Bộ phận trục bánh xe - còn được gọi là cụm ổ trục hoặc trục ổ trục bánh xe - là một bộ phận độc lập kết nối bánh xe của bạn với hệ thống treo và cho phép bánh xe quay tự do trong khi hỗ trợ toàn bộ trọng lượng của xe. Nó nằm ở trung tâm của mỗi bánh xe và đóng vai trò là điểm chính xác nơi bánh xe, rôto phanh và trục gặp nhau. Mỗi khi bạn lái xe, bộ phận trục bánh xe sẽ hoạt động lặng lẽ ở chế độ nền, cho phép quay mượt mà, đánh lái chính xác và xử lý ổn định.
hiện đại bộ phận trung tâm bánh xe là các bộ phận tích hợp kết hợp ổ trục bánh xe, mặt bích trục và - ở hầu hết các loại xe đời mới - cảm biến tốc độ ABS thành một bộ phận kín duy nhất. Đây là một cải tiến đáng kể so với các thiết kế cũ trong đó ổ trục, trục và rãnh là các bộ phận riêng biệt yêu cầu điều chỉnh trường chính xác. Cụm trục tích hợp được thiết kế để có thể tháo rời và thay thế thành một bộ phận, giúp việc bảo trì trở nên đơn giản và loại bỏ nhu cầu sử dụng các công cụ ép vòng bi chuyên dụng trong nhiều trường hợp.
Hiểu cấu trúc bên trong của bộ phận trục bánh xe giúp giải thích lý do tại sao cuối cùng nó bị mòn và những triệu chứng cần chú ý khi nó bị mòn. Cốt lõi của mỗi cụm trục là một bộ vòng bi chính xác hoặc vòng bi côn được sắp xếp thành hai hàng. Các phần tử lăn này nằm giữa vòng trong (được gắn vào trục quay hoặc trục) và vòng ngoài (được ép vào thân trục), được ngăn cách bằng một lồng giữ chúng cách đều nhau.
Toàn bộ cụm ổ trục được đóng gói bằng mỡ nhiệt độ cao và bịt kín cả hai mặt bằng gioăng cao su hoặc kim loại. Những vòng đệm này rất quan trọng - chúng giữ dầu mỡ bên trong và ngăn các mảnh vụn trên đường, nước và bụi phanh thoát ra ngoài. Khi vòng đệm bị hỏng, chất bẩn sẽ xâm nhập vào ổ trục, chất bôi trơn xuống cấp và tốc độ mài mòn tăng nhanh. Mặt bích trung tâm bên ngoài là vòng tròn bu lông nơi các đinh tán bánh xe của bạn được ấn vào và bánh xe tự bắt vít trực tiếp vào mặt bích này. Trên các trục được dẫn động, trục cũng có một lỗ trung tâm tiếp nhận trục sơ khai của trục CV, được cố định bằng đai ốc trục lớn.
Công nghệ trục bánh xe đã phát triển qua ba thế hệ riêng biệt. Mỗi thế hệ thể hiện một sự thay đổi trong cách tích hợp vòng bi vào xe, cách bảo dưỡng và những tính năng của vòng bi:
| thế hệ | Thiết kế | Cảm biến ABS | Phương thức dịch vụ |
| thế hệ 1 | Vòng bi tiếp xúc góc hai hàng, ép vào khớp nối | Vòng âm thanh bên ngoài | Yêu cầu nhấn để gỡ bỏ và cài đặt |
| thế hệ thứ 2 | Tích hợp trục và bộ phận mặt bích ổ trục, bu lông đến khớp nối | Vòng mã hóa từ tính tích hợp | Thay thế bu-lông, không cần nhấn |
| thế hệ thứ 3 | Lắp ráp trung tâm, vòng bi và khớp nối tích hợp đầy đủ | Cảm biến hoạt động tích hợp với khả năng phát hiện đa hướng | Thay thế mô-đun góc hoàn chỉnh |
Hầu hết các xe du lịch và xe tải nhẹ được sản xuất trong 20 năm qua đều sử dụng cụm trung tâm Thế hệ 2, đây là loại lắp ráp thiết thực nhất để bảo trì. Các thiết bị thế hệ 3 ngày càng phổ biến trên các nền tảng mới hơn và thường yêu cầu các công cụ cấp đại lý để thay thế. Các thiết lập thế hệ 1 vẫn được tìm thấy trên các xe tải cũ và trục sau, nơi ưa thích thiết kế đơn giản hơn, dễ sử dụng hơn.
Hỏng ổ trục bánh xe hiếm khi xảy ra mà không có cảnh báo. Các triệu chứng có xu hướng phát triển dần dần và trở nên rõ ràng hơn theo thời gian. Việc phát hiện chúng sớm có thể ngăn ngừa những hư hỏng đắt tiền hơn đối với khớp ngón tay, trục CV hoặc các bộ phận phanh của bạn. Đây là những gì cần xem và nghe:
Triệu chứng phổ biến nhất của cụm trục bánh xe bị mòn là âm thanh ken két, gầm gừ hoặc vo ve tăng theo tốc độ của xe. Không giống như tiếng ồn trên đường khá ổn định, tiếng ồn ổ trục thường thay đổi cường độ hoặc âm lượng khi bạn chuyển trọng lượng của mình trong một vòng quay. Nếu tiếng ồn lớn hơn khi rẽ trái, thì vấn đề thường nằm ở phía bên phải và ngược lại - điều này là do khi vào cua sẽ chuyển tải từ ổ trục này sang ổ trục kia và bên bị mòn trở nên dễ nghe hơn khi tải tăng.
