Hjullagerstøy: Hvordan identifisere symptomer og vite når du skal bytte

Hjullager svikter gradvis, og symptomene de produserer følger en forutsigbar progresjon. En peiling i tidlig feil produserer en subtil støy som de fleste sjåfører avviser som veistøy eller dekkstøy. Ettersom lageret fortsetter å degraderes, blir støyen mer uttalt og utvikler egenskaper som skiller den fra andre kjøretøystøykilder. Ved svikt i sent stadium kan lageret produsere vibrasjoner gjennom rattet eller setet, føre til at kjøretøyet trekker under bremsing, eller – i alvorlige tilfeller – tillate sporbart hjulspill. Å forstå disse symptomene og hva som forårsaker dem hjelper sjåfører og teknikere med å identifisere sviktende lagre tidlig, før et mindre problem blir et dyrt eller farlig et.

Hva hjullager gjør og hvorfor de svikter

Hjullager lar hjulnavet rotere rundt spindelen eller akselakselen med minimal friksjon. I moderne navenhetsdesign (den forseglede, forhåndsmonterte enheten som integrerer de indre og ytre lagerringene, rulleelementene, buret og tetningene i en enkelt komponent), er lageret designet for å vare kjøretøyets levetid under normale forhold. Smøringen er forseglet ved montering og krever ikke periodisk vedlikehold. Det som forårsaker for tidlig svikt er unormal belastning - lageret ser krefter det ikke var designet for å håndtere på en vedvarende basis.

Overbelastning er den vanligste årsaken. Å treffe fortauskanter, jettegryter og veiavfall overfører støtbelastninger gjennom hjulet inn i lageret i størrelser som kan overskride lagerets dynamiske belastningsgrad og deformere eller sprekke de rullende elementene eller løpene. Normal veibruk over mange mil produserer til slutt tretthetssprekker under overflaten i lagerløpene - dette er den normale slitasjemekanismen - men unormale påvirkninger akselererer denne prosessen dramatisk.

Forseglingsfeil er en annen årsak. Tetningene på et navenhetslager forhindrer at forurensning kommer inn i lageret og at smøremiddel slipper ut. Når forseglingen brytes – ved støtskader på tetningsleppen, ved korrosjon av tetningssetet, eller ved fysisk slitasje på tetningsleppen over svært lang kjørelengde – kommer vann, grus og andre forurensninger inn i lageret. Forurensning forårsaker slitasje på de rullende elementene og løpene, og akselererer utviklingen av overflaten og skader under overflaten som produserer støy.

De viktigste symptomene på et sviktende hjullager

Brummende eller malende støy

Det vanligste og tidligste symptomet på et sviktende hjullager er en kontinuerlig brummende eller malende lyd som endres med kjøretøyets hastighet. I motsetning til dekkstøy, som er relativt konstant ved en gitt hastighet på jevne veidekker, har hjullagerstøy en særegen kvalitet: den har en tendens til å være stødig og kontinuerlig, ofte beskrevet som å høres ut som å kjøre på buldrestriper selv på en jevn vei, og stigningen og volumet varierer proporsjonalt med kjøretøyets hastighet i stedet for med motorhastigheten. Akselerering øker lyden; nedbremsing reduserer det; lyden fortsetter med samme frekvens selv når clutchen er trykket inn, eller kjøretøyet er i nøytral, fordi lageret roterer med hjulet uavhengig av om drivverket er koblet inn.

Brummekvaliteten ved lavere hastigheter går over til en slipende eller knurrende kvalitet ved høyere hastigheter etter hvert som lagerskaden utvikler seg. Dette er fordi de skadede lagerflatene produserer forskjellige støyegenskaper ved forskjellige rotasjonsfrekvenser - tidlige skader gir den lavere frekvensbrummingen når skadede elementer passerer gjennom belastningssonen, mens avanserte skader med større overflatedefekter og økt ruhet gir den tøffere slipelyden.

Støy som endres ved svinger

En klassisk diagnostisk test for hjullagerstøy er å observere om lyden endres når kjøretøyet veves forsiktig eller belastes i svinger. Når et kjøretøy svinger, endres den sideveis lastfordelingen mellom venstre og høyre lager - det ytre lageret i en venstresving tar mer belastning enn det indre lageret. Hvis lageret på venstre side svikter, vil en høyresving (som belaster venstre lager) øke støyen, mens en venstresving (som delvis avlaster venstre lager) vil redusere den. Denne hastighet- og belastningsfølsomheten er diagnostisk: en støy som øker i én svingretning og avtar i motsatt retning, peker sterkt på et spesifikt hjullager.

