Um die Sicherheit eines Fahrzeugs zu gewährleisten, ist es wichtig, den Verschleiß eines Kugelgelenks zu erkennen und zu messen. Wenn ein Kugelgelenk versagt, verliert der Fahrer die Kontrolle über sein Fahrzeug. Dies kann nicht nur zu Schäden an der Aufhängung, sondern auch an den Achswellen, den Bremsen und sogar an der Karosserie führen.
Typen von Kugelgelenken
Ein Kugelgelenk besteht aus einem Kugelzapfen, einem Gehäuse, Lagern, einem Enddeckel und einer Tellerfeder oder Feder. Eine Tellerfeder ist eine konisch geformte Feder, die in axialer Richtung belastet wird. Das Gelenk wird durch Einpressen oder Einnieten an einem Steuerarm befestigt. Wenn das Gelenk in den Arm eingepresst wird, ist ein Spezialwerkzeug erforderlich, um das alte Gelenk zu entfernen und das neue einzubauen. Defekte eingepresste Gelenke können aufgrund von Korrosion zwischen Lenker und Gelenk schwer zu entfernen sein. Dies gilt insbesondere, wenn ein Stahlkugelgelenkgehäuse in einen Aluminiumlenker eingepresst wird. Wenn das Gelenk mit dem Querlenker vernietet ist, werden die Nieten ausgebohrt oder mit einem Druckluftmeißel abgeschnitten. Das neue Gelenk wird mit Schrauben und Sicherungsmuttern wieder eingesetzt.
1) Belastetes Gelenk: Ein belastetes Gelenk ist so konstruiert, dass es das Gewicht des Fahrzeugs und ein Folgegelenk trägt, das den Querlenker oder die Federbeinbaugruppe positioniert.
Ein unterer Querlenker, der mit der Feder verbunden ist, verwendet ein belastetes Kugelgelenk, um den Achsschenkel mit dem oberen Querlenkerfolgekugelgelenk in einer SLA-Aufhängung zu verbinden. Das Kugelgelenk ermöglicht es dem Lenkgestänge auch, den Achsschenkel zu drehen.
2) Follower Joint: Eine Federbeinaufhängung verwendet ein Follower-Kugelgelenk, um den unteren Querlenker, den Achsschenkel und das Federbein zu verbinden. Die obere Federbeinhalterung enthält in der Regel ein Axiallager, das das Gewicht des Fahrzeugs trägt und es dem Lenkgestänge ermöglicht, das Federbein und den Achsschenkel zu drehen.
Trägt die Last?
Kugelgelenke können in tragende und nicht tragende Kategorien unterteilt werden. Ein tragendes Kugelgelenk ist so konstruiert, dass es das Gewicht des Fahrzeugs trägt und gleichzeitig einen Scharnierpunkt für das Lenksystem darstellt. Die meisten tragenden Kugelgelenke sind so konstruiert, dass sie die Auswirkungen des normalen Verschleißes ausgleichen, indem sie sich selbst in ihren eigenen Pfannen zentrieren.
Nicht tragende Kugelgelenke hingegen sind so konstruiert, dass sie präzise Maßtoleranzen in einem Lenk- oder Aufhängungssystem einhalten. Der Verschleiß eines nicht tragenden Kugelgelenks führt zu einer spürbaren Veränderung des Sturz-, Nachlauf- oder Spurwinkels einer Vorderradaufhängung. Daher werden nicht tragende Gelenke vorgespannt, um den Verschleiß auszugleichen. Unbelastete Querlenkerkugelgelenke sollten auf Vorspannung geprüft werden, wenn das Aufhängungssystem demontiert wird.
Kugelgelenkverschleiß
Einige Kugelgelenke, die einen Schmiernippel haben, verwenden den Nippel als Verschleißanzeige.
