Odpowiedź na ile przeguby kulowe są w samochodzie zależy od rodzaju układu zawieszenia. Większość nowoczesnych samochodów osobowych i lekkich ciężarówek wyposażonych w zawieszenie z podwójnymi wahaczami lub z krótkimi i długimi wahaczami (SLA) posiada cztery przeguby kulowe łącznie — górny i dolny przegub kulowy po obu stronach przedniej osi. Pojazdy z przednim zawieszeniem na kolumnach MacPhersona zazwyczaj posiadają tylko dwa przeguby kulowe z przodu, ponieważ zespół amlubtyzatora zastępuje górny przegub kulowy. Niektóre pojazdy, zwłaszcza te z niezależnym zawieszeniem tylnym, mogą mieć również dodatkowe przeguby kulowe z tyłu, co daje łącznie sześć, a nawet osiem. Według Society of Automotive Engineers (SAE) przegub kulowy to punkt obrotu pomiędzy wahaczem a zwrotnicą, a każdy niezależny układ zawieszenia opiera się na co najmniej jednym przegubie kulowym na koło, aby umożliwić kierowanie kołami i poruszanie się w pionie. Zrozumienie ile ball joints are on a car ma kluczowe znaczenie dla diagnozowania hałasu z przodu i planowania konserwacji, ponieważ awaria dowolnego pojedynczego przegubu kulowego może spowodować katastrofalną utratę kontroli nad pojazdem.

Co to jest przegub kulowy i gdzie się znajduje?

Przegub kulowy to łożysko kuliste łączące wahacze pojazdu ze zwrotnicą, pełniące funkcję punktu obrotowego umożliwiającego ruch zawieszenia w górę i w dół, podczas gdy koła skręcają w lewo i w prawo. Wewnątrz przegubu kulowego sworzeń kulowy z polerowanej stali jest umieszczony w nasmarowanej, hartowanej tulejce ze stali lub polimeru. Trzpień kulowy jest zwężany i pasuje do dopasowanego stożkowego otworu w zwrotnicy lub wahaczu sterującym, zabezpieczonym nakrętką koronową i zawleczką. Taka konstrukcja umożliwia wielokierunkowy obrót i ruch kątowy, zachowując jednocześnie szczelne, pozbawione luzów połączenie. Przeguby kulowe są klasyfikowane jako oba nośny or zwolennik . Przegub kulowy nośny utrzymuje ciężar pojazdu i jest zwykle większym z nich. W zawieszeniu dwuwahaczowym ze sprężyną zamontowaną na dolnym wahaczu, dolny przegub kulowy przenosi ciężar pojazdu, podczas gdy górny przegub kulowy działa jak popychacz, który utrzymuje współosiowość bez obciążania. W układzie kolumn MacPherson cały ciężar przedniego narożnika jest przenoszony przez mocowanie amortyzatora na nadwozie, a pojedynczy dolny przegub kulowy służy przede wszystkim jako oś obrotu, choć nadal podlega znacznym obciążeniom bocznym podczas pokonywania zakrętów. Według Instrukcji Technicznej Części Zawieszenia MOOG, typowy samochód osobowy przegub kulowy jest zaprojektowany tak, aby wytrzymywał obciążenia osiowe przekraczające 10 000 niutonów (2250 funtów siły) i musi przetrwać ponad 160 000 mil pracy bez luzu przekraczającego limit określony przez producenta, który zazwyczaj jest 0,5 do 1,5 milimetra (0,020 do 0,060 cala) ruchu promieniowego.

Jak typ zawieszenia określa liczbę przegubów kulowych

Całkowita liczba przegubów kulowych w samochodzie zależy od architektury zawieszenia pojazdu, przy czym układy z podwójnymi wahaczami mają cztery przednie przeguby kulowe, układy kolumn MacPhersona z dwoma przednimi przegubami kulowymi oraz wielowahaczowe i niezależne tylne zawieszenia z dodatkowymi przegubami na tylnej osi. Poniższa tabela przedstawia typową liczbę przegubów kulowych dla każdego typu zawieszenia spotykanego w popularnych pojazdach pasażerskich.

