یک ماشین سواری استاندارد دارد چهار چرخ بلبرینگ ها - یکی در هر چرخ . این پاسخی ساده برای اکثر سدان ها، هاچ بک ها، SUV ها و کراس اوورهای امروزی در جاده ها است. هر چرخ به مجموعه بلبرینگ خود نیاز دارد تا در حین تحمل وزن وسیله نقلیه به آرامی بچرخد، به همین دلیل است که شمارش مستقیماً با تعداد چرخ ها مطابقت دارد.
با این حال، تصویر کامل ظریف تر است. طرحهای خودروهای قدیمی، کامیونهای سنگین و پیکربندیهای خاص محور ممکن است از دو یاتاقان در هر چرخ - یک یاتاقان داخلی و یک یاتاقان بیرونی - استفاده کنند که مجموع آنها را به هشت میرساند. طراحیهای واحد مرکزی مدرن معمولاً این را در یک مجموعه مهر و موم شده در هر چرخ ادغام میکنند، اما درک هر دو تنظیمات مهم است، چه در حال حفظ یک راننده روزانه یا تامین قطعات برای یک ناوگان باشید.
این مقاله دقیقاً شامل چه تعداد بلبرینگ چرخ است که نوع خاص وسیله نقلیه شما احتمالاً ممکن است داشته باشد، این یاتاقان ها چگونه کار می کنند، وقتی خراب می شوند چه اتفاقی می افتد و چگونه تصمیمات هوشمندانه در مورد بازرسی و جایگزینی اتخاذ کنید.
قبل از شمارش بلبرینگ ها، به درک کار آنها کمک می کند. بلبرینگ چرخ مجموعه ای از توپ های فولادی یا غلتک های مخروطی است که در یک حلقه فلزی به نام مسابقه نگه داشته می شوند. این مجموعه در داخل توپی چرخ قرار می گیرد - جزء مرکزی که چرخ را به محور یا دوک متصل می کند. یاتاقان به توپی و چرخ اجازه می دهد تا آزادانه در اطراف یک محور ثابت بچرخند در حالی که به طور همزمان بار کامل آن گوشه خودرو را حمل می کند.
در سرعت بزرگراه، توپ ها یا غلتک های داخل یک یاتاقان می توانند تقریباً به قطر یک مداد باشند و معمولاً 12 تا 20 عدد از آنها در اطراف دور مسابقه چیده شده اند. هر یاتاقان فردی باید نیروهای زیادی را تحمل کند: وزن ایستا وسیله نقلیه، بارهای دینامیکی ناشی از شتاب و ترمز، نیروهای جانبی ناشی از پیچیدن، و چرخش ثابت با سرعت بالا. این یک نقش مکانیکی برای یک جزء نسبتا فشرده است.
وظایف کلیدی بلبرینگ چرخ عبارتند از:
بدون یاتاقان عملکردی در هر چرخ، چرخش صاف غیرممکن است. یاتاقان خراب باعث ایجاد اصطکاک، گرما، سر و صدا می شود و - در بدترین موارد - به چرخ اجازه بازی خطرناک را می دهد یا حتی به طور کامل از خودرو جدا می شود.
تعداد بلبرینگ های چرخ یک وسیله نقلیه به شدت به طرح پیشرانه، طراحی محور و هدف کلی آن بستگی دارد. جدول زیر پیکربندیهای معمولی در دستههای رایج خودرو را خلاصه میکند.
| نوع وسیله نقلیه | تعداد بلبرینگ چرخ های معمولی | یادداشت ها |
|---|---|---|
| ماشین سواری استاندارد (FWD/RWD/AWD) | 4 | یک یاتاقان هاب واحد مهر و موم شده در هر چرخ |
| خودروهای قدیمی/کلاسیک (قبل از دهه 1990) | 8 | یاطاقان غلتکی مخروطی داخلی و خارجی در هر چرخ |
| کامیون سبک / وانت (2 محور) | 4-8 | بستگی به سال مدل و نوع محور دارد. برخی از یاتاقان های دوگانه در محور عقب استفاده می کنند |
| کامیون سنگین / نیمه (چند محور) | 8-20 | تعداد یاتاقان های محورهای اضافی ضرب می شود. محورهای دو چرخ از یاتاقان های اضافی استفاده می کنند |
| موتور سیکلت | 2-4 | یک تا دو بلبرینگ در هر چرخ بسته به طراحی توپی |
| اتوبوس / مربی | 8-16 | وسایل نقلیه بزرگتر اغلب آرایش داخلی/خارجی بلبرینگ را حفظ می کنند |
خودروهای دیفرانسیل جلو (FWD) از رایج ترین طرح ها در جهان هستند. در این خودروها، یاتاقانهای جلو بار کاری بسیار سختی را تحمل میکنند، زیرا باید نیروهای فرمان، گشتاور را از نیم شفتها و بار عمودی را به یکباره تحمل کنند. به همین دلیل، بلبرینگ های هاب جلو FWD سریعتر از یاتاقان های عقب فرسوده می شوند و ممکن است زودتر نیاز به تعویض داشته باشند. چرخهای عقب خودروهای FWD هیچ گشتاور محرکهای ندارند، بنابراین یاتاقانهای آنها در محیط سادهتری کار میکنند و عموماً دوام بیشتری دارند. تعداد کل بلبرینگ: چهار .
