Sviluppo e applicazione di cuscinetti per automobili

I cuscinetti esistono da quando gli antichi egizi costruivano le piramidi.Il concetto alla base di un cuscinetto ruota è semplice: le cose rotolano meglio di quanto scivolino.Quando le cose scivolano, l'attrito tra di loro le rallenta.Se due superfici possono rotolare l'una sull'altra, l'attrito è notevolmente ridotto.Gli antichi egizi collocavano tronchi rotondi sotto pietre pesanti in modo da poterli rotolare fino al cantiere, riducendo così l'attrito causato dal trascinamento delle pietre sul terreno.

Sebbene i cuscinetti riducano molto l'attrito, i cuscinetti delle ruote automobilistiche subiscono ancora molti abusi.Non solo devono sostenere il peso del tuo veicolo mentre viaggi su buche, diversi tipi di strade e marciapiedi occasionali, devono anche resistere alle forze laterali delle curve che prendi e devono fare tutto questo permettendo alle tue ruote di girare con attrito minimo a migliaia di giri al minuto.Devono inoltre essere autosufficienti e sigillati ermeticamente per prevenire la contaminazione di polvere e acqua.I moderni cuscinetti delle ruote sono abbastanza resistenti per realizzare tutto questo.Ora è impressionante!

La maggior parte dei veicoli venduti oggi sono dotati di cuscinetti delle ruote sigillati all'interno di un gruppo mozzo e non richiedono manutenzione.I cuscinetti sigillati si trovano sulla maggior parte delle auto più recenti e sulle ruote anteriori di camion e SUV con sospensione anteriore indipendente.I cuscinetti delle ruote sigillati sono progettati per una durata di oltre 100.000 miglia e molti sono in grado di percorrere il doppio di quella distanza.Anche così, la vita media dei cuscinetti può variare da 80.000 a 120.000 miglia a seconda di come viene guidato un veicolo e a cosa sono esposti i cuscinetti.

Un tipico mozzo contiene un cuscinetto ruota interno e uno esterno.I cuscinetti sono a rulli oa sfera.I cuscinetti a rulli conici sono la migliore alternativa poiché supportano in modo più efficiente sia i carichi orizzontali che laterali e possono sopportare urti estremi come l'urto in buche.I cuscinetti conici hanno superfici di appoggio situate ad angolo.I cuscinetti a rulli conici sono generalmente montati in coppia con l'angolo rivolto in direzioni opposte in modo da poter gestire la spinta in entrambe le direzioni.I cuscinetti a rulli in acciaio sono minuscoli tamburi che supportano il carico.Il cono o l'angolo supporta il carico orizzontale e laterale.

I cuscinetti delle ruote sono realizzati con acciaio di alta qualità e specifiche elevate.Le piste interne ed esterne, anelli con gola dove poggiano le sfere o rulli, e gli elementi volventi, rulli o sfere, sono tutti trattati termicamente.La superficie indurita aumenta notevolmente la resistenza all'usura del cuscinetto.

Un veicolo medio pesa circa 4.000 libbre.Questo è un sacco di peso che deve essere supportato per migliaia di miglia.Per funzionare come richiesto, i cuscinetti delle ruote devono essere in condizioni quasi perfette, avere una lubrificazione adeguata ed essere sigillati per mantenere il lubrificante e la contaminazione fuori.Sebbene i cuscinetti delle ruote siano progettati per durare a lungo, il carico e la rotazione costanti influiscono su cuscinetti, grasso e guarnizioni.Il guasto prematuro dei cuscinetti delle ruote è dovuto a danni dovuti a urti, contaminazione, perdita di grasso o una combinazione di questi.

Una volta che una guarnizione del cuscinetto della ruota inizia a perdere, il cuscinetto ha iniziato il processo di guasto.Una tenuta del grasso danneggiata consentirà al grasso di fuoriuscire dai cuscinetti e lo sporco e l'acqua possono quindi entrare nella cavità del cuscinetto.L'acqua è la cosa peggiore per i cuscinetti in quanto provoca ruggine e contamina il grasso.Dato che così tanto peso grava sui cuscinetti delle ruote durante la guida e le curve, anche il minimo danno alla corsa e ai cuscinetti creerà rumore.

Se le guarnizioni su un gruppo cuscinetto sigillato si guastano, le guarnizioni non possono essere sostituite separatamente.L'intero gruppo mozzo deve essere sostituito.I cuscinetti delle ruote che non sono sigillati in fabbrica, che oggi sono rari, richiedono una manutenzione periodica.Dovrebbero essere puliti, ispezionati, reimballati con nuovo grasso e avere nuove guarnizioni installate circa ogni 30.000 miglia o secondo le raccomandazioni del produttore.

Il primo sintomo di un problema con i cuscinetti delle ruote è il rumore proveniente dalla vicinanza delle ruote.Di solito inizia con un ringhio appena udibile, un ronzio, un ronzio o una sorta di rumore ciclico.Il rumore aumenterà generalmente di gravità durante la guida del veicolo.Un altro sintomo è la deviazione dello sterzo a causa del gioco eccessivo dei cuscinetti delle ruote.

Il rumore dei cuscinetti delle ruote non cambia durante l'accelerazione o la decelerazione, ma può cambiare durante la svolta.Potrebbe diventare più forte o addirittura scomparire a determinate velocità.È importante non confondere il rumore di un cuscinetto ruota con il rumore di un pneumatico o con il rumore prodotto da un cattivo giunto a velocità costante (CV).I giunti CV difettosi di solito emettono un clic quando si gira.

La diagnosi del rumore di un cuscinetto ruota non è sempre facile.Decidere quale dei cuscinetti delle ruote del tuo veicolo sta facendo rumore può anche essere difficile, anche per un tecnico esperto.Pertanto, molti meccanici consigliano spesso di sostituire più cuscinetti delle ruote contemporaneamente poiché potrebbero non essere sicuri di quale sia guasto.

Un modo comune per ispezionare i cuscinetti delle ruote è sollevare le ruote da terra e ruotare ciascuna ruota a mano ascoltando e sentendo eventuali asperità o gioco nel mozzo.Sui veicoli con cuscinetti delle ruote sigillati, non dovrebbe esserci quasi nessun gioco (meno di 0,004 pollici al massimo) o nessun gioco e assolutamente nessuna ruvidità o rumore.L'ispezione del gioco può essere eseguita tenendo il pneumatico nelle posizioni a ore 12 e 6 e facendo oscillare il pneumatico avanti e indietro.Se è presente un gioco evidente, i cuscinetti delle ruote sono allentati e devono essere sostituiti o sottoposti a manutenzione.

Cuscinetti ruota difettosi possono anche influire sul sistema di frenata antibloccaggio (ABS) del veicolo.Il gioco, l'usura o l'allentamento eccessivi del mozzo provocano spesso l'oscillazione dell'anello del sensore durante la rotazione.I sensori di velocità delle ruote sono molto sensibili alle variazioni del traferro tra la punta del sensore e l'anello del sensore.Di conseguenza, un cuscinetto ruota usurato può causare un segnale irregolare che imposterà un codice di errore del sensore di velocità della ruota e provocherà l'accensione della spia ABS.

Un guasto al cuscinetto della ruota può avere gravi conseguenze, soprattutto se si verifica durante la guida a velocità autostradale e il veicolo perde una ruota.Ecco perché dovresti far ispezionare i cuscinetti delle ruote da un tecnico certificato ASE almeno una volta all'anno e testare il tuo veicolo per ascoltare eventuali rumori fastidiosi.

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Tempo di pubblicazione: 29 ottobre 2021