Điều gì xảy ra nếu bạn lái xe trên vòng bi bánh xe bị hỏng?

Tiếp tục lái xe trên một vòng bi bánh xe xấu biến một hỏng hóc của bộ phận tương đối rẻ tiền thành một mối nguy hiểm nguy hiểm, có khả năng gây thảm họa về an toàn. Trong thời gian ngắn, tiếng ồn của ổ trục trở nên chói tai và bánh xe phát triển tiếng kêu rõ rệt. Trong vòng vài trăm dặm, nhiệt độ quá cao có thể hàn vòng bi vào trục, và trong những trường hợp nghiêm trọng nhất, bánh xe có thể bị bó cứng hoặc tách ra khỏi xe hoàn toàn. Câu trả lời cho điều gì xảy ra nếu bạn lái xe trên một bánh xe xấu mang là một chuỗi phá hủy cơ học có thể đoán trước được, leo thang từ tiếng rên rỉ có thể nghe được đến mất hoàn toàn khả năng kiểm soát phương tiện. Nhận biết những dấu hiệu hư hỏng đầu tiên và dừng xe ngay lập tức sẽ ngăn chặn hóa đơn sửa chữa có thể nhân lên gấp mười và trường hợp khẩn cấp bên đường khiến tính mạng gặp nguy hiểm.

Sự gia tăng tiếng ồn và độ rung là cảnh báo đầu tiên và đáng tin cậy nhất

Ổ trục bánh xe bị hỏng tạo ra âm thanh gầm gừ, vo ve hoặc mài mòn đặc biệt khi quay, tăng âm lượng theo tốc độ xe và không thay đổi khi ly hợp được ngắt hoặc hộp số chuyển sang số trung tính. Theo sổ tay kỹ thuật vòng bi, dạng hư hỏng ban đầu thường là vỡ vụn—các mảnh kim loại nhỏ tách ra khỏi bề mặt rãnh do độ mỏi dưới bề mặt. Khi các con lăn bằng thép cứng đi qua các lỗ cực nhỏ này, chúng tạo ra một rung động tuần hoàn tỏa ra qua hệ thống treo và vào cabin. Trong các thử nghiệm có kiểm soát trên băng thử động lực, ổ trục có một thiết bị đo độ nứt duy nhất 0,004 inch (0,1 mm) ở độ sâu tạo ra độ ồn trong cabin là 68 đến 72 decibel ở tốc độ 50 dặm một giờ, đo ở vị trí tai của người lái xe. Vào thời điểm vết nứt lớn lên 0,020 inch (0,5 mm) , mức ồn vượt quá 85 decibel , mức độ có thể gây tổn thương thính giác nếu tiếp xúc kéo dài.

Nhiều người lái xe nhầm âm thanh này với tiếng ồn của lốp xe, nhưng một bài kiểm tra chuyển hướng đơn giản sẽ phân biệt được chúng. Khi xe được đánh lái nhẹ nhàng sang phải, trọng lượng sẽ chuyển sang bánh xe bên trái. Nếu tiếng ồn trở nên lớn hơn khi rẽ phải thì ổ bi bánh xe bên trái có thể là thủ phạm vì lúc này nó đang chịu tải lớn hơn. Vòng bi bị mòn sẽ không ngừng hoạt động; nó sẽ chỉ phát triển to hơn khi số dặm tích lũy. Bỏ qua cảnh báo bằng âm thanh này và tiếp tục lái xe trên đường vòng bi bánh xe xấu cho phép thiệt hại lan rộng từ vòng đua bên ngoài đến lồng rồi đến các bộ phận lăn, tạo tiền đề cho các giai đoạn hư hỏng có sức tàn phá lớn hơn.

Sinh nhiệt phá hủy ổ trục và các bộ phận lân cận

Sau khi chuyển động lăn trơn tru chuyển thành ma sát trượt kim loại trên kim loại, cụm ổ trục sẽ tạo ra đủ nhiệt để phá vỡ dầu mỡ, làm nóng chảy lồng nhựa và nung chảy các rãnh thép cứng. Vòng bi bánh xe khỏe mạnh hoạt động ở nhiệt độ giữa 120 và 160 độ F (49 đến 71 độ C) ở tốc độ đường cao tốc, nhờ màng mỏng mỡ phức hợp lithium nhiệt độ cao ngăn cách các con lăn khỏi đường đua. Khi lớp màng đó bị phá vỡ do nứt vỡ hoặc nhiễm bẩn, ma sát sẽ tăng theo cấp số nhân. Một nghiên cứu hình ảnh nhiệt hồng ngoại được công bố trên tạp chí ma sát đã ghi lại nhiệt độ bề mặt trung tâm là 380 độ F (193 độ C) trên một ổ trục chỉ mới chạy được 45 phút với lỗi đã biết trong vòng đua. Ở nhiệt độ đó, mỡ bị oxy hóa thành cặn cacbon cứng, đen, không còn bôi trơn, đồng thời phần giữ bi nylon có thể mềm ra và biến dạng.

