Cât durează articulațiile în U? Durata de viață, semne și înlocuire

Articulații în U de obicei durează între 75.000 și 100.000 de mile în condiții normale de condus , dar această gamă variază foarte mult în funcție de tipul vehiculului, obiceiurile de conducere, lubrifiere și mediul de operare. La vehiculele de pasageri bine întreținute conduse în principal pe drumuri asfaltate, o articulație în U poate dura toată viața vehiculului. La camioane, vehicule de teren sau cele utilizate pentru remorcare, articulațiile în U pot avea nevoie de înlocuire încă de la 40.000–60.000 de mile. Înțelegerea a ceea ce scurtează durata de viață a articulației în U - și recunoașterea semnelor de avertizare timpurie ale defecțiunii - poate împiedica un element de întreținere minoră să se transforme într-o defecțiune periculoasă pe marginea drumului.

Ce este o articulație în U și ce face?

O articulație universală (articulație în U) este un cuplaj mecanic care conectează segmente ale unui arbore de transmisie și permite arborelui să transmită puterea de rotație la unghiuri diferite. La vehiculele cu tracțiune spate și cu tracțiune integrală, articulațiile în U sunt componente critice care leagă arborele de ieșire al transmisiei de puntea din spate sau, în sistemele 4WD, de ambele axe față și spate.

Îmbinarea constă dintr-o piesă centrală în formă de cruce („păianjenul” sau „trunnionul”) cu patru capace de rulment umplute cu rulmenți cu ace, toate ținute împreună prin inele elastice sau curele de rulment. Pe măsură ce arborele de transmisie se rotește cu viteză, acești rulmenți cu ace absorb sarcina unghiulară. De-a lungul timpului, căldura, frecarea și contaminarea uzează acești rulmenți, provocând în cele din urmă defectarea articulației.

Durata de viață a îmbinării în U în funcție de tipul de vehicul și de utilizare

Nu există o durată de viață unică care să se aplice tuturor îmbinărilor în U. Tabelul de mai jos oferă așteptări realiste de kilometraj bazate pe tipul de vehicul și modelul de utilizare:

Acestea sunt estimări bazate pe programe tipice de întreținere. Îmbinările în U unseabile care sunt întreținute în mod regulat pot depăși adesea aceste intervale, în timp ce îmbinările în U etanșate (neunsabile) lăsate în medii dure pot să nu depășească ele.

Factori care scurtează durata de viață a articulației în U

Mai multe variabile au un impact direct și măsurabil asupra duratei unei îmbinări în U. Abordarea acestora în mod proactiv este cea mai fiabilă modalitate de a prelungi durata de viață.

Lipsa lubrifierii

Aceasta este cauza principală a defecțiunii premature a articulației în U. Îmbinările în U unseabile necesită lubrifiere cu unsoare pentru șasiu de gradul 2 NLGI la fiecare schimbare de ulei sau la fiecare 5.000–7.500 de mile. Fără unsoare adecvată, rulmenții cu ace se usucă, generează exces de căldură și se uzează rapid. O articulație în U lipsită de grăsime se poate defecta în doar 10.000-15.000 de mile , chiar și pe un vehicul nou. Îmbinările în U etanșate nu pot fi unse și se bazează în întregime pe lubrifiantul lor din fabrică, care se degradează în timp, mai ales atunci când apa și contaminanții intră printr-o etanșare crăpată sau uzată.

Unghi de operare

Articulațiile în U sunt proiectate să funcționeze eficient la unghiuri de 1 până la 3 grade în condiții normale, cu un unghi maxim de funcționare continuu de aproximativ 15–18 grade, în funcție de proiect. Camioanele ridicate cu unghiuri abrupte ale arborelui de transmisie sau vehiculele cu unghiuri ale pinionului setate incorect, plasează articulația în U sub presiune constantă la extrema intervalului său. Fiecare grad suplimentar de unghi de operare dincolo de specificațiile de proiectare reduce proporțional durata de viață a rulmentului.

Încărcări de remorcare și cuplu ridicat

De fiecare dată când un vehicul accelerează puternic de la oprire – în special sub sarcină – arborele de transmisie transmite un vârf de cuplu prin articulațiile U. Tractarea regulată, accelerarea frecventă puternică sau tragerea de sarcini grele cresc dramatic stresul cumulat asupra capacelor lagărelor și a rulmenților cu ace. Un camion care remorcă 10.000 de livre în mod regulat își va uza articulațiile în U semnificativ mai repede decât același camion condus în gol.

