هر آنچه که باید در مورد یونیت های هاب چرخ بدانید

یونیت های هاب چرخ چیست و چه کاری انجام می دهند؟

واحد توپی چرخ - که مجموعه بلبرینگ توپی یا توپی یاتاقان چرخ نیز نامیده می شود - یک جزء مستقل است که چرخ وسیله نقلیه شما را به سیستم تعلیق آن متصل می کند و به چرخ اجازه می دهد در حالی که وزن کامل خودرو را تحمل می کند آزادانه بچرخد. در مرکز هر چرخ قرار می گیرد و به عنوان نقطه دقیقی که چرخ، روتور ترمز و محور به هم می رسند، عمل می کند. هر بار که رانندگی می‌کنید، واحد توپی چرخ‌ها بی‌صدا در پس‌زمینه کار می‌کند و چرخش صاف، فرمان دقیق و هندلینگ پایدار را ممکن می‌سازد.

مدرن واحد های توپی چرخ مجموعه‌های یکپارچه‌ای هستند که یاتاقان چرخ، فلنج توپی و - در اکثر خودروهای مدل آخر - یک سنسور سرعت ABS را در یک واحد مهر و موم شده ترکیب می‌کنند. این یک پیشرفت قابل توجه نسبت به طرح های قدیمی است که در آن بلبرینگ، توپی و نژاد اجزای جداگانه ای بودند که نیاز به تنظیم دقیق میدانی داشتند. مجموعه هاب یکپارچه به گونه ای طراحی شده است که به صورت یک تکه برداشته و جایگزین شود، خدمات را ساده می کند و در بسیاری از موارد نیاز به ابزارهای تخصصی پرس بلبرینگ را از بین می برد.

مجموعه های توپی چرخ چگونه ساخته می شوند

درک ساختار داخلی یک واحد توپی چرخ به توضیح اینکه چرا در نهایت فرسوده می‌شود و چه علائمی باید در زمان فرسودگی آن دقت کرد کمک می‌کند. هسته هر مجموعه توپی مجموعه ای از بلبرینگ های دقیق یا رولبرینگ های مخروطی است که در دو ردیف مرتب شده اند. این عناصر غلتان بین یک مسابقه داخلی (که به دوک یا محور متصل است) و یک مسابقه بیرونی (فشرده شده در بدنه توپی) قرار دارند که توسط قفسی از هم جدا شده اند که فاصله آنها را به طور مساوی حفظ می کند.

کل مجموعه بلبرینگ با گریس با دمای بالا بسته بندی شده و از دو طرف با مهر و موم لاستیکی یا فلزی مهر و موم شده است. این مهر و موم ها بسیار مهم هستند - آنها گریس را در داخل نگه می دارند و زباله های جاده، آب و گرد و غبار ترمز را خارج می کنند. هنگامی که آب بندی از کار می افتد، آلودگی وارد بلبرینگ می شود، روان کننده تحلیل می رود و سایش به سرعت تسریع می یابد. فلنج توپی بیرونی دایره پیچی است که میخ های چرخ شما در آن فشرده می شوند و خود چرخ مستقیماً به این فلنج می پیچد. در محورهای رانده، توپی همچنین دارای یک سوراخ مرکزی است که میل پایه محور CV را می پذیرد، که توسط یک مهره محور بزرگ محکم می شود.

انواع یونیت هاب چرخ بر اساس نسل

فناوری توپی چرخ در سه نسل متمایز تکامل یافته است. هر نسل نشان دهنده تغییر در نحوه ادغام یاتاقان در خودرو، نحوه سرویس دهی و ویژگی های آن است:

اکثر خودروهای سواری و کامیون‌های سبک ساخته شده در 20 سال گذشته از مجموعه‌های هاب نسل 2 استفاده می‌کنند که کاربردی‌ترین آنها برای خدمات رسانی است. واحدهای نسل 3 به طور فزاینده ای در سیستم عامل های جدید رایج هستند و معمولاً برای جایگزینی به ابزارهای سطح فروشنده نیاز دارند. راه‌اندازی‌های نسل 1 هنوز در کامیون‌های قدیمی‌تر و محورهای عقب یافت می‌شوند، جایی که طراحی ساده‌تر و قابل استفاده‌تر ترجیح داده می‌شد.

