Un ansamblu butuc față este unitatea completă de rotație din centrul fiecărei roți din față care montează roata pe articulația de direcție a vehiculului, susține greutatea vehiculului în acel colț și permite roții să se rotească liber pe o axă fixă, permițând simultan întregului ansamblu să pivoteze la stânga și la dreapta pentru direcție. La vehiculele moderne, ansamblul butucului roții din față este aproape întotdeauna o componentă etanșată, unificată - o singură unitate cu șuruburi care combină rulmentul roții, flanșa butucului unde sunt instalate știfturile roții și un inel ABS integrat, toate pre-asamblate și pre-unse pentru a elimina necesitatea service-ului pe teren a rulmentului în sine. Când rulmentul din interior se uzează, întregul butuc față și ansamblul rulmentului este înlocuit ca o singură bucată.
Ceea ce face ca ansamblul butucului din față să fie mai solicitant din punct de vedere mecanic decât omologul său din spate este combinația de forțe pe care trebuie să le suporte simultan. În plus față de suportarea sarcinii verticale din greutatea vehiculului și a sarcinilor axiale orizontale din viraj, ansamblul rulmentului butucului față trebuie să găzduiască și pivotul de direcție - ceea ce înseamnă că funcționează în mod constant la unghiuri diferite față de linia centrală a articulației, pe măsură ce șoferul rotește roata. La vehiculele cu tracțiune față, ansamblul butucului punții din față transmite și cuplul motorului de la arborele axei CV către roata motoare, adăugând sarcini de torsiune peste orice altceva. Acest mediu de încărcare pe mai multe axe este motivul pentru care ansamblurile de rulmenți ai butucului roții din față sunt adesea puțin mai robuste în construcție decât unitățile din spate de pe același vehicul și de ce consecințele defecțiunilor lor - inclusiv efectele asupra preciziei direcției, performanței frânării și funcției ABS - sunt imediat resimțite de șofer.
The ansamblu butuc față arată ca un simplu disc din exterior, dar construcția sa internă este proiectată tocmai pentru a gestiona mai multe direcții de încărcare simultane. Înțelegerea a ceea ce se află în interior clarifică de ce componenta defectează așa cum o face și de ce instalarea corectă nu este negociabilă pentru a obține o durată de viață completă.
Rulmentul dintr-un ansamblu modern de butuc al roții din față este aproape universal un rulment cu bile de contact unghiular cu două rânduri - o configurație care gestionează sarcinile radiale (greutatea vehiculului apăsând în jos), sarcinile axiale în ambele direcții (forțe laterale de viraj din ambele părți) și sarcinile moment (forțe de încovoiere generate în timpul direcției) într-un pachet compact sigilat. Aranjamentul cu două rânduri înseamnă că două inele de bile funcționează unul lângă celălalt cu unghiuri de contact opuse, împărțind sarcinile între ele și echilibrând în mod inerent rulmentul față de forța axială din ambele direcții. Întregul ansamblu este etanșat cu garnituri cu buze cu frecare redusă pe ambele părți, care rețin grăsimea sintetică ambalata din fabrică pe toată durata de viață a rulmentului și exclude contaminanții drumului - apă, sare, murdărie și praf de frână - care altfel ar degrada rapid suprafețele rulmentului.
Flanșa butucului este suprafața de montare orientată spre exterior unde se află rotorul de frână și roata. În această flanșă sunt presate știfturile roții - stâlpii filetați pe care se strâng piulițele. Denivelarea față a flanșei, măsurată ca deformare totală indicată (TIR) în raport cu axa de rotație a rulmentului, determină în mod direct dacă vehiculul va suferi deformarea laterală a roții și a rotorului de frână. Ansamblurile de butuc față de calitate sunt fabricate cu toleranțe foarte strânse, de obicei sub 0,002 inchi TIR, deoarece chiar și cantități mici de deformare a flanșei se amplifică prin rotorul de frână într-o pulsație a pedalei care se simte ca rotoarele deformate chiar și atunci când rotoarele în sine sunt perfect plate. Acesta este motivul pentru care înlocuirea unui ansamblu defect al butucului roții din față cu o piesă de calitate scăzută poate duce la o plângere de vibrații care urmează reparației.
Integrat în sau pe ansamblul butucului punții din față este un inel de ton - un inel prelucrat cu precizie cu dinți distanțați uniform sau poli magnetici pe care senzorul de viteză a roții ABS îl citește în timp ce butucul se rotește. Acest semnal este fundamentul ABS, controlului tracțiunii, controlului electronic al stabilității, iar pe vehiculele moderne, vectorizarea cuplului și sistemele avansate de asistență a șoferului. Precizia semnalului de viteză depinde de faptul că distanța dintre dinți este uniformă și că spațiul de aer dintre senzor și inel rămâne constant. Uzura rulmentului care permite jocul radial în ansamblul rulmentului butucului din față variază acest spațiu de aer cu fiecare rotație a roții, generând un semnal zgomotos și inconsecvent al senzorului care declanșează coduri de eroare și dezactivează sistemele de siguranță înainte ca rulmentul însuși să ajungă la o defecțiune catastrofală.
