Jak a kdy vyměnit kulové čepy? Autoplus

Auto je složitá konstrukce, jejíž funkčnost a správná funkce přímo závisí na provozuschopnosti všech jednotek a dílů. Jedním z důležitých systémů vozu je podvozek. Zodpovídá za bezpečnost a pohodlí pohybu, stabilitu vozidla při jízdě. Podvozek je neustále vystavován různým typům zatížení – statickému i dynamickému. Proto je důležité sledovat jeho stav včasným prováděním technické kontroly a diagnostiky.
Kuličková ložiska – díly, které jsou neustále zatíženy, když je vůz v pohybu nebo ve statické poloze. Někdy vyžadují výměnu kvůli opotřebení. Kdy je třeba vyměnit kulové čepy a jak na to? O tom si můžete přečíst v našem článku.

K čemu slouží kulové klouby?

Tato část je kloubový kloub, jehož konstrukce umožňuje určitou volnost pohybu, aby se kolo automobilu mohlo otáčet bez překážek. Nosná tyč má kulový hrot, zalisovaný do těla z výroby. Pant netoleruje vnikání nečistot, prachu nebo písku do spoje, proto je spoj chráněn speciální pryžovou krytkou a plastovou vložkou. Silné opotřebení nebo zlomení kulového kloubu znemožňuje další pohyb vozu.
Nejlepší způsob, jak se vyhnout náhlému zastavení, je provést včas technickou kontrolu. Existují ale i nouzové případy, kdy se součástka náhle rozbije. V tomto případě budete potřebovat pomoc specialistů, služby odtahového vozu a čerpací stanice.

Příčiny poruch

• náraz do překážky, najetí kola do výmolu v asfaltu nebo prudký náraz do obrubníku;
• opotřebení ochranného pryžového krytu a plastových vložek;
• závada, kterou kontrola výroby nezaznamenala.

Bez ohledu na příčinu poruchy vyžaduje okamžitý zásah. Neměli byste řídit auto, pokud máte podezření, že kulový kloub může selhat. To povede k vytvoření mimořádné situace na silnici, vzniku ohrožení zdraví a života – nejen vašeho, ale i vašeho okolí.

Jak často by se měla provádět diagnostika – známky poškození a opotřebení kulových kloubů

Za normálních podmínek bude údržba vyžadována jednou za 1-10 tisíc km. Těžko přesně říci – vše závisí na aktivitě vozidla, stylu jízdy a dalších faktorech. Jednou ročně můžete navštívit servis a mít jistotu, že podvozek je v dobrém stavu, ale někdy je údržba vyžadována častěji.

• nestabilita předních kol při jízdě;
• cizí zvuky při otáčení volantem – vrzání, broušení, klepání při nízké rychlosti při jízdě na nerovném povrchu;
• nerovnoměrné opotřebení pryžových běhounů.

Při vizuální kontrole je také možné zaznamenat zničení plastových vložek a prachových manžet a zvětšení mezery mezi tělem a kulovou hlavou tyče.

Jak vyměnit kulový kloub?

Postup výměny se výrazně liší v závislosti na modelu a značce vozu. Páka a podpěra mohou být spojeny různými způsoby – lisováním, šrouby, nýty. Typ upevňovacího prvku určuje způsob demontáže. Ve většině případů bude k odstranění dílu zapotřebí speciální nástroj – stahovák. Umožní vám vytlačit hrot s minimální námahou. Po odstranění poškozeného dílu budete muset nainstalovat nový, zakoupený předem v obchodě s náhradními díly.

Pokud nemáte příslušné zkušenosti a dovednosti v oblasti opravy podvozků automobilů, je nejlepší vyhledat pomoc u specialistů – na osvědčené čerpací stanici s dobrou pověstí mezi motoristy.

Kulové klouby nejsou zdaleka nejsložitějšími součástmi moderního automobilu, ale míru jejich vlivu na ovladatelnost a bezpečnost jízdy nelze přeceňovat. Zároveň je jen málo jednotek, které přitahují výrobce padělků a padělků s takovou důsledností jako oni.

