Przekładnia kierownicza
Ruchy kierownicy powodują odpowiednie skręcanie kół przednich przez wał kierownicy (kolumnę), przekładnię kierowniczą, drążki kierownicze, przeguby kulowe i zwrotnicę (rys. 11, 12 i 13). Najczęściej spotykana przekładnia kierownicza zębatkowa (rys. 12) charakteryzuje się tym, że wszystkie drgania kół, spowodowane nie- wyważeniem koła, nierównościami drogi czy nadmiernymi luzami w ułożyskowaniu przednich kół, są przenoszone przez mechanizm kierowniczy na koło kierownicy.

Typowa niesprawność przekładni kierowniczej:
- nadmierny luz w mechanizmie przekładni kierowniczej zębatkowej najczęściej jest to luz między zębnikiem a listwą tzw. maglownicą 3 i 4 (rys. 12). Najlepiej to sprawdzić podczas kręcenia kołem kierownicy w lewo i w prawo na postoju. Wyżej wymieniony luz powoduje uciążliwe stuki oraz utrudnia sterowanie autem. Niesprawnej przekładni nie należy naprawiać we własnym zakresie, lecz oddać do specjalistycznej firmy, która dokona regeneracji;
- uszkodzone osłony gumowe 5 (rys. 12.) w kształcie mieszków – powodujące wyciek oleju oraz przedostawanie się zanieczyszczeń (piasku, wody) do wnętrza;
- luzy na kole kierownicy, gdzie przyczyną są luzy w przegubach krzyżowych 1 i 3 (rys. 11).



Rys. 11. Wały i koło kierownicy (przekrój częściowy). 1 – krzyżak dolny, 2 wał dolny, 3 – krzyżak górny, 4 – wspornik rury wału, 5 – obejma rury wału, 6 – rura wału, 7 – wał górny, 8 – koło kierownicy, 9 – łożysko.

Drążki kierownicze (4, rys. 12)
Połączone z jednej strony z listwą zębatą przekładni kierowniczej, a z drugiej poprzez przegub kulowy drążka kierowniczego ze zwrotnicą, wykonuje się je najczęściej w postaci prętów lub rur o nagwintowanych końcach. Typowe niesprawności drążków kierowniczych to: uszkodzenia mechaniczne (zgięcie, skręcanie), uszkodzenia gwintów, korozja na wskutek uszkodzenia osłon gumowych 5 (rys. 12).



Rys. 12. Przekładnia kierownicza (wybrane elementy składowe). 1 – obudowa, 2 – łożysko, 3 – listwa zębata, 4 – wał z zębnikiem, 5 – osłony gumowe, 6 – tuleja, 7 – pierścień zabezpieczający.

Łącznik stabilizatora
Element zawieszenia łączący stabilizator z wahaczem lub stabilizator z kolumną zawieszenia (4) – rys. 14. Może być w zawieszeniu przednim lub tylnim. Delikatna konstrukcja łącznika powoduje, że jest on podatny na dość szybkie zużycie charakteryzujące się dokuczliwym stukiem i skrzypieniem podczas przejazdu po nierównościach dróg. Nadmieniam, że jazda z wybitymi łącznikami stabilizatora przyśpiesza zużycie innych elementów zawieszenia.



Rys. 13. Przekładnia kierownicza z drążkami kierowniczymi. 1 – przekładnia kierownicza, 2,3 – wkładki gumowe, 4 – drążek kierowniczy, 5 przegub kulowy.



Rys. 14. Zawieszenie przednie. 1 – kolumna zawieszenia, 2 – zwrotnica, 3 – wahacz poprzeczny, 4 – łącznik stabilizatora, 5 – stabilizator poprzeczny, 6 – guma mocująca stabilizator.

