Cum sună un U-Joint rău? Semne și remedieri

Un rău articulație în U cel mai frecvent produce un zgomot de zgomot, ciocănit sau scârțâit care apare în timpul accelerării, decelerației sau la comutarea între deplasare și marșarier. Sunetul vine de obicei de sub vehicul, lângă arborele de transmisie și se modifică în intensitate odată cu viteza sau sarcina vehiculului. În multe cazuri, o articulație în U defectă provoacă, de asemenea, o vibrație resimțită prin podea sau scaun, care se agravează pe măsură ce viteza crește. Lăsată neadresată, o articulație în U uzată se poate separa complet - provocând defecțiuni catastrofale ale arborelui de transmisie și pierderea controlului vehiculului.

Acest ghid acoperă fiecare sunet pe care îl face o articulație în U defectuoasă, explică de ce apare fiecare zgomot și vă explică cum să confirmați că sursa este o articulație în U - nu o axă CV, un diferențial sau un rulment de roată - înainte de a cheltui timp sau bani pentru reparația greșită.

Ce este un U-Joint și ce face

O îmbinare universală (articulație în U) este un cuplaj mecanic care conectează doi arbori rotativi într-un unghi, permițând transmiterea cuplului chiar și atunci când arborii nu sunt aliniați perfect. La vehiculele cu tracțiune spate și cu tracțiune integrală, articulațiile în U conectează arborele de ieșire al transmisiei la arborele de transmisie și arborele de transmisie la diferențialul din spate - permițând arborelui de transmisie să se flexeze pe măsură ce suspensia se mișcă în sus și în jos, transferând în continuare puterea motorului către roți.

O îmbinare tipică în U constă dintr-o piesă centrală în formă de cruce numită trunion sau păianjen, patru capace de rulment ambalate cu rulmenți cu role cu ace și inele de fixare sau șuruburi în U care fixează capacele de juguri. Majoritatea articulațiilor în U pentru vehicule de pasageri sunt evaluate pentru 100.000 până la 150.000 de mile în condiții normale , deși utilizarea off-road, remorcarea grea și lipsa de lubrifiere scurtează dramatic durata de viață. Unele îmbinări în U etanșate nu pot fi unse și se defectează mai devreme - adesea în intervalul de 60.000 până la 80.000 de mile - în special la vehiculele conduse în condiții umede sau noroioase.

Sunetele specifice pe care le face o articulație în U proastă

Zgomotul pe care îl produce o articulație în U defectă depinde de modul de defecțiune - dacă articulația este uscată și uzată, crăpată sau și-a pierdut rulmenții cu ace. Fiecare tipar de sunet indică o etapă diferită de eșec și un nivel diferit de urgență.

Cicănit sau ciocănit în timpul accelerării sau decelerației

Acesta este cel mai frecvent semnalat sunet rău în U-articulație. Un zgomot sau un ciocănit distinct la accelerarea de la oprire sau la ridicarea clapetei de accelerație este un indicator puternic al unei articulații în U uzate sau slăbite. Tulburarea este cauzată de jocul excesiv în articulație - rulmenții cu ace s-au uzat sau trunionul a dezvoltat o înclinare, astfel încât există un joc momentan pe măsură ce direcția cuplului se inversează. Sunetul apare adesea exact o dată pe tranziție (un zgomot la accelerare, unul la decelerare), mai degrabă decât continuu. Acest model caracteristic de un singur clunk sub tranziția de sarcină este unul dintre cele mai fiabile indicii de diagnosticare care distinge defecțiunea articulației în U de zgomotul diferențial sau de transmisie.

