Cụm trục bánh xe là bộ phận kết nối bánh xe của bạn với trục và cho phép nó quay tự do đồng thời hỗ trợ trọng lượng của ô tô. Nó nằm ở trung tâm của mỗi bánh xe và chứa một bộ phận ổ trục kín, một mặt bích trung tâm (mặt phẳng mà bánh xe bắt vít vào) và trong hầu hết các loại xe hiện đại, một cảm biến tốc độ bánh xe tích hợp cung cấp dữ liệu cho hệ thống kiểm soát lực kéo và ABS. Mọi thứ cho phép bánh xe của bạn quay trơn tru và an toàn - trong khi chở hàng nghìn pound tải trọng của xe - đều chạy qua cụm trung tâm.
Cụm ổ trục trung tâm phục vụ hai chức năng đồng thời dễ bị bỏ qua: nó phải cho phép bánh xe quay với ma sát tối thiểu đồng thời chịu tải trọng hướng tâm (trọng lượng của xe ép xuống) và tải trọng trục (lực ngang được tạo ra khi vào cua). Vòng bi kín bên trong bộ phận xử lý cả hai, được bôi trơn bằng mỡ và được đặt trong bộ phận trục để không cần bôi trơn hoặc điều chỉnh bên ngoài trong suốt tuổi thọ của bộ phận — trong điều kiện bình thường, thường là 85.000 đến 100.000 dặm.
Trên các trục dẫn động (bánh trước trên xe dẫn động FWD, bánh sau trên xe RWD hoặc tất cả các bánh trên xe AWD), cụm trục bánh xe cũng có một lỗ khoan ở giữa có khớp nối với trục trục CV, truyền mô-men xoắn của động cơ tới bánh xe. Trên các trục không được dẫn động, lỗ khoan ở giữa tồn tại nhưng không mang trục dẫn động - trục chỉ quay tự do xung quanh một trục xoay cố định. Sự khác biệt này ảnh hưởng đến cả thiết kế của bộ phận trung tâm và quy trình cần thiết để thay thế nó.
Công nghệ vòng bi trục bánh xe đã phát triển qua ba thế hệ riêng biệt và hiểu được sự khác biệt là vấn đề quan trọng khi bạn tìm nguồn thay thế hoặc chẩn đoán sự cố. Mỗi thế hệ phản ánh những ưu tiên thiết kế khác nhau về khả năng tích hợp, khả năng sử dụng và trọng lượng.
Vòng bi trục thế hệ đầu tiên là thiết kế lâu đời nhất và bao gồm các bộ phận riêng biệt, có thể sử dụng được - thường là một cặp vòng bi côn được ép vào khớp lái, với một trục riêng biệt để vòng bi vận hành. Những thiết lập này yêu cầu vệ sinh định kỳ, tra dầu mỡ lại và điều chỉnh tải trước vòng bi. Thiết kế Gen 1 vẫn còn phổ biến trên các loại xe cũ, xe tải nhẹ và một số ứng dụng hạng nặng. Mặc dù tốn nhiều công sức hơn để bảo trì nhưng các bộ phận vòng bi riêng lẻ có thể được thay thế mà không cần thay thế toàn bộ trục, điều này có thể giảm chi phí linh kiện cho các ứng dụng có sẵn.
Các bộ phận trung tâm thế hệ thứ hai tích hợp ổ trục vào một vòng đua bên ngoài có mặt bích bắt vít trực tiếp vào tay lái, nhưng bản thân trung tâm vẫn là một bộ phận riêng biệt phải được ấn vào hoặc ra. Vòng bi được bịt kín và bôi trơn trước, loại bỏ nhu cầu đóng gói lại định kỳ. Các đơn vị Gen 2 phổ biến trên các trục không dẫn động phía sau và một số ứng dụng phía trước. Việc thay thế thường yêu cầu một máy ép thủy lực để tách trục ra khỏi ổ trục, biến nó thành một công việc sửa chữa ở cấp độ cửa hàng thay vì một công việc DIY đơn giản trong hầu hết các trường hợp.
Cụm trục bánh xe thế hệ thứ ba là thiết kế hiện đại nhất và là loại được nhắc đến nhiều nhất khi mọi người nói "lắp ráp trục bánh xe". Cảm biến vòng bi, mặt bích trục và tốc độ bánh xe đều được tích hợp vào một bộ phận duy nhất, được lắp ráp sẵn, bắt vít. Nó được gắn trực tiếp vào tay lái bằng ba hoặc bốn bu lông và toàn bộ bộ phận được thay thế thành một bộ phận khi bị hỏng. Cụm Gen 3 được sử dụng trên đại đa số xe du lịch, xe crossover và xe tải nhẹ hiện đại. Họ cung cấp quy trình thay thế dễ dàng nhất — không cần nhấn — và rất phù hợp với việc thay thế DIY bằng các dụng cụ cầm tay cơ bản.
