Cụm trục phía trước là bộ phận quay hoàn chỉnh ở trung tâm của mỗi bánh trước, gắn bánh xe vào khớp lái của xe, hỗ trợ trọng lượng của xe ở góc đó và cho phép bánh xe quay tự do trên một trục cố định đồng thời cho phép toàn bộ cụm lắp ráp xoay sang trái và phải để đánh lái. Trên các phương tiện hiện đại, cụm trục bánh trước hầu như luôn là một bộ phận kín, thống nhất - một bộ phận bu-lông duy nhất kết hợp ổ trục bánh xe, mặt bích trục nơi lắp các đinh bánh xe và một vòng tông màu ABS tích hợp, tất cả đều được lắp ráp sẵn và bôi trơn trước để loại bỏ nhu cầu bảo dưỡng ổ trục tại hiện trường. Khi ổ trục bên trong bị mòn, toàn bộ trục phía trước và cụm ổ trục sẽ được thay thế thành một bộ phận.
Điều khiến cụm trung tâm phía trước đòi hỏi khắt khe hơn về mặt cơ học so với cụm trung tâm phía sau là sự kết hợp của các lực mà nó phải xử lý đồng thời. Ngoài việc hỗ trợ tải trọng thẳng đứng từ trọng lượng của xe và tải trọng trục ngang khi vào cua, cụm ổ trục trục phía trước cũng phải chịu được trục lái - có nghĩa là nó liên tục hoạt động ở các góc khác nhau so với đường tâm khớp nối khi người lái quay bánh xe. Trên xe dẫn động cầu trước, cụm trục trục trước cũng truyền mô-men xoắn của động cơ từ trục trục CV tới bánh dẫn động, bổ sung tải trọng xoắn lên trên mọi thứ khác. Môi trường tải đa trục này là lý do tại sao các cụm vòng bi trục bánh trước thường có kết cấu chắc chắn hơn một chút so với các bộ phận phía sau trên cùng một chiếc xe và tại sao hậu quả hư hỏng của chúng — bao gồm ảnh hưởng đến độ chính xác của tay lái, hiệu suất phanh và chức năng ABS — được người lái cảm nhận ngay lập tức.
các cụm trung tâm phía trước bề ngoài trông giống như một chiếc đĩa đơn giản nhưng cấu trúc bên trong của nó được thiết kế chính xác để quản lý nhiều hướng tải đồng thời. Hiểu những gì bên trong sẽ làm rõ lý do tại sao thành phần này bị lỗi như vậy và tại sao việc cài đặt đúng cách là điều không thể thương lượng để đạt được tuổi thọ sử dụng đầy đủ.
các bearing in a modern front wheel hub assembly is almost universally a double-row angular contact ball bearing — a configuration that handles radial loads (vehicle weight pressing down), axial loads in both directions (lateral cornering forces from either side), and moment loads (bending forces generated during steering) within a compact sealed package. The double-row arrangement means two rings of balls operate side by side with opposing contact angles, sharing loads between them and inherently balancing the bearing against axial thrust from either direction. The entire assembly is sealed with low-friction lip seals on both sides that retain the factory-packed synthetic grease for the life of the bearing and exclude the road contaminants — water, salt, dirt, and brake dust — that would otherwise rapidly degrade the bearing surfaces.
các hub flange is the outward-facing mounting surface where the brake rotor and wheel sit. Pressed into this flange are the wheel studs — the threaded posts the lug nuts tighten onto. Flange face runout, measured as total indicated runout (TIR) relative to the bearing's rotation axis, directly determines whether the vehicle will suffer from wheel and brake rotor lateral runout. Quality front hub assemblies are manufactured to very tight runout tolerances, typically under 0.002 inches TIR, because even small amounts of flange runout amplify through the brake rotor into a pedal pulsation that feels like warped rotors even when the rotors themselves are perfectly flat. This is why replacing a failed front wheel hub assembly with a low-quality part can result in a vibration complaint that follows the repair.
