Sestava předního náboje je kompletní rotační jednotka ve středu každého předního kola, která připevňuje kolo k čepu řízení vozidla, podporuje váhu vozidla v tomto rohu a umožňuje kolu volně se otáčet na pevné ose a současně umožňuje celé sestavě otáčet se doleva a doprava pro řízení. U moderních vozidel je sestava náboje předního kola téměř vždy utěsněná, sjednocená součást – jediná přišroubovaná jednotka, která kombinuje ložisko kola, přírubu náboje, kde jsou namontovány čepy kola, a integrovaný tónovací kroužek ABS, vše předem smontované a předem namazané, aby se eliminovala potřeba terénního servisu samotného ložiska. Když se ložisko uvnitř opotřebuje, celý přední náboj a sestava ložiska se vymění jako jeden kus.
Co dělá sestavu předního náboje mechanicky náročnější než jeho zadní protějšek, je kombinace sil, které musí zvládnout současně. Kromě podpory svislého zatížení od hmotnosti vozidla a vodorovného axiálního zatížení při zatáčení musí sestava ložiska předního náboje také pojmout čep řízení – což znamená, že neustále pracuje v různých úhlech vzhledem k ose kloubu, když řidič otáčí kolem. U vozidel s pohonem předních kol přenáší sestava náboje přední nápravy také točivý moment motoru z hřídele nápravy CV na hnací kolo, čímž ke všemu ostatnímu přidává torzní zatížení. Toto prostředí víceosého zatížení je důvodem, proč jsou sestavy ložisek nábojů předních kol konstrukčně často o něco robustnější než zadní jednotky na stejném vozidle a proč řidič okamžitě pocítí následky jejich selhání – včetně vlivu na přesnost řízení, brzdný výkon a funkci ABS.
The sestava předního náboje Zvenčí vypadá jako jednoduchý kotouč, ale jeho vnitřní konstrukce je navržena přesně tak, aby zvládala více současných směrů zatížení. Pochopení toho, co je uvnitř, objasňuje, proč komponenta selže tak, jak k tomu dochází, a proč je správná instalace nesmlouvavá pro dosažení plné životnosti.
Ložisko v sestavě moderního náboje předního kola je téměř univerzálně dvouřadé kuličkové ložisko s kosoúhlým stykem – konfigurace, která zvládá radiální zatížení (tlačná hmotnost vozidla), axiální zatížení v obou směrech (boční síly v zatáčkách z obou stran) a momentové zatížení (ohybové síly generované během řízení) v kompaktním uzavřeném balení. Dvouřadé uspořádání znamená, že dva kroužky kuliček pracují vedle sebe s protilehlými kontaktními úhly, sdílejí mezi sebou zatížení a přirozeně vyvažují ložisko proti axiálnímu tlaku z obou směrů. Celá sestava je na obou stranách utěsněna břitovými těsněními s nízkým třením, které zadržují továrně zabalené syntetické mazivo po celou dobu životnosti ložiska a vylučují nečistoty na vozovce – vodu, sůl, nečistoty a brzdový prach – které by jinak rychle znehodnotily povrchy ložisek.
Příruba náboje je montážní plocha směřující ven, kde sedí brzdový rotor a kolo. Do této příruby jsou zalisovány kolové čepy – závitové kolíky, na které se utahují matice. Házení čela příruby, měřené jako celkové indikované házení (TIR) vzhledem k ose otáčení ložiska, přímo určuje, zda bude vozidlo trpět bočním házením kola a brzdového rotoru. Kvalitní sestavy předních nábojů jsou vyráběny s velmi úzkými tolerancemi házení, typicky pod 0,002 palce TIR, protože i malé množství přírubového házení se zesiluje přes brzdový rotor do pedálové pulzace, která působí jako zkroucené rotory, i když jsou samotné rotory dokonale ploché. To je důvod, proč výměna vadné sestavy náboje předního kola za nekvalitní díl může mít za následek stížnost na vibrace, která následuje po opravě.
Do sestavy náboje přední nápravy nebo na ní je integrován tónový kroužek – přesně opracovaný kroužek s rovnoměrně rozmístěnými zuby nebo magnetickými póly, které snímač rychlosti kola ABS snímá, když se náboj otáčí. Tento signál je základem ABS, kontroly trakce, elektronické kontroly stability a u moderních vozidel vektorování točivého momentu a vyspělých asistenčních systémů řidiče. Přesnost signálu rychlosti závisí na tom, zda je rozteč zubů rovnoměrná a vzduchová mezera mezi snímačem a kroužkem zůstává konzistentní. Opotřebení ložiska, které umožňuje radiální vůli v sestavě ložiska předního náboje, mění tuto vzduchovou mezeru s každým otočením kola a generuje hlučný, nekonzistentní signál snímače, který spouští chybové kódy a deaktivuje bezpečnostní systémy dříve, než samotné ložisko dosáhne katastrofického selhání.
