ホイールベアリングの分析: なぜ失敗するのか?

ホイールベアリングは小さいですが強力です。 これを理解してください: 重量が約 3,400 ポンドある一般的な乗用車では、重量バランスとドライブラインの構成に応じて、前輪ベアリングの各ペアと後輪または車軸ベアリングは約 850 ポンドを支えます。 6,000 ポンドの SUV の場合、各ベアリングには約 1,500 ポンドの荷重がかかる可能性があります。 ホイールベアリングはその小さな座面でこの荷重を支えますが、コーナリングによって生じる動的荷重についてはまだ話し始めていません。

言うまでもなく、ホイールベアリングは、技術者が他の車台作業を行うときにチェックする必要がある重要な保守部品です。 Tire Review の姉妹誌である Shop Owner の最近の調査によると、不良ホイール ベアリングの 51% は騒音に関する顧客の苦情をきっかけに特定され交換され、24% はブレーキ作業中に発見され、19% はアライメント中に発見されています。 。

ほとんどの保守可能なホイール ベアリングは、25,000 ～ 30,000 マイルごと、またはブレーキ整備のたびにメンテナンスが必要です。 シールド付きホイール ベアリングとハブ アセンブリの平均寿命は、ベアリングを再梱包する機会がなければ、約 85,000 ～ 100,000 マイルです。 これらの部品を交換する機会は、車の寿命の中で 1 回しかありません。 この機会を逃すと永久になくなってしまう可能性があります。

ベアリングには大きな負荷がかかります。 これに加えて、スラスト荷重とラジアル荷重と呼ばれる動的荷重がかかります。これらは、車両のコーナリング時やブレーキング時にベアリングが耐えなければならない力です。 これに、ポットホールや縁石からの衝撃力が加わります。

ベアリングの内部は高温になる場合があります。 ベアリングが冷却されると、金属、空気、潤滑剤の収縮により真空が発生し、シールによって真空が維持される可能性があります。 シールが摩耗して真空を保持できなくなると、ベアリングまたは密閉されたハブユニットが外気、ゴミ、水を吸い込みます。 道路に塩を使用している国の一部の地域では、ホイールベアリングに付着した海水とほぼ同じくらいひどい状態です。

これらの汚染物質がグリース中を循環し、レースとベアリングの間を循環すると、コンポーネントが摩耗し、金属の性質が変化する可能性があります。

ドライバーは、ホイール付近からの異音、ステアリングのふらつきやステアリングの緩み、あるいはフロントタイヤのトレッドの異常な摩耗に気づくことがあります。 回転すると異音が変化したり、特定の速度で音が大きくなったり、消えたりする場合があります。 このノイズを、FF 車の外側の CV ジョイントが摩耗して発生するクリック音やポップ音と混同しないでください。 外側の CV ジョイントが不良の場合、通常は旋回時にのみ異音が発生し、直進時には異音が発生しません。

ベアリングが摩耗すると、シールが汚染物質を遮断できなくなるため摩耗速度が加速し、熱が上昇すると分解して最終的には潤滑剤が排出される可能性があります。 この滑りやすい斜面はすぐに壊滅的な障害につながる可能性があります。

ベアリングが摩耗する場合、通常は潤滑が不十分、取り付け不良、または調整が不適切であることが考えられます。 修理を成功させるには、まず前のベアリングが故障した理由を特定する必要があります。 密閉されたハブ ユニットの場合、内部のベアリングとレースを調査することは不可能であるため、調査は別の方向に進む必要があります。

顧客にインタビューして、通常どのような道路を運転するのか、またどのような種類の荷物を運ぶのかを調べます。 お客様が車両に過負荷をかけた場合、ベアリングの損傷が避けられない可能性があります。

ベアリングの最も一般的な故障パターンは、車両の助手席側のベアリングが最初に故障することです。 助手席側のベアリングは、側溝内の最も溜まった水にさらされます。 車両の運転席側のベアリングが最初に故障した場合は、助手席側のベアリングを注意深く観察してください。故障はそれほど遅れていない可能性があります。

ベアリング コンポーネントの冶金学の詳細については、姉妹誌である Brake & Front End の記事全文をこちらからお読みください。