Defecțiunea ansamblului rulmentului butucului față este progresivă - se dezvoltă pe mii de mile și se anunță printr-o secvență de simptome care escaladează în severitate. Identificarea din timp a problemei și acțiunea asupra acesteia împiedică situația să avanseze la un mod de defecțiune critic pentru siguranță.
Simptomul distinctiv al unui rulment uzat al butucului roții din față este un zumzet sau un mârâit de joasă frecvență care urcă și coboară direct odată cu viteza vehiculului, indiferent de ceea ce face motorul. Zgomotul provine de la suprafețele lagărelor uzate - pe măsură ce bilele se rostogolesc peste micro-pitting și scăpare pe pistele rulmentului, ele generează vibrații pe care butucul și articulația le transmit în șasiu și cabină ca sunet audibil. În primele etape, acest lucru poate fi vizibil doar peste 45 mph pe pavaj neted. Pe măsură ce rulmentul se deteriorează, zgomotul devine evident la viteze mai mici și în mai multe condiții de conducere. Efectuarea unei virate laterale pe un drum liniștit — deplasarea ușoară a greutății vehiculului dintr-o parte în alta — deplasează sarcina între rulmenții din față: dacă zgomotul crește atunci când greutatea încarcă partea dreaptă (virație la stânga) și scade când greutatea încarcă partea stângă, ansamblul butucului față drept este defect. Modelul opus indică partea stângă.
Deoarece ansamblul butucului din față este conectat direct prin articulația de direcție la tija de direcție, vibrațiile generate de rulmenți se transmit în volan mai ușor în față decât în spate. Un ansamblu de rulment al butucului față uzat poate produce o vibrație sau un zgomot al volanului care apare la anumite viteze sau într-o gamă mai largă de viteze pe măsură ce uzura avansează. Acest simptom se suprapune cu mai multe alte cauze potențiale - dezechilibrul anvelopelor, rularea roților și capete de tiran uzate printre ele - ceea ce înseamnă că vibrația rulmentului butucului față trebuie să fie distinsă de aceste alte surse printr-o inspecție atentă și nu presupusă. Cu toate acestea, dacă shimmy este însoțit de orice zgomot audibil sau de joc detectat în timpul unui test de roată, diagnosticul de înlocuire a butucului față devine mult mai sigur.
Un ansamblu butuc al roții din față care a dezvoltat un joc suficient pentru a genera semnale neregulate ale senzorului de viteză a roții va seta coduri de eroare în modulele ABS și de control al stabilității înainte ca simptomele mecanice să devină severe. Lampa de avertizare ABS, lampa de control al tracțiunii și indicatorul de control al stabilității se pot aprinde individual sau în combinație, în funcție de modul în care sunt proiectate sistemele vehiculului. O scanare de diagnosticare care identifică o defecțiune a senzorului de viteză a roții la un anumit colț - fără nicio deteriorare a cablajului sau probleme de conectare la senzorul în sine - implică puternic ansamblul butucului punții din față de la acel colț ca fiind cauza principală. Înlocuirea ansamblului butucului elimină sursa mecanică a semnalului neregulat, iar luminile de avertizare ar trebui să se auto-șterge după o scurtă călătorie, odată ce citirile constante ale senzorului sunt restabilite.
În stadiile de defecțiune mai avansate, ansamblul rulmentului butucului față dezvoltă un joc mecanic măsurabil. Prinderea anvelopei în pozițiile 12 și 6 și încercarea de a o balansa dezvăluie jocul axial în rulment; prinderea la ora 3 și 9 testează jocul radial. Orice slăbire detectabilă la o roată din față - în special pe axa de direcție - este o problemă serioasă de siguranță care necesită reparații prompte. Dincolo de zgomotul și vibrațiile pe care le generează, un rulment față cu joc semnificativ poate afecta geometria direcției și poate introduce imprevizibilitate în manevrarea vehiculului în timpul manevrelor de urgență. O roată din față care a atins stadiul de oscilare vizibilă în timpul conducerii reprezintă un risc iminent de defecțiune și nu ar trebui condusă până când înlocuirea butucului față este finalizată.