Selhání sestavy ložiska předního náboje je progresivní – vyvine se po tisících mil a ohlásí se sledem příznaků, jejichž závažnost se stupňuje. Včasná identifikace problému a reakce na něj zabrání tomu, aby situace postoupila do režimu selhání kritického z hlediska bezpečnosti.
Charakteristickým příznakem opotřebovaného ložiska náboje předního kola je nízkofrekvenční hučení nebo vrčení, které stoupá a klesá přímo s rychlostí vozidla, bez ohledu na činnost motoru. Hluk pochází z opotřebovaných povrchů ložisek – když se kuličky odvalují přes mikro-dýmky a odlupují se na kroužcích ložisek, generují vibrace, které náboj a kloub přenášejí do podvozku a kabiny jako slyšitelný zvuk. V raných fázích to může být patrné pouze nad 45 mph na hladké vozovce. Jak se ložisko zhoršuje, hluk se stává zřejmým při nižších rychlostech a ve více jízdních podmínkách. Provedení bočního vybočení na klidné silnici — jemné přesouvání hmotnosti vozidla ze strany na stranu — přesune zatížení mezi přední ložiska: pokud se hluk zvýší, když hmotnost zatěžuje pravou stranu (vybočí doleva) a sníží se, když hmotnost zatíží levou stranu, sestava pravého předního náboje selže. Opačný vzor označuje levou stranu.
Vzhledem k tomu, že sestava předního náboje je přímo spojena přes čep řízení s táhlem řízení, přenášejí se vibrace generované ložisky do volantu snadněji vpředu než vzadu. Opotřebená sestava ložiska předního náboje může způsobovat chvění nebo bzučení volantu, které se objevuje při určitých rychlostech nebo v širším rozsahu rychlostí, jak opotřebení postupuje. Tento příznak se překrývá s několika dalšími potenciálními příčinami – nevyvážeností pneumatik, házením kol a mezi nimi opotřebenými konci spojovacích tyčí – což znamená, že vibrace ložisek předního náboje musí být od těchto jiných zdrojů odlišeny pečlivou kontrolou, spíše než předpokládanými. Pokud je však podložka doprovázena nějakým slyšitelným zvukem nebo vůlí zjištěnou během testu kola-rock, je diagnostika výměny předního náboje mnohem jistější.
Sestava náboje předního kola, která má dostatečnou vůli ložisek ke generování nepravidelných signálů snímače rychlosti kola, nastaví chybové kódy v ABS a modulech řízení stability dříve, než se mechanické příznaky zhorší. Výstražná kontrolka ABS, kontrolka kontroly trakce a kontrolka kontroly stability se mohou rozsvítit jednotlivě nebo v kombinaci v závislosti na tom, jak jsou systémy vozidla navrženy. Diagnostické skenování, které identifikuje poruchu snímače rychlosti kola v konkrétní zatáčce – bez jakéhokoli poškození kabeláže nebo problému s konektorem na samotném snímači – silně implikuje sestavu náboje přední nápravy v tomto rohu jako hlavní příčinu. Výměna sestavy náboje eliminuje mechanický zdroj nepravidelného signálu a výstražná světla by se měla po krátké jízdě sama zhasnout, jakmile budou obnoveny konzistentní hodnoty snímačů.
V pokročilejších stádiích selhání vyvine sestava ložiska předního náboje měřitelnou mechanickou vůli. Uchopení pneumatiky v polohách 12 a 6 hodin a pokus o rozkývání odhalí axiální vůli v ložisku; úchop ve 3 a 9 hodin testuje radiální vůli. Jakékoli detekovatelné uvolnění předního kola – zejména na řízené nápravě – je vážným bezpečnostním problémem, který vyžaduje okamžitou opravu. Kromě hluku a vibrací, které generuje, může přední ložisko se značnou vůlí ovlivnit geometrii řízení a vnést nepředvídatelnost do ovládání vozidla během nouzových manévrů. Přední kolo, které během jízdy dosáhlo stádia viditelného viklání, představuje bezprostřední riziko selhání a nemělo by se s ním jezdit, dokud není dokončena výměna předního náboje.
