim polovima koje ABS senzor brzine kotača očitava dok se glavčina okreće. Ovaj signal je temelj ABS-a, kontrole proklizavanja, elektroničke kontrole stabilnosti, a na modernim vozilima, vektoriranja okretnog momenta i naprednih sustava pomoći vozaču. Točnost signala brzine ovisi o ravnomjernom razmaku zubaca io postojanosti zračnog raspora između senzora i prstena. Istrošenost ležaja koja dopušta radijalnu zračnost u sklopu ležaja prednje glavčine mijenja ovaj zračni raspor sa svakom rotacijom kotača, generirajući bučan, nedosljedan signal senzora koji aktivira kodove grešaka i onemogućuje sigurnosne sustave prije nego što sam ležaj dođe do katastrofalnog kvara.
Kvar sklopa ležaja prednje glavčine progresivan je — razvija se tijekom tisuća milja i najavljuje kroz niz simptoma koji eskaliraju u ozbiljnosti. Rano prepoznavanje problema i djelovanje na njemu sprječava napredovanje situacije do sigurnosno kritičnog načina kvara.
Glavni simptom istrošenog ležaja glavčine prednjeg kotača je niskofrekventno zujanje ili režanje koje se diže i smanjuje izravno s brzinom vozila, bez obzira na to što motor radi. Buka dolazi od istrošenih površina ležaja — dok se kuglice kotrljaju preko mikro-rupa i pucanja na prstenovima ležaja, one stvaraju vibracije koje glavčina i zglob prenose u šasiju i kabinu kao zvučni zvuk. U ranim fazama to može biti vidljivo samo iznad 45 mph na glatkom kolniku. Kako se ležaj pogoršava, buka postaje očigledna pri nižim brzinama iu više uvjeta vožnje. Izvođenje bočnog skretanja na tihoj cesti — nježno premještanje težine vozila s jedne na drugu stranu — prebacuje opterećenje između prednjih ležajeva: ako se buka povećava kada težina opterećuje desnu stranu (skretanje ulijevo) i smanjuje se kada težina opterećuje lijevu stranu, desna prednja glavčina je u kvaru. Suprotni uzorak označava lijevu stranu.
Budući da je sklop prednje glavčine izravno povezan preko zgloba upravljača s polugom upravljača, vibracije koje stvaraju ležajevi lakše se prenose na upravljač sprijeda nego straga. Istrošeni sklop ležaja prednje glavčine može proizvesti treperenje ili zujanje na upravljaču koje se pojavljuje pri određenim brzinama ili u širem rasponu brzina kako trošenje napreduje. Ovaj se simptom preklapa s nekoliko drugih potencijalnih uzroka — među njima neuravnoteženost guma, istrošenost kotača i istrošeni krajevi spona — što znači da se vibracije ležaja prednje glavčine moraju razlikovati od ovih drugih izvora pažljivim pregledom, a ne pretpostavljati. Međutim, ako je treperenje popraćeno bilo kakvom zvučnom bukom ili zračnošću otkrivenom tijekom ispitivanja kotača, dijagnoza zamjene prednje glavčine postaje mnogo sigurnija.
Sklop glavčine prednjeg kotača koji je razvio zračnost ležaja dovoljnu za generiranje nestalnih signala senzora brzine kotača postavit će kodove grešaka u ABS-u i modulima kontrole stabilnosti prije nego što mehanički simptomi postanu ozbiljni. Svjetlo upozorenja ABS-a, svjetlo kontrole proklizavanja i indikator kontrole stabilnosti mogu svijetliti pojedinačno ili u kombinaciji, ovisno o tome kako su projektirani sustavi vozila. Dijagnostičko skeniranje koje identificira grešku senzora brzine kotača u određenom kutu — bez ikakvih oštećenja ožičenja ili problema s konektorom na samom senzoru — snažno implicira sklop glavčine prednje osovine u tom kutu kao glavni uzrok. Zamjenom sklopa glavčine eliminira se mehanički izvor nepravilnog signala, a svjetla upozorenja trebala bi se sama pogasiti nakon kratke vožnje nakon što se ponovno uspostave dosljedna očitanja senzora.
U naprednijim fazama kvara, sklop ležaja prednje glavčine razvija mjerljivu mehaničku zračnost. Hvatanje gume na položajima na 12 i 6 sati i pokušaj ljuljanja otkriva aksijalni zazor u ležaju; hvatanje na 3 i 9 sati ispituje radijalnu igru. Svaka vidljiva labavost na prednjem kotaču - osobito na upravljačkoj osovini - ozbiljna je sigurnosna briga koja zahtijeva hitan popravak. Osim buke i vibracija koje stvara, prednji ležaj sa značajnom zračnošću može utjecati na geometriju upravljanja i unijeti nepredvidljivost u upravljanje vozilom tijekom hitnih manevara. Prednji kotač koji je dosegao fazu vidljivog klimanja tijekom vožnje predstavlja neposrednu opasnost od kvara i ne smije se voziti dok se ne završi zamjena prednje glavčine.