Przeguby kulowe w układach zawieszenia z podwójnymi wahaczami

Pojazdy z zawieszeniem przednim z podwójnymi wahaczami lub przednim zawieszeniem SLA wykorzystują cztery przeguby kulowe - po dwa z każdej strony - ponieważ do utrzymania kąta pochylenia koła w pionowym ruchu koła potrzebny jest zarówno górny, jak i dolny wahacz, a każdy wahacz wymaga własnego połączenia przegubu kulowego ze zwrotnicą. W tym projekcie górna i dolna część przegub kulowys tworzą wyimaginowaną linię zwaną osią sterową, a kąt tej osi względem pionu jest nachyleniem sworznia królewskiego. Górny przegub kulowy jest zwykle mniejszy niż dolny, ponieważ nie utrzymuje ciężaru pojazdu; jego rola jest czysto kinematyczna i polega na utrzymywaniu prawidłowych kątów pochylenia i kół podczas cykli zawieszenia. Dolny przegub kulowy jest elementem nośnym i jest zwykle wciskany w dolny wahacz lub przykręcany do niego. W pojazdach takich jak Ford F-150 górny przegub kulowy jest zintegrowany z zespołem górnego wahacza, który należy wymieniać jako kompletny zespół, natomiast dolny przegub kulowy można wycisnąć i wymienić osobno. Według specyfikacji serwisowych Forda maksymalny dopuszczalny luz osiowy w dolnym przegubie kulowym F-150 wynosi 0,8 milimetra (0,031 cala) , mierzone czujnikiem zegarowym przy obciążonym zawieszeniu. Układy z podwójnymi wahaczami są powszechne w ciężarówkach, SUV-ach i pojazdach wyczynowych, ponieważ pozwalają na dokładniejsze dostrojenie wzmocnienia pochylenia i środka przechyłu, ale kosztem większej liczby ruchomych części – a zatem i więcej przegub kulowys —do przeglądu i wymiany przez cały okres użytkowania pojazdu.

Przeguby kulowe w układach zawieszenia z kolumnami MacPhersona

Samochody z przednim zawieszeniem z kolumną MacPhersona mają w sumie tylko dwa przeguby kulowe — po jednym dolnym przegubie kulowym z każdej strony — ponieważ sam korpus kolumny zastępuje górny wahacz i górny przegub kulowy, a dolny wahacz to zazwyczaj pojedyncze ramię w kształcie litery L lub A z pojedynczym przegubem kulowym na zewnętrznym końcu. Konstrukcja kolumny MacPhersona, opatentowana w 1949 roku przez Earle'a S. MacPhersona, łączy amortyzator, sprężynę śrubową i górny sworzeń układu kierowniczego w jeden zespół, który przykręca się do nadwozia pojazdu u góry i do zwrotnicy u dołu. Dolny wahacz zapewnia boczne i wzdłużne położenie koła, a pojedynczy dolny przegub kulowy służy jako oś skrętu i dolny punkt mocowania zwrotnicy. Ponieważ kolumna przenosi ciężar pojazdu, dolny przegub kulowy w układzie MacPhersona zazwyczaj nie przenosi obciążenia w pionie, ale musi wytrzymywać duże siły skręcające i ciągnące podczas przyspieszania, hamowania i pokonywania zakrętów. Kiedy ten przegub kulowy się zużywa, objawy obejmują stukanie podczas jazdy po nierównościach, luzy w układzie kierowniczym i nierówne zużycie przedniej opony, szczególnie wtapianie się lub wybrzuszenie na wewnętrznej krawędzi. Prostota układu kolumn MacPhersona — tylko z dwoma przegub kulowys utrzymania — to jeden z powodów, dla których stało się ono dominującą konstrukcją przedniego zawieszenia w samochodach osobowych dostępnych na rynku masowym.