| thế hệ | Cấp độ tích hợp | Bao gồm cảm biến ABS? | Nhấn Yêu cầu? | Tự làm thân thiện? |
| Gen 1 | Thành phần riêng biệt | Không | Đôi khi | Trung bình |
| Gen 2 | Trung tâm riêng biệt của bộ phận ổ trục | Đôi khi | Có | Khó khăn |
| Gen 3 | Đơn vị tích hợp đầy đủ | Có | Không | Có |
Cụm ổ trục và trục bánh xe bị hỏng sẽ gây ra một số triệu chứng dễ nhận biết trước khi nó đến mức hỏng hoàn toàn. Việc nắm bắt sớm những dấu hiệu này sẽ ngăn ngừa những hư hỏng phụ đắt tiền hơn đối với trục CV, khớp nối và các bộ phận phanh — và quan trọng hơn là nó ngăn ngừa tình trạng mất kiểm soát bánh xe nguy hiểm trên đường.
Triệu chứng phổ biến nhất của ổ trục bánh xe bị mòn là tiếng ồn mài, vo ve hoặc ầm ầm thay đổi theo tốc độ xe. Không giống như tiếng ồn của lốp xe, có xu hướng đều đặn, ổ trục trục kém thường phát ra âm thanh to hơn ở một số tốc độ nhất định và có thể thay đổi cao độ hoặc âm lượng khi bạn xoay nhẹ vô lăng — vì việc quay sẽ làm thay đổi tải trọng giữa các vòng bi bên trong và bên ngoài. Nếu tiếng ồn lớn hơn khi bạn hơi chệch sang trái, ổ trục phía trước bên phải hoặc phía sau bên phải có thể là thủ phạm và ngược lại.
Kích xe lên sao cho bánh xe cách mặt đất, sau đó nắm lấy lốp ở vị trí 12 giờ và 6 giờ và cố gắng lắc nó. Một số hiện tượng phát ra là bình thường trên các thiết lập kiểu Gen 1, nhưng trên các cụm trung tâm kín hiện đại, bất kỳ sự lỏng lẻo hoặc tiếng kêu nào đáng chú ý đều cho thấy ổ trục đã mòn vượt quá mức cho phép chấp nhận được và cụm lắp ráp cần được thay thế. Ngoài ra, hãy kiểm tra ở vị trí 9 giờ và 3 giờ - chuyển động ở đó hướng về các đầu thanh giằng hoặc khớp bi hơn là trục.
Do cụm trục bánh xe Gen 3 hiện đại có cảm biến tốc độ bánh xe ABS được tích hợp vào bộ phận nên ổ trục bị hỏng có thể làm hỏng hoặc làm gián đoạn vòng mã hóa từ tính của cảm biến. Điều này sẽ kích hoạt đèn cảnh báo ABS trên bảng điều khiển và cũng có thể ảnh hưởng đến hệ thống kiểm soát độ bám đường và kiểm soát độ ổn định. Nếu đèn ABS bật sáng cùng với tiếng ồn bất thường từ một góc của xe thì nguyên nhân có thể là cụm trung tâm bị hỏng với vòng cảm biến tốc độ bị hỏng.
Ổ trục trung tâm phát triển hoạt động quá mức cho phép bánh xe hơi lệch khỏi trục thật của nó, khiến lốp mòn không đều - thường bị mòn quá mức ở một mép. Triệu chứng này dễ nhận thấy hơn sau khi thực tế thay vì là một cảnh báo sớm, vì vậy, bạn nên kiểm tra tình trạng hoạt động của ổ trục bất cứ khi nào bạn nhận thấy các kiểu mòn lốp bất thường mà không thể giải thích chỉ bằng các vấn đề về căn chỉnh hoặc lạm phát.
Ở những giai đoạn hư hỏng nặng hơn, cụm trục phía trước bị mòn có thể truyền rung động trực tiếp qua cột lái đến vô lăng hoặc qua khung xe đến sàn và ghế. Độ rung này thường tăng theo tốc độ và có thể được cảm nhận rõ nhất ở tốc độ trên đường cao tốc. Nó có thể bị nhầm lẫn với các vấn đề về cân bằng bánh xe hoặc trục truyền động, vì vậy việc kiểm tra kỹ lưỡng tất cả các bộ phận là rất quan trọng trước khi cho rằng đó là trục.
Thay thế cụm trung tâm bánh xe Gen 3 trên xe dẫn động cầu trước là một trong những công việc về hệ thống treo dễ tiếp cận hơn đối với những người thợ DIY có năng lực. Nó đòi hỏi các dụng cụ cầm tay cơ bản, cờ lê lực và khoảng hai đến ba giờ đối với người mới thực hiện lần đầu tiên. Đây là quy trình chung - luôn tham khảo sách hướng dẫn sửa chữa dành riêng cho từng loại xe để biết thông số và các bước mô-men xoắn chính xác.