Scârțâit sau scârțâit la viteze mici

Un scârțâit sau un scârțâit ritmic la viteze mici ale vehiculului - adesea descris ca având loc o dată la fiecare rotație a arborelui de transmisie - indică de obicei o articulație în U care este uscată și funcționează fără lubrifiere adecvată. Rulmenții cu ace din interiorul capacelor rulmentului sunt metal pe metal, iar fără grăsime generează zgomot de frecare de fiecare dată când trec prin poziția de sarcină mare în rotația articulației. Acest scârțâit depinde de obicei de viteză: se accelerează pe măsură ce viteza vehiculului crește și dispare la vitezele de pe autostradă , înlocuit cu vibrații, deoarece articulația uzată nu poate menține o rotație lină la turații mai mari. Dacă articulația dvs. în U este unsabilă (are un fiting Zerk), această etapă este adesea reversibilă - unsoarea introdusă în acest moment poate restabili temporar funcționarea silențioasă în timp ce aranjați înlocuirea.

Zgomot metalic de răzuire sau măcinare

Un sunet de șlefuire sau zgâriere de sub vehicul în timpul conducerii - în special unul care modifică pasul sau intensitatea cu viteza vehiculului - sugerează o articulație în U în care cupele rulmentului s-au uzat sau suprafețele trunionului s-au corodat grav. În această etapă, articulația funcționează metal pe metal fără nicio suprafață de sprijin , iar eșecul este iminent. Aceasta este o situație de a conduce imediat la un magazin sau de a opri conducerea. Arborele de transmisie se poate separa de vehicul în câteva mile odată ce începe șlefuirea.

Vibrație care se simte și sună ca un zgomot

O articulație în U proastă care a dezvoltat o uzură semnificativă nu se rotește fără probleme - creează un dezechilibru în arborele de transmisie care produce o vibrație resimțită prin podea, scaun și, uneori, volan. Această vibrație sună adesea ca un zgomot de joasă frecvență sau o dronă care începe în jur 45 până la 55 mph și poate scădea sau schimba tonul la viteze mai mari. Spre deosebire de dezechilibrul anvelopelor (care apare de obicei la un anumit interval de viteză și dispare la viteze mai mari), o vibrație a articulației în U tinde să se agraveze progresiv cu viteza și nu se pornește și se oprește în același mod previzibil.

Clnking la comutarea între conducere și marșarier

Unul dintre cele mai grăitoare simptome ale articulațiilor U este a zgomot puternic când mutați selectorul de la Drive la Reverse sau de la Park la Drive , în special când vehiculul este staționat. Acest lucru se întâmplă deoarece schimbarea vitezelor inversează direcția sarcinii pe arborele de transmisie - o articulație în U uzată cu joc excesiv se lovește prin acel joc atunci când direcția cuplului se schimbă. Mulți șoferi observă mai întâi acest simptom atunci când manevrează în parcări sau pe căile de acces și îl confundă cu o problemă de transmisie sau diferențial.

Sunete de defectare a articulațiilor U vs. Alte zgomote comune ale trenului de rulare

Sunetele pe care le produce o articulație în U proastă se suprapun în mod semnificativ cu cele de la rulmenții roților, axele CV, diferențialele și rulmenții arborelui de ieșire al transmisiei. Diagnosticarea greșită este obișnuită, iar înlocuirea componentei greșite irosește sute de dolari. Tabelul de mai jos compară principalele caracteristici distinctive.

Singura modalitate cea mai fiabilă de a diferenția o clunk a articulației în U de un jug de alunecare sau de o problemă a diferențialului este o inspecție fizică sub vehicul cu transmisia în repaus - descrisă în secțiunea de diagnosticare de mai jos.

De ce eșuează articulațiile în U: cauzele fundamentale din spatele zgomotului

Înțelegerea de ce o articulație în U se defectează ajută atât la diagnosticarea problemei, cât și la prevenirea defecțiunii premature după înlocuire. Zgomotul este un simptom - cauza de bază este aproape întotdeauna una dintre cele cinci condiții.

