Cụm trục phía sau là bộ phận hoàn chỉnh ở trung tâm của mỗi bánh sau, kết nối bánh xe với hệ thống treo của xe và cho phép bánh xe quay trơn tru quanh một trục cố định. Trên hầu hết các xe khách và xe tải nhẹ hiện đại, cụm trục bánh sau là một bộ phận độc lập tích hợp ổ trục bánh xe, mặt bích trục nơi gắn các bu lông bánh xe và thường là vòng âm hoặc vòng điện trở được sử dụng bởi hệ thống ABS - tất cả được ép lại với nhau và bịt kín như một bộ phận duy nhất có thể sử dụng được. Không giống như những chiếc xe cũ có ổ trục và trục là những bộ phận riêng biệt phải được ép ra và chế tạo lại riêng lẻ, cụm ổ trục và trục phía sau hiện đại được thiết kế để có thể thay thế thành một bộ phận hoàn chỉnh khi nó bị mòn.
các cụm trung tâm phía sau mang toàn bộ trọng lượng của phía sau xe, truyền lực phanh từ bánh xe đến hệ thống treo và trên các trục dẫn động, truyền lực quay từ trục trục đến bánh xe. Nó thực hiện tất cả những điều này đồng thời cho phép quay trơn tru, ít ma sát thông qua ổ trục bánh xe tích hợp — ổ trục này đang thực hiện công việc của nó một cách chính xác mỗi khi bạn lái xe và hoàn toàn không được chú ý cho đến khi nó bắt đầu hỏng hóc. Hiểu chi tiết thành phần này rất quan trọng vì lỗi lắp ráp trục sau là một trong những sửa chữa phổ biến hơn và liên quan đến an toàn hơn mà một chiếc xe sẽ cần trong suốt vòng đời của nó.
Mặc dù cụm trục bánh sau được bán và thay thế dưới dạng một bộ phận duy nhất trên hầu hết các loại xe, nhưng việc biết những gì bên trong nó sẽ giúp bạn hiểu tại sao nó bị hỏng, các triệu chứng có ý nghĩa gì và tại sao quy trình lắp đặt thích hợp lại quan trọng.
các bearing at the heart of the rear hub assembly is almost always a double-row angular contact ball bearing or a tapered roller bearing, depending on the vehicle design. Double-row ball bearings are compact, handle radial loads (the vehicle's weight pushing down on the wheel) and axial loads (cornering forces pushing the wheel sideways) simultaneously, and are well-suited to the moderate loads of most passenger car rear axles. Tapered roller bearings, more common on trucks and performance vehicles, carry higher radial and axial loads and can be adjusted for preload, but they require more precise installation. In both cases the bearing races, rolling elements, and cage are sealed inside the hub unit with integral rubber seals that retain grease and exclude water and debris — eliminating the periodic repacking that older, separate bearing designs required.
các hub flange is the flat face of the rear wheel hub assembly where the wheel mounts. The wheel studs — the threaded fasteners the lug nuts tighten onto — press into the flange face and are what physically hold the wheel to the vehicle. The flange face must be flat and perpendicular to the bearing's rotation axis; any runout or warping in the flange translates directly into wheel runout that can cause vibration and uneven tire wear. This is why even a minor impact that bends or damages the hub flange requires replacement of the entire rear hub assembly rather than attempting any repair to the flange itself.
Trên các xe có hệ thống chống bó cứng phanh - bao gồm hầu hết mọi loại xe chở khách được bán trong 25 năm qua - cụm trục trục sau kết hợp một vòng âm, còn được gọi là vòng trở kháng, dưới dạng một bộ phận ép riêng biệt hoặc được gia công trực tiếp vào thân trục. Cảm biến tốc độ bánh xe ABS đọc các răng chuyển động của vòng này khi bánh xe quay và gửi dữ liệu tần số đến mô-đun điều khiển ABS, mô-đun này sử dụng dữ liệu này để phát hiện tình trạng khóa bánh xe riêng lẻ. Khi vòng điều chỉnh bị hỏng, bị ăn mòn hoặc bị mất răng - điều này có thể xảy ra khi cụm trung tâm bị tách ra không đúng cách - hệ thống ABS sẽ mất đầu vào tốc độ từ bánh xe đó, làm sáng đèn cảnh báo ABS và vô hiệu hóa các chức năng kiểm soát độ bám đường và ABS.