Sprężyna zawieszenia
Sprężyna jest elementem zawieszenia służącym do amortyzacji wstrząsów, wykonana z grubego drutu stalowego, zwijanego na gorąco. Sprężyny najczęściej pękają na wskutek przeładowania samochodu i jazdą z tym ładunkiem po nierównych drogach (następnie osiadanie, obniżanie tej części pojazdu). Inną przyczyną pęknięcia sprężyny może być zmęczenie materiału, silna korozja, nieprawidłowy montaż. Pęknięcie sprężyny objawia się brzdęknięciem przy skręcaniu kierownicą. Uszkodzone sprężyny należy wymienić – najczęściej parami, aby miały jednakową charakterystykę.



Niesprawne tuleje gumowe stabilizatora.a



Sprężyna przedniego zawieszenia typu McPherson.



Sprężyna zawieszenia tylnego.

Stabilizator (5, rys. 14)
Element sprężysty uzależniający i ograniczający wzajemne ruchy pionowe kół tej samej osi w celu zmniejszenia bocznych przechyłów pojazdu, np. pod wpływem siły odśrodkowej podczas jazdy pojazdu po łuku. Wykonany w postaci drążków skrętnych. Połączony końcami z elementami zawieszenia kół obu stron jednej osi pojazdu oraz do nadwozia za pośrednictwem tulei gumowych 6 (rys. 14). Typowe niesprawności stabilizatora to luźne śruby mocujące, uszkodzone łożyska gumowe 6 (rys. 14), uszkodzenia mechaniczne, efekt tych niesprawności to stuki (hałasy) podczas jazdy.

Łożyska kół
Łożyska kół pojazdów samochodowych pracują w bardzo ciężkich warunkach, są narażone na zmieniające się temperatury, zanieczyszczenia kurzem, piaskiem, wodą itp. W starszych pojazdach najczęściej spotykanym rozwiązaniem łożyskowania kół jest zastosowanie dwóch łożysk tocznych stożkowych, które przenoszą obciążenia promieniowe i osiowe.
W nowoczesnych rozwiązaniach konstrukcyjnych łożyskowania piast kół spotyka się łożyska kulkowe skośne dwurzędowe 8.









Niesprawna bieżnia łożyska.



Dwa łożyska toczne stożkowe.

Typowe niesprawności łożysk kół:
- niewłaściwa regulacja napięcia wstępnego dokręcania nakrętki 8 (rys. 17) zarówno kół przednich, jak i tylnich.
- Powyższą niesprawność sprawdza się, unosząc pojazd podnośnikiem hydraulicznym. Następnie rękoma wychylamy koło w płaszczyźnie poziomej i pionowej.
- nadmierne obciążenie – powoduje zmęczeniowe łuszczenie bieżni łożyska;
- pęknięcia (uszkodzenia) uszczelniaczy łożysk powoduje przedostanie się do wnętrza zanieczyszczeń;
- brak wyważenia kół objawia się drganiami koła kierownicy przy pewnych prędkościach jazdy, co skraca trwałość łożysk.

Objawy niesprawności łożysk
Podczas pokonywania zakrętów z łożysk kół przednich będzie dobiegał charakterystyczny metaliczny szum, natomiast łożyska kół tylnych będą szumiały, gdy podniesiemy podnośnikiem auto i koło ręką wprawimy w ruch obrotowy.



Rys. 15. Gumowe elementy sprężyste zawieszenia. a) gumowy element komorowy współpracujący ze sprężyną śrubową, b) sprężysty element metalowo-gumowy, c) zderzak gumowy przedniego zawieszenia, d) tuleja metalowo-gumowa (silentblok).



Rys. 16. Przegub kulowy Birfielda (źródło T. Rychter). 1 – czasza kulista, 2 – koszyk, 3 – kulka, 4 – piasta.

