Nábojová jednotka, na které je kolo uloženo, nese celou hmotnost vozu, navíc zesílenou dynamickým zatížením (zrychlení, brzdění, zatáčení).
Sada náboje nebo sestava náboje zpravidla odkazuje na samotný náboj spolu s ložiskem, pojistnými kroužky, šrouby a maticemi a v některých případech se vztahuje také na osu náboje.
Náboj, ložisko a osa
Past na kola
Náboj slouží jako základ pro montáž kotouče kola a brzdy. Jeho úkolem je zajistit fixaci a volné otáčení kola a souvisejících dílů a pro hnací kola slouží náboj jako spojka pro přenos točivého momentu z diferenciálu na kolo. Jedná se o jeden z nejspolehlivějších dílů odpružení a náboj může být poškozen pouze v důsledku nehody nebo velmi dlouhého používání ve ztížených podmínkách.
Pro provoz při konstantním zatížení jsou náboje celokovové: část požadovaného tvaru je obrobena z ocelolitiny. Tato metoda umožňuje vyrobit odolnou konstrukci bez oblastí namáhání.
Brzdový kotouč (buben) a disk kola jsou připevněny k vnějšímu (velkému) ráfku náboje, zajištěny šrouby nebo čepy, které jsou součástí sady. Vnitřní ráfek je vybaven ložiskem (jedním nebo dvěma), které může být umístěno na vnější nebo vnitřní části náboje v závislosti na jeho účelu a místě instalace.
Náboj kola bez ložisek a smontovaný s ložisky
Způsob instalace závisí na tom, zda je instalován na řízená nebo neřízená (přední nebo zadní), hnací nebo poháněná kola.
Na základě konstrukčních prvků existují 4 hlavní typy nábojů:
- Pro pohon neřízených kol (zadní kola vozidel s pohonem zadních nebo všech kol). Síla z diferenciálu se na takový náboj přenáší přes hřídel nápravy, který může mít čep, který zapadá do náboje nebo přírubu pro montáž.
- Pro poháněná neřízená kola (zadní kola vozidel s pohonem předních kol). V takových případech jsou náboj a ložiska spojeny do jednoho celku a osa náboje je namontována na páce zadní nápravy.
- Pro pohon řízených kol (přední náprava vozidel s pohonem předních nebo všech kol). Zde dochází k přenosu točivého momentu přes kloub CV, jehož osa je v záběru s drážkami náboje.
- Pro poháněná řízená kola (přední náprava vozidel s pohonem zadních kol). Osa náboje je instalována v čepu řízení.
Kromě nich existují další možnosti designu v závislosti na vlastnostech konkrétního vozu.
U některých modelů aut se rozlišují náboje na levé a pravé kolo, pokud mají asymetrické uložení. Při nákupu je třeba věnovat pozornost instalační straně: levá, pravá nebo univerzální oboustranná.
Ložisko náboje
Ložisko kola je jednou z nejvíce zatěžovaných částí, která nese nejen hmotnost vozu, ale také dodatečné zatížení brzděním, akcelerací a zatáčením. Mechanismus pracující v takových podmínkách je vyroben co nejspolehlivější a moderní ložiska jsou navržena pro 200 tisíc km opatrné „evropské“ jízdy nebo 50–100 tisíc km jízdy po špatných silnicích.
Pokud samotný náboj zajišťuje rotaci kola, pak ložisko fixuje celou konstrukci na zavěšení.
Podle konstrukce jsou ložiska rozdělena na jednořadá a dvouřadá, kuličková s kosoúhlým stykem a kuželíková ložiska. Čím větší je dosedací plocha, tím menší je zatížení jejích prvků a delší životnost, proto mnoho výrobců dává přednost kuželíkovým ložiskům, která se instalují buď ve dvojicích (pro kompenzaci vícesměrného zatížení), nebo se rovnou vyrábějí dvouřadá.
Ložisko má na koncové ploše ochranný kroužek, který spolehlivě chrání před únikem maziva a pronikáním vody a nečistot dovnitř. Poškození kroužku znamená výměnu samotného ložiska: všechna jsou nevyjímatelná a neopravitelná.
Schéma náboje předního kola s ložiskem.
1. Kloub řízení. 2. Vnější kroužek na nečistoty.
3. Ložisko kola. 4. Náboj. 5. Přítlačná podložka. 6. Ořech.
7. Pojistný kroužek. 8. Vnitřní kroužek na nečistoty.
Typy ložisek kol
Moderní zahraniční automobily již nepoužívají provozuschopná ložiska zastaralých modelů (tzv. ložiska nulté generace), která vyžadují seřízení a mazání. Jejich místo zaujala dvouřadá ložiska typu HUB-I (první generace), která lze vyměnit samostatně od náboje.