Cụm ổ trục bánh sau bị hỏng hầu như luôn tự biểu hiện thông qua sự tiến triển của các triệu chứng trước khi đạt đến điểm hỏng hoàn toàn. Việc phát hiện sớm những triệu chứng này và giải quyết chúng kịp thời là sự khác biệt giữa việc thay thế trục ổ trục đơn giản và tình huống nghiêm trọng hơn nhiều liên quan đến tình trạng bong bánh xe hoặc mất khả năng kiểm soát xe. Dưới đây là các triệu chứng cần biết và ý nghĩa của từng triệu chứng:
các most common early symptom of a worn rear hub bearing assembly is an audible hum, growl, or grinding noise that correlates with vehicle speed rather than engine RPM. The noise typically starts as a low-frequency hum at highway speeds and becomes louder and lower in pitch as bearing wear progresses. A useful diagnostic technique is to gently swerve the vehicle from side to side while driving at a moderate highway speed — if the noise changes pitch or intensity during the swerve, it strongly suggests a wheel bearing issue, because the lateral weight transfer during the swerve changes the load on each bearing and alters the noise from the compromised one. A noise that grows louder when swerving right and quieter when swerving left suggests the right-side bearing is failing, and vice versa.
Khi vòng bi bên trong và các bộ phận lăn mòn không đều, cụm trục trục sau bắt đầu tạo ra độ rung cũng như tiếng ồn. Rung động này thường truyền qua hệ thống treo và khung gầm tới sàn hoặc ghế ngồi, và giống như tiếng ồn, nó tăng theo tốc độ xe. Có thể khó phân biệt rung động vòng bi với rung động cân bằng lốp hoặc bánh xe nếu không có chẩn đoán bổ sung, nhưng độ rung vòng bi có xu hướng không đổi hoặc xấu đi một cách trơn tru khi tốc độ tăng lên, trong khi độ rung liên quan đến cân bằng thường có dải tốc độ đạt cực đại rồi giảm dần ở trên và dưới tốc độ đó.
Lỗi cảm biến tốc độ bánh xe làm sáng đèn cảnh báo ABS hoặc kiểm soát lực kéo có thể do lỗi cụm trục sau ngay cả khi chưa có tiếng ồn hoặc rung động rõ ràng. Nếu vòng âm được tích hợp vào cụm trục bị hỏng hoặc nếu vòng bi bị mòn khiến trục hoạt động quá mức khiến trục di chuyển đủ để phá vỡ khe hở không khí giữa vòng âm và cảm biến tốc độ bánh xe, thì tín hiệu cảm biến sẽ trở nên thất thường hoặc bị mất hoàn toàn. Việc quét mô-đun điều khiển ABS để tìm mã lỗi và xác định cảm biến tốc độ của bánh xe nào đang báo lỗi sẽ nhanh chóng chỉ ra phía bị ảnh hưởng. Việc thay thế cụm trung tâm phía sau sẽ giải quyết đồng thời cả vấn đề ổ trục cơ học và vấn đề tín hiệu cảm biến ABS.
Trong các giai đoạn hư hỏng vòng bi nặng hơn, cụm trục bánh xe phía sau phát triển hiện tượng hoạt động có thể phát hiện được - độ lỏng vật lý khi bánh xe được kẹp ở vị trí 12 giờ và 6 giờ và lắc lư qua lại (cho thấy chuyển động theo trục) hoặc ở vị trí 3 giờ và 9 giờ (cho biết chuyển động hướng tâm). Bất kỳ hoạt động nào có thể phát hiện được ở ổ trục bánh xe đều là mối lo ngại đáng kể về an toàn và cần được coi là một sửa chữa khẩn cấp. Vòng bi khi hoạt động đã mất đi khoảng hở bên trong được kiểm soát để duy trì sự phân bổ tải trọng thích hợp trên các bộ phận lăn - quá trình còn lại dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng là không thể đoán trước và có khả năng xảy ra nhanh chóng.
các swerve test described above is a useful first filter, but a proper diagnosis before ordering a rear wheel hub assembly replacement should confirm which side is actually failing and rule out other components that can produce similar symptoms. Spending twenty minutes on accurate diagnosis saves the cost and labor of replacing the wrong side — which happens more often than most people expect because bearing noise can appear to come from the opposite side of the vehicle under some conditions.