Oznaki, że przegub kulowy wymaga wymiany

Zużyte przeguby kulowe powodują wyraźne objawy, w tym odgłosy stukania lub stukania na nierównościach, nierówne lub ząbkowane zużycie opon, drgania układu kierowniczego i widoczne luzy, gdy kołysze się ręką, gdy pojazd jest uniesiony nad podłoże. Poniższa lista kontrolna obejmuje najczęstsze oznaki awarii przegub kulowy :

• Stukanie z przodu: Luźny przegub kulowy powoduje metaliczny dźwięk pukania, gdy pojazd przejeżdża przez dziury, progi zwalniające lub żwir. Hałas jest najbardziej słyszalny przy niskich prędkościach i dochodzi z jednego rogu pojazdu.
• Nadmierne wibracje na kierownicy: W miarę zużywania się gniazda przegubu kulowego zmienia się geometria zawieszenia, a koło może drgać, szczególnie przy prędkościach autostradowych.
• Nierównomierne zużycie opon przednich: Zużyty przegub kulowy umożliwia dynamiczną zmianę kąta pochylenia i zbieżności, co powoduje szorowanie bieżnika opony w formie karbowanej lub wklęsłej. Zużycie często koncentruje się na wewnętrznym lub zewnętrznym barku opony.
• Błąd kierownicy: Pojazd może ściągać na jedną stronę lub dryfować, co wymaga ciągłych korekt sterowania w celu utrzymania linii prostej.
• Widoczny luz podczas kontroli: Przy podniesionym pojeździe i podparciu zawieszenia, podważacz umieszczony pod oponą może ujawnić luzy. W przypadku przegubu kulowego nośnego czujnik zegarowy powinien wykazywać ruch promieniowy poniżej specyfikacji producenta.

Często zadawane pytania dotyczące przegubów kulowych

Czy samochody mają przeguby kulowe w tylnym zawieszeniu?

Wiele nowoczesnych pojazdów z niezależnym tylnym zawieszeniem ma przeguby kulowe lub podobne łożyska sferyczne na tylnych wahaczach i zbieżnościach. Dokładna liczba zależy od konstrukcji: niezależne zawieszenie tylne wielowahaczowe może mieć od dwóch do sześciu przegub kulowys z tyłu. Pojazdy ze sztywną osią tylną zazwyczaj nie mają tylnych przegubów kulowych, ponieważ zespół osi umieszcza koła za pomocą resorów piórowych lub wahaczy sterujących z tulejami.

Ile przegubów kulowych ma ciężarówka z napędem na 4 koła?

Pickup z napędem na cztery koła i przednim zawieszeniem z podwójnymi wahaczami ma cztery przednie przegub kulowys . Jeśli ciężarówka ma solidną tylną oś, nie ma tylnych przegubów kulowych. Zatem suma wynosi cztery. Jeżeli ciężarówka posiada niezależne zawieszenie tylne, mogą być zamontowane dodatkowe tylne przeguby kulowe.

Czy mogę wymienić tylko jeden przegub kulowy?

Tak, singiel przegub kulowy można wymieniać pojedynczo, jeśli pozostałe elementy tej samej osi nadal mieszczą się w granicach eksploatacyjnych. Jednakże, ponieważ dostęp do przegubu kulowego często wiąże się z demontażem lub częściowym demontażem innych elementów zawieszenia, wielu mechaników i instrukcji serwisowych zaleca wymianę przegubów kulowych w parach osi, aby zapewnić zrównoważone prowadzenie i uniknąć dodatkowej pracy, gdy druga strona wkrótce się zużyje.

Zrozumienie ile ball joints are on a car pomaga wyjaśnić tajemnice układu zawieszenia i umożliwia właścicielom pojazdów rozpoznanie oznak zużycia, zanim wystąpi awaria. Dokładna liczba zależy od konstrukcji zawieszenia, ale większość samochodów na drogach ma dwa lub cztery przednie przeguby kulowe, a w pojazdach z niezależnym zawieszeniem tylnym możliwe są dodatkowe przeguby z tyłu. Regularna kontrola tych elementów, szczególnie podczas wymiany opon i serwisowania hamulców, gwarantuje, że zawieszenie w dalszym ciągu zapewnia bezpieczne i przewidywalne prowadzenie przez cały okres użytkowania pojazdu.