Lipsa lubrifierii

Îmbinările în U cu ungere necesită lubrifiere periodică - majoritatea producătorilor specifică ungere pentru fiecare 5.000 de mile sau la fiecare schimb de ulei pentru vehiculele utilizate în condiții severe (off-road, remorcare sau treceri frecvente de apă). Îmbinările în U etanșate (negresabile) sunt lubrifiate din fabrică și nu pot fi întreținute, ceea ce înseamnă că atunci când unsoarea se degradează - de obicei după 60.000 până la 80.000 de mile - urmează o defecțiune. Rulmenții cu ace uscați se supraîncălzesc, se găsesc și în cele din urmă se dezintegrează, creând scârțâitul ritmic și apoi șlefuirea descrisă mai sus.

Coroziunea de la pătrunderea apei și a noroiului

Apa, noroiul și sarea de drum sunt printre cele mai distructive forțe pentru articulațiile în U. Când apa contaminată intră în capacele rulmentului - ceea ce se întâmplă atunci când garniturile de cauciuc de pe cupele rulmentului se crăpă sau sunt deteriorate - aceasta spălă grăsimea și promovează rugină rapidă pe suprafețele trunionului și a rulmenților cu ace. Vehiculele conduse prin apă adâncă sau în condiții off-road pot suferi defecțiuni ale articulației în U în mai puțin de 30.000 de mile dacă îmbinările nu sunt unse frecvent și etanșările nu sunt inspectate regulat.

Funcționează la unghiuri extreme

Articulațiile în U sunt proiectate să funcționeze eficient la unghiuri de până la aproximativ 15 până la 20 de grade . Vehiculele cu suspensii ridicate sau geometrie modificată a arborelui de transmisie care împing unghiurile articulațiilor dincolo de acest interval plasează rulmenții sub o presiune semnificativ mai mare la fiecare rotație, accelerând dramatic uzura. Acesta este motivul pentru care camioanele ridicate și vehiculele de teren cu articulații în U de serie se confruntă adesea cu defecțiuni premature - modificarea geometriei creată de ascensor nu a fost compensată cu un arbore de transmisie diferit sau cu un cardan dublu.

Aplicații de supraîncărcare și cuplu ridicat

Remorcarea de sarcini grele, lansarea vehiculului cu accelerație mare și tracțiunea integrală agresivă folosesc toate sarcinile de vârf de cuplu pe articulațiile în U care depășesc specificațiile lor de proiectare în timp. Crucea trunionului poate dezvolta fracturi de tensiune, iar capacele lagărelor se pot slăbi din canelurile inelelor de fixare ale acestora, ducând la zgomotul și, în cele din urmă, separarea catastrofală descrisă în etapele ulterioare de defecțiune.

Vârstă și uzură normală

Chiar și în condiții ideale, articulațiile în U sunt articole de uzură. Rulmenții cu role cu ace parcurg zona lor de încărcare de milioane de ori pe durata de viață a unui vehicul - la 60 mph, arborele de antrenare al unui vehicul tipic cu tracțiune spate se rotește la aproximativ 1.500 până la 2.000 RPM , ceea ce înseamnă că fiecare set de rulmenți cu articulație în U parcurge poziția de încărcare de peste 1.500 de ori pe minut. Peste 100.000 de mile, care se acumulează într-un număr enorm de cicluri de oboseală, iar degradarea suprafeței rulmentului este inevitabilă.

Cum să diagnosticați o articulație în U proastă acasă

Inspecția fizică este mai fiabilă decât doar sunetul pentru a confirma că o articulație în U este sursa zgomotului. Această procedură necesită ridicarea în siguranță a vehiculului pe suporturi de cric - nu lucrați niciodată sub un vehicul susținut doar de un cric de podea.