Je to pochopitelné – poptávka po podpoře je stále vysoká, stejně jako počet techniků autoservisů a amatérských automobilových nadšenců – příznivců nezávislého autoservisu. Proto dodržování výrobní technologie a kvality výroby kulových kloubů a soulad sériové výroby s konstrukčními požadavky zaujímá v práci podniků vyrábějících kulové klouby tak důležité místo. Kulové klouby vyrobené v Rusku a dodávané na ruský trh ze zahraničí musí splňovat požadavky GOST R 52433-2005 „Kulové klouby. Technické požadavky a zkušební metody“.

Kulový kloub slouží stejně jako hrot řízení k otáčení kola automobilu, ale u domácích automobilů, zejména u Zhiguli, plní kromě svého bezprostředního úkolu i další funkci – podpírání celého vozu. A proto jsou zatížení, která dopadají na kulový kloub, velmi vysoká, takže síla vytažení čepu z pouzdra kulového kloubu je více než 5 tun a vytlačovací síla je 3 tuny.

Během provozu jsou kulové čepy vystaveny velkému zatížení, protože v závislosti na místě instalace a konstrukci zavěšení nesou významnou část hmotnosti vozidla a odolávají systematickým nárazům při jízdě po nerovném povrchu.

Opotřebení třecích ploch, vedoucí ke zvětšení mezery mezi pouzdrem a čepem, je hlavním důvodem pro narušení normální činnosti kulového kloubu. V důsledku toho se prst nejen otáčí v těle, ale také se začíná progresivně pohybovat, „viset“. Pokud je kulový kloub nadměrně opotřebován, může nárazové zatížení způsobit vytržení čepu z pouzdra. V důsledku toho podpěra neudrží kolo a auto spadne na asfalt.

Životnost kulových kloubů se může pohybovat od 15-20 tisíc km do 100-150 tisíc km a do značné míry závisí na technologii jejich výroby. Vraťme se tedy ještě jednou k technice. Co se týče hlavní části kulového čepu – čepu, tomu jsme se podrobně věnovali v minulém čísle našeho časopisu. Poznamenejme jen, že technologie objemového lisování za studena je dnes nejpokročilejší, ale zároveň je také nejdražší. Ne každá firma si proto může dovolit vyrábět prsty vlastními silami a nejběžnějším způsobem je jejich nákup kooperací.

Nyní budeme hovořit o pouzdru kulového kloubu. Dá se vyrobit třemi způsoby. Jedná se o technologii lisovaného svařování, masivní kované nebo válcované. Kulové klouby vyrobené prvními dvěma technologiemi jsou si svými pevnostními charakteristikami velmi blízké a liší se pouze velikostí vytlačovací síly. Kulové klouby vyrobené technologií válcování jsou méně odolné, ale svými parametry splňují i ​​požadavky výrobců automobilů.

Volba technologie je v kompetenci každé výrobní společnosti. Jde především o to, aby kulový kloub splňoval požadavky norem a technických podmínek a ty jsou velmi podrobné a přísné. Právě tyto dokumenty definují klíčové parametry, které musí kulový kloub při své činnosti poskytovat.

Mezi důležité, definující parametry podléhající normalizaci patří např. celkové a přípojné rozměry, parametry odchylek od tvaru a jmenovité umístění přípojných ploch podpor; rozměry uzavíracího prvku získané po krimpování.

Kromě toho parametry podléhající přísné standardizaci zahrnují:

a) maximální úhel výkyvu kulového čepu;

b) moment odporu při kývání kulovým čepem (minimum, maximum);

c) moment odporu při otáčení kulového čepu (minimum, maximum).

Zdálo by se, že pro určení provozních vlastností tak malé jednotky, jako je kulový kloub, je to zcela dostačující. Ale ve skutečnosti existuje asi tucet dalších hodnot, které přímo ovlivňují jeho výkonnostní charakteristiky. Zde je například několik bodů z technických specifikací pro kulové čepy běloruské společnosti Fenox, které splňují požadavky NTD Běloruska.