Většina sestav předního náboje a ložisek je navržena tak, aby vydržela 80 000 až 150 000 mil za normálních podmínek, ale životnost v reálném světě se dramaticky liší. Identifikace toho, co zkracuje životnost ložisek, pomáhá předcházet opakovaným poruchám po výměně sestavy předního náboje.
| Příčina | Mechanismus poškození | Jak zmírnit |
| Nárazy na výmoly a obrubníky | Brinelling — náhlé přetížení vtlačí kroužky ložisek a vytvoří drsné valivé povrchy | Vyhněte se agresivním nárazům na obrubníky; zkontrolujte po každém tvrdém nárazu |
| Selhání těsnění a pronikání vlhkosti | Voda a sůl znečišťují mastnotu, korodují drážky a urychlují únavové odlupování | Používejte kvalitní náboje s utěsněnými ložisky; vyhněte se dlouhým plavbám hlubokou vodou |
| Nesprávný montážní moment | Nadměrný točivý moment zhroutí vnitřní vůli; Nedostatečný točivý moment způsobuje korozi na montážních plochách | Pro přesné specifikace vozidla vždy používejte kalibrovaný momentový klíč |
| Poprodejní kola s nesprávným offsetem | Zvýšený moment ramene na ložisku v důsledku změny odsazení kola zvyšuje zatížení ložiska | Vyrovnejte tovární ofset kol nebo zůstaňte v přijatelném rozsahu výrobce |
| Instalace rozpěrky kol | Distanční vložky posouvají kolo směrem ven a násobí ohybové napětí v ložisku | Vyhněte se distančním vložkám; Pokud je požadováno rozšíření stopy, použijte kola se správným odsazením |
| Opotřebené nebo špatně seřízené součásti zavěšení | Nadměrný odklon nebo sbíhavost zatěžují ložisko nerovnoměrně, což zrychluje jednostrannou závodní únavu | Při výměně náboje proveďte seřízení kola a zkontrolujte všechny součásti zavěšení |
Jednou z příčin, které si zaslouží zvláštní pozornost, je kombinace opotřebované geometrie zavěšení a nové instalace náboje. Montáž nové sestavy předního ložiska náboje na vozidlo s výrazně nestandardním odklonem – způsobeným opotřebovanými pouzdry nápravy, ohnutou vzpěrou nebo předchozí kolizí – vystavuje nové ložisko stejnému nerovnoměrnému zatížení, které pravděpodobně přispělo k selhání starého. Provedení kontroly geometrie čtyř kol a kontrola všech okolních komponentů odpružení při výměně předního náboje nepředstavuje další prodej – je to správný standard péče, který chrání životnost nového náboje.
Test bočního vybočení a test kola-rock popsaný v části příznaků poskytují silné směrové důkazy, ale důkladná diagnostika před zakoupením výměny sestavy náboje předního kola vylučuje další součásti, které mohou napodobovat příznaky ložiska, a potvrzuje, který roh skutečně vyžaduje pozornost.
Výměna předního náboje je u většiny vozidel s předním a zadním náhonem jednoduchá práce s odpovídajícími nástroji a pečlivou pozorností ke specifikacím točivého momentu. Sestavy předního náboje s pohonem všech čtyř kol přidávají určitou složitost kolem uzamykacího náboje nebo konstantního hardwaru nápravy pohonu všech čtyř kol, ale základní postup je stejný. Zde je to, co práce zahrnuje od začátku do konce.
Před zvednutím vozidla povolte matice na dotčeném kole, dokud je ještě na zemi. U vozidel s pohonem předních kol musí být také uvolněna velká matice nápravy ve středu náboje – obvykle 30 mm až 36 mm, utažená od 150 do 250 ft-lb –, když hmotnost vozidla drží náboj v klidu; pokus o povolení této matice s vozidlem na zvedáku je obvykle neúspěšný bez speciálního nástroje pro přidržování náboje. Mějte kalibrovaný momentový klíč, který pokrývá celý rozsah od šroubů držáku třmenu (obvykle 80–120 ft-lb) přes utahovací moment matice nápravy, stahovák náboje schopný vytáhnout náboj, který se zadřel v otvoru pro kloub, drátěný kartáč a pronikající olej pro přípravu otvoru pro kloub a směs proti zadření na montáž na vnější průměr náboje.
Po bezpečném zvednutí a podepření vozidla na zvedáky sejměte kolo a odložte je stranou. Odstraňte brzdový třmen odšroubováním držáku třmenu – nenechávejte třmen viset za brzdovou hadici; podepřete jej drátěným hákem z těla pružiny nebo cívky. Sejměte brzdový rotor z čela náboje. U vozidel s pohonem předních kol a AWD demontujte matici nápravy, která zajišťuje hřídel nápravy CV v vrtání náboje, a zatlačte hřídel nápravy dovnitř, abyste ji odpojili od drážkování náboje. Odpojte konektor snímače rychlosti kola a poznamenejte si vedení kabelového svazku, aby jej bylo možné znovu nainstalovat stejnou cestou bez rizika tření o pohyblivé části.