Contaminare cu noroi, apă și sare

Conducerea off-road, expunerea rutieră la sare în climatele de iarnă și traversările de apă împing contaminanții abrazivi în capacele lagărelor articulațiilor în U prin garnituri uzate. Această contaminare se amestecă cu grăsimea, creează un compus de șlefuire în interiorul rulmentului și accelerează uzura. Vehiculele conduse în statele din nordul S.U.A. sau Canada – unde sărarea rutieră este intensă – prezintă adesea uzură articulațiilor în U cu 30-40% mai devreme decât vehiculele identice în climat uscat.

Dezechilibru sau vibrații ale arborelui de transmisie

Un arbore de transmisie dezechilibrat – cauzat de lipsa greutății de echilibrare, de un arbore îndoit sau de fazarea necorespunzătoare a articulațiilor în U – creează sarcini ciclice de vibrații care lovesc cupele rulmentului de mii de ori pe minut. Acest lucru accelerează uzura într-un mod care este disproporționat doar cu kilometrajul.

Semne de avertizare că articulațiile dvs. în U se defectează

Defectarea articulației în U are loc rareori fără avertisment. Recunoașterea timpurie a simptomelor vă permite să înlocuiți articulația înainte de a se defecta complet, ceea ce poate face ca arborele de transmisie să cadă din vehicul în timpul mișcării, un eveniment periculos și potențial catastrofal.

• Zgomot zgomot sau zgomot la schimbarea vitezelor: Un zgomot puternic atunci când treceți de la Park la Drive sau când accelerați de la o oprire, este unul dintre cei mai timpurii și mai fiabil indicatori de defecțiune a articulației U. Articulația uzată a dezvoltat joc (numit „slop”) în cupele de rulment.
• Vibrații la viteza pe autostradă: O articulație în U uzată poate provoca o vibrație vizibilă resimțită prin podea, scaun sau volan, apărând sau agravându-se de obicei la viteze de peste 45-55 mph. Aceasta este diferită de vibrațiile legate de anvelope, care se simt de obicei doar la volan.
• Scârțâit în timpul mișcării cu viteză mică: Un scârțâit sau un ciripit ascuțit care apare la viteze reduse - adesea auzit la viteze de parcare sau când se târăște în trafic - poate indica rulmenți cu ace uscați care au nevoie de unsoare sau sunt deja uzați dincolo de ajutorul lubrifierii.
• Zgomot de răzuire metalic: Un zgomot de șlefuire sau de zgârieturi metalice în timpul accelerării sau decelerației sugerează că rulmenții cu ace s-au deteriorat și trunionul rulează metal pe metal în interiorul capacului rulmentului.
• Scurgere de lichid de transmisie în partea din spate a transmisiei: O articulație în U din spate foarte uzată poate mișca arborele de transmisie suficient pentru a deteriora etanșarea transmisiei din spate, provocând scurgeri de lichid. Dacă observați o scurgere de lichid la arborele de codă a transmisiei, inspectați imediat articulația în U.
• Rugina vizibilă sau uzură la capacele rulmentului: În timpul unei inspecții vizuale, capacele lagărelor cu îmbinare în U care prezintă pete de rugină, umiditate care se scurge din garnituri sau orice mișcare vizibilă (joc) atunci când arborele de transmisie este răsucit manual, au depășit durata de viață.

Cum să verificați articulațiile în U pentru uzură

O inspecție de bază a articulației în U durează mai puțin de cinci minute și nu necesită unelte în afară de echipamente sigure de ridicare a vehiculelor. Verificați articulațiile în U oricând vă aflați sub vehicul sau cel puțin o dată pe an.

1. Ridicați și sprijiniți vehiculul în siguranță pe suporturi de cric, astfel încât arborele de transmisie să fie accesibil. Nu lucrați niciodată sub un vehicul susținut doar de un cric de podea.
2. Prindeți arborele de transmisie aproape de fiecare articulație în U cu ambele mâini și încercați să îl răsuciți în direcții opuse (joc de rotație) și să îl împingeți/trageți axial (jocul final).
3. Orice mișcare detectabilă la articulația în U în sine — diferită de mișcarea normală a arborelui de transmisie — indică rulmenți uzați. Ar trebui să existe joc de rotație zero la o articulație în U sănătoasă.
4. Inspectați garniturile capacului rulmentului vizual. Urmele de rugină, garniturile de cauciuc crăpate sau contaminarea vizibilă cu grăsime în jurul capacelor rulmentului indică uzura sau defecțiunea etanșării.
5. Verificați fitingurile de grăsime (Racorduri Zerk) pe îmbinări în U unse. Un fiting care acceptă grăsime indică în mod normal că rulmentul nu este încă prins; un fiting care împinge imediat grăsimea înapoi sub presiune sugerează că rulmentul este plin de contaminare sau este deja defect.