1.1.10. Pevnost v ohybu při nárazu nesmí být menší než:

a) pro kulové čepy – jedna rána;

b) pro podpěry – 15 úderů.

1.1.11. Mechanické vlastnosti materiálu kulového čepu (pevnost v tahu, mez kluzu) nesmí být nižší než mechanické vlastnosti uvedené v certifikátu shody přiloženém ke každé šarži. Relativní protažení materiálu prstu a těla musí být alespoň 12 %.

1.1.12. Cyklická životnost kulových čepů při příčném zatížení minimálně 1000 daN musí být minimálně 3 × 105 cyklů.

1.1.13. Cyklická životnost podpor při osovém zatížení, jejíž hodnota je uvedena v souborech projektové dokumentace, musí být minimálně 1 × 105 cyklů.

1.1.14. Cyklická trvanlivost při montáži podpěr do závěsu musí být minimálně 10 cyklů.

1.1.15. Životnost podpěr podle kritéria opotřebení musí být nejméně 50 tisíc km najetých kilometrů vozidla. Parametr charakterizující zdroj je cyklická trvanlivost podpor z hlediska opotřebení. Za podmínek ekvivalentního zatížení na stolici musí být životnost podpěr při cyklickém opotřebení alespoň 1 × 106 cyklů výkyvu.

1.1.16. Podpěry musí zůstat funkční za podmínek okolního prostředí a provozních podmínek po dobu nejméně pěti let – za ekvivalentních podmínek zatěžovací zkoušky musí být splněny následující požadavky:

a) těsnost ochranných nekovových částí podpěr musí být zajištěna při vystavení nejméně 1 × 106 cyklům výkyvu;

b) mrazuvzdornost při deformaci ochranných nekovových částí musí být zajištěna pod vlivem minimálně:

1) jeden deformační cyklus,

2) 4 × 105 cyklů výkyvu;

c) ozónová odolnost ochranných nekovových částí podpěr musí být minimálně 72 hodin;

d) ochranná schopnost nátěrů musí být zajištěna při vystavení nejméně šesti zátěžovým blokům;

d) odolnost ochranných nekovových částí podpěr proti působení provozní kapaliny musí být zajištěna při nárazu alespoň jednoho zatěžovacího bloku.

Jako životně důležitý bezpečnostní prvek podléhají kulové klouby přísným kontrolám jak při výrobě, tak i periodickým kontrolám a povinné certifikaci.

Jak se testují kulové klouby? Pojďme se s tímto procesem seznámit na příkladu certifikačních zkoušek kulových kloubů BJ10 109 (VAZ-2101, spodní), BJ10 110 (VAZ-2108) a BJ20 109 (VAZ-2101, horní) společnosti Fenox, kombinovaných s periodickými zkouškami, které byly nedávno provedeny v Test Center “Kvalita Minsk. Účelem zkoušek je prověřit shodu parametrů a charakteristik sériově vyráběných podpěr s požadavky ruské normy a technickými specifikacemi Běloruské republiky. Zkoušky byly prováděny pouze s použitím certifikovaného zařízení: tepelná a studená komora MS 71, stroj na zkoušení tahem UMM-5, zkušební stojan SPI 29, zkušební stojan SPI 25 a momentový klíč. Každý typ podpory je reprezentován šesti vzorky. V závislosti na typu podpory se sleduje 11, 12 nebo 13 parametrů.

Testy ukázaly, že ze 13 indikátorů podpory BJ10 109 osm vyhovuje požadavkům regulační a technické dokumentace a pět je překračuje. Podpěry BJ20 109 plně vyhovují požadavkům devíti bodů NTD a ve dvou bodech jsou vyšší než oni. A konečně, podpěry BJ10 110 byly zkontrolovány na 12 bodech. A zde je výsledek výmluvný: údaje pro tři ukazatele překračují požadavky normy a technické specifikace, zbytek je plně v souladu. Všechny výsledky jsou zaznamenány a sloučeny do zkušebního protokolu, který je oficiálním dokumentem a uznává jej každý, kdo vyrábí, prodává a montuje kulové čepy.