Nhiệt dẫn ra bên ngoài vào khớp tay lái bằng nhôm và có thể làm suy yếu khớp ép giữ hộp ổ trục tại chỗ. Khi lỗ khoan bị biến dạng, ổ trục bắt đầu quay trong khớp nối thay vì đứng yên, hiện tượng mà các kỹ thuật viên gọi là "vòng bi quay". Sửa chữa ổ trục quay đòi hỏi phải thay thế không chỉ cụm ổ trục mà còn toàn bộ khớp nối và thường là mặt bích trục. Chi phí phụ tùng và nhân công tăng từ vài trăm đô la cho một ổ trục thay thế tiêu chuẩn lên hơn $1,200 đến $1,800 khi đốt ngón tay bị phá hủy. Sự thoát nhiệt này hoàn toàn có thể ngăn ngừa được nếu bạn ngừng lái xe trên đường vòng bi bánh xe xấu thời điểm bạn nghe thấy tiếng vo ve nhất quán đầu tiên.

Việc chơi bánh xe quá mức khiến việc đánh lái không thể đoán trước và không an toàn

Khi khe hở bên trong ổ trục tăng lên, bánh xe sẽ phát triển hành trình có thể đo lường được, chuyển trực tiếp thành phản ứng lái mơ hồ và trong những trường hợp nghiêm trọng là rung lắc dữ dội ở tốc độ. Một ổ trục bánh xe ô tô mới được sản xuất với khe hở hướng tâm bên trong xấp xỉ 0,0004 đến 0,002 inch (0,01 đến 0,05 mm) . Khi sự vỡ vụn loại bỏ vật liệu khỏi các vòng đua và con lăn, khoảng trống có thể mở rộng đến 0,020 inch (0,5 mm) hoặc hơn thế nữa. Trên bánh xe 15 inch, điều đó có nghĩa là 0,040 inch (1mm) chuyển động của mặt lốp khi lắc bánh xe bằng tay. Một nghiên cứu về hình học lái cho thấy rằng 1 mm hành trình ở ổ trục bánh xe được khuếch đại thông qua miếng vá tiếp xúc của lốp, tạo ra sự biến đổi lực ngang mà người lái xe phải liên tục điều chỉnh thông qua vô lăng. Trên đường ướt hoặc băng giá, việc điều chỉnh liên tục này làm tăng đáng kể nguy cơ mất khả năng kiểm soát hướng.

Trường hợp xấu nhất xảy ra khi phanh khẩn cấp. Khi kẹp phanh kẹp vào rôto, trục bánh xe lỏng sẽ nghiêng và làm cho má phanh tiếp xúc với rôto theo một góc. Sự tiếp xúc góc này làm giảm lực phanh hiệu quả ở góc đó nhiều như 30 phần trăm , theo một bài báo kỹ thuật của Hiệp hội kỹ sư ô tô. Xe bị kéo mạnh về phía bên có khả năng chịu lực tốt, tăng khoảng cách dừng và có khả năng gây trượt bánh. Không người lái xe nào nên mạo hiểm với điều này khi có biển cảnh báo về một vòng bi bánh xe xấu rất rõ ràng.

Việc giữ và tách bánh xe là những mối nguy hiểm có thật, được ghi nhận

Hậu quả cuối cùng của việc lái xe trên ổ trục bánh xe kém là bánh xe bị khóa đột ngột ở tốc độ cao hoặc bánh xe và trục bánh xe bị tách hoàn toàn khỏi xe. Khi các con lăn ổ trục bị phân hủy hoàn toàn, các vòng trong và vòng ngoài mất hết sự liên kết và có thể kẹt lại với nhau, khiến bánh xe đó bị khóa ngay lập tức. Nếu điều này xảy ra trên đường cao tốc, lốp trượt có thể bị rách trong vòng vài giây và người lái xe phải vật lộn với chiếc xe đang bất ngờ lao mạnh sang một bên trong khi một góc cua đang bị kéo lê. Cơ quan Quản lý An toàn Giao thông Đường cao tốc Quốc gia đã ghi nhận các vụ va chạm với một phương tiện trong đó ổ bi bánh xe bị hỏng được xác định là nguyên nhân chính, đặc biệt là ở các phương tiện cũ đã đi được nhiều km và không đủ hồ sơ bảo dưỡng.