Được tích hợp vào hoặc trên cụm trục trục trước là một vòng âm thanh - một vòng được gia công chính xác với các răng hoặc cực từ cách đều nhau mà cảm biến tốc độ bánh xe ABS sẽ đọc khi trục quay. Tín hiệu này là nền tảng của hệ thống ABS, kiểm soát lực kéo, kiểm soát độ ổn định điện tử và trên các phương tiện hiện đại là hệ thống vectơ mô-men xoắn và hỗ trợ người lái tiên tiến. Độ chính xác của tín hiệu tốc độ phụ thuộc vào khoảng cách giữa các răng có đồng đều và khe hở không khí giữa cảm biến và vòng không đổi. Độ mòn của ổ trục cho phép hoạt động xuyên tâm trong cụm ổ trục trục phía trước làm thay đổi khe hở không khí này theo mỗi vòng quay của bánh xe, tạo ra tín hiệu cảm biến ồn ào, không nhất quán kích hoạt mã lỗi và vô hiệu hóa hệ thống an toàn trước khi bản thân ổ trục gặp sự cố nghiêm trọng.
Lỗi cụm ổ trục trục trước ngày càng tiến triển — nó phát triển trong phạm vi hàng nghìn km và tự biểu hiện thông qua một chuỗi các triệu chứng ngày càng nghiêm trọng. Việc xác định sớm vấn đề và hành động khắc phục sẽ ngăn chặn tình huống tiến triển đến mức độ hỏng hóc nghiêm trọng về mặt an toàn.
các hallmark symptom of a worn front wheel hub bearing is a low-frequency hum or growl that rises and falls directly with vehicle speed, regardless of what the engine is doing. The noise comes from the worn bearing surfaces — as the balls roll over micro-pitting and spalling on the bearing races, they generate vibration that the hub and knuckle transmit into the chassis and cabin as audible sound. At early stages this may only be noticeable above 45 mph on smooth pavement. As the bearing deteriorates, the noise becomes obvious at lower speeds and in more driving conditions. Performing a lateral swerve on a quiet road — gently shifting the vehicle's weight from side to side — shifts the load between the front bearings: if the noise increases when weight loads the right side (swerving left) and decreases when weight loads the left side, the right front hub assembly is failing. The opposite pattern indicates the left side.
Do cụm trung tâm phía trước được kết nối trực tiếp qua khớp tay lái với thanh dẫn lái nên rung động do ổ trục tạo ra sẽ truyền vào vô lăng ở phía trước dễ dàng hơn ở phía sau. Cụm ổ trục trục trước bị mòn có thể tạo ra rung lắc hoặc rung vô lăng xuất hiện ở tốc độ cụ thể hoặc trên phạm vi tốc độ rộng hơn khi độ mòn tăng lên. Triệu chứng này trùng lặp với một số nguyên nhân tiềm ẩn khác - lốp mất cân bằng, bánh xe bị lệch và các đầu thanh giằng bị mòn - có nghĩa là độ rung của ổ trục trước phải được phân biệt với các nguồn khác này thông qua kiểm tra cẩn thận thay vì giả định. Tuy nhiên, nếu rung lắc đi kèm với bất kỳ tiếng ồn có thể nghe được nào hoặc phát hiện thấy tiếng kêu trong quá trình kiểm tra bánh xe, chẩn đoán thay thế trục trước sẽ trở nên chắc chắn hơn nhiều.
Cụm trục bánh trước đã phát triển khả năng chịu lực đủ để tạo ra tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe thất thường sẽ đặt mã lỗi trong ABS và mô-đun kiểm soát độ ổn định trước khi các triệu chứng cơ học trở nên nghiêm trọng. Đèn cảnh báo ABS, đèn kiểm soát độ bám đường và đèn báo kiểm soát độ ổn định có thể sáng riêng lẻ hoặc kết hợp, tùy thuộc vào cách thiết kế hệ thống của xe. Quá trình quét chẩn đoán xác định lỗi cảm biến tốc độ bánh xe ở một góc cụ thể - không có bất kỳ hư hỏng hệ thống dây điện hoặc sự cố đầu nối nào ở chính cảm biến - cho thấy rõ ràng cụm trục trục trước ở góc đó là nguyên nhân cốt lõi. Việc thay thế cụm trung tâm sẽ loại bỏ nguồn cơ học của tín hiệu thất thường và đèn cảnh báo sẽ tự tắt sau một quãng lái ngắn sau khi các chỉ số cảm biến nhất quán được khôi phục.