Articulații în U cu ungere vs. etanșate: care durează mai mult?

Pentru camioane, vehicule de remorcare și orice vehicul folosit off-road, Rosturile în U unseabile sunt alegerea superioară pe termen lung deoarece lubrifierea lor poate fi reîmprospătată pe măsură ce condițiile o cer. Îmbinările etanșate sunt adecvate pentru aplicațiile autovehiculelor cu stres scăzut, unde este puțin probabil ca unsoarea din fabrică să se degradeze înainte ca vehiculul să fie vândut sau înainte ca îmbinarea să ajungă la sfârșitul vieții.

Costul de înlocuire a articulațiilor U și la ce să vă așteptați

Înlocuirea unei îmbinări în U este o reparație relativ accesibilă în comparație cu daunele pe care le poate provoca o îmbinare defectă. Costul variază în funcție de vehicul și dacă una sau ambele articulații ale arborelui de transmisie sunt înlocuite.

• Costul pieselor: O îmbinare în U de calitate de la mărci precum Spicer (Dana), Moog sau SKF costă de obicei 15-60 USD per îmbinare . Îmbinările în U de rezistență grea sau cu specificații OEM pentru camioane pot rula între 50 USD și 120 USD.
• Costul muncii: Majoritatea magazinelor taxează 100 $–250 $ în muncă pentru înlocuirea articulației în U a arborelui de transmisie, în funcție de accesibilitate și dacă este necesară echilibrarea arborelui de transmisie după lucrare.
• Cost total tipic: Așteaptă-te să plătești 150 USD – 400 USD în total la un magazin pentru o singură înlocuire a articulației în U a arborelui de transmisie pe un camion ușor sau SUV.
• Înlocuiți ambele îmbinări simultan: Dacă o articulație în U de pe un arbore de transmisie este uzată, celălalt este de obicei aproape în spate. Majoritatea mecanicilor recomandă înlocuirea ambelor articulații în U față și spate pe același arbore de transmisie în timpul aceleiași vizite de service, deoarece costul incremental al forței de muncă este minim.
• Înlocuire bricolaj: Pentru proprietarii cu înclinație mecanică, înlocuirea îmbinării în U este o lucrare de bricolaj fezabilă, care necesită o presă sau o menghină de banc și prize. Costul numai cu piese pentru o reparație de bricolaj este de 15 USD–60 USD, economisind costul total al forței de muncă.

Cum să faci articulațiile în U să dureze cât mai mult posibil

Prelungirea duratei de viață a articulației în U se reduce la întreținerea consecventă, la o configurare adecvată a vehiculului și la evitarea stresului inutil asupra sistemului de propulsie.

• Ungeți îmbinările în U unseabile la fiecare schimbare de ulei sau la fiecare 5.000 de mile – oricare dintre acestea survine primul. Folosiți unsoare pentru șasiu de gradul 2 NLGI cu un pistol de unsoare manual și pompați până când unsoarea proaspătă începe să se curețe din garnituri.
• Unghiul corect al pinionului după o ridicare: Dacă camionul dumneavoastră a fost ridicat, solicitați unui specialist în transmisie să verifice și să corecteze unghiul pinionului pentru a minimiza unghiul de operare al articulației în U. Chiar și o corecție de 2-3 grade poate dubla durata de viață a articulației în U pe un camion ridicat.
• Evitați lansările agresive și accelerarea sarcinii de șoc la remorcare. Aplicarea lină, progresivă a clapetei de accelerație sub sarcină reduce vârfurile de cuplu prin transmisia.
• Clătiți trenul de rulare după conducerea pe teren accidentat sau expunerea la sare pe drum de iarnă pentru a îndepărta contaminarea de la garniturile de etanșare a îmbinărilor în U înainte de a-și intra în interior.
• Inspectați anual ca parte a întreținerii de rutină. Prinderea unei articulații în U care a dezvoltat jocul costă 20-60 USD în părți; lăsarea acestuia să se defecteze complet poate deteriora jugul arborelui de transmisie, arborele de transmisie sau panoul de podea - adăugând sute de dolari la factura de reparații.