Druhou generací jsou ložiska HUB-II, jejichž vnější kroužek je opatřen přírubou s montážními otvory a s její pomocí jsou ložiska upevněna k závěsným prvkům.
Ložiska HUB-II s vnitřní rotací (vlevo)
a podél vnějšího prstence (vpravo).
Nejmodernější možností je ložisko náboje třetí generace HUB-III, což je sestavená nábojová jednotka, ve které je ložisko chráněno před vnějšími vlivy, má minimální radiální házení a odchylky od lineárních rozměrů. Povrch samotného náboje je použit jako jedna ze stran oběžného kola (valivé plochy) u ložisek HUB-III, což dále snižuje hmotnost celé konstrukce.
Nábojové jednotky HUB-III pro řidiče (vlevo)
a hnané kolo (pravé)
Ložiska druhé a třetí generace jsou vybavena kazetovými těsněními, která umožňují únik plynů z pracovní dutiny, ale nedovolí vnikání vlhkosti a nečistot.
Nábojové jednotky čtvrté generace HUB-IV jsou kombinovány s klouby CV a konstrukce páté generace jsou kombinovány s brzdovými kotouči. Taková řešení dosud nebyla široce implementována, jsou ve fázi vývoje a testování.
Integrace ABS
Snímače pro protiblokovací brzdový systém lze instalovat na moderní sestavy nábojů. Tím může být buď klasický ozubený věnec, nebo nejnovější magnetický enkodér s proměnnými sekcemi magnetických pólů, přenášející údaje o rychlosti kola do čtecího senzoru.
Výhodou magnetických snímačů je nízká hmotnost (což je důležité pro neodpruženou hmotu) a schopnost číst data při nízkých otáčkách kol. Samotné aktivní snímače jsou oproti starším modelům lehčí a snáze se montují na ložisko kola.
Systém ASB (Active Sensor Bearing).
s prstencem radiálního (nahoře) a axiálního (dole).
Poruchy
Samotný celokovový náboj se zpravidla prakticky nerozbije. K většině poruch dochází v důsledku opotřebení ložisek, přirozeného i nouzového. Známky poruchy ložiska: hučení při jízdě, přehřívání, ztráta mazání, deformace povrchu, vůle kola. Ložisko kola vyžaduje výměnu přibližně každé 3 roky, ale tato doba může být kratší nebo delší v závislosti na stylu jízdy, provozních podmínkách vozidla a dalších faktorech zatížení.
Odborníci doporučují kontrolovat stav podvozku při každé údržbě: technici budou schopni problém identifikovat a opravit hned na začátku, aniž by museli čekat na nehodu.
Kulička v ložisku kola praskla
Samotný náboj ani ložisko kola nelze opravit: pokud jsou zjištěny závady, lze je pouze vyměnit. Výměnu lze provést pouze na straně, kde je to potřeba (vlevo nebo vpravo). Na rozdíl od mnoha jiných dílů odpružení není v případě dílů náboje nutná výměna páru.
I při vysoké kvalitě samotného dílu a jeho dokonalé montáži bude muset být ložisko dříve nebo později vyměněno. Je lepší to udělat okamžitě, když se objeví známky poruchy, než čekat na nepříjemná překvapení.
Chcete-li se dozvědět, jak vybrat sadu nábojů a jaké značky hledat, přečtěte si naši příručku pro kupující.
Kolo musí být nainstalováno pevně a bezpečně, ale zároveň musí být schopné se otáčet, otáčet a pohybovat se v zavěšení. To je zajištěno pomocí speciálního dílu – náboje kola. Vše o automobilových nábojích – jejich účelu, provedení, typech a údržbě – si přečtěte v článku.
Účel a role náboje v podvozku automobilu
Náboj je jednou z hlavních částí kola a zavěšení automobilu, zajišťuje montáž kola a spojení všech jeho částí do jediné konstrukce. Náboj také umožňuje provádět servis a opravy všech částí kola samostatně, bez výměny dalších komponentů. Pokud by bylo kolo celistvé (nerozebíratelné), tak při prasknutí ložiska, kotouče, bubnu nebo jiného dílu by se muselo vyměnit celé – s nábojem stačí vyměnit pouze vadný díl.
Náboj hraje důležitou roli v odpružení všech kol vozu, stejně jako v činnosti brzd a řízení. Tato část je vystavena značnému zatížení, takže velká pozornost je věnována jejímu designu, spolehlivosti a pevnosti. Provedení náboje závisí na jeho účelu a typu vozu.
Typy a konstrukce automobilových nábojů
Existují čtyři typy hubů:
• Náboje hnacích neřízených kol;
• Náboje hnaných neřízených kol;
• Náboje hnacích řízených kol;
• Náboje hnaných hnaných kol.
Všechny tyto náboje se liší designem a způsoby instalace.