Majoritatea ansamblurilor butucului și rulmenților față sunt proiectate să reziste între 80.000 și 150.000 de mile în condiții normale, dar durata de viață reală variază dramatic. Identificarea a ceea ce scurtează durata de viață a rulmentului ajută la prevenirea defecțiunilor repetate după înlocuirea ansamblului butucului față.
| Cauza | Mecanismul de deteriorare | Cum să atenuezi |
| Impacturi de gropi și borduri | Brineling — supraîncărcare bruscă crestă de rulare, creând suprafețe rugoase de rulare | Evitați loviturile agresive de borduri; inspectați după orice impact puternic |
| Eșecul etanșării și pătrunderea umezelii | Apa și sarea contaminează grăsimea, corodează cursele, accelerează ruperea prin oboseală | Utilizați butuci de rulmenți etanșați de calitate; evita traversările prelungite de apă adâncă |
| Cuplu de instalare incorect | Supra-cuplul prăbușește jocul intern; un cuplu insuficient provoacă coroziune prin frecare la fețele de montare | Utilizați întotdeauna o cheie dinamometrică calibrată conform specificațiilor vehiculului |
| Roți aftermarket cu decalaj incorect | Un braț de moment crescut pe rulment de la schimbarea decalajului roții crește sarcina lagărului | Potriviți decalajul roților din fabrică sau rămâneți în intervalul acceptabil de producător |
| Instalare distanțiere roți | Distanțierele deplasează roata spre exterior, multiplicând solicitarea de încovoiere la rulment | Evitați distanțierele; utilizați roți cu decalaj corect dacă se dorește lărgirea căii |
| Componentele suspensiei uzate sau nealiniate | Cambrația excesivă sau vârful de la picior încarcă rulmentul în mod neuniform, accelerând oboseala de cursă unilaterală | Efectuați alinierea roților și inspectați toate componentele suspensiei la înlocuirea butucului |
O cauză care merită o atenție specială este combinația dintre geometria uzată a suspensiei și o nouă instalare a butucului. Montarea unui ansamblu proaspăt de rulmenți ai butucului față pe un vehicul cu cambra semnificativ ieșită din specificații - cauzată de bucșe de braț de control uzate, o lonjerie îndoită sau o coliziune anterioară - supune noul rulment la aceeași încărcare neuniformă care probabil a contribuit la defectarea celui vechi. Efectuarea unei verificări a alinierii celor patru roți și inspectarea tuturor componentelor suspensiei din jur la momentul înlocuirii butucului față nu reprezintă o vânzare în plus - este standardul adecvat de îngrijire care protejează durata de viață a noului butuc.
Testul de virare laterală și testul roții-roți descrise în secțiunea de simptome oferă dovezi direcționale puternice, dar un diagnostic amănunțit înainte de a cumpăra un ansamblu de butuc al roții din față exclude alte componente care pot imita simptomele rulmentului și confirmă care colț are de fapt nevoie de atenție.
Înlocuirea butucului față este o sarcină simplă la majoritatea vehiculelor cu tracțiune față și spate, cu unelte adecvate și o atenție deosebită la specificațiile cuplului. Ansamblurile butucului față cu tracțiune pe patru roți adaugă o oarecare complexitate în jurul butucului de blocare sau al hardware-ului constant al axei cu tracțiune pe patru roți, dar procedura de bază este aceeași. Iată ce presupune treaba de la început până la sfârșit.
Înainte de a ridica vehiculul, slăbiți piulițele de pe roata afectată în timp ce aceasta se află încă pe sol. La vehiculele cu tracțiune față, piulița mare a axei din centrul butucului - de obicei de 30 mm până la 36 mm, cu cuplu de la 150 la 250 ft-lbs - trebuie de asemenea slăbită cu greutatea vehiculului care ține butucul staționar; încercarea de a slăbi această piuliță cu vehiculul pe suporturi de cric este de obicei nereușită fără un instrument special de ținere a butucului. Aveți o cheie dinamometrică calibrată care acoperă întreaga gamă de la șuruburile suportului etrierului (de obicei 80–120 ft-lbs) la cuplul piuliței axului, un extractor de butuc capabil să extragă un butuc care s-a prins în alezajul fuzei, peria de sârmă și uleiul penetrant pentru pregătirea găurii fustei și compusul anti-exterior pentru instalarea diametrului.
După ce ridicați și susțineți vehiculul în siguranță pe suporturi de cric, scoateți roata și lăsați-o deoparte. Scoateți etrierul de frână deșurubând suportul etrierului — nu lăsați etrierul să atârne de furtunul de frână; sprijiniți-l cu un cârlig de sârmă de pe arcul sau corpul coilover. Glisați rotorul de frână de pe suprafața butucului. La vehiculele cu tracțiune față și AWD, scoateți piulița axei care fixează arborele axei CV în orificiul butucului și împingeți arborele osiei spre interior pentru a-l decupla de canelurile butucului. Deconectați conectorul senzorului de viteză a roții, observând traseul cablajului, astfel încât să poată fi reinstalat pe aceeași cale, fără riscul de frecare cu piesele în mișcare.
