Un'autovettura standard ha quattro ruote cuscinetti - uno su ciascuna ruota . Questa è la risposta semplice per la stragrande maggioranza delle berline, berline, SUV e crossover oggi in circolazione. Ciascuna ruota richiede il proprio gruppo cuscinetto per ruotare agevolmente sostenendo il peso del veicolo, motivo per cui il conteggio si associa direttamente al numero di ruote.
Detto questo, il quadro completo è più sfumato. I modelli di veicoli più vecchi, gli autocarri pesanti e alcune configurazioni degli assi possono utilizzare due cuscinetti per ruota: un cuscinetto interno e uno esterno, portando il totale a otto. I moderni design delle unità mozzo in genere lo consolidano in un unico gruppo sigillato per ruota, ma comprendere entrambe le configurazioni è importante sia che si tratti della manutenzione di un conducente quotidiano o dell'approvvigionamento di componenti per una flotta.
Questo articolo spiega esattamente quanti cuscinetti ruota è probabile che abbia il tuo tipo specifico di veicolo, come funzionano tali cuscinetti, cosa succede quando si guastano e come prendere decisioni intelligenti in merito all'ispezione e alla sostituzione.
Prima di contare i cuscinetti, è utile capire il lavoro che svolgono. Un cuscinetto della ruota è un insieme di sfere d'acciaio o rulli conici tenuti in un anello metallico chiamato pista. Questo gruppo si trova all'interno del mozzo della ruota, il componente centrale che collega la ruota all'asse o al perno. Il cuscinetto consente al mozzo e alla ruota di girare liberamente attorno a un albero fisso trasportando contemporaneamente l'intero carico di quell'angolo del veicolo.
Alla velocità dell'autostrada, le sfere o i rulli all'interno di un cuscinetto possono avere all'incirca il diametro di una matita e in genere ce ne sono da 12 a 20 disposti attorno alla circonferenza della pista. Ogni singolo cuscinetto deve sopportare forze enormi: il peso statico del veicolo, carichi dinamici derivanti da accelerazione e frenata, forze laterali derivanti dalle curve e rotazione costante ad alta velocità. Si tratta di un ruolo meccanicamente impegnativo per un componente relativamente compatto.
Le funzioni chiave di un cuscinetto ruota includono:
Senza un cuscinetto funzionale su ciascuna ruota, una rotazione fluida è impossibile. Un cuscinetto guasto crea attrito, calore, rumore e, nei casi peggiori, consente alla ruota di sviluppare un gioco pericoloso o addirittura di staccarsi completamente dal veicolo.
Il numero di cuscinetti delle ruote di un veicolo dipende in larga misura dalla disposizione della trasmissione, dal design dell'asse e dallo scopo generale. La tabella seguente riassume le configurazioni tipiche delle categorie di veicoli più comuni.
| Tipo di veicolo | Conteggio tipico dei cuscinetti delle ruote | Note |
|---|---|---|
| Autovettura standard (FWD/RWD/AWD) | 4 | Un cuscinetto dell'unità mozzo sigillato per ruota |
| Auto più vecchie/classiche (pre-anni '90) | 8 | Cuscinetti a rulli conici interni ed esterni su ciascuna ruota |
| Autocarro leggero/pick-up (2 assi) | 4–8 | Dipende dall'anno del modello e dal tipo di asse; alcuni utilizzano doppi cuscinetti sull'asse posteriore |
| Autocarro pesante / semirimorchio (multiasse) | 8–20 | Gli assi aggiuntivi moltiplicano il numero di cuscinetti; gli assi a doppia ruota utilizzano cuscinetti aggiuntivi |
| Motocicletta | 2–4 | Da uno a due cuscinetti per ruota a seconda del modello del mozzo |
| Autobus/pullman | 8–16 | I veicoli più grandi spesso mantengono la disposizione dei cuscinetti interno/esterno |
Le auto a trazione anteriore (FWD) sono tra le configurazioni più comuni al mondo. In questi veicoli, i cuscinetti anteriori sopportano un carico di lavoro particolarmente impegnativo perché devono gestire contemporaneamente le forze dello sterzo, la coppia motrice dei semiassi e il carico verticale. Per questo motivo, i cuscinetti del mozzo anteriore FWD tendono a usurarsi più velocemente dei cuscinetti posteriori e potrebbe essere necessario sostituirli prima. Le ruote posteriori di un'auto a trazione anteriore non trasportano coppia motrice, quindi i loro cuscinetti funzionano in un ambiente più semplice e generalmente durano più a lungo. Conteggio totale dei cuscinetti: quattro .
Nelle configurazioni a trazione posteriore (RWD), i cuscinetti posteriori gestiscono la coppia motrice mentre i cuscinetti anteriori gestiscono i carichi dello sterzo. L'asse posteriore nei vecchi camion a trazione posteriore utilizzava spesso un design ad asse mobile con cuscinetti interni ed esterni a rulli conici su ciascun lato, fornendo un conteggio di quattro cuscinetti delle ruote solo sull'asse posteriore. Le moderne autovetture con trazione posteriore sono passate a unità hub sigillate, tornando al più semplice totale a quattro cuscinetti.