Hiểu được nguyên nhân cốt lõi của lỗi cụm ổ trục trục sau giúp giải thích lý do tại sao khoảng thời gian thay thế lại khác nhau giữa các loại xe và điều kiện lái xe, đồng thời đưa ra các quyết định về cách tận dụng tối đa cụm ổ trục mới sau khi thay thế.
| nguyên nhân | Nó làm hỏng Hub như thế nào | Xe bị ảnh hưởng nhiều nhất |
| Tải trọng tác động (ổ gà, lề đường) | Brinelling - vết lõm của vòng bi do quá tải đột ngột | Tất cả các loại xe; tệ hơn với lốp có cấu hình thấp |
| Lỗi bịt kín và xâm nhập của nước | Ăn mòn các vòng đua và quả bóng, ô nhiễm dầu mỡ | Xe chạy ở vùng có khí hậu ẩm ướt, nhiễm mặn hoặc ven biển |
| Mô-men xoắn lắp đặt không đúng | Quá tải trước làm sập khe hở bên trong; mô-men xoắn thấp gây ra sự khó chịu | Bất kỳ chiếc xe nào sau khi tự làm hoặc bảo dưỡng tại cửa hàng không đúng cách |
| Độ lệch bánh xe hoặc miếng đệm không chính xác | Tăng mômen uốn trên ổ trục do rãnh bánh xe kéo dài | Xe được sửa đổi với bánh xe hậu mãi |
| Độ hao mòn bình thường theo quãng đường | Sự nứt vỡ dần dần của vòng bi và các bộ phận lăn | Tất cả các loại xe, thường là 80.000–150.000 dặm |
| Quá tải hoặc kéo rơ moóc vượt quá định mức | Sự mệt mỏi gia tăng do khả năng chịu tải kéo dài quá tải | Xe tải và SUV dùng để kéo thường xuyên |
Thay thế cụm trung tâm phía sau là một trong những công việc hệ thống treo dễ tiếp cận hơn đối với những thợ cơ khí DIY có kinh nghiệm, nhưng nó đòi hỏi phải có công cụ phù hợp, chú ý cẩn thận đến thông số mô-men xoắn và hiểu biết về những gì có thể xảy ra. Quy trình này khác nhau giữa các phương tiện - đặc biệt là giữa trục sau không được dẫn động (trong đó trục trung tâm bắt vít vào khớp nối mà không liên quan đến trục trục) và trục sau được dẫn động (trong đó trục trục đi qua tâm trục) - nhưng trình tự cốt lõi là nhất quán.
Trước khi bắt đầu thay thế cụm trục bánh sau, hãy xác nhận rằng bạn có cờ lê mô-men xoắn có khả năng đạt tới mô-men xoắn của bu-lông lắp trục bánh xe — có thể từ 50 ft-lbs đến hơn 200 ft-lbs tùy thuộc vào loại xe — cũng như một thanh ngắt để nới lỏng các bu lông lắp trục bánh xe hầu như luôn bị ăn mòn tại chỗ. Có thể cần đến dụng cụ kéo trục hoặc búa trượt nếu thân trục bị kẹt vào lỗ khớp nối do ăn mòn, hiện tượng cực kỳ phổ biến trên các phương tiện ở vùng vành đai muối. Chải dây các lỗ khớp nối và các bề mặt tiếp xúc trước khi lắp đặt, đồng thời bôi một màng mỏng hợp chất chống kẹt lên đường kính ngoài của thân trục để ngăn ngừa vấn đề ăn mòn tương tự trong khoảng thời gian bảo dưỡng tiếp theo.
Sau khi nâng và đỡ xe một cách an toàn, tháo bánh xe cũng như tháo kẹp phanh và rôto phanh (hoặc tang trống trên các ứng dụng phanh tang trống), đầu nối cảm biến tốc độ bánh xe phải được rút ra trước khi thử tháo trục. Trên các trục dẫn động phía sau, đai ốc trục trục - thường là đai ốc đúc lớn được cố định bằng chốt định vị, được mômen xoắn tới 150 ft-lbs trở lên - trước tiên phải được tháo ra. Sau đó, các bu lông gắn trung tâm (thường là ba hoặc bốn bu lông được tiếp cận từ phía sau khớp nối) sẽ được tháo ra. Nếu cụm trục trục sau không trượt ra bằng tay sau khi tháo tất cả các chốt, thì thân trục đã bị kẹt trong lỗ khớp nối và cần có dụng cụ kéo trục để tháo ra mà không làm hỏng khớp nối. Không bao giờ dùng búa để đẩy trục ra khỏi khớp nối - lực tác động có thể làm hỏng lỗ khớp nối hoặc làm biến dạng ổ trục.