1. Ridicați și sprijiniți vehiculul pe teren plan, folosind suporturi cu cric sub cadru sau puncte de ridicare desemnate. Pune transmisia pe neutru.
2. Localizați arborele de transmisie — merge din partea din spate a transmisiei (sau a carcasei de transfer) la diferenţial. Majoritatea vehiculelor cu tracțiune spate și 4WD au unul sau doi arbori de transmisie, fiecare cu două sau mai multe articulații în U.
3. Prindeți ferm arborele de transmisie cu ambele mâini și încercați să îl rotiți înainte și înapoi (nu îl învârtiți, ci rotiți-l cu câteva grade în fiecare direcție). Orice joc liber perceptibil - mișcare care are loc înainte ca arborele de antrenare să cupleze transmisia - indică uzura excesivă a articulației în U sau a jugului de alunecare. Un arbore de transmisie sănătos ar trebui să aibă un joc de rotație practic zero.
4. Prindeți arborele de transmisie și încercați să-l mutați în sus, în jos, la stânga și la dreapta la fiecare locație de îmbinare în U. Orice slăbire sau mișcare în îmbinarea în sine - piesa transversală care se mișcă în jug - confirmă că articulația în U este uzată dincolo de limitele acceptabile.
5. Inspectați vizual fiecare îmbinare pentru dungile de rugină care emană de la capacele rulmentului (un semn de pătrundere a apei și defecțiunea etanșării), inele de fixare lipsă sau dislocate sau capace de rulment care au început să iasă din locașurile jugului.
6. Rotiți arborele de transmisie cu mâna printr-o revoluție completă și simțiți pentru rugozitate, legare sau rezistență în orice punct al rotației - un punct rigid sau aspru într-o anumită poziție indică un rulment prins sau scăpat.

Orice joc detectat în pasul 3 sau 4, orice rugozitate în pasul 6 sau coroziunea vizibilă și deteriorarea etanșării în pasul 5 constituie o îmbinare în U defectă care necesită înlocuire imediată.

Etapele defecțiunii articulației în U: de la primul scârțâit până la separarea arborelui de transmisie

Defectarea articulației în U este progresivă - nu se întâmplă brusc în majoritatea cazurilor. Înțelegerea etapelor îi ajută pe proprietarii de vehicule să evalueze cât de urgentă trebuie acordată reparației.

Un arbore de transmisie care se separă la viteza de pe autostradă poate cădea pe trotuar, poate sări sub vehicul și poate provoca pierderea controlului sau contactul cu alte vehicule. Înregistrările NHTSA documentează multiple decese și accidente grave cauzate de separarea arborelui de transmisie legată de articulațiile în U defectate. Costul înlocuirii îmbinării în U - de obicei 150 $ până la 400 $ la un magazin, inclusiv forța de muncă — trebuie să fie cântărit în raport cu acest risc.

Cum să confirmați că zgomotul este articulația în U, nu transmisia sau diferențial

Trei teste simple – efectuate înainte de a cheltui bani pe piesele de schimb – ajută la izolarea zgomotului articulației în U de la transmisie, diferențial sau rulmenți ai roții.

Testul Park-to-Drive Clunk

Cu vehiculul pe teren plan și frâna de parcare aplicată, mutați încet selectorul de la Parcare la Marșarier, apoi de la Marșarier la Conducere, în timp ce ascultați cu atenție. Un singur zgomot clar de fiecare dată când trenul de transmisie se încarcă într-o nouă direcție - dar nici un zgomot în timpul tranzițiilor normale de conducere în aceeași treaptă de viteză - sugerează cu tărie jocul articulației în U, mai degrabă decât uzura internă a transmisiei. Zgomotele transmisiei sunt de obicei continue sau legate de turații, mai degrabă decât să apară numai la inversarea direcțională a sarcinii.

Testul de sarcină de direcție pentru rulmentul roții vs

La aproximativ 30 mph pe un drum drept, gol, împletește ușor vehiculul în stânga și în dreapta în timp ce asculți zgomotul. Dacă zgomotul se schimbă semnificativ atunci când se rotește volanul - mai tare când se rotește într-o direcție, mai silențios când se rotește cealaltă - sursa este aproape sigur un rulment al roții, nu o articulație în U. Zgomotul articulației în U nu se modifică semnificativ atunci când sarcina de direcție se schimbă dintr-o parte în alta, deoarece arborele de transmisie este o componentă centrală care nu este afectată de unghiul roții la majoritatea vehiculelor RWD.