Denne testen bør gjøres i lav hastighet i trygge omgivelser - skånsom veving i 30–50 km/t på en tom parkeringsplass er tilstrekkelig for å observere effekten. Endringen i støy med styreinngang er ofte ganske uttalt i et sviktende lager og tillater identifisering av det spesifikke hjørnet hvor problemet oppstår, selv før en mer formell inspeksjon.

Vibrasjon i rattet eller setet

Etter hvert som skaden på hjullageret utvikler seg, produserer ruheten til lagerflatene vibrasjoner som overføres fra hjulet gjennom fjæringen inn i kjøretøyets struktur. For forhjulslagere overføres denne vibrasjonen gjennom rattstammen og merkes i rattet - spesielt ved visse hastighetsområder der lagerets rotasjonsfrekvens faller sammen med en resonansfrekvens til styringssystemet. For bakhjulslagere overføres vibrasjonen gjennom gulvet og føles vanligvis i setet i stedet for rattet.

Vibrasjon fra et hjullager forveksles ofte med dekkbalansevibrasjoner, som også er hastighetsfølsomme. Forskjellen: dekkbalansevibrasjoner vises vanligvis ved et spesifikt hastighetsområde (vanligvis 80–100 km/t) og kan bli mindre merkbar ved høyere hastigheter; lagervibrasjonen øker mer progressivt med hastigheten og er ledsaget av den karakteristiske summende eller malende lyden som problemer med dekkbalansen ikke produserer.

Hjulspill eller løshet

Ved avansert lagersvikt øker lagerets indre klaring ettersom rullende elementer og løpebaner slites. Denne økte klaringen kan bli oppdaget som fysisk løshet i hjulet - hvis du jekker hjulet fra bakken og prøver å vippe det i topp-til-bunn-retningen (med begge hender i posisjonene klokken 12 og 6 på dekket), indikerer en liten, men detekterbar slingring at lagerets indre klaring har overskredet akseptable grenser. Normale lagre skal ha ubetydelig klaring i denne testen.

Denne testen bør utføres med hjulet fortsatt på bakken først - hvis det merkes slark med hjulet på bakken, er lageret i alvorlig feil og bør ikke kjøres videre før det er skiftet. Den samme gyngetesten med hjulet fra bakken vil vise noe mer bevegelse i et normalt lager på grunn av belastningsavlastningen, men for stor bevegelse (mer enn noen få millimeter) indikerer fortsatt avansert lagerslitasje.

ABS-varsellys

Moderne navenhetslagere integrerer ABS-hjulhastighetssensorringen (toneringen eller enkoderringen som ABS leser for å bestemme hjulhastigheten). Når et lager svikter alvorlig nok til at den interne klaringen lar toneringen bevege seg i forhold til sensoren, eller når toneringen er skadet av lagerets indre skade, oppdager ABS-sensoren et uregelmessig eller fraværende signal og tenner ABS-varsellampen. ABS- eller traction control-varsellamper som vises sammen med støy- eller vibrasjonssymptomer indikerer at lagersvikten har kommet langt nok til å påvirke hjulhastighetsføleren – utskifting haster.

Hvordan finne ut hvilket lager som svikter

Etter å ha bekreftet at symptomene tyder på et hjullager, sparer diagnosetid å identifisere hvilket hjørne som er kilden før demontering. Svingbelastningstesten beskrevet ovenfor er den mest pålitelige innledende kontrollen. Ytterligere bekreftelse:

Lytt etter lydens retning mens en passasjer kjører i kjøretøyet. En hjullagerstøy er høyere på siden der det sviktende lageret er plassert - en knurring fra venstre bak er vanligvis høyere fra venstre side av kjøretøyet. Kjør sakte i et rolig område med vinduer nede for å tillate retningsbestemt hørsel.

Hvis en veitest på et egnet underlag er mulig, kan lyden som øker under akselerasjon (som forskyver lasten bakover) og avtagende under retardasjon, eller omvendt, bidra til å lokalisere om et front- eller baklager er kilden. Forhjulslagere har en tendens til å være mer følsomme for styreinnganger; bakre lagre har en tendens til å være mer følsomme for akselerasjon og bremselastskift.