علائم هشدار دهنده ای که نشان می دهد واحد توپی چرخ شما از کار می افتد

خرابی بلبرینگ توپی چرخ به ندرت بدون هشدار اتفاق می افتد. علائم به تدریج ایجاد می شوند و با گذشت زمان بیشتر قابل توجه می شوند. گرفتن زودهنگام آنها می تواند از آسیب گران تر به بند انگشت، محور CV یا اجزای ترمز شما جلوگیری کند. در اینجا چیزی است که باید تماشا و گوش کنید:

صدای ساییدن یا زمزمه کردن هنگام رانندگی

شایع ترین علامت یک مجموعه توپی چرخ فرسوده، صدای خراش، غرغر یا زمزمه است که با سرعت خودرو افزایش می یابد. برخلاف سر و صدای جاده که نسبتاً ثابت است، صدای بلبرینگ هاب معمولاً وقتی وزن خود را در یک پیچ جابه‌جا می‌کنید، گام یا میزان صدا را تغییر می‌دهد. اگر صدا در هنگام چرخش به چپ بلندتر می شود، مشکل معمولاً در سمت راست است و بالعکس - این به این دلیل است که پیچیدن بار را از یک یاتاقان به دیگری منتقل می کند و طرف فرسوده در اثر افزایش بار بیشتر شنیده می شود.

چرخ بازی یا شل بودن

در حالی که وسیله نقلیه ایمن روی پایه جک بلند شده است، چرخ را در موقعیت های ساعت 12 و 6 گرفته و سعی کنید آن را به جلو و عقب تکان دهید. مقدار کمی بازی در یاتاقان چرخ در برخی از طرح های قدیمی طبیعی است، اما شل بودن قابل توجه در مجموعه توپی مهر و موم شده مدرن نشانه روشنی است که یاتاقان فراتر از حد تحمل خود فرسوده شده است. موقعیت‌های ساعت 9 و 3 را نیز بررسی کنید - بازی در این جهت می‌تواند نشان‌دهنده فرسودگی بلبرینگ توپی یا انتهای میله‌ای باشد، و مهم است که بین این دو تمایز قائل شوید.

خطای چراغ هشدار ABS یا کنترل کشش

از آنجایی که سنسور سرعت چرخ در اکثر واحدهای هاب مدرن تعبیه شده است، یاتاقان خراب می تواند سیگنال سنسور را خراب یا قطع کند. این کار چراغ هشدار ABS را فعال می کند و در برخی موارد سیستم های کنترل پایداری و کنترل کشش نیز غیرفعال می شوند. اگر این چراغ ها را می بینید و هیچ عیب سیم کشی آشکاری پیدا نکردید، یک مجموعه هاب فرسوده با حلقه رمزگذار داخلی آسیب دیده یک احتمال قوی است.

سایش ناهموار تایر

بازی بیش از حد در یاتاقان چرخ با حرکت چرخ، زاویه کمبر را به صورت پویا تغییر می دهد و باعث می شود تا لاستیک به طور ناهموار با جاده تماس پیدا کند. با گذشت زمان، این به عنوان الگوهای سایش غیرعادی نشان داده می شود - معمولاً ساییدگی بیشتر در لبه داخلی یا خارجی آج. اگر تراز بررسی شد و همچنان شاهد ساییدگی غیرعادی لاستیک هستید، قبل از اینکه فرض کنید مشکل هندسی تعلیق وجود دارد، مجموعه هاب را برای بازی بررسی کنید.

یونیت های هاب چرخ چقدر دوام می آورند؟

هیچ مسافت پیموده شده ثابتی وجود ندارد که در آن بلبرینگ توپی چرخ از کار بیفتد، اما اکثر واحدهای با کیفیت در یک وسیله نقلیه به خوبی نگهداری شده بین 100000 تا 150000 مایل در شرایط رانندگی عادی دوام می آورند. چندین عامل می تواند طول عمر را به میزان قابل توجهی کاهش دهد:

• آسیب ضربه: برخورد با چاله یا حاشیه با سرعت می تواند باعث شکستگی یاتاقان ها شود یا فوراً به مهر و موم آسیب برساند و باعث آلودگی سریع و فرسودگی سریع حتی در یک واحد نسبتاً جدید شود.
• قرار گرفتن در معرض آب: وسایل نقلیه ای که اغلب در آب های عمیق، جاده های سیل زده یا شرایط خارج از جاده رانده می شوند، احتمال بیشتری دارد که خرابی آب بندی و سایش زودرس بلبرینگ را تجربه کنند.
• نصب نادرست: یاتاقان توپی که در حین نصب بیش از حد سفت شده، کم گشتاور شده یا رزوه ای متقاطع شده است، خیلی زودتر از بلبرینگ نصب شده مطابق مشخصات، از کار می افتد.
• اضافه بار: حمل یا بکسل مداوم بارهای فراتر از ظرفیت نامی خودرو، فشار بیشتری را به مجموعه هاب وارد می کند و عمر مفید آنها را کوتاه می کند.
• ناهماهنگی: تراز نادرست چرخ - به خصوص کمبر منفی بیش از حد - بارهای ناهمواری را بر یاتاقان وارد می کند که برای تحمل مداوم آنها طراحی نشده است.

جایگزینی مونتاژ توپی چرخ: آنچه که کار شامل می شود

در خودروهایی با مجموعه هاب پیچ و مهره نسل 2، جایگزینی برای یک مکانیک خانه توانا با مجموعه ای اولیه از ابزارها در دسترس است. فرآیند کلی شامل برداشتن چرخ، باز کردن پیچ و مهره ترمز و کالیپر ترمز، جدا کردن دسته سیم سنسور ABS، برداشتن مهره محور (اگر روی محور متحرک باشد) و باز کردن مجموعه توپی از بند فرمان است. واحد جدید به ترتیب معکوس نصب می شود و مهره محور باید مطابق با مشخصات سازنده گشتاور شود - معمولاً بین 150 تا 250 فوت پوند بسته به خودرو.

چند کار ارزش انجام دادن در حین تعویض را دارند که بسیاری از افراد از آنها صرفنظر می کنند. ابتدا سطح نصب روی بند فرمان را از نظر خوردگی یا آسیب بررسی کنید - یک سطح حفره دار یا ناهموار بر نحوه نشستن بلبرینگ جدید تأثیر می گذارد و می تواند باعث خرابی زودرس شود. قبل از نصب آن را با برس سیمی کاملا تمیز کنید. دوم، همیشه از سخت افزار جدید در جایی که مشخص شده است استفاده کنید، به ویژه مهره محور، که در بسیاری از وسایل نقلیه یک اتصال دهنده گشتاور به تسلیم است و نباید دوباره استفاده شود. سوم، خطوط محور CV را برای ساییدگی یا آسیب در زمانی که هاب خاموش است بررسی کنید – رسیدگی به آن در حال حاضر بسیار ساده تر از پس از نصب هاب جدید است.

چگونه واحد توپی چرخ مناسب را برای وسیله نقلیه خود انتخاب کنید

با وجود طیف گسترده‌ای از مجموعه‌های بلبرینگ توپی در قیمت‌ها و سطوح کیفی مختلف، مهم است که بدانید واقعاً چه چیزی می‌خرید. در اینجا ملاحظات کلیدی هنگام انتخاب جایگزین وجود دارد:

OEM در مقابل مجموعه هاب افترمارکت

واحدهای هاب سازنده تجهیزات اصلی (OEM) با همان مشخصات قطعه ای که از کارخانه روی خودروی شما آمده است ساخته شده است. آنها از نظر تناسب، پایان و عمر مورد انتظار، ایمن‌ترین انتخاب هستند، اما معمولاً قیمت آنها بسیار بیشتر از جایگزین‌های پس از فروش است. برندهای با کیفیت پس از فروش - مانند Timken، SKF، Moog، و FAG - مجموعه‌های هاب را تولید می‌کنند که استانداردهای OEM را برآورده می‌کنند یا از آنها فراتر می‌روند و به طور گسترده مورد اعتماد تکنسین‌های حرفه‌ای هستند. از ارزان‌ترین گزینه‌های بدون نام، به‌ویژه برای اجزای حیاتی ایمنی مانند یاتاقان‌های توپی خودداری کنید. صرفه جویی در هزینه به ندرت ارزش خطر شکست زودرس را دارد.