Myslíte si, že všechna vyšetření probíhají stejně hladce a výsledky jsou stejně růžové? vůbec ne. Máme tu další protokol. Tentokrát je řeč o srovnávacích testech kulových čepů tří známých ruských a běloruských značek, které provedlo Centrum výzkumu kvality. Byly provedeny loni na podzim a jejich výsledky vás, mírně řečeno, nutí k zamyšlení. Bahenní koupel byla pro všechny účastníky příliš velká. Neexistují žádná slova, jde o jednu z nejtěžších zkoušek. Všechna ochranná těsnění kulových kloubů musí fungovat bez poruchy v aktivním prostředí sestávajícím z tekutého bahna a speciálních přísad po dobu nejméně 1,0 milionu cyklů. V tomto případě se hlavní prvek podpory – prst – neustále pohybuje ve dvou rovinách.

Průměr podpory Fenox v tomto testu je 1,01 milionu cyklů. A výrobky jiných firem, včetně té ruské, nedosáhly ani rekordu, ani standardu. Nejlepší výsledek ukázal vzorek, řekněme, A, bylo 806 tisíc cyklů. To je přibližně o 19 % nižší než požadavky NTD a o 22 % horší než podpora BJ10 109 Druhý vzorek (B) unikl po 730 tisících cyklech – to je pouze 73 % standardní výdrže. Kvůli podpoře Fenox ztratil téměř 35 % své výdrže. Ale nejslabší ze všech, bohužel, byl ten „ruský“ – námi vydaný support (C). Vydržel pouze 610 tisíc cyklů, tedy o něco více než polovinu hodnoty stanovené normou. Jeho rozdíl s produkty Fenox dosahuje 40 %.

Jak vidíte, kulový kloub je poměrně složitá jednotka na výrobu, která vyžaduje přesné dodržování všech technologických podmínek. Zdálo by se, že nic jednoduššího nemůže být – pokud se firma zaváže je vyrábět, musí chápat plnou míru své odpovědnosti vůči běžnému majiteli vozu, který je obdrží. Ale v praxi, jak vidíte, není všechno tak jednoduché – podpora není úplně stejná. Pokud ano, měli by zástupci servisu před nákupem velkých sérií náhradních dílů kontaktovat nezávislá testovací centra a my, novináři, budeme takových testů přítomni častěji.

Znalecký posudek

Konstrukce kulových kloubů: jejich nevýhody a výhody

Valery Neverovsky, vedoucí Centra výzkumu kvality:

Existují tři typy provedení kulového kloubu: lisovaný-svařovaný, válcovaný a kovaný. Jiné druhy prakticky nenajdeme.

Lisovaná svařovaná podpěra se skládá ze dvou poměrně tenkých lisovaných desek (tloušťka 3 mm) spojených bodovým svařováním.

Kromě toho je významnou nevýhodou tohoto kulového kloubu zalité provedení ložiskové vložky (kluzného ložiska) podpěry. Otvor v těle tomu nasvědčuje. Konstrukce této vložky, na rozdíl od moderních kluzných ložisek, nemá drážky pro zadržování maziva v třecí oblasti kulového čepu, a proto nebude mazivo zadržováno v třecí rovině a kulový kloub bude selhávat mnohem rychleji.

Kulový čep západky je kované tělo se západkovým “spodem”. Na první pohled vypadá masivně, ale má řadu nevýhod.

Například oválný otvor získaný v nosném tělese vyžaduje zpracování zevnitř, proto se tloušťka stěny během zpracování zmenší, což umožňuje vytržení čepu z tělesa.