Khi xe đã được nâng lên một cách an toàn trên giá đỡ, hãy nắm lấy bánh xe ở vị trí 12 giờ và 6 giờ và cố gắng lắc qua lắc lại. Một lượng nhỏ tác động ở ổ trục bánh xe là điều bình thường trên một số thiết kế cũ hơn, nhưng độ lỏng lẻo đáng chú ý trong cụm trục kín hiện đại là một dấu hiệu rõ ràng rằng ổ trục đã mòn vượt quá khả năng chịu đựng của nó. Ngoài ra, hãy kiểm tra ở vị trí 9 và 3 giờ - hoạt động theo hướng này có thể cho thấy ổ trục hoặc đầu thanh giằng bị mòn và điều quan trọng là phải phân biệt giữa hai vị trí này.
Vì cảm biến tốc độ bánh xe được tích hợp trong hầu hết các bộ phận trung tâm hiện đại nên ổ trục bị hỏng có thể làm hỏng hoặc làm gián đoạn tín hiệu cảm biến. Điều này sẽ kích hoạt đèn cảnh báo ABS và trong một số trường hợp, hệ thống kiểm soát độ ổn định và kiểm soát độ bám đường cũng sẽ ngừng hoạt động. Nếu bạn nhìn thấy những đèn này và không tìm thấy bất kỳ lỗi nối dây rõ ràng nào thì rất có thể cụm trung tâm bị mòn với vòng mã hóa bên trong bị hỏng.
Vòng bi bánh xe hoạt động quá mức sẽ làm thay đổi góc khum một cách linh hoạt khi bánh xe di chuyển, khiến lốp tiếp xúc với mặt đường không đều. Theo thời gian, điều này biểu hiện dưới dạng mòn bất thường - thường là mòn nhiều hơn ở mép trong hoặc mép ngoài của gai lốp. Nếu độ thẳng hàng không được kiểm tra và bạn vẫn thấy lốp bị mòn bất thường, hãy kiểm tra hoạt động của cụm trung tâm trước khi giả định có vấn đề về hình dạng hệ thống treo.
Không có quãng đường cố định mà ổ bi trục bánh xe sẽ hỏng, nhưng hầu hết các bộ phận chất lượng trên một chiếc xe được bảo trì tốt đều có thể đi được từ 100.000 đến 150.000 dặm trong điều kiện lái xe bình thường. Một số yếu tố có thể rút ngắn đáng kể tuổi thọ đó:
Trên các phương tiện có cụm trung tâm bắt bu-lông Thế hệ 2, việc thay thế là điều dễ dàng đối với một thợ cơ khí tại nhà có năng lực với bộ công cụ cơ bản. Quá trình chung bao gồm tháo bánh xe, tháo kẹp phanh và rôto, ngắt kết nối bộ dây cảm biến ABS, tháo đai ốc trục (nếu trên trục dẫn động) và tháo cụm trục ra khỏi khớp lái. Bộ phận mới được lắp đặt theo thứ tự ngược lại và đai ốc trục phải được vặn theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất - thường từ 150 đến 250 ft-lbs tùy thuộc vào loại xe.
Một số điều đáng làm trong quá trình thay thế mà nhiều người bỏ qua. Trước tiên, hãy kiểm tra bề mặt lắp trên khớp lái xem có bị ăn mòn hoặc hư hỏng không - bề mặt bị rỗ hoặc không bằng phẳng sẽ ảnh hưởng đến cách các ổ trục mới và có thể gây ra hỏng hóc sớm. Làm sạch kỹ bằng bàn chải dây trước khi lắp đặt. Thứ hai, luôn sử dụng phần cứng mới nếu được chỉ định, đặc biệt là đai ốc trục, là bộ phận buộc chặt mô-men xoắn trên nhiều loại xe và không nên tái sử dụng. Thứ ba, kiểm tra các trục trục CV xem có bị mòn hoặc hư hỏng khi trục không hoạt động hay không - việc xử lý bây giờ dễ dàng hơn rất nhiều so với sau khi lắp trục mới.
Với nhiều loại cụm ổ trục có sẵn ở nhiều mức giá và mức chất lượng khác nhau, điều quan trọng là phải biết bạn thực sự đang mua gì. Dưới đây là những cân nhắc chính khi lựa chọn một sự thay thế:
Các bộ phận trung tâm của Nhà sản xuất Thiết bị Chính hãng (OEM) được sản xuất theo cùng thông số kỹ thuật như bộ phận được cung cấp trên xe của bạn từ nhà máy. Chúng là sự lựa chọn an toàn nhất xét về độ vừa vặn, độ hoàn thiện và tuổi thọ sử dụng dự kiến, nhưng chúng thường có giá cao hơn đáng kể so với các lựa chọn thay thế hậu mãi. Các thương hiệu hậu mãi chất lượng — chẳng hạn như Timken, SKF, Moog và FAG — sản xuất cụm trung tâm đáp ứng hoặc vượt quá tiêu chuẩn OEM và được các kỹ thuật viên chuyên nghiệp tin cậy rộng rãi. Tránh các tùy chọn không có tên rẻ nhất, đặc biệt đối với các bộ phận quan trọng về an toàn như ổ trục; việc tiết kiệm chi phí hiếm khi có nguy cơ thất bại sớm.