Når skal erstattes

Tidlig utskifting - så snart de diagnostiske symptomene er klare - forhindrer kaskadeskaden som oppstår når et sterkt slitt lager tillates å fungere. Et lager med slitte rulleelementer og løpere produserer metallforurensning inne i lageret som akselererer slitasjen ytterligere. Hvis lageret svikter under kjøring, kan hjulet sette seg fast eller sette seg fast, noe som potensielt kan føre til tap av kontroll over kjøretøyet. Navenhetslagere som har sviktet så langt at hjulene kan detekteres, bør ikke kjøres på offentlig vei.

Det riktige utskiftingsintervallet er: når en tydelig brummende eller slipende støy som kan tilskrives et hjullager bekreftes, eller hver gang testing av hjulspill viser unormal bevegelse, eller når ABS-funksjonen påvirkes av lagerets tilstand. Det er ikke hensiktsmessig å vente på at støyen forsvinner av seg selv - hjullagrene gjenoppretter seg ikke selv, og skadeprogresjonen er irreversibel.

Ofte stilte spørsmål

Kan en hjullagerstøy komme og gå, eller er den alltid kontinuerlig?

En hjullagerstøy er vanligvis kontinuerlig og tilstede når hjulet roterer med den berørte hastigheten, men det tilsynelatende volumet kan variere med temperaturen - et sviktende lager høres ofte verre ut når det er kaldt og litt roligere etter at det har varmet opp, fordi fettet blir mindre tyktflytende ved driftstemperatur og gir litt bedre smøring. Denne temperaturavhengige variasjonen blir noen ganger forvekslet med at problemet "forsvinner", noe som fører til at sjåfører utsetter utskifting. Den underliggende skaden reverseres ikke ved oppvarming; lageret fortsetter å degraderes. Et lager som høres merkbart dårligere ut når det er kaldt, men bedre når det er varmt, er fortsatt et sviktende lager som bør skiftes.

Er det trygt å kjøre på et sviktende hjullager for å komme til et verksted?

Dette avhenger av stadium av feilen. Lagersvikt i tidlig stadium med en rolig brummen og ingen andre symptomer er generelt tolererbar for korte avstander ved moderate hastigheter for å nå et reparasjonsanlegg - selv om dette ikke bør utvides til motorveikjøring eller lange avstander, da vibrasjoner ved høy hastighet akselererer skadeprogresjonen. Et lager med hørbar sliping, detekterbart hjulspill eller ABS-belysning bør ikke kjøres i motorveihastigheter og bør repareres snarest. Et lager som har sviktet - som gir kraftig sliping, synlig slingring eller hvor hjulet ikke kan rotere fritt - bør ikke kjøres i det hele tatt. Hvis du er i tvil, er det tryggere valget å få kjøretøyet tauet til et reparasjonsanlegg i stedet for å kjøre, fordi et fullstendig sviktet lager kan forårsake plutselig hjullåsing uten forvarsel.

Hvor lang tid tar det å bytte hjullager, og må begge sider skiftes samtidig?

For moderne lagerenheter for navenhet (som erstatter hele enheten, inkludert lager, nav og ABS-tonering i en enkelt komponent), er utskiftingstiden vanligvis 45–90 minutter per hjørne for en enkel installasjon på de fleste personbiler. Det motsatte hjørnet trenger ikke å byttes ut samtidig med mindre det også viser symptomer - hjullagre på motsatte sider av samme aksel er ikke nødvendigvis i samme slitasjestadium, og det er normalt at den ene siden svikter før den andre. Men hvis ett lager har sviktet og kjøretøyet har betydelig kjørelengde, er det rimelig å kontrollere tilstanden til det motsatte sidelageret under samme service for å avgjøre om det nærmer seg feil. Noen teknikere anbefaler å bytte ut akselpar som et forebyggende tiltak på kjøretøyer med stor kjørelengde; andre erstatter bare den bekreftede feillagingen. Denne avgjørelsen er et spørsmål om profesjonell vurdering basert på det spesifikke kjøretøyets historie og arbeidskostnadene for en potensiell andre reparasjon i nær fremtid.