در پیکربندیهای دیفرانسیل عقب (RWD)، یاتاقانهای عقب گشتاور محرک را مدیریت میکنند در حالی که یاتاقانهای جلو بارهای فرمان را کنترل میکنند. محور عقب در کامیونهای قدیمیتر RWD اغلب از طراحی محور زنده با یاتاقانهای داخلی و بیرونی غلتکی مخروطی در هر طرف استفاده میکرد که تعداد چهار بلبرینگ چرخ را به تنهایی در محور عقب نشان میدهد. خودروهای سواری مدرن RWD به واحدهای هاب مهر و موم شده نقل مکان کردهاند و به مجموع چهار بلبرینگ سادهتر بازگشتهاند.
وسایل نقلیه AWD و 4WD هنوز دارای چهار بلبرینگ چرخ اصلی هستند - یکی در هر چرخ. با این حال، خود پیشرانه شامل یاتاقان های اضافی در جعبه انتقال، دیفرانسیل مرکزی و محورهای پایه است. اینها به معنای دقیق بلبرینگ چرخ نیستند، بلکه بلبرینگ هایی هستند که به همان سطح توجه و سرویس دوره ای نیاز دارند. در برخی از سیستمهای AWD عملکرد محور، مجموعه هاب ممکن است دارای آرایشهای یاتاقان پیچیدهتری برای مدیریت بارهای بالاتر باشد، اما شمارش در چرخ برای اکثر خودروهای تولیدی روی چهار باقی میماند.
درک دو طرح اصلی یاتاقان کمک میکند تا روشن شود که چرا اتومبیلهای قدیمیتر گاهی هشت بلبرینگ چرخ دارند در حالی که اتومبیلهای مدرن چهار بلبرینگ دارند.
تقریباً از اواسط دهه 1980 به بعد، سازندگان شروع به انتقال به یاتاقان های هاب واحد از پیش بسته بندی شده و مهر و موم کردند. این واحدها شامل دو ردیف بلبرینگ در داخل یک محفظه منفرد هستند که با فشار نصب شده یا مستقیماً به بند انگشت یا فلنج اکسل متصل می شوند. آنها از قبل روغن کاری شده و از پیش تنظیم شده از کارخانه می آیند، نیازی به سرویس دهی ندارند و در صورت فرسودگی به عنوان یک مجموعه کامل تعویض می شوند. یک مزیت کلیدی این است که آنها اغلب حلقه تون ABS را یکپارچه می کنند و طراحی کلی انتهای چرخ را ساده می کنند. هنگامی که این واحد خراب می شود، کل مجموعه بلبرینگ توپی را جایگزین می کنید - یک جزء، یک تعداد بلبرینگ در هر چرخ.
مجموعههای چرخهای سنتی از یاتاقانهای غلتکی مخروطی داخلی و خارجی جداگانه استفاده میکردند که با گریس بستهبندی میشدند و با آرایش مهرهای و پین چوبی حفظ میشدند. این یاتاقان ها نیاز به بسته بندی مجدد دوره ای با گریس تازه و تنظیم دقیق پیش بارگیری داشتند - مهارتی که برای درست کردن نیاز به مراقبت داشت. خیلی شل است و چرخ میلرزد. خیلی سفت است و یاتاقان بیش از حد گرم می شود. این تنظیم در بیشتر دهههای 1970 و 1980 در ماشینهای دیفرانسیل عقب و کامیونها رایج بود. هر چرخ دارای دو یاتاقان مجزا بود که در مجموع هشت جزء یاتاقان را برای یک وسیله نقلیه چهار چرخ ارائه می کرد. بسیاری از خودروهای کلاسیک و کامیونهای قدیمی هنوز در خدمت هستند از این پیکربندی استفاده میکنند.