Većina sklopova prednje glavčine i ležaja dizajnirana je da izdrži 80.000 do 250.000 milja u normalnim uvjetima, ali životni vijek u stvarnom svijetu dramatično varira. Identificiranje onoga što skraćuje vijek trajanja ležaja pomaže u sprječavanju ponovljenih kvarova nakon zamjene sklopa prednje glavčine.
| Uzrok | Mehanizam oštećenja | Kako ublažiti |
| Udari u rupe i rubnike | Brineliranje — iznenadno preopterećenje udubljuje prstenove ležajeva, stvarajući grube kotrljajuće površine | Izbjegavajte agresivne udare o ivičnjak; pregledati nakon bilo kakvog jakog udara |
| Kvar brtve i prodor vlage | Voda i sol zagađuju masnoću, nagrizaju žljebove, ubrzavaju pucanje uslijed zamora | Koristite kvalitetne zabrtvljene glavčine ležaja; izbjegavajte dugotrajno prelaženje duboke vode |
| Neispravan moment ugradnje | Pretjerani zakretni moment smanjuje unutarnji zazor; premali zakretni moment uzrokuje koroziju na montažnim površinama | Uvijek koristite kalibrirani moment ključ za točnu specifikaciju vozila |
| Aftermarket kotači s netočnim ofsetom | Povećani krak momenta na ležaju zbog promjene pomaka kotača povećava opterećenje ležaja | Uskladite tvornički pomak kotača ili ostanite unutar prihvatljivog raspona proizvođača |
| Ugradnja odstojnika kotača | Odstojnici pomiču kotač prema van, višestruko povećavajući napon savijanja na ležaju | Izbjegavajte odstojnike; koristite kotače s ispravnim pomakom ako želite proširiti trag |
| Istrošene ili neporavnate komponente ovjesa | Pretjerani nagib ili nožni prst neravnomjerno opterećuju ležaj, ubrzavajući jednostrani zamor utrke | Izvršite poravnanje kotača i pregledajte sve komponente ovjesa pri zamjeni glavčine |
Jedan od razloga koji zaslužuje posebnu pozornost je kombinacija istrošene geometrije ovjesa i nove instalacije glavčine. Ugradnja novog sklopa ležaja prednje glavčine na vozilo s nagibom koji je znatno izvan specifikacija — uzrokovan istrošenim čahurama upravljačkih ramena, savijenim podupiračem ili prethodnim sudarom — izlaže novi ležaj istom neravnomjernom opterećenju koje je vjerojatno pridonijelo kvaru starog. Obavljanje provjere poravnanja četiri kotača i pregledavanje svih okolnih komponenti ovjesa u vrijeme zamjene prednje glavčine nije povećanje prodaje — to je pravilan standard brige koji štiti životni vijek nove glavčine.
Test bočnog zaokreta i test kotača opisan u odjeljku o simptomima pružaju snažne dokaze o smjeru, ali temeljita dijagnoza prije kupnje zamjene sklopa glavčine prednjeg kotača isključuje druge komponente koje mogu oponašati simptome ležaja i potvrđuje koji kut zapravo treba obratiti pozornost.
Zamjena prednje glavčine jednostavan je posao na većini vozila s prednjim i stražnjim pogonom uz odgovarajuće alate i posebnu pozornost na specifikacije zakretnog momenta. Sklopovi prednje glavčine s pogonom na četiri kotača dodaju složenost oko glavčine za zaključavanje ili stalnog hardvera osovine s pogonom na četiri kotača, ali temeljni postupak je isti. Evo što posao uključuje od početka do kraja.
Prije podizanja vozila, otpustite matice na zahvaćenom kotaču dok je još na tlu. Na vozilima s prednjim pogonom, velika matica osovine u središtu glavčine — obično 30 mm do 36 mm, zategnuta od 150 do 250 ft-lbs — također se mora olabaviti tako da težina vozila drži glavčinu nepomično; pokušaj otpuštanja ove matice s vozilom na dizalicama obično je neuspješan bez posebnog alata za držanje glavčine. Imajte kalibrirani momentni ključ koji pokriva cijeli raspon od vijaka nosača čeljusti (obično 80–120 ft-lbs) do zakretnog momenta matice osovine, izvlakač glavčine koji može izvući glavčinu koja se zaglavila u provrtu zgloba, žičanu četku i prodorno ulje za pripremu provrta zgloba i smjesu protiv zapinjanja za vanjski promjer glavčine pri ugradnji.
Nakon što sigurno podignete i poduprete vozilo na dizalicama, uklonite kotač i ostavite ga sa strane. Uklonite čeljust kočnice tako da odvrnete nosač čeljusti — ne dopustite da čeljust visi na crijevu kočnice; poduprite ga žičanom kukom iz opruge ili koilover tijela. Gurnite rotor kočnice s prednje strane glavčine. Na vozilima s pogonom na prednje kotače i AWD, uklonite maticu osovine koja učvršćuje osovinu CV osovine u provrtu glavčine i gurnite osovinu osovine prema unutra kako biste je odvojili od klinova glavčine. Odspojite konektor osjetnika brzine kotača, pazeći na usmjeravanje kabelskog svežnja kako bi se mogao ponovno postaviti na istu putanju bez opasnosti od trenja o pokretne dijelove.