Nếu xe của bạn có ABS - và hầu như tất cả các ô tô được sản xuất sau giữa những năm 1990 đều có - hãy đảm bảo bộ trung tâm thay thế có cảm biến tích hợp chính xác hoặc tương thích với cảm biến bên ngoài hiện có của bạn, tùy thuộc vào thiết kế xe của bạn. Số lượng răng trên vòng bộ mã hóa, loại cảm biến (thụ động so với chủ động) và loại đầu nối đều cần phải phù hợp với ứng dụng của bạn. Lắp một trục với vòng mã hóa sai hoặc cảm biến không tương thích sẽ khiến ABS của bạn không hoạt động ngay cả khi bản thân ổ trục hoạt động hoàn hảo.
Luôn kiểm tra kiểu bu lông bánh xe (PCD), số lượng đinh tán bánh xe và đường kính lỗ trục khi đặt hàng cụm trục thay thế. Những thông số kỹ thuật này dành riêng cho từng loại xe và không thể thay thế cho nhau. Hầu hết các nhà cung cấp phụ tùng uy tín đều cho phép bạn tìm kiếm theo năm, hãng sản xuất, mẫu mã và mức độ trang trí để lọc kết quả cho phù hợp chính xác, nhưng việc tham khảo chéo số bộ phận với thông số ban đầu của xe luôn đáng giá, đặc biệt là trên xe tải hoặc xe có thể đã hoán đổi trục hoặc sửa đổi hậu mãi.
Đây là một trong những câu hỏi được tranh luận thường xuyên nhất trong dịch vụ vòng bi bánh xe. Hướng dẫn chung của hầu hết các nhà sản xuất là không cần phải thay cụm trung tâm theo cặp trừ khi cả hai bên đều có triệu chứng. Không giống như má phanh - nơi vật liệu ma sát ở cả hai bên của trục mòn với tốc độ như nhau - vòng bi bánh xe bị ảnh hưởng bởi các yếu tố riêng lẻ như tác động của ổ gà hoặc hư hỏng vòng đệm cục bộ không nhất thiết phải áp dụng cho phía đối diện.
Điều đó có nghĩa là, nếu cả hai bộ phận trên một trục đều có quãng đường đi được như nhau và một bộ phận bị hỏng thì việc kiểm tra bộ phận kia một cách cẩn thận là điều hợp lý. Nếu ổ trục đối diện có biểu hiện hoạt động đáng chú ý hoặc tự phát ra bất kỳ tiếng ồn nào, việc thay thế cả hai cùng lúc sẽ tiết kiệm chi phí nhân công khi thực hiện công việc hai lần liên tiếp. Trên những chiếc xe cũ đã chạy nhiều km, việc thay thế theo cặp thường là lựa chọn thiết thực hơn ngay cả khi bên thứ hai chưa bị lỗi về mặt kỹ thuật.
Thật dễ dàng để coi ổ trục bánh xe chỉ là một bộ phận dễ bị mài mòn, nhưng vai trò của nó trong kiến trúc an toàn rộng hơn của một chiếc xe hiện đại là rất đáng kể. Dữ liệu tốc độ bánh xe do cảm biến tích hợp trong cụm trung tâm tạo ra sẽ truyền trực tiếp vào bộ điều khiển ABS, bộ điều khiển này sử dụng dữ liệu này để điều chỉnh áp suất phanh khi dừng cứng và ngăn bánh xe bị bó cứng. Tín hiệu tương tự được cung cấp cho hệ thống kiểm soát độ ổn định điện tử, hệ thống này sử dụng sự khác biệt về tốc độ của từng bánh xe để phát hiện tình trạng lái quá mức hoặc thiếu lái và áp dụng phanh hiệu chỉnh. Kiểm soát lực kéo, hỗ trợ khởi hành ngang dốc và — ở các loại xe mới hơn — các tính năng lái bán tự động đều dựa vào dữ liệu tốc độ bánh xe theo thời gian thực, chính xác từ mỗi góc cua.
Bộ phận trung tâm bị lỗi tạo ra dữ liệu cảm biến tốc độ bị hỏng không chỉ kích hoạt đèn cảnh báo — nó có thể khiến các hệ thống này phản hồi không chính xác hoặc ngừng hoạt động hoàn toàn vào thời điểm bạn cần chúng nhất. Đây là một trong những lập luận mạnh mẽ nhất để giải quyết kịp thời các vấn đề về ổ trục trục bánh xe thay vì lái xe trên ổ trục đã bị hỏng cho đến khi nó trở nên nghiêm trọng.