مفهوم عملی: اگر کسی بپرسد "ماشین من چند بلبرینگ چرخ دارد؟" و در حال کار بر روی یک پیکاپ 1975 است، پاسخ صادقانه هشت است. اگر آنها بر روی هر خودروی معمولی ساخته شده پس از سال 1990 کار می کنند، پاسخ تقریباً به طور قطع چهار است.
یکی از کاربردی ترین دلایل برای درک تعداد بلبرینگ چرخ یک ماشین این است که بتوانیم تشخیص دهیم کدام یک مشکل ایجاد می کند. خرابی بلبرینگ به ندرت خود را به یکباره اعلام می کند - معمولاً در مراحل قابل تشخیصی پیشرفت می کند که به راننده زمان می دهد تا قبل از ایجاد یک موقعیت خطرناک واکنش نشان دهد.
شایع ترین علامت خرابی بلبرینگ چرخ، صدای خراش، غرغر یا زمزمه قابل شنیدن است که با افزایش سرعت خودرو تشدید می شود. بر خلاف صدای لاستیک، که تمایل به یکنواختی دارد، صدای بلبرینگ اغلب در هنگام چرخاندن کمی فرمان تغییر می کند. چرخش به چپ وزن را به یاتاقان های سمت راست منتقل می کند و سمت چپ را تخلیه می کند - اگر صدا در طول یک مانور ملایم تغییر خط تغییر کند، این نشانه قوی است که یکی از یاتاقان های چرخ در سمت بلندتر فرسوده شده است. مکانیک ها به طور معمول از این تکنیک برای تشخیص شکایات بلبرینگ در حین رانندگی آزمایشی استفاده می کنند.
از آنجایی که توپ ها یا غلتک های داخلی یاتاقان ها سوراخ یا فرسوده می شوند، دیگر به آرامی نمی چرخند. بی نظمی ناشی از آن می تواند لرزش را از طریق سیستم تعلیق و به سمت فرمان منتقل کند. این علامت تدریجی است - رانندگان اغلب با ارتعاش به آرامی بدتر می شوند و هشدار اولیه را از دست می دهند. شایان ذکر است که لرزش میتواند به دلیل عدم تعادل چرخ یا فرسودگی لاستیکها نیز ایجاد شود، بنابراین تشخیص صحیح شامل حذف آنها قبل از محکوم کردن بلبرینگ است.
در حالی که وسیله نقلیه به طور ایمن از روی زمین بر روی پایه های بالابر یا جک بلند شده است، لاستیک را در موقعیت های ساعت 12 و 6 گرفته و فشار دهید. هر حرکت قابل تشخیص - که معمولاً بازی نامیده می شود - نشان دهنده سایش داخلی یاتاقان است. برای بررسی بازی جانبی، در موقعیت های ساعت 3 و 9 تکرار کنید. یک بلبرینگ توپی مهر و موم شده سالم باید اساسا بازی صفر داشته باشد. حتی چند میلی متر حرکت نیز دلیلی برای تعویض سریع است.
یک بلبرینگ به شدت فرسوده اجازه می دهد تا چرخ به دلیل بازی داخلی کمی متمایل شود، که باعث می شود لکه تماس لاستیک ناهموار باشد. این امر سایش یک لبه لاستیک را تسریع می کند. در حالی که سایش ناهموار دلایل بالقوه زیادی دارد (تراز، فشار تایر، اجزای سیستم تعلیق فرسوده)، یک یاتاقان ناموفق در گوشه آسیب دیده همیشه ارزش بررسی دارد اگر دلایل دیگر رد شده باشد.
مجموعه های هاب مدرن حلقه زنگ سنسور سرعت چرخ ABS را یکپارچه می کند. هنگامی که یک یاتاقان به حدی سایش می کند که حلقه تن نسبت به سنسور موقعیت خود را تغییر می دهد، ماژول کنترل ABS یک سیگنال نامنظم را تشخیص می دهد و چراغ هشدار ABS را روشن می کند. این یک نشانگر الکترونیکی قابل اعتماد است که نشان می دهد چیزی از نظر مکانیکی در یکی از انتهای چرخ ها اشتباه است، و یک اسکن تشخیصی می تواند نشان دهد که کدام گوشه بد رفتار می کند.
در شرایط عادی رانندگی، اکثر بلبرینگ های توپی مهر و موم شده مدرن برای دوام طراحی شده اند 85000 تا 100000 مایل (تقریباً 137000 تا 160000 کیلومتر) . برخی از خودروها یاتاقانهایی را میبینند که بسیار فراتر از این محدوده دوام میآورند. دیگران به طرز محسوسی زودتر شکست می خورند. واریانس به ترکیبی از عوامل کاهش می یابد که سایش داخلی را تسریع می کند.