Testul Coast-Down pentru axa CV vs. U-joint

Clicurile axei CV au loc de obicei numai sub sarcină în timpul virării. Dacă zgomotul sau zgomotul apare în timpul conducerii în linie dreaptă - în special atunci când ridicați accelerația - și este absent în timpul virajelor lente și strânse, este puțin probabil ca o axă CV să fie cauza. Cunkingul articulației în U este cel mai proeminent la accelerarea și decelerația în linie dreaptă, nu în timpul virării. La vehiculele cu tracțiune față fără articulații tradiționale în U, clicurile în timpul virajelor care sunt absente în timpul mersului în linie dreaptă confirmă o articulație homocinetică, nu o articulație în U.

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

Odată ce o articulație în U este confirmată ca sursă de defecțiune, înlocuirea este singura soluție corectă. Ungerea unei îmbinări sever uzate sau aplicarea produselor de stopare a scurgerilor nu restabilește integritatea structurală și doar întârzie – pe scurt – defecțiunea inevitabilă.

Mecanicii profesioniști recomandă de obicei înlocuirea toate articulațiile în U de pe un arbore de transmisie în același timp când se constată că unul este uzat — costul forței de muncă pentru demontarea și reinstalarea arborelui de transmisie este același, indiferent dacă înlocuiți o articulație sau pe toate, iar o articulație adiacentă unuia defectat a experimentat aceeași durată de viață și condiții de uzură similare. Înlocuirea doar a celei mai proaste articulații și lăsarea celorlalte este o economie falsă.

Pentru înlocuirea bricolajului, o înlocuire a îmbinării în U necesită o presă sau o clemă C mare, un clește cu inele elastice și unelte de mână de bază - este o muncă simplă pentru cineva care se simte confortabil cu lucrul cu transmisia. Costul pieselor de 15 $ până la 60 $ per îmbinare face ca înlocuirea bricolajului să fie deosebit de rentabilă pentru vehiculele cu arbori de transmisie accesibili.

Prevenirea defecțiunii articulației în U: întreținere care prelungește durata de viață

La vehiculele cu îmbinări în U unse, practica corectă de lubrifiere este cea mai eficientă modalitate de a prelungi durata de viață a îmbinărilor. Următoarele obiceiuri de întreținere reduc semnificativ eșecurile premature:

• Ungeți articulațiile în U unseabile la fiecare 5.000 de mile (sau la fiecare schimb de ulei) în condiții normale de utilizare și la fiecare 1.000 până la 2.000 de mile pentru utilizare off-road, remorcare sau traversare cu apă. Utilizați o unsoare NLGI #2 de înaltă calitate, clasificată pentru aplicații de presiune extremă (EP).
• Când ungeți, pompați grăsimea până când unsoarea proaspătă se purifică din toate cele patru capace ale rulmenților - aceasta confirmă că unsoarea veche și contaminată a fost înlocuită. Epurarea nu este opțională; oprirea când rezistența crește lasă grăsime veche în zonele cele mai critice.
• Inspectați etanșările îmbinărilor în U la fiecare interval de lubrifiere pentru crăpare, despicare sau lipsă buzelor de etanșare — o etanșare compromisă permite pătrunderea apei și a murdăriei chiar dacă îmbinarea este proaspăt unsă.
• După trecerea prin apă adâncă sau noroi, gresați toate îmbinările în U cât mai curând posibil - apa înlocuiește grăsimea chiar și într-o îmbinare etanșată corect sub presiune de imersie.
• Dacă ridicați un camion sau un SUV, măsurați și corectați unghiurile arborelui de transmisie după instalarea ascensorului - operarea la unghiuri excesive accelerează uzura exponențial, indiferent de frecvența de lubrifiere.
• Luați în considerare trecerea la îmbinări în U de rezistență grea sau unsabile atunci când înlocuiți îmbinările etanșate de stoc pe vehicule utilizate pentru remorcare, off-road sau aplicații cu cuplu ridicat - costul suplimentar modest se amortizează într-o durată de viață semnificativ extinsă.