Trong trường hợp ổ trục bánh trước bị hỏng, khớp CV bên ngoài sẽ trở thành kết nối cấu trúc cuối cùng giữ bánh xe và nó không được thiết kế để chịu tải trọng phụ khi ổ trục bị phân hủy. Đai ốc trục là vật duy nhất ngăn toàn bộ cụm bánh xe và trục trượt khỏi trục trục. Nếu đai ốc đó bị lỏng hoặc trục bị gãy, bánh xe sẽ rời khỏi xe. Khả năng gây thương tích cho người ngồi trong xe và những người tham gia giao thông khác là rõ ràng và trách nhiệm pháp lý khi lái phương tiện có quy định rõ ràng vòng bi bánh xe xấu sau đó gây ra tai nạn đổ thẳng vào người lái xe đã phớt lờ các biển cảnh báo.

Hệ thống kiểm soát lực kéo và ABS bị lỗi khi vòng cảm biến vòng bi bị hỏng

Nhiều cụm ổ trục bánh xe hiện đại bao gồm một vòng mã hóa từ tính tích hợp cung cấp dữ liệu tốc độ bánh xe cho hệ thống chống bó cứng phanh; khi ổ trục bị hỏng, tín hiệu này sẽ bị mất và nhiều hệ thống an toàn sẽ ngừng hoạt động. Vòng mã hóa là một vòng từ tính mỏng được ép vào phốt ổ trục hoặc được tích hợp vào phốt mỡ. Khi ổ trục xuống cấp và các hạt kim loại lưu thông bên trong trục, những hạt này có thể làm xước bộ mã hóa và xóa các cực từ. Ngoài ra, việc chơi quá mức có thể đẩy cảm biến ra khỏi bộ mã hóa, phá vỡ khe hở không khí. Kết quả là tín hiệu tốc độ bánh xe không liên tục hoặc vĩnh viễn không xuất hiện, điều này sẽ kích hoạt đèn cảnh báo ABS và vô hiệu hóa hệ thống chống bó cứng phanh, kiểm soát lực kéo và kiểm soát ổn định điện tử cho toàn bộ xe.

Mất khả năng kiểm soát độ ổn định đặc biệt nguy hiểm trong thao tác tránh khẩn cấp. Nếu không có sự can thiệp điện tử, xe có thể quay vòng nếu người lái chuyển hướng và phanh đồng thời. Việc sửa chữa hư hỏng này không chỉ dừng lại ở việc thay thế vòng bi bánh xe xấu ; bản thân cảm biến có thể cần được thay thế và vòng âm báo hoặc bộ mã hóa có thể yêu cầu cụm trung tâm mới. Những gì bắt đầu như một việc thay thế vòng bi đơn giản trở thành một sửa chữa nhiều thành phần chỉ vì sự cố được phép tiến triển mà không được kiểm soát.

Bạn thực sự có thể lái xe trong vòng bi bánh xe bị hỏng trong bao lâu

Không có con số "dặm còn lại" an toàn cho vòng bi bánh xe ồn ào; Câu trả lời có trách nhiệm duy nhất là lái xe thẳng đến cơ sở sửa chữa ở tốc độ vừa phải và dừng ngay lập tức nếu tiếng ồn thay đổi hoặc tay lái bị lỏng. Về mặt lý thuyết, một ổ trục phát ra tiếng ồn nhẹ nhưng vẫn không có hoạt động có thể đo lường được có thể di chuyển 50 đến 100 dặm trước khi trở nên nguy hiểm, nhưng ước tính đó giả định đường đi bằng phẳng và tải trọng nhẹ. Không nên dẫn động một ổ trục đã có hiện tượng bánh xe bị ma sát; chiếc xe phải được kéo đi. Khoảng thời gian từ khi nghe thấy tiếng vo ve đầu tiên đến khi bị khóa thảm khốc rất khác nhau tùy thuộc vào thiết kế ổ trục, trọng lượng xe và điều kiện lái xe, nhưng các nghiên cứu điển hình trong ngành chỉ ra rằng ổ trục có thể tiến triển từ tiếng ồn yếu đến tan rã hoàn toàn trong ít nhất là 200 dặm một khi sự nứt vỡ đã bắt đầu.