Koła i ogumienie
Koło wraz z oponą jest często źródłem drgań z zawieszeniu, układzie kierowniczym, także w samej kierownicy na wskutek eksploatacji, wad produkcji opony, montażu, niewyrównoważenia, nieprawidłowego ciśnienia w ogumieniu, niewłaściwie dokręconych kół itp. Powyższy niekorzystny rozkład mas koła wraz z oponą prowadzą do zmniejszenia trwałości łożysk, zębatkowego mechanizmu kierowniczego oraz jest przyczyną ściągania pojazdu na jedną stronę podczas jazdy. Na stanowisku diagnostycznym po podniesieniu, np. przodu pojazdu, wprawiamy w ruch obrotowy koło i obserwujemy w stosunku do posadzki bicie promieniowe, które jest przyczyną drgań pionowych (rys. 18a) oraz bicie boczne, które charakteryzuje się nieregularną odległością między zewnętrzną częścią boku opony a płaszczyzną obrotu koła (rys. 18b). Ponadto, niebezpieczne jest także najeżdżanie na wysokie krawężniki przednimi kołami – deformując felgi, doprowadza to do naruszenia geometrii ustawienia kół. Trwałość opon zależy także od właściwej techniki jazdy (zwalnianie na zakrętach, jazda bez gwałtownych przyśpieszeń i nagłych hamowań), rozwijanych prędkości jazdy, warunków drogowych i atmosferycznych.



Rys. 17. Elementy piasty tylnego koła. 1 – pokrywa, 2 – czop, 3 – piasta, 4,5 – łożyska, 6 – pierścień uszczelniający, 7 – podkładka, 8 – nakrętka, 9 – nasadka, 10 – zawleczka.



Rys. 18. a) bicie promieniowe opony, b) bicie boczne opony.

Gumowe elementy sprężyste (rys.15)
Są to pomocnicze elementy resorujące. Zasadniczą zaletą użycia gumy jest łatwość formowania z niej elementów o skomplikowanych kształtach, zapewniających właściwą zależność siły sprężystości od ugięcia. Wadą gumowych elementów sprężystych jest skłonność gumy do pękania i starzenia się. Pojawiające się często stuki, nie tylko przedniego, zawieszenia spowodowane są wybiciem tulei, np. tylnej belki itp.

Przegub półosi (rys.16)
Mimo, iż przegub półosi nie należy do zawieszenia i układu kierowniczego, jest priorytetowym elementem podczas diagnozowania przedniego zawieszenia. Przegub półosi przekazuje napęd ze skrzyni biegów do koła niezależnie od jego położenia. Zużycie przegubów daje o sobie znać charakterystycznym rytmicznym stukotem, który jest słyszalny podczas jazdy z mocno skręconymi kołami. Po uszkodzeniu gumowych osłon (manszet), trwałość przegubu ulega błyskawicznemu zmniejszeniu, ponieważ znajdujący się tam smar ciągle wycieka i zmieszany z ziarnkami piasku niszczy precyzyjne jego elementy. Czasza kulista (1), tzw. oprawa zewnętrzna, jest uszkodzona, pęknięta, ma szerokie i głębokie ślady zużycia na bieżniach kulek. Ponadto, gdy widoczne są pęknięcia jednego lub wielu okienek koszyka (2), to konieczna jest natychmiastowa wymiana przegubu (wału).



Przegub półosi.

Półosie natomiast psują się od zbyt ostrej jazdy, gdy gwałtownie przyspieszamy przy skręconych kołach. Także wibrowanie i drżenie koła kierownicy przy silnie skręconych kołach sygnalizuje uszkodzenie przegubu od strony koła. Odgłos stukania przy ruszaniu z maksymalnie skręconymi kołami może świadczyć o usterce półosi. Reasumując całość stwierdzam, że pojawiające się niesprawności (stuki) zawieszenia, układu kierowniczego, hamulcowego, należy jak najszybciej zdiagnozować w stacji diagnostycznej oraz natychmiast usunąć. Szybsze usunięcie usterki to oczywiście nasze bezpieczeństwo i innych użytkowników dróg.

Opracował: mgr inż. Edward Rymaszewski