Také schéma zarolování „spodu“ nezaručuje, že když je kulový kloub použit jako součást vozidla, válení vydrží zatížení 3 tuny, aby se čep vytlačil z pouzdra. Neříkáme, že čep lze vymáčknout, ale může tam být nějaká vůle a v důsledku toho se kulový čep začne klepat.

Za prvé, konstrukce valivého kulového kloubu je určena minimalizací výrobních nákladů, a nikoli zvýšením životnosti kulového kloubu.

Jednodílný kovaný kulový kloub, kterému se také říká zesílený, zpočátku budí důvěru svým vzhledem: silné stěny, jedno tělo.

Jednodílné kované tělo zaručeně odolá síle vytlačení čepu z těla, která je desítkykrát větší než u standardu.

Místo Fenox na trhu s míčovými klouby

Valery Tereshko, zástupce ředitele pro management:

Trh s kulovými klouby se v poslední době velmi dynamicky rozvíjí a konkurence je na něm vyšší než kdy jindy. Vznik různých malých firem zde včetně čínských určuje jasnou dynamiku jejího růstu. Již více než pět let je v něm Fenox vážným hráčem. Při analýze uplynulého období můžeme s jistotou říci, že současná situace na trhu je pro společnost příznivá. Podle našich analytiků může Fenox v průběhu let 2012–2013 svůj podíl v tomto segmentu několikrát zvýšit. Hlavními předpoklady pro to jsou smlouvy s předními západními společnostmi, používání moderního vybavení a vlastní vývoj designu společnosti.

Velkou výhodou při výrobě kulových kloubů je, že firma má plný cyklus, což zajišťuje nezávislost na dodavatelích a možnost kontroly hlavních charakteristik kulového kloubu. Aby toho bylo dosaženo, Fenox zakoupil drahé vybavení pro ražení za studena, které si ne každý může dovolit. V blízké budoucnosti se při výrobě čepů kulových kloubů uplatní plazmové nástřiky splňující mezinárodní požadavky. Pokud vezmeme v úvahu vztah mezi Fenoxem a jeho ruskými partnery, v tuto chvíli zajišťujeme 100% shodu s požadavky AvtoVAZ. Díky výrobě lisovaných-svařovaných a válcovaných kulových kloubů lze všechny typy vozů montovaných na dopravníku AvtoVAZ vybavit kulovými klouby Fenox.

Co je potřeba certifikovat

Vladimir Volkov, ředitel Institutu analytické analýzy federálního státního unitárního podniku „NAMI“:

Moderní automobil je složitá konstrukce, jejíž mnohé součásti a sestavy přímo ovlivňují úroveň bezpečnosti řidiče a cestujících. To mohou zajistit pouze certifikované komponenty. Práce na certifikaci motorových vozidel a jejich celků provádí Testovací centrum automobilových výrobků (ITSPA FSUE „NAMI“).

Naši specialisté provádějí zejména certifikační zkoušky brzdových systémů, systémů řízení, antitoxických systémů, převodovek a závěsných systémů včetně kulových čepů nebo závěsů.

V centru pracují vysoce kvalifikovaní odborníci s bohatými zkušenostmi v automobilovém průmyslu. Mezi testovací zařízení centra patří 18 laboratoří, 14 motorových a specializovaných boxů, 21 jednotkových boxů, stojan s brzdovými bubny a analyzátory plynů a další vybavení. Za 10 let fungování Centra naši specialisté provedli téměř 4700 certifikačních testů, včetně testů kulových kloubů. Práce našich odborníků na jejich certifikaci nám umožňuje zablokovat cestu na ruský trh nekvalitním jednotkám, které nezajišťují nejen bezpečnost cestujících, ale ani bezpečnost samotného vozu, jehož provoz může být jejich používáním narušen.

Nemohu nepoznamenat, že v posledních letech se v Rusku a zemích SNS vytvořila silná výrobní základna zajišťující výrobu široké škály velmi kvalitních kulových kloubů, které mohou konkurovat nejlepším zahraničním modelům.