Náboje hnacích neřízených kol. Tyto náboje se instalují na zadní hnací nápravy nákladních a osobních automobilů s pohonem zadních kol. Takový náboj je pevně spojen s osovým hřídelem hnací nápravy, obvykle se spojení provádí pomocí příruby na hřídeli nápravy.
U nákladních automobilů je náboj neřízených kol uložen prostřednictvím ložisek na duté nápravě, která je namontována na konci nosníku nápravy. Krouticí moment z převodovky se tedy přenáší přes přírubu tohoto hřídele nápravy na náboj a z náboje na kolo. U této konstrukce je brzdový buben připevněn k náboji a brzdový mechanismus je připevněn k brzdovému štítu, pevně namontovanému na přírubě nosníku mostu nebo přímo na nápravě. Výsledkem je dosažení stanoveného cíle – brzdový mechanismus je vždy statický a místo brzdového bubnu se otáčí kolo.
U osobních automobilů je náboj konstruován podobně, ale roli nápravy plní většinou přímo nosník nápravy. Náboj a hřídel nápravy jsou často vyrobeny současně a ložisko s pojistným kroužkem je na ně okamžitě nalisováno a je připevněna příruba pro instalaci celé této konstrukce na nosník nápravy (toto řešení se používá u vozů VAZ Classic) .
Náboje hnaných neřízených kol. Tyto náboje jsou instalovány na zadních kolech osobních automobilů s pohonem předních kol. Náboj je namontován na čepu, který je pevně uchycen na nosníku zadní nápravy nebo rameni zadní nápravy. Protože se kolo v tomto případě musí jednoduše otáčet, je náprava vyrobena ve formě celokovového válce s proměnným průměrem s přírubou a náboj je instalován na nápravě prostřednictvím ložisek.
Náboje hnacích řízených kol. Takové náboje jsou instalovány na předních nápravách osobních automobilů s pohonem předních kol a nákladních vozidel s pohonem všech kol. Obecně platí, že konstrukce těchto nábojů opakuje konstrukci nábojů zadních hnacích kol, ale v tomto případě je možné vychýlit kola do určitého úhlu. Toho je dosaženo instalací nápravy na královský čep nebo na kulový kloub (nebo dva kulové klouby) – v tomto případě se celá sestava nazývá čep řízení. A přenos točivého momentu na náboj kola se provádí pomocí homokinetických kloubů (CV kloubů).
Náboje hnaných hnaných kol. Tyto náboje se používají k instalaci předních kol osobních a nákladních automobilů s pohonem zadních kol. Stejně jako v předchozím případě je náboj umístěn na otočném čepu kola, připevněném k zavěšení pomocí otočného čepu nebo kulových kloubů. Protože v takovém provedení není potřeba přenášet točivý moment, náprava je celokovová a nejsou zde žádné CV klouby.
Bez ohledu na typ náboje se jeho fixace na osu provádí stejným způsobem – pomocí dvou matic a pojistné podložky na konci osy. Zajištění matic lze provést běžnou závlačkou nebo deformací matice – proražením a ohnutím okraje. Matice jednoduše zajistí náboj k ose a náboj je nasazen na ložiska s minimální silou. Takže stav matic a utahovací síla hrají velmi důležitou roli v normálním provozu celého kola a bezpečnosti vozu.
Montáž náboje na osu, jak již bylo zmíněno, se provádí přes ložiska. Dnes můžete nejčastěji najít dvě možnosti:
• Instalace náboje na dvě kuželíková ložiska s kosoúhlým stykem orientovaná v různých směrech a odsazená od sebe je „klasické“ řešení používané u mnoha osobních a nákladních automobilů;
• Montáž na dvojité (dvouřadé) uzavřené ložisko s kosoúhlým stykem – modernější (a dražší) řešení, používané na tuzemských i zahraničních osobních automobilech.
Použití ložiska s kosoúhlým stykem pro montáž náboje je dáno specifickými podmínkami, ve kterých musí pracovat. Faktem je, že náboj je vystaven nejen příčnému (nebo radiálnímu, směrovanému podél poloměru kola), ale také podélnému (směrovanému podél osy) zatížení, takže použití konvenčního kuličkového ložiska je nepřijatelné – i při otáčení vozu , takové ložisko by se prostě rozpadlo. Proto je nutné použít ložiska s kosoúhlým stykem, která fungují stejně dobře při radiálním i příčném zatížení.
Samotné ložisko s kosoúhlým stykem však nelze použít, protože funguje dobře, když boční zatížení působí pouze v jednom směru. Proto je nutné použít dvě ložiska najednou, směřující do různých směrů – to umožňuje náboji a kolu normálně fungovat ve všech režimech a přípustných zatíženích.