Wenn sich das Gelenk abnutzt, hält die Tellerfeder die Spannung auf den Lagern aufrecht, um das axiale Spiel bei der Bewegung der Steuerarme auf Null zu halten – die Tellerfeder gleicht den seitlichen Verschleiß nicht aus. Seitlicher Verschleiß führt dazu, dass sich der Kugelzapfen im Lager bewegt, was sich auf den Sturz und den Reifenverschleiß auswirken kann.
Eine Inspektion durchführen
Belastetes Gelenk: Um ein belastetes Kugelgelenk zu prüfen, stellen Sie einen Wagenheber oder einen Wagenheberständer unter den unteren Querlenker, um das Gewicht des Fahrzeugs abzustützen. Befestigen Sie eine Messuhr am unteren Querlenker und bringen Sie die Messuhr in eine vertikale Position, um den Planschlag am Achsschenkel zu messen. Bei einem AWD-Federbein oder einem unabhängigen RWD kann es erforderlich sein, die Messuhr am CV-Gelenk zu montieren. Durch Bewegen des Achsschenkels kann der Seitenschlag geprüft werden. Bei einer SLA-Aufhängung, bei der sich die Schraubenfeder über dem oberen Lenker befindet, ist das obere Gelenk belastet. Um das Gelenk zu prüfen, stützen Sie den oberen Querlenker ab, um das Gelenk zu entlasten. Wenn das Kugelgelenk über eine eingebaute Verschleißanzeige verfügt, sollte das Gelenkspiel bei auf den Rädern stehendem Fahrzeug geprüft werden.
Follower Joint: Zur Überprüfung eines Mitnehmergelenks wird die Tellerfeder belastet oder zusammengedrückt, um das axiale Endspiel zu prüfen.
Bei einer Federbeinaufhängung stellen Sie einen Wagenheber unter die Halterung, damit das Federbein vollständig ausfahren kann. Die Messuhrklemme am unteren Querlenker befestigen und die Messuhr in eine vertikale Position bringen, um den Axialschlag am Achsschenkel zu messen. Stellen Sie einen Wagenheber unter das Kugelgelenk und belasten Sie das Gelenk, indem Sie den Wagenheber anheben. Drehen Sie das Lenkrad und beobachten Sie das Kugelgelenk, um den Seitenschlag zu prüfen.
Bei einer SLA-Aufhängung kann der obere Querlenker blockiert und das Gelenk zusammengedrückt werden. Befestigen Sie eine Messuhr am Achsschenkel und bringen Sie sie in eine vertikale oder parallele Position, um den Planschlag am unteren Querlenker zu messen. Durch Bewegen des Achsschenkels kann der Seitenschlag überprüft werden.
Kugelgelenke am Spurstangenkopf: Die Kugelgelenke der Spurstangenköpfe sind verschleißfester. Wenn ein Assistent zur Verfügung steht, um das Lenkrad des Fahrzeugs in geparkter Position zu drehen, zeigt die Methode des Trockenparkens übermäßigen Verschleiß an den meisten Spurstangenköpfen an. Wenn ein Techniker allein arbeitet, kann der Spurstangenkopf mit einer Wasserpumpenzange zusammengedrückt werden, während der Techniker auf eine Veränderung des Spurwinkels achtet.
Abschließende Hinweise
Der Gesamtzustand des Fahrwerks ist wichtig für die Sicherheit und die Leistung eines Fahrzeugs. Im Bereich der Sicherheit ist es eine gute Praxis, Ihre Werte zu schützen. Vergewissern Sie sich, dass der Eigentümer über die Bedingungen informiert ist, die die Sicherheit seines Fahrzeugs beeinträchtigen könnten, und überzeugen Sie ihn von der Bedeutung einer ordnungsgemäßen Reparatur. Wenn dies nicht möglich ist, stellen Sie sicher, dass alle nicht reparierten Sicherheitsbedingungen im Reparaturauftrag deutlich gemacht werden und ein Haftungsausschluss beigefügt wird.