Trong các giai đoạn hư hỏng nâng cao hơn, cụm ổ trục trục phía trước phát triển hoạt động cơ học có thể đo lường được. Nắm chặt lốp ở vị trí 12 và 6 giờ và cố gắng lắc nó sẽ phát hiện ra hiện tượng trục trong ổ trục; nắm chặt ở vị trí 3 và 9 giờ trong các bài kiểm tra phát xuyên tâm. Bất kỳ sự lỏng lẻo nào có thể phát hiện được ở bánh trước - đặc biệt là ở trục lái - đều là mối lo ngại nghiêm trọng về an toàn cần được sửa chữa kịp thời. Ngoài tiếng ồn và độ rung mà nó tạo ra, ổ trục phía trước có hoạt động đáng kể có thể ảnh hưởng đến hình dạng lái và gây ra tình trạng khó lường trong khả năng xử lý của xe trong các thao tác khẩn cấp. Bánh trước đã đạt đến trạng thái lắc lư có thể nhìn thấy được trong quá trình lái xe có nguy cơ hỏng hóc sắp xảy ra và không nên lái xe cho đến khi quá trình thay thế trục trước hoàn tất.
Hầu hết các cụm ổ trục và trục trước được thiết kế để có thể đi được 80.000 đến 150.000 dặm trong điều kiện bình thường, nhưng tuổi thọ sử dụng trong thực tế rất khác nhau. Việc xác định yếu tố nào làm giảm tuổi thọ vòng bi giúp ngăn ngừa các hỏng hóc lặp lại sau khi thay thế cụm trục phía trước.
| nguyên nhân | Cơ chế thiệt hại | Làm thế nào để giảm thiểu |
| Tác động của ổ gà và lề đường | Brinelling - tình trạng quá tải đột ngột làm lõm vòng bi, tạo ra bề mặt lăn gồ ghề | Tránh các cuộc đình công mạnh mẽ trên lề đường; kiểm tra sau khi có bất kỳ tác động mạnh nào |
| Lỗi bịt kín và sự xâm nhập của hơi ẩm | Nước và muối làm nhiễm bẩn dầu mỡ, ăn mòn các đường đua, đẩy nhanh quá trình nứt vỡ do mỏi | Sử dụng các trục ổ trục kín chất lượng; tránh vượt qua vùng nước sâu kéo dài |
| Mô-men xoắn lắp đặt không chính xác | Quá mô-men xoắn làm sập khe hở bên trong; dưới mô-men xoắn gây ra sự ăn mòn đáng lo ngại ở các mặt lắp đặt | Luôn sử dụng cờ lê lực đã được hiệu chỉnh để xác định chính xác thông số kỹ thuật của xe |
| Bánh xe hậu mãi có độ lệch không chính xác | Cánh tay mô men trên ổ trục tăng lên do thay đổi độ lệch bánh xe làm tăng tải trọng ổ trục | Khớp độ lệch bánh xe của nhà máy hoặc nằm trong phạm vi chấp nhận được của nhà sản xuất |
| Lắp đặt miếng đệm bánh xe | Miếng đệm di chuyển bánh xe ra ngoài, nhân ứng suất uốn tại ổ trục | Tránh miếng đệm; sử dụng bánh xe có độ lệch chính xác nếu muốn mở rộng đường ray |
| Các bộ phận treo bị mòn hoặc lệch | Độ khum hoặc ngón chân quá mức tải ổ trục không đồng đều, làm tăng thêm sự mệt mỏi của cuộc đua một phía | Thực hiện căn chỉnh bánh xe và kiểm tra tất cả các bộ phận của hệ thống treo khi thay thế trục bánh xe |
Một nguyên nhân đáng được quan tâm đặc biệt là sự kết hợp giữa hình dạng hệ thống treo bị mòn và việc lắp đặt trục mới. Việc lắp cụm vòng bi trục trước mới vào một chiếc xe có độ khum vượt quá thông số kỹ thuật đáng kể - do ống lót tay điều khiển bị mòn, thanh chống bị cong hoặc va chạm trước đó - khiến ổ trục mới chịu cùng một tải trọng không đồng đều có thể góp phần khiến ổ trục cũ bị hỏng. Việc thực hiện kiểm tra căn chỉnh bốn bánh và kiểm tra tất cả các bộ phận treo xung quanh tại thời điểm thay thế trục trước không phải là một hoạt động bán thêm — đó là tiêu chuẩn chăm sóc phù hợp để bảo vệ tuổi thọ sử dụng của trục mới.