Sklop glavčine prednjeg kotača postavlja se na zglob upravljača s obično tri ili četiri vijka kojima se pristupa iza zgloba. Ovi vijci su često jako korodirani na vozilima sa značajnom kilometražom, a prodorno ulje naneseno prije vremena znatno olakšava njihovo uklanjanje. Uz uklonjene sve pričvrsne vijke, kućište glavčine trebalo bi se rukom osloboditi iz provrta zgloba na novijem vozilu s malom kilometražom. Na svakom vozilu s više od pet ili šest godina izloženosti soli na cesti, vanjski promjer glavčine gotovo će sigurno biti zahvaćen korozom u provrtu zgloba, što zahtijeva poseban izvlakač glavčine za vađenje. Nikada nemojte koristiti poluosovinu kao izbačaj za izbijanje glavčine — to oštećuje CV zglob i potencijalno površinu provrta zgloba.
S uklonjenim sklopom stare prednje glavčine, temeljito očistite provrt zgloba žičanom četkom i otapalom. Pregledajte ima li na površini provrta bilo kakvih uzdignutih korozijskih grebena, udubljenja ili izobličenja — isturpijajte sva visoka mjesta dok nova glavčina rukom ne sklizne u provrt bez upotrebe sile. Nanesite tanak, ravnomjeran sloj smjese protiv zapinjanja na vanjski promjer glavčine prije umetanja. Usmjerite novu prednju glavčinu i sklop ležaja u provrt pravokutno, pokrenite sve pričvrsne vijke rukom prije zatezanja bilo kojeg od njih, zatim ih zategnite u križnom obrascu prema specifikaciji proizvođača vozila. Na pogonske osovine postavite novu maticu osovine — uvijek zamijenite maticu osovine, nikada ponovno ne koristite staru — i zategnite je prema specifikaciji proizvođača. Ponovno postavite kočioni rotor, čeljust, konektor osjetnika brzine kotača i kotač, zatežući svaki pričvršćivač na njegovu specificiranu vrijednost.
Tržište zamjenskih dijelova za sklopove glavčina prednjeg kotača obuhvaća širok raspon kvalitete, a pravi izbor izravno određuje koliko dugo će popravak trajati. Sljedeći kriteriji odvajaju pouzdane zamjenske glavčine od problematičnih:
Posao ne završava kada se zavrne posljednji vijak. Nekoliko naknadnih koraka nakon zamjene sklopa ležaja prednje glavčine potvrdite da je instalacija bila uspješna i uspostavite uvjete da nova glavčina postigne svoj puni vijek trajanja.
Izvedite kratku probnu vožnju — počevši pri malim brzinama u mirnom području — i pažljivo osluškujte buku iz popravljenog zavoja. Novi ležaj je malo bučniji od dobro istrošenog ležaja prvih nekoliko kilometara jer se svi ostaci strojne obrade na trkaćim površinama troše, ali to bi trebao biti vrlo slab, uglađen zvuk, a ne škripanje ili režanje karakteristično za oštećeni ležaj. Ako je izvorni šum potpuno odsutan, dijagnoza i popravak su bili točni. Ako se slična buka nastavi, ponovno provjerite svoju dijagnozu - moguće je da je i suprotna strana imala problem s ležajem koji se čuje sada kada je glasnija strana ispravljena.
Izvedite poravnanje četiri kotača unutar prvih nekoliko stotina milja nakon bilo kakvog rada na prednjem ovjesu koji uključuje uklanjanje i ponovno postavljanje komponenti koje utječu na geometriju kotača. Postupak uklanjanja sklopa glavčine, čak i bez ometanja upravljačkih krakova ili spojnih šipki, može dovesti do malih promjena u položaju kotača koje se s vremenom nakupljaju u neusklađenosti. Ispravno poravnanje smanjuje opterećenje ležaja na projektiranu razinu i produljuje životni vijek novog sklopa glavčine prednje osovine, kao i sprječava neravnomjerno trošenje guma koje neporavnanje uzrokuje neovisno.
Ponovno provjerite zatezni moment matice osovine na prednjim pogonom nakon prvih 50 do 100 milja vožnje. Novi pričvršćivači mogu doživjeti malu količinu početnog taloženja — osobito u antikorozivnim premazima — i potvrda da je matica osovine još uvijek na specificiranom momentu u ovoj ranoj fazi ne košta ništa i pruža potpuno povjerenje da je instalacija glavčine dugoročno sigurna.
• ADD: 42705 Grand River Avenue, Suite 201, Novi. Michigan 48375, SAD.
© Copyright 2017 Hangzhou Hanji Auto Parts.co., Ltd. All Rights Reserved. Proizvođač jedinice kotača