Trước khi lắp cụm ổ trục và trục sau mới, hãy làm sạch kỹ lỗ khớp nối, kiểm tra xem có vết ăn mòn nhô lên hoặc hư hỏng nào có thể khiến trục mới không thể ngồi vuông góc hay không, đồng thời giũa hoặc chà nhám bất kỳ điểm cao nào cho nhẵn. Phủ một lớp mỏng chất chống kẹt lên đường kính ngoài của trục. Hướng cụm trung tâm mới vào lỗ khớp nối bằng tay và khởi động các bu lông lắp bằng tay để xác nhận sự ăn khớp ren chính xác trước khi áp dụng bất kỳ mô-men xoắn cờ lê nào. Siết chặt các bu lông lắp theo hình chữ thập theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất xe - không phải khuyến nghị chung của nhà sản xuất trung tâm - và không thay thế bộ khóa ren bằng mô-men xoắn; những ốc vít này dựa vào tải trọng kẹp thích hợp chứ không phải chất kết dính để duy trì vị trí của chúng. Trên các trục dẫn động, hãy lắp đai ốc trục mới (không bao giờ sử dụng lại đai ốc cũ) và vặn nó theo thông số kỹ thuật, sau đó lắp chốt định vị mới.
Kết nối lại đầu nối cảm biến tốc độ bánh xe và kiểm tra xem nó đã được lắp và khóa hoàn toàn chưa. Lắp lại rôto phanh và thước cặp, siết chặt các bu lông giá đỡ thước cặp theo thông số kỹ thuật. Trước khi hạ xe xuống, hãy quay trục bánh xe bằng tay và đảm bảo rằng nó quay trơn tru mà không bị gồ ghề hoặc vướng víu. Sau khi hạ xe và lắp bánh xe với các đai ốc được vặn theo thông số kỹ thuật, hãy đưa xe đi lái thử một đoạn ngắn và lắng nghe xem có tiếng ồn nào từ phía đã được sửa chữa hay không. Nếu đèn cảnh báo ABS xuất hiện trước khi sửa chữa, đèn này sẽ tắt trong một khoảng thời gian ngắn sau khi mô-đun ABS ghi lại số đọc cảm biến tốc độ nhất quán từ cụm trung tâm mới. Nếu đèn vẫn sáng, hãy quét mã để xác nhận lỗi đã được loại bỏ hoặc để xác định mọi sự cố còn lại với dây hoặc đầu nối cảm biến.
các market for rear wheel hub assemblies ranges from OEM-equivalent parts manufactured by the same suppliers that produced the original equipment to inexpensive imports that can fail within a fraction of the original hub's lifespan. Making an informed choice means understanding what quality indicators actually matter for this component.
Một cụm trục bánh sau chất lượng, được lắp đặt đúng cách trên một chiếc xe chạy bình thường sẽ có tuổi thọ từ 80.000 đến 120.000 dặm hoặc hơn — tương đương với tuổi thọ của bộ phận thiết bị nguyên bản. Các biến số ảnh hưởng nhiều nhất đến tuổi thọ sử dụng của trung tâm thay thế là chất lượng lắp đặt, chất lượng phụ tùng và điều kiện sử dụng phương tiện, gần như theo thứ tự tác động đó.
Chất lượng lắp đặt là yếu tố nằm trong tầm kiểm soát của bạn nhất. Trục được lắp vào lỗ khớp nối sạch sẽ, được chuẩn bị chính xác, được vặn theo thông số kỹ thuật chính xác của nhà sản xuất bằng cờ lê mô-men xoắn đã được hiệu chỉnh và được lắp đai ốc trục trục được nạp sẵn chính xác (trên các trục được dẫn động) sẽ có tuổi thọ đầy đủ của vòng bi. Cùng một trục được lắp trong một lỗ khoan bị ăn mòn với các ốc vít được tạo mô-men xoắn bằng cảm giác chứ không phải thông số kỹ thuật có thể phát triển sự mài mòn bất thường trong vòng 20.000 dặm đầu tiên, bởi vì khe hở bên trong và tải trước của ổ trục được thiết lập trong quá trình lắp đặt và không thể sửa chữa sau đó nếu không tháo rời.
Điều kiện lái xe cũng có ý nghĩa quan trọng. Những phương tiện thường xuyên di chuyển trên đường gồ ghề, sống trong môi trường có nhiều muối đường vào mùa đông hoặc được sử dụng để kéo xe nên được kiểm tra các triệu chứng sớm, bắt đầu từ khoảng 60.000 dặm sau khi thay cụm trục sau, thay vì đợi cho đến khi các triệu chứng xuất hiện. Việc phát hiện sớm hư hỏng ổ trục đang phát triển - khi tiếng ồn mới bắt đầu - cho phép thay thế theo kế hoạch thay vì sửa chữa khẩn cấp và loại bỏ mọi rủi ro khi vận hành xe với cụm ổ trục trục sau bị mòn nguy hiểm.