Odgovili na koliko kuglasti zglobovi su na automobilu ovisi o vrsti sustava ovjesa. Većina modernih osobnih automobila i lakih kamiona opremljenih ovjesom s dvostrukim poprečnim ramenima ili ovjesom s kratkom i dugom rukom (SLA) imaju četiri kuglasta zgloba ukupno—gornji i donji kuglasti zglob sa svake strane prednje osovine. Vozila s MacPherson prednjim ovjesom obično imaju samo dva kuglasta zgloba sprijeda, jer sklop amortizera zamjenjuje gornji kuglasti zglob. Neka vozila, osobito ona s neovisnim stražnjim ovjesom, također mogu imati dodatne kuglaste zglobove straga, čime ukupan broj iznosi šest ili čak osam. Prema Društvu automobilskih inženjera (SAE), kuglasti zglob je središnja točka između kontrolne ruke i zgloba upravljača, a svaki neovisni sustav ovjesa oslanja se na najmanje jedan kuglasti zglob po kotaču kako bi se kotačima omogućilo okomito upravljanje i kretanje. Razumijevanje koliko ball joints are on a car kritičan je za dijagnosticiranje prednje buke i planiranje održavanja, jer kvar bilo kojeg kuglastog zgloba može uzrokovati katastrofalan gubitak kontrole nad vozilom.

Što je kuglasti zglob i gdje se nalazi?

Kuglični zglob je sferni ležaj koji povezuje kontrolne poluge vozila s zglobom upravljača, funkcionirajući kao okretna točka koja omogućuje pomicanje ovjesa gore-dolje dok se kotači okreću lijevo-desno. Unutar kuglastog zgloba, kuglasti klin od poliranog čelika smješten je unutar podmazanog, kaljenog čelika ili utičnice od polimera. Kuglasti klin je zašiljen i pristaje u odgovarajuću zašiljenu rupu u zglobu upravljača ili kontrolnoj ruci, učvršćen pomoću matice i rascjepka. Ovaj dizajn dopušta višesmjernu rotaciju i kutno kretanje uz zadržavanje čvrste veze bez zazora. Kuglasti zglobovi klasificirani su kao bilo koji nosivosti or sljedbenik . Nosivi kuglasti zglob nosi težinu vozila i obično je veći od ta dva. U ovjesu s dvostrukim poprečnim ramenima s oprugom postavljenom na donju upravljačku polugu, donji kuglasti zglob nosi težinu vozila, dok gornji kuglasti zglob djeluje kao pratilac koji održava poravnanje bez opterećenja. U sustavu MacPherson amortizera, cjelokupna težina prednjeg kuta prenosi se kroz nosač amortizera na karoseriju, a jedan donji kuglasti zglob prvenstveno služi kao osovina upravljača, iako još uvijek doživljava značajno bočno opterećenje tijekom skretanja. Prema MOOG tehničkom priručniku za dijelove ovjesa, tipičan osobni automobil kuglasti zglob je dizajniran da izdrži aksijalna opterećenja prekoračenja 10.000 newtona (2.250 funti sile) i mora preživjeti više od 100.000 milja servisa bez razvijanja zračnosti iznad ograničenja proizvođača, što je obično 0,5 do 1,5 milimetara (0,020 do 0,060 inča) radijalnog kretanja.

Kako vrsta ovjesa određuje broj kuglastih zglobova

Ukupan broj kuglastih zglobova na automobilu određen je arhitekturom ovjesa vozila, sa sustavima s dvostrukim poprečnim ramenima koji imaju četiri prednja kuglasta zgloba, sustavima MacPherson amortizera koji imaju dva prednja kuglasta zgloba te višestrukim i neovisnim stražnjim ovjesima koji dodaju dodatne zglobove na stražnju osovinu. Donja tablica rastavlja tipičan broj kuglastih zglobova za svaki tip ovjesa koji se nalazi na uobičajenim putničkim vozilima.