این یک سوال رایج است - و پاسخ به زمینه بستگی دارد. بر خلاف لنت ترمز، که در آن تعویض هر دو طرف محور به طور همزمان یک روش استاندارد برای ایمنی و تعادل است، یاتاقان های چرخ به شدت نیازی به تعویض در مجموعه ندارند، مگر اینکه نشانه های سایش را نشان دهند.
اگر یکی از بلبرینگ ها از کار افتاده باشد، بازرسی سه تای باقی مانده ضروری است. یاتاقانهای روی یک محور ممکن است شرایط کاری و سن مشابهی داشته باشند، و اگر بلبرینگ خراب برای مدت طولانی پر سر و صدا بوده است (به این معنی که خودرو برای مدتی روی آن رانده شده است)، یاتاقان مخالف نیز ممکن است به خرابی نزدیک شود. در این صورت، تعویض جفت محور یک اقدام احتیاطی معقول است که در هزینه های نیروی کار آینده صرفه جویی می کند، زیرا به هر حال بسیاری از کارها یکسان است.
برای وسایل نقلیه با مسافت پیموده شده بالا - مثلاً بیش از 120000 مایل - برخی از مکانیک ها توصیه می کنند که هر چهار بلبرینگ را در طول یک سرویس جامع تعویض کنید، به خصوص اگر دو بلبرینگ قبلاً تعویض شده باشند و دو تای دیگر اصلی باشند. هزینه قطعات بسیار کمتر از هزینه خرابی غیرمنتظره بلبرینگ چرخ است و به طور بالقوه به قطعات توپی، بند انگشتی یا ABS در این فرآیند آسیب می رساند.
برای خودروهای کم مسافت پیموده شده که تنها یکی از بلبرینگ ها به وضوح از کار افتاده است و بقیه بلبرینگ ها هیچ گونه بازی، صدا یا فرسودگی نشان نمی دهند، تعویض تنها واحد خراب کاملاً معقول و مقرون به صرفه است.
هزینه تعویض بسته به نوع وسیله نقلیه، موقعیت مکانی و اینکه آیا از یک نمایندگی یا یک فروشگاه مستقل بازدید می کنید به طور قابل توجهی متفاوت است. محدودههای زیر شرایط عمومی بازار را منعکس میکنند و باید به عنوان نقطه شروعی برای دریافت قیمتهای محلی دقیق استفاده شوند.
| دسته خودرو | هزینه قطعات (به ازای هر بلبرینگ) | هزینه کار (به ازای هر باربری) | برآورد کل (به ازای هر یاتاقان) |
|---|---|---|---|
| اقتصادی / ماشین جمع و جور | 30 تا 100 دلار | 80 تا 150 دلار | 110 تا 250 دلار |
| سدان / SUV سایز متوسط | 60 تا 150 دلار | 100 تا 200 دلار | 160 تا 350 دلار |
| برند لوکس / اروپایی | 100 تا 300 دلار | 150 تا 250 دلار | 250 تا 550 دلار |
| کامیون سبک / وانت | 80 تا 200 دلار | 100 تا 220 دلار | 180 تا 420 دلار |
هزینه نیروی کار اغلب متغیر بزرگتر است. برخی از یاتاقانهای توپی جایگزینهای سادهای هستند که کمتر از یک ساعت طول میکشد. برخی دیگر نیاز به فشار دادن یاتاقان به بند انگشت با استفاده از یک پرس هیدرولیک دارند، که وقت گیرتر است و به تجهیزات تخصصی نیاز دارد که ممکن است مغازه های مستقل داشته باشند یا نداشته باشند. اگر باید یاتاقان را فشار دهید، قبل از انجام کار، تأیید کنید که فروشگاه ابزار مناسبی برای وسیله نقلیه خاص شما دارد.
یک نکته عملی: اگر دو یا چند بلبرینگ را به طور همزمان تعویض می کنید، نرخ کار ترکیبی را بخواهید. بسیاری از کارهای جداسازی قطعات (حذف چرخ، اجزای ترمز و توپی) بین یاتاقان های روی همان محور همپوشانی دارند، و یک فروشگاه معقول آن را در کل صورت حساب منعکس می کند.
پاسخ کوتاه و صادقانه این است: نه، نه برای مدت طولانی. یاتاقان در خرابی در مراحل اولیه - ایجاد زمزمه ضعیف - ممکن است برای مدت کوتاهی در حین تنظیم قرار ملاقات تعمیر قابل تحمل باشد، اما ادامه حرکت بر روی یاتاقانهایی که سنگ زنی بلند، لرزش، یا بازی چرخ قابل اندازهگیری ایجاد میکند، واقعاً خطرناک است و احتمالاً باعث آسیب بیشتر و گرانتر میشود.