• Ừm yếu ớt, không chơi: Lái xe đến cửa hàng gần nhất với tốc độ vừa phải; giảm tốc độ trên các đường cong để giảm thiểu tải trọng ổ trục.
• Gầm gừ lớn, chơi nhẹ: Xe phải được kéo đi. Nếu việc lái xe là không thể tránh khỏi, hãy duy trì tốc độ dưới 30 dặm một giờ và bật đèn báo nguy hiểm.
• Mài, rung mạnh, lái lệch: Hãy dừng lại ngay và gọi xe kéo. Phương hướng là khoảnh khắc từ sự tịch thu hoặc tách rời.

Các câu hỏi thường gặp về việc lái xe trên vòng bi bánh xe bị hỏng

Vòng bi bánh xe kém có thể khiến bánh xe rơi ra không?

Đúng. Khi các ổ bi rời ra và vòng ngoài tách ra khỏi trục, cụm bánh xe chỉ được giữ bằng đai ốc trục. Nếu ổ trục được dẫn động trong tình trạng xuống cấp nghiêm trọng, mặt bích trục có thể bị gãy hoặc đai ốc trục có thể bị tụt ra, khiến toàn bộ bánh xe rời ra khi xe đang di chuyển.

Có an toàn khi lái xe đường dài với vòng bi bánh xe có tiếng ồn không?

Không. Vòng bi ồn ào đã bị hỏng và sẽ tiếp tục xuống cấp sau mỗi lần quay. Một chuyến đi dài trên đường cao tốc khiến ổ trục phải tiếp xúc với nhiệt độ cao và tải trọng cao, làm tăng tốc độ hư hỏng. Những gì có thể là một sự thay thế vòng bi đơn giản khi bắt đầu chuyến đi có thể trở thành một trung tâm bị hỏng và hóa đơn kéo xe khi bạn đến đích.

Vòng bi bánh xe bị hỏng sẽ phát ra âm thanh như thế nào khi lái xe?

Nó thường tạo ra tiếng vo ve, gầm gừ hoặc ầm ầm theo chu kỳ tăng dần về cường độ và âm lượng theo tốc độ xe. Âm thanh thường thay đổi khi vào cua. Góc quay bên trái kém sẽ kêu to hơn khi rẽ phải và ngược lại. Ở giai đoạn cuối, nó có thể tạo ra tiếng mài hoặc tiếng lách cách nhịp nhàng khi lồng bị hư hỏng đi qua mương.

Vòng bi bánh xe kém có thể ảnh hưởng đến việc tiết kiệm xăng không?

Một cách gián tiếp, vâng. Ổ trục bị hỏng làm tăng lực cản lăn khi chất bôi trơn bị hỏng và ma sát tăng lên. Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng ổ trục bị mòn nghiêm trọng có thể làm tăng lực cản lên bánh xe đó lên 5 đến 10 phần trăm , gây ra sự sụt giảm đáng kể về khả năng tiết kiệm nhiên liệu. Độ lệch của bánh xe cũng làm mòn lốp, làm tăng độ mòn của lốp và làm giảm hiệu quả hơn nữa.

Chi phí thay thế ổ trục bánh xe là bao nhiêu so với việc sửa chữa những hư hỏng do bỏ qua nó?

Một lần thay thế vòng bi bánh xe thường có giá từ $300 và $600 bao gồm các bộ phận và nhân công, tùy thuộc vào loại xe. Nếu ổ trục bị hỏng làm hỏng khớp lái, mặt bích trục, cảm biến ABS và rôto phanh thì tổng chi phí sửa chữa có thể vượt quá $1.500 đến $2.500 . Nếu bánh xe bị bung ra và gây ra va chạm, chi phí tài chính sẽ không đáng kể so với khả năng xảy ra thương tích.

Bằng chứng đã kết luận: bạn không bao giờ nên tiếp tục lái xe trên đường vòng bi bánh xe xấu một khi các triệu chứng đã rõ ràng. Sự tiến triển từ tiếng ồn, nhiệt độ, độ ma sát cho đến khả năng bị giật bánh xe đều được hiểu rõ và hoàn toàn có thể tránh được. Việc tấp vào lề khi có dấu hiệu đầu tiên của tiếng ồn quay và kiểm tra ổ trục không chỉ bảo vệ cụm trung tâm mà quan trọng hơn nhiều là sự an toàn của mọi người trên đường.