Ansamblul butucului roții din față se montează pe articulația de direcție cu, de obicei, trei sau patru șuruburi accesate din spatele articulației. Aceste șuruburi sunt adesea puternic corodate pe vehiculele cu un kilometraj semnificativ, iar uleiul penetrant aplicat din timp ușurează considerabil îndepărtarea lor. Cu toate șuruburile de montare îndepărtate, corpul butucului ar trebui să se elibereze de orificiul articulației cu mâna pe un vehicul mai nou, cu kilometraj redus. La orice vehicul cu mai mult de cinci sau șase ani de expunere la sare de drum, diametrul exterior al butucului va fi aproape sigur prins în orificiul articulației prin coroziune, necesitând un extractor de butuc dedicat pentru extragere. Nu folosiți niciodată un arbore de osie ca o deriva pentru a lovi butucul - acest lucru dăunează articulației homocinetice și, eventual, suprafața găurii articulației.
Cu vechiul ansamblu butuc față îndepărtat, curățați bine orificiul articulației cu o perie de sârmă și solvent. Inspectați suprafața găurii pentru eventuale crestături de coroziune ridicate, crestături sau distorsiuni - umpleți toate punctele înalte până când noul butuc alunecă manual în găurit fără a necesita forță. Înainte de introducere, aplicați un strat subțire și uniform de compus antigripare pe diametrul exterior al butucului. Ghidați noul ansamblu butuc față și rulment în orificiu drept, porniți toate șuruburile de montare cu mâna înainte de a strânge oricare dintre ele, apoi strângeți-le în cruce conform specificațiilor producătorului vehiculului. Pe axele antrenate, instalați o nouă piuliță axului - înlocuiți întotdeauna piulița axului, nu o reutilizați niciodată pe cea veche - și strângeți-o conform specificațiilor producătorului. Reinstalați rotorul de frână, etrierul, conectorul senzorului de viteză a roții și roata, strângând fiecare element de fixare la valoarea specificată.
Piața pieselor de schimb pentru ansamblurile butucului roții din față se întinde pe o gamă largă de calitate, iar alegerea corectă determină în mod direct cât durează reparația. Următoarele criterii separă huburile de înlocuire fiabile de cele problematice:
Lucrarea nu se termină când ultimul șurub este strâns. Câțiva pași de urmărire după înlocuirea ansamblului rulmentului butucului din față verifică dacă instalarea a avut succes și stabilește condițiile pentru ca noul butuc să își atingă durata de viață completă.
Efectuați un scurt test de conducere — pornind la viteze mici într-o zonă liniștită — și ascultați cu atenție pentru orice zgomot din colțul reparat. Un rulment nou este puțin mai zgomotos decât un rulment bine uzat în primii câțiva kilometri, deoarece se uzează orice reziduuri de prelucrare de pe suprafețele de rulare, dar acesta ar trebui să fie un sunet foarte slab, neted, mai degrabă decât caracteristica de șlefuire sau mârâit a unui rulment deteriorat. Dacă zgomotul original este complet absent, diagnosticul și reparația au fost corecte. Dacă un zgomot similar persistă, verificați din nou diagnosticul - este posibil că partea opusă a avut și o problemă în curs de dezvoltare care devine audibilă acum că partea mai tare a fost corectată.
Efectuați o aliniere a patru roți în primele câteva sute de mile după orice lucrare de suspensie față care implică îndepărtarea și reinstalarea componentelor care afectează geometria roții. Procesul de îndepărtare a unui ansamblu butuc, chiar și fără a deranja brațele de control sau tiranții, poate introduce mici modificări în poziția roții care se acumulează în dezaliniere în timp. Alinierea corectă reduce încărcarea rulmentului la nivelul proiectat și prelungește durata de viață a noului ansamblu butuc al punții din față, precum și prevenind uzura neuniformă a anvelopei pe care dezalinierea o cauzează în mod independent.
Verificați din nou cuplul piuliței punții la aplicațiile cu tracțiunea față după primele 50 până la 100 de mile de condus. Noile elemente de fixare pot experimenta o mică tasare inițială - în special în acoperirile anticorozive - și confirmarea că piulița osiei este încă la cuplul specificat în această etapă incipientă nu costă nimic și oferă încredere deplină că instalarea butucului este sigură pe termen lung.
• ADD: 42705 Grand River Avenue, Suite 201, Novi. Michigan 48375, SUA.
© Copyright 2017 Hangzhou Hanji Auto Parts.co., Ltd. All Rights Reserved. Producător de unități de butuc de roată