các lateral swerve test and the wheel-rock test described in the symptoms section provide strong directional evidence, but a thorough diagnosis before purchasing a front wheel hub assembly replacement rules out other components that can mimic bearing symptoms and confirms which corner actually needs attention.
Thay thế trục trước là một công việc đơn giản trên hầu hết các loại xe dẫn động cầu trước và bánh sau với đầy đủ dụng cụ và chú ý cẩn thận đến các thông số mô-men xoắn. Cụm trung tâm dẫn động bốn bánh phía trước tạo thêm một số phức tạp xung quanh trục khóa hoặc phần cứng trục dẫn động bốn bánh cố định, nhưng quy trình cốt lõi thì giống nhau. Đây là những gì công việc liên quan từ đầu đến cuối.
Trước khi nâng xe, hãy nới lỏng các đai ốc trên bánh xe bị ảnh hưởng khi xe vẫn ở trên mặt đất. Trên xe dẫn động cầu trước, đai ốc trục lớn ở giữa trục - thường là 30mm đến 36mm, mô men xoắn từ 150 đến 250 ft-lbs - cũng phải được nới lỏng khi trọng lượng của xe giữ trục đứng yên; Cố gắng nới lỏng đai ốc này bằng xe trên giá đỡ kích thường không thành công nếu không có dụng cụ giữ trục đặc biệt. Có một cờ lê mô-men xoắn đã được hiệu chỉnh bao phủ toàn bộ phạm vi từ bu lông giá đỡ thước cặp (thường là 80–120 ft-lbs) cho đến mô-men xoắn đai ốc trục, một bộ kéo trục có khả năng tháo trục đã bị kẹt trong lỗ khớp nối, bàn chải dây và dầu thấm để chuẩn bị lỗ khớp nối và hợp chất chống kẹt cho đường kính ngoài của trục khi lắp đặt.
Sau khi nâng và đỡ xe trên giá đỡ một cách an toàn, hãy tháo bánh xe và đặt nó sang một bên. Tháo kẹp phanh bằng cách tháo giá đỡ kẹp phanh - không để kẹp phanh treo vào ống phanh; đỡ nó bằng móc dây từ thân lò xo hoặc cuộn dây. Trượt rôto phanh ra khỏi mặt trục. Trên xe dẫn động cầu trước và xe AWD, hãy tháo đai ốc trục đang giữ chặt trục trục CV trong lỗ trục và đẩy trục trục vào trong để tháo nó ra khỏi trục trục. Rút phích cắm đầu nối cảm biến tốc độ bánh xe, lưu ý cách đi dây để có thể lắp lại vào cùng một đường dẫn mà không có nguy cơ cọ sát vào các bộ phận chuyển động.
các front wheel hub assembly mounts to the steering knuckle with typically three or four bolts accessed from behind the knuckle. These bolts are frequently heavily corroded on vehicles with any significant mileage, and penetrating oil applied ahead of time considerably eases their removal. With all mounting bolts removed, the hub body should pull free from the knuckle bore by hand on a newer, low-mileage vehicle. On any vehicle with more than five or six years of road salt exposure, the hub outer diameter will almost certainly be seized in the knuckle bore by corrosion, requiring a dedicated hub puller to extract. Never use an axle shaft as a drift to hammer the hub out — this damages the CV joint and potentially the knuckle bore surface.