هنگامی که یک یاتاقان به اندازه کافی خراب می شود، چندین حالت خرابی ممکن می شود:
در لحظه ای که مکانیک یا بازرسی خرابی بلبرینگ را تأیید می کند، برنامه ریزی سریع تعمیر اقدام صحیحی است.
در حالی که این مقاله به طور خاص بر یاتاقان های چرخ تمرکز دارد، شایان ذکر است که یک خودروی مدرن حاوی تعداد زیادی بلبرینگ در سراسر سیستم های خود است. تحقیقات سازنده بلبرینگ نشان می دهد که یک خودروی سواری معمولی حاوی الف حداقل 36 مجموعه بلبرینگ وقتی همه اجزا در نظر گرفته می شوند - و این تعداد با ویژگی های اختیاری و پیچیدگی پیشرانه به سرعت افزایش می یابد.
فراتر از یاتاقان های چهار چرخ، مکان های بلبرینگ دیگر عبارتند از:
تعداد کل بلبرینگ ها در یک ماشین مدرن مجهز می تواند از 100 قطعه تکی بلبرینگ در همه سیستم ها بیشتر شود. یاتاقانهای چرخ به سادگی قابل مشاهدهترین دسته برای راننده هستند، زیرا خرابی آنها فوریترین و آشکارترین تأثیر را بر روی هندلینگ و صدا دارد.
از آنجایی که تعویض هر چهار چرخ یاتاقان بسته به نوع وسیله نقلیه می تواند بین 400 تا 1400 دلار یا بیشتر هزینه داشته باشد، افزایش عمر مفید آنها از طریق عادت های خوب ارزش تلاش را دارد. شیوه های زیر تفاوت قابل اندازه گیری ایجاد می کنند:
بله. هر چرخ روی یک ماشین - جلو یا عقب، رانده یا بدون رانده - باید دارای بلبرینگ باشد تا بتواند نسبت به سیستم تعلیق بچرخد. هیچ طراحی چرخی وجود ندارد که این نیاز را برطرف کند.
از نظر تئوری بله، اگرچه به جای فرآیند سایش تدریجی معمولی، به شکست فاجعه بار نیاز دارد. سقوط کامل یاتاقان می تواند به توپی اجازه دهد تا از دوک جدا شود و در نتیجه چرخ ها جدا شوند. این یک خطر ایمنی واقعی است و دلیل اینکه رانندگی در مسافت های طولانی روی یک یاتاقان بد شناخته شده واقعاً خطرناک است و نه صرفاً ناخوشایند.
قابل اطمینان ترین روش، روش تغییر وزن در حین رانندگی آزمایشی است: اگر صدا در هنگام چرخش به چپ بلندتر شود، یاتاقان بد احتمالاً در سمت راست است (وزن به آن منتقل می شود). اگر نویز در گردش به راست افزایش یابد، سمت چپ مشکوک است. بررسی بازی با چرخ از زمین در هر گوشه تشخیص را تایید می کند. یک اسکنر تشخیصی همچنین می تواند تشخیص دهد که کدام سنسور ABS داده های نامنظم را در صورت روشن بودن چراغ گزارش می کند.
در اکثر خودروهای مدرن FWD، یاتاقانهای عقب سادهتر هستند زیرا گشتاور حرکتی را حمل نمیکنند. یاتاقان های جلو در خودروهای FWD بارهای ترکیبی پیچیده تری را تحمل می کنند. در خودروهای RWD، یاتاقانهای عقب رانده میشوند، اما یاتاقانهای جلو فقط بارهای فرمان را کنترل میکنند. طراحی فیزیکی یاتاقان ممکن است مشابه باشد، اما شماره قطعات مختص خودرو است و مجموعههای جلو و عقب معمولاً حتی در یک خودرو قابل تعویض نیستند.
یاتاقان به خراب شدن ادامه خواهد داد. سطوح داخلی که زمانی صاف بودند، حفره دار و ناصاف می شوند. گریس بیشتر خراب می شود. بازی افزایش می یابد، صدا تشدید می شود و در نهایت بلبرینگ می تواند مسدود شود یا از هم بپاشد. آسیب ثانویه - به توپی، بند انگشتی، مفصل CV، یا اجزای ABS - هر چه مدت زمان بیشتری به یاتاقان اجازه داده شود در حالت تخریب کار کند، به طور فزاینده ای محتمل می شود. چیزی که ممکن است یک تعمیر 250 دلاری باشد، تبدیل به یک تعمیر 700 دلاری یا بیشتر می شود