Sestava náboje předního kola se montuje na otočný čep řízení obvykle pomocí tří nebo čtyř šroubů přístupných zezadu za otočným čepem. Tyto šrouby jsou často silně zkorodované na vozidlech s významným počtem najetých kilometrů a penetrační olej aplikovaný v předstihu výrazně usnadňuje jejich odstranění. Po odstranění všech montážních šroubů by se tělo náboje mělo u novějšího vozidla s nízkým počtem najetých kilometrů uvolnit ručně z otvoru pro kloub. U každého vozidla s více než pěti nebo šesti lety vystavení posypové soli bude vnější průměr náboje téměř jistě zadřen ve vrtání kloubu korozí, což vyžaduje speciální stahovák náboje k vytažení. Nikdy nepoužívejte hřídel nápravy jako unášeč k vyražení náboje – poškodí se tím kloub CV a potenciálně i povrch vrtání kloubu.
Po odstranění staré sestavy předního náboje důkladně vyčistěte vrtání kloubu pomocí drátěného kartáče a rozpouštědla. Zkontrolujte povrch otvoru, zda nemá vyvýšené korozní hřebeny, rýhy nebo deformace – všechna vyvýšená místa opilujte, dokud nový náboj nezasune rukou do otvoru bez použití síly. Před nasazením naneste na vnější průměr náboje tenkou, rovnoměrnou vrstvu směsi proti zadření. Zaveďte novou sestavu předního náboje a ložiska do otvoru kolmo, před utažením kteréhokoli z nich začněte ručně všechny montážní šrouby a poté je utáhněte křížem podle specifikace výrobce vozidla. Na hnané nápravy nainstalujte novou matici nápravy – vždy vyměňte matici nápravy, nikdy znovu nepoužívejte starou – a utáhněte ji podle specifikace výrobce. Znovu nainstalujte brzdový kotouč, třmen, konektor snímače rychlosti kola a kolo a utáhněte každý upevňovací prvek na jeho specifikovanou hodnotu.
Trh s náhradními díly pro sestavy nábojů předních kol zahrnuje širokou škálu kvality a správný výběr přímo určuje, jak dlouho oprava vydrží. Následující kritéria oddělují spolehlivé náhradní náboje od problematických:
Práce nekončí utažením posledního šroubu. Několik následných kroků po výměně sestavy ložiska předního náboje ověří, že instalace byla úspěšná, a vytvořte podmínky pro dosažení plné životnosti nového náboje.
Proveďte krátkou zkušební jízdu – začněte při nízkých rychlostech v klidné oblasti – a pozorně poslouchejte, zda se neozve hluk z opravené zatáčky. Nové ložisko je během prvních několika kilometrů o něco hlučnější než dobře opotřebované ložisko, protože se opotřebovávají zbytky obrábění na závodních površích, ale měl by to být velmi slabý, hladký zvuk, spíše než skřípání nebo vrčení poškozeného ložiska. Pokud původní hluk zcela chybí, diagnostika a oprava byly správné. Pokud podobný zvuk přetrvává, znovu zkontrolujte svou diagnózu – je možné, že se na opačné straně také objevil problém s ložiskem, který je nyní slyšet, když byla opravena hlasitější strana.
Nechte provést seřízení geometrie čtyř kol během prvních několika set kilometrů po jakékoli práci na zavěšení přední nápravy, která zahrnuje demontáž a opětovnou instalaci součástí ovlivňujících geometrii kol. Proces odstranění sestavy náboje, a to i bez narušení ovládacích ramen nebo spojovacích tyčí, může způsobit malé změny v poloze kola, které se časem nahromadí v nesouososti. Správné vyrovnání snižuje zatížení ložisek na jeho navrženou úroveň a prodlužuje životnost nové sestavy náboje přední nápravy a také zabraňuje nerovnoměrnému opotřebení pneumatik, které nesouosost nezávisle způsobuje.
Po ujetí prvních 50 až 100 mil znovu zkontrolujte utahovací moment matic nápravy u aplikací s pohonem předních kol. U nových spojovacích prvků může dojít k malému počátečnímu usazení – zejména u antikorozních povlaků – a potvrzení, že matice nápravy je v této rané fázi stále utažena na svůj stanovený utahovací moment, nic nestojí a poskytuje úplnou jistotu, že instalace náboje je dlouhodobě bezpečná.
• ADD: 42705 Grand River Avenue, Suite 201, Novi. Michigan 48375, USA.
© Copyright 2017 Hangzhou Hanji Auto Parts.co., Ltd. All Rights Reserved. Výrobce jednotky kola