Sau khi tháo cụm trung tâm cũ phía trước ra, hãy làm sạch kỹ lỗ khớp nối bằng bàn chải sắt và dung môi. Kiểm tra bề mặt lỗ khoan xem có bất kỳ đường gờ, vết lõm hoặc biến dạng ăn mòn nào nổi lên không - giũa bất kỳ điểm cao nào cho đến khi trục mới trượt vào lỗ khoan bằng tay mà không cần dùng lực. Phủ một lớp mỏng hợp chất chống kẹt lên đường kính ngoài của trục trước khi lắp vào. Hướng trục trước mới và cụm ổ trục vào lỗ một cách vuông góc, bắt đầu tất cả các bu lông lắp bằng tay trước khi siết chặt bất kỳ bu lông nào trong số chúng, sau đó vặn chúng theo hình chữ thập theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất xe. Trên các trục dẫn động, hãy lắp đai ốc trục mới - luôn thay đai ốc trục, không bao giờ sử dụng lại đai ốc cũ - và vặn đai ốc theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. Lắp lại rôto phanh, thước kẹp, đầu nối cảm biến tốc độ bánh xe và bánh xe, vặn từng chốt đến giá trị quy định.
các replacement parts market for front wheel hub assemblies spans a wide quality range, and making the right choice directly determines how long the repair lasts. The following criteria separate reliable replacement hubs from problematic ones:
các work doesn't end when the last bolt is torqued. A few follow-up steps after a front hub bearing assembly replacement verify that the installation was successful and establish conditions for the new hub to achieve its full service life.
Thực hiện một chuyến lái thử ngắn — bắt đầu ở tốc độ thấp trong khu vực yên tĩnh — và cẩn thận lắng nghe mọi tiếng ồn từ góc đã được sửa chữa. Vòng bi mới sẽ ồn hơn một chút so với vòng bi đã cũ trong vài km đầu tiên vì bất kỳ cặn gia công nào trên bề mặt đường đua sẽ mòn đi, nhưng đây sẽ là âm thanh rất yếu, êm dịu chứ không phải là đặc tính mài mòn hoặc gầm gừ của vòng bi bị hỏng. Nếu tiếng ồn ban đầu hoàn toàn không có thì việc chẩn đoán và sửa chữa đã chính xác. Nếu tiếng ồn tương tự vẫn tiếp diễn, hãy kiểm tra lại chẩn đoán của bạn - có thể phía đối diện cũng có vấn đề về ổ trục đang phát triển và hiện có thể nghe thấy được khi phía to hơn đã được khắc phục.
Thực hiện căn chỉnh bốn bánh trong vòng vài trăm dặm đầu tiên sau khi thực hiện bất kỳ công việc treo trước nào liên quan đến việc tháo và lắp lại các bộ phận ảnh hưởng đến hình dạng bánh xe. Quá trình tháo cụm trung tâm, ngay cả khi không làm ảnh hưởng đến tay điều khiển hoặc thanh giằng, có thể gây ra những thay đổi nhỏ ở vị trí bánh xe tích tụ thành sai lệch theo thời gian. Việc căn chỉnh chính xác giúp giảm tải trọng ổ trục xuống mức thiết kế và kéo dài tuổi thọ sử dụng của cụm trục trục trước mới, cũng như ngăn chặn tình trạng lốp mòn không đều do việc căn chỉnh sai gây ra.
Kiểm tra lại mô-men xoắn đai ốc trục trên các ứng dụng dẫn động cầu trước sau 50 đến 100 dặm lái xe đầu tiên. Các ốc vít mới có thể trải qua một lượng nhỏ lắng đọng ban đầu - đặc biệt là trong lớp phủ chống ăn mòn - và việc xác nhận đai ốc trục vẫn ở mô-men xoắn quy định ở giai đoạn đầu này không tốn kém gì và mang lại sự tin cậy hoàn toàn rằng việc lắp đặt trung tâm được an toàn trong thời gian dài.
• ADD: 42705 Đại lộ Grand River, Suite 201, Novi. Michigan 48375, Hoa Kỳ.
© Copyright 2017 Hàng Châu Hanji Auto Parts.co., Ltd. All Rights Reserved. Nhà sản xuất đơn vị Hub Wheel