Ložiska musí pracovat v mazání a být chráněna před negativními vlivy prostředí, proto jsou uzavřena víčky na vnější straně nábojů osobních automobilů a v nábojích nákladních automobilů – pomocí příruby nápravy (ložiska pohonu zadních kol osobní vozy jsou rovněž uzavřeny přírubou). Uvnitř jsou ložiska chráněna brzdovým štítem nebo axiální podložkou, vždy se však dodatečně montuje jedno nebo dvě gufera.
Konstrukční vlastnosti nábojů pro nákladní a osobní automobily
Náboje osobních a nákladních automobilů jsou instalovány odlišně, takže mají řadu konstrukčních rozdílů.
Náboje osobních automobilů jsou obvykle krátkým dutým válcem, na jehož vnějším povrchu je příruba pro montáž kotouče kola a brzdového kotouče. Uvnitř nábojů předních hnacích kol jsou drážky a na vnějším povrchu jsou vybrání pro ložiska. To znamená, že takový náboj je svým vnějším povrchem vložen do čepu řízení. U vozů s pohonem zadních kol je náboj, jak je uvedeno výše, obvykle kombinován s hřídelí nápravy, na kterou jsou ložiska okamžitě nalisována.
Náboje nákladních automobilů jsou vyrobeny ve formě válců dostatečně velkého průměru a délky, na jejich vnějším povrchu je také příruba pro montáž brzdového bubnu a kol. Na vnitřním povrchu náboje jsou vybrání pro instalaci ložisek a často jsou upraveny stěny, které rozdělují vnitřní prostor náboje na dutiny pro ložiska. Na vnějším konci náboje jsou otvory se závitem pro připevnění příruby hřídele nápravy.
V posledních letech se však stále více používají hvězdicové náboje nákladních automobilů pro bezdisková kola. Rozdíl mezi tímto nábojem je přítomnost pěti „paprsků“ určených pro instalaci bezdiskového kola. Tento typ náboje je nejrozšířenější u domácích vozidel KAMAZ.
Je třeba poznamenat, že dnes jsou náboje nákladních automobilů často kombinovány s brzdovými bubny, což značně zjednodušuje údržbu a opravy brzdových mechanismů.
A konečně, moderní náboje často poskytují prostor pro instalaci různých senzorů, potrubí pro přívod stlačeného vzduchu do kola a dalších zařízení.
Problémy s údržbou a opravami náboje
Při provozu vozidla podléhají náboje a související díly – především ložiska – opotřebení a mohou se vyskytnout i různé závady a poruchy. Proto je nutné pravidelně měnit ložiska kol, těsnění a někdy i samotné náboje. Potřeba tak učinit je indikována zvýšenou vůlí (kontrolováno se zvednutým kolem) a klepáním za jízdy.
Válečková ložiska vyžadují pravidelné seřizování, které se provádí pomocí matic. U osobních automobilů s dvojitým kosoúhlým stykem není toto seřizování nutné, tato ložiska jsou bezúdržbová. Pokud je nutná výměna ložisek, lze ji provést pouze pomocí speciálních nástrojů pro demontáž a lisování.
Obecně je náboj kola spolehlivý a odolný a při pravidelné údržbě a pečlivém provozu vozu nezpůsobuje majiteli vozu problémy.
Další články
#Promývací kapaliny
29.09.2023 | Články o náhradních dílech
Zima a léto, dva póly, mezi kterými se mění celý náš svět. A v tomto světě existují kapaliny do ostřikovačů – asistenti, kteří zajišťují naši bezpečnost na silnici. V tomto článku se vrhneme do světa kapalin do ostřikovačů a zjistíme, co to je, na čem závisí jejich bod tuhnutí a jak je správně vybrat.
#Vysoušedlo ventilů
21.06.2023 | Články o náhradních dílech
Výměna ventilů spalovacího motoru je ztížena nutností odstranit crackery – pro tuto operaci se používají speciální ventilové crackery. Vše o tomto nástroji, jeho stávajících typech, konstrukci a principu fungování, jakož i jeho výběru a použití, si přečtěte v tomto článku.
# Světelný spínač s nastavením stupnice
14.06.2023 | Články o náhradních dílech
V mnoha raných domácích automobilech byly široce používány centrální spínače světel s reostatem, které umožňovaly nastavení jasu osvětlení přístrojů. Vše o těchto zařízeních, jejich stávajících typech, konstrukci, provozu, ale i jejich správném výběru a výměně si přečtěte v článku.
# Rozdělovací deska zapalování
07.06.2023 | Články o náhradních dílech
Jednou z hlavních částí rozdělovače zapalování je základní deska, která je zodpovědná za činnost zhášedla. Vše o deskách jističe, jejich stávajících typech a konstrukčních prvcích, jakož i o výběru, výměně a seřízení těchto součástí je podrobně popsáno v tomto článku.