Kuglični zglobovi u sustavima ovjesa s dvostrukim poprečnim ramenima

Vozila s prednjim ovjesom s dvostrukim poprečnim ramenima ili SLA koriste četiri kuglasta zgloba—dva sa svake strane—jer su potrebni i gornji i donji upravljački krak za održavanje kuta nagiba tijekom cijelog okomitog hoda kotača, a svaki upravljački krak zahtijeva vlastiti spoj kuglastog zgloba s zglobom upravljača. U ovom dizajnu, gornji i donji kuglasti zglobs tvore zamišljenu liniju koja se naziva osi upravljanja, a kut ove osi u odnosu na okomicu je nagib osovine. Gornji kuglasti zglob obično je manji od donjeg jer ne nosi težinu vozila; njegova je uloga čisto kinematička, održava ispravan kut nagiba i kotača kao ciklusi ovjesa. Donji kuglasti zglob nosiva je komponenta i obično je utisnut u donji upravljački krak ili pričvršćen za njega. Na vozilima kao što je Ford F-150, gornji kuglasti zglob integriran je u gornji sklop upravljačke ruke koji se mora zamijeniti kao cjelovita jedinica, dok se donji kuglasti zglob može istisnuti i zamijeniti zasebno. Prema Fordovim servisnim specifikacijama, najveći dopušteni aksijalni zazor u donjem kuglastom zglobu F-150 je 0,8 milimetara (0,031 inča) , izmjereno indikatorom na brojčaniku dok je ovjes opterećen. Sustavi s dvostrukim poprečnim ramenima česti su na kamionima, SUV-ovima i vozilima visokih performansi jer omogućuju finije podešavanje pojačanja nagiba i središta nagiba, ali dolaze po cijenu većeg broja pokretnih dijelova—i stoga više kuglasti zglobs — za pregled i zamjenu tijekom životnog vijeka vozila.

Kuglasti zglobovi u MacPherson sustavima ovjesa

Automobili s MacPherson prednjim ovjesom imaju ukupno samo dva kuglasta zgloba—po jedan donji kuglasti zglob sa svake strane—jer samo tijelo amortizera zamjenjuje gornji upravljački krak i gornji kuglasti zglob, a donji upravljački krak je obično jedan krak u obliku slova L ili A s jednim kuglastim zglobom na vanjskom kraju. Dizajn MacPherson amortizera, koji je 1949. patentirao Earle S. MacPherson, kombinira amortizer, zavojnu oprugu i gornju osovinu upravljača u jedan sklop koji se pričvršćuje za karoseriju vozila na vrhu i na zglob upravljača na dnu. Donji upravljački krak osigurava bočni i uzdužni položaj kotača, a jedan niži kuglasti zglob služi kao stožer upravljača i donja točka pričvršćivanja zgloba. Budući da podupirač nosi težinu vozila, donji kuglasti zglob u MacPherson sustavu obično nije nosiv u vertikalnom smislu, ali se mora oduprijeti snažnim uvijanjima i silama povlačenja tijekom ubrzavanja, kočenja i skretanja. Kada se ovaj kuglasti zglob istroši, simptomi uključuju zvuk zveckanja pri vožnji preko neravnina, labavost upravljanja i neravnomjerno trošenje prednje gume, osobito pero ili izbočenje na unutarnjem rubu. Jednostavnost sustava MacPherson amortizera—sa samo dva kuglasti zglobs održavati—jedan je od razloga zašto je postao dominantan dizajn prednjeg ovjesa za masovno tržište osobnih automobila.