بررسی سازگاری سنسور ABS

اگر وسیله نقلیه شما دارای ABS است - و تقریباً تمام خودروهایی که پس از اواسط دهه 1990 ساخته شده اند - مطمئن شوید که واحد هاب جایگزین دارای سنسور یکپارچه صحیح است یا با سنسور خارجی موجود شما سازگار است، بسته به طراحی خودروی شما. تعداد دندانه های حلقه انکودر، نوع سنسور (غیرفعال در مقابل فعال)، و نوع کانکتور همگی باید با برنامه شما مطابقت داشته باشند. نصب هاب با حلقه انکودر اشتباه یا سنسور ناسازگار باعث می شود ABS شما کار نکند حتی اگر خود یاتاقان به خوبی کار کند.

مطابقت با الگوی پیچ و تعداد گل میخ

همیشه هنگام سفارش مجموعه توپی جایگزین، الگوی پیچ چرخ (PCD)، تعداد گل میخ های چرخ و قطر سوراخ توپی را بررسی کنید. این مشخصات مختص خودرو هستند و قابل تعویض نیستند. اکثر تامین کنندگان معتبر قطعات به شما امکان می دهند بر اساس سال، ساخت، مدل و سطح تریم جستجو کنید تا نتایج را به درستی فیلتر کنید، اما همیشه ارزش دارد شماره قطعه را با مشخصات اصلی خودروی خود ارجاع دهید، به خصوص در کامیون ها یا خودروهایی که ممکن است تعویض محور یا تغییرات پس از فروش داشته باشند.

آیا باید واحد های هاب را به صورت جفت جایگزین کنید؟

این یکی از سوالات متداول در سرویس بلبرینگ چرخ است. راهنمایی کلی بیشتر سازندگان این است که مجموعه هاب نیازی به تعویض جفتی ندارند مگر اینکه هر دو طرف علائم را نشان دهند. بر خلاف لنت های ترمز - که در آن مواد اصطکاک در دو طرف محور با سرعت یکسان فرسوده می شوند - یاتاقان های چرخ تحت تأثیر عوامل فردی مانند ضربه های چاله یا شکست موضعی آب بندی قرار می گیرند که لزوماً در طرف مقابل اعمال نمی شود.

گفته می شود، اگر هر دو واحد روی یک محور مسافت پیموده شده مشابهی داشته باشند و یکی از کار افتاده باشد، منطقی است که دیگری را با دقت بررسی کنید. اگر بلبرینگ مقابل بازی قابل توجهی را نشان می‌دهد یا از خود صدایی ایجاد می‌کند، تعویض هر دو به طور همزمان باعث صرفه‌جویی در هزینه کار برای دو بار انجام کار در کوتاه‌مدت می‌شود. در خودروهای قدیمی‌تر با مسافت پیموده‌شده، تعویض جفتی اغلب گزینه عملی‌تری است حتی اگر طرف دوم هنوز از نظر فنی خراب نشده باشد.

نقش واحدهای توپی چرخ در سیستم های ایمنی خودرو

تصور اینکه بلبرینگ توپی چرخ فقط یک اقلام فرسوده است، آسان است، اما نقش آن در معماری ایمنی گسترده تر یک وسیله نقلیه مدرن قابل توجه است. داده های سرعت چرخ تولید شده توسط سنسور ادغام شده در مجموعه توپی مستقیماً به کنترلر ABS می رسد که از آن برای تعدیل فشار ترمز در هنگام توقف های سخت و جلوگیری از قفل شدن چرخ استفاده می کند. همین سیگنال سیستم کنترل پایداری الکترونیکی را تغذیه می‌کند که از تفاوت‌های سرعت چرخ‌ها برای تشخیص بیش فرمانی یا کم فرمانی و اعمال ترمز اصلاحی استفاده می‌کند. کنترل کشش، کمک به حرکت در سربالایی، و - در وسایل نقلیه جدیدتر - ویژگی‌های رانندگی نیمه خودمختار، همگی به داده‌های دقیق و بی‌درنگ سرعت چرخ از هر گوشه تکیه دارند.

یک هاب خراب که داده‌های سنسور سرعت خراب را تولید می‌کند فقط یک چراغ هشدار راه‌اندازی نمی‌کند، بلکه می‌تواند باعث شود که این سیستم‌ها در لحظه‌ای که بیشتر به آن‌ها نیاز دارید پاسخ اشتباه دهند یا کاملاً غیرفعال شوند. این یکی از قوی‌ترین استدلال‌ها برای رسیدگی سریع به مشکلات بلبرینگ توپی چرخ است به جای رانندگی روی یک یاتاقان بد شناخته شده تا زمانی که بحرانی شود.