Thị trường phụ tùng thay thế cho cụm ổ trục rất lớn và đa dạng về chất lượng. Chọn sai thiết bị — hoặc thiết bị chất lượng thấp — có thể đồng nghĩa với việc lặp lại công việc trong thời gian sử dụng dự kiến chỉ bằng một phần nhỏ thời gian sử dụng. Dưới đây là những điều cần đánh giá khi lựa chọn cụm ổ trục và trục bánh xe thay thế:
Các cụm trung tâm của Nhà sản xuất Thiết bị Chính hãng (OEM) được chế tạo theo thông số kỹ thuật chính xác của nhà sản xuất xe. Chúng là lựa chọn đáng tin cậy nhất nhưng thường đắt nhất, thường có giá từ 150–400 USD mỗi góc từ đại lý. Các thương hiệu hậu mãi chất lượng cao — bao gồm SKF, Timken, Moog, FAG và NSK — sản xuất cụm trung tâm theo thông số kỹ thuật OEM hoặc tốt hơn với chi phí thấp hơn. Đây là sự lựa chọn ưa thích của hầu hết các thợ máy có kinh nghiệm. "Hộp trắng" bình dân hoặc các đơn vị không có thương hiệu từ các nhà cung cấp nước ngoài không xác định có thể có giá $30–$60, nhưng việc kiểm soát chất lượng không nhất quán khiến chúng trở thành một nền kinh tế sai lầm đối với một bộ phận quan trọng về an toàn.
Các cụm trung tâm có tính đặc thù cao đối với xe. Kiểu bu lông, đường kính lỗ trục, độ dày mặt bích, loại cảm biến ABS (chủ động so với thụ động) và cấu hình bu lông lắp đều khác nhau giữa các nhãn hiệu và kiểu máy. Luôn xác minh sự phù hợp bằng cách nhập chính xác năm sản xuất, kiểu dáng, động cơ và hệ thống truyền động khi tìm kiếm vật thay thế. Trên một số phương tiện, cụm trung tâm phía trước và phía sau là những bộ phận khác nhau ngay cả khi chúng trông giống nhau và phiên bản trục dẫn động và không dẫn động khác nhau về kích thước lỗ khoan trung tâm.
Nếu xe của bạn có ABS (hầu như tất cả các xe sản xuất sau năm 2000 ở Mỹ đều có), hãy xác nhận rằng cụm trung tâm thay thế bao gồm cảm biến tốc độ bánh xe hoặc vòng mã hóa tương thích. Một số bộ phận thay thế bao gồm cảm biến; những người khác thì không và yêu cầu bạn chuyển cảm biến từ thiết bị cũ hoặc mua riêng. Các loại cảm biến ABS không khớp sẽ kích hoạt mã lỗi và vô hiệu hóa hệ thống kiểm soát độ ổn định và ABS.
Hiểu được bảng phân tích chi phí cho việc thay thế cụm trung tâm giúp bạn đánh giá báo giá của cửa hàng sửa chữa và quyết định xem liệu DIY có phù hợp với trường hợp của bạn hay không. Giá thay đổi đáng kể tùy thuộc vào loại xe, vị trí và việc bạn chọn phụ tùng OEM hay phụ tùng hậu mãi.
| Thành phần chi phí | Chi phí tự làm | Chi phí cửa hàng (Nhân công phụ tùng) |
| Hội trung tâm hậu mãi | $60–$180 | $60–$180 (bộ phận) |
| Hội trung tâm OEM | $150–$400 | $150–$400 (bộ phận) |
| Lao động (mỗi bánh) | $0 (tự làm) | $100–$250 |
| Tổng ước tính (mỗi bánh) | $60–$400 | $200–$650 |
Thời gian lao động thường là 1 đến 2 giờ cho mỗi bánh tại một cửa hàng. Việc lắp ráp trục trước trên xe FWD thường mất nhiều thời gian hơn một chút do phải tháo đai ốc trục và việc tháo lắp xung quanh khớp CV phức tạp hơn. Cụm trung tâm phía sau trên trục không dẫn động thường được thay thế nhanh nhất. Nếu bu lông lắp trục bị ăn mòn nghiêm trọng - thường gặp ở các bang và khu vực phía bắc sử dụng muối làm đường - thời gian và chi phí nhân công có thể tăng đáng kể.
Một cụm ổ trục và trục bánh xe chất lượng thường có tuổi thọ từ 85.000 đến 100.000 dặm trong điều kiện lái xe bình thường. Tuy nhiên, một số yếu tố có thể rút ngắn đáng kể tuổi thọ đó và việc hiểu rõ chúng có thể giúp bạn kéo dài tuổi thọ của thiết bị thay thế.