Znakovi da treba zamijeniti kuglasti zglob

Istrošeni kuglasti zglobovi proizvode različite simptome uključujući zvukove lupkanja ili lupkanja preko neravnina, neravnomjerno ili nazubljeno trošenje guma, lutajući osjećaj upravljanja i vidljivu zračnost kada se kotač ljulja rukom dok je vozilo podignuto od tla. Sljedeći popis za provjeru pokriva najčešće pokazatelje neuspjeha kuglasti zglob :

• Zvuk lupkanja s prednjeg kraja: Labavi kuglasti zglob proizvodi metalni zvuk kucanja kada vozilo prelazi preko rupa, ležećih vozila ili šljunka. Buka je najuočljivija pri malim brzinama i dolazi iz jednog kuta vozila.
• Prekomjerne vibracije kroz kolo upravljača: Kako se utičnica kuglastog zgloba troši, geometrija ovjesa se mijenja, a kotač može treperiti, osobito pri brzinama na autocesti.
• Neravnomjerno trošenje prednje gume: Istrošeni kuglasti zglob omogućuje dinamičku promjenu kuta nagiba i nožnih prstiju, što struga gazni sloj gume u nazubljenom ili izbočenom uzorku. Trošenje je često koncentrirano na unutarnjem ili vanjskom rubu gume.
• Lutanje upravljača: Vozilo se može povući u jednu stranu ili zanijeti, što zahtijeva stalne korekcije upravljanja kako bi se održala ravna linija.
• Vidljiva zračnost tijekom pregleda: S podignutim vozilom i poduprtim ovjesom, poluga postavljena ispod gume može otkriti labavost. Na nosivom kuglastom zglobu, brojčanik bi trebao pokazivati ​​radijalno kretanje ispod specifikacije proizvođača.

Često postavljana pitanja o kuglastim zglobovima

Imaju li automobili kuglaste zglobove u stražnjem ovjesu?

Mnoga moderna vozila s neovisnim stražnjim ovjesom imaju kuglaste zglobove ili slične kuglaste ležajeve na stražnjim upravljačkim polugama i nožnim polugama. Točan broj ovisi o dizajnu: neovisni stražnji ovjes s više karika može imati između dva i šest kuglasti zglobs u stražnjem dijelu. Vozila s čvrstom stražnjom osovinom obično nemaju stražnje kuglaste zglobove, budući da sklop osovine postavlja kotače kroz lisnate opruge ili upravljačke poluge s čahurama.

Koliko kuglastih zglobova ima kamion s pogonom na 4 kotača?

Kamion s pogonom na četiri kotača s prednjim ovjesom s dvostrukim poprečnim ramenima ima četiri prednja kuglasti zglobs . Ako kamion ima čvrstu stražnju osovinu, nema stražnjih kuglastih zglobova. Dakle, ukupno je četiri. Ako kamion ima neovisni stražnji ovjes, mogu postojati dodatni stražnji kuglasti zglobovi.

Mogu li zamijeniti samo jedan kuglasti zglob?

Da, singl kuglasti zglob mogu se pojedinačno zamijeniti ako su ostale komponente na istoj osovini još uvijek unutar svojih radnih granica. Međutim, budući da rad za pristup kuglastom zglobu često uključuje uklanjanje ili djelomično rastavljanje ostalih komponenti ovjesa, mnogi mehaničari i servisni priručnici preporučuju zamjenu kuglastih zglobova u parovima osovina kako bi se osiguralo uravnoteženo rukovanje i izbjeglo drugo opterećenje kada se druga strana istroši ubrzo nakon toga.

Razumijevanje koliko ball joints are on a car pomaže demistificirati sustav ovjesa i omogućuje vlasnicima vozila da prepoznaju znakove istrošenosti prije nego što dođe do kvara. Točan broj ovisi o dizajnu ovjesa, ali većina današnjih automobila na cestama ima ili dva ili četiri prednja kuglasta zgloba, uz moguće dodatne zglobove straga na vozilima s neovisnim stražnjim ovjesom. Redovita provjera ovih komponenti, osobito tijekom okretanja guma i rada kočnica, osigurava da ovjes nastavi pružati sigurno, predvidljivo upravljanje tijekom životnog vijeka vozila.