I veicoli AWD e 4WD hanno ancora quattro cuscinetti delle ruote principali, uno per ruota. Tuttavia, la trasmissione stessa contiene cuscinetti aggiuntivi nella scatola di trasferimento, nel differenziale centrale e negli alberi dell'elica. Non si tratta di cuscinetti ruota in senso stretto, ma sono cuscinetti che richiedono lo stesso livello di attenzione e manutenzione periodica. In alcuni sistemi AWD orientati alle prestazioni, i gruppi mozzo stessi possono contenere disposizioni di cuscinetti più complesse per gestire carichi più elevati, ma il conteggio alla ruota rimane a quattro per la maggior parte dei veicoli di produzione.
Comprendere i due tipi di cuscinetti primari aiuta a chiarire perché le auto più vecchie a volte contano otto cuscinetti delle ruote mentre le auto moderne ne contano quattro.
A partire dalla metà degli anni '80 circa, i produttori iniziarono a passare ai cuscinetti per mozzi preconfezionati e sigillati. Queste unità contengono due file di cuscinetti a sfere all'interno di un unico alloggiamento, montati a pressione o imbullonati direttamente allo snodo o alla flangia dell'asse. Vengono forniti pre-ingrassati e pre-regolati dalla fabbrica, non richiedono assistenza sul campo e vengono sostituiti come gruppo completo quando usurati. Un vantaggio chiave è che spesso integrano l'anello sonoro in ABS, semplificando il design complessivo dell'estremità della ruota. Quando questa unità si guasta, si sostituisce l'intero gruppo cuscinetto del mozzo: un componente, un numero di cuscinetti per ruota.
I gruppi ruota tradizionali utilizzavano cuscinetti a rulli conici interni ed esterni separati, riempiti di grasso e trattenuti da una disposizione di dado e coppiglia. Questi cuscinetti richiedevano un reimballaggio periodico con grasso fresco e una regolazione precisa del precarico: un'abilità che richiedeva attenzione per essere corretta. Troppo lento e la ruota traballa; troppo stretto e il cuscinetto si surriscalda. Questa configurazione era comune sulle auto e sui camion a trazione posteriore per la maggior parte degli anni '70 e '80. Ciascuna ruota aveva due cuscinetti distinti, per un totale di otto componenti dei cuscinetti per un veicolo a quattro ruote. Molte auto d'epoca e camion più vecchi ancora in servizio utilizzano questa configurazione.
L'implicazione pratica: se qualcuno chiede "quanti cuscinetti ha la mia macchina?" e sta lavorando su un pick-up del 1975, la risposta onesta è otto. Se stanno lavorando su un’auto tipica costruita dopo il 1990, la risposta è quasi certamente quattro.
Uno dei motivi più pratici per capire quanti cuscinetti delle ruote ha un'auto è poter diagnosticare quale causa il problema. Il cedimento dei cuscinetti raramente si annuncia tutto in una volta: in genere progredisce attraverso fasi riconoscibili che danno al conducente il tempo di reagire prima che si sviluppi una situazione pericolosa.
Il sintomo più comune di un cuscinetto della ruota difettoso è un rumore stridente, ringhiante o ronzante che si intensifica con l'aumentare della velocità del veicolo. A differenza del rumore degli pneumatici, che tende ad essere costante, il rumore dei cuscinetti spesso cambia di tono o volume quando si gira leggermente il volante. Girando a sinistra si sposta il peso sui cuscinetti del lato destro e si scarica quello sinistro: se il rumore cambia durante una manovra delicata di cambio di corsia, ciò è una forte indicazione che uno dei cuscinetti della ruota sul lato più rumoroso è usurato. I meccanici utilizzano abitualmente questa tecnica quando diagnosticano i reclami sui cuscinetti durante un giro di prova.
Quando le sfere o i rulli interni di un cuscinetto si bucano o si usurano, non rotolano più in modo fluido. L'irregolarità risultante può trasmettere vibrazioni attraverso la sospensione e al volante. Questo sintomo tende ad essere graduale: i conducenti spesso si adattano a un lento peggioramento delle vibrazioni e perdono il preavviso. Vale la pena notare che le vibrazioni possono essere causate anche dallo squilibrio delle ruote o dai pneumatici usurati, quindi una diagnosi corretta implica escluderli prima di condannare il cuscinetto.
Con il veicolo sollevato da terra in modo sicuro su un sollevatore o su un cavalletto, afferrare il pneumatico nelle posizioni a ore 12 e ore 6 e spingere-tirare. Qualsiasi movimento percepibile, comunemente chiamato gioco, indica l'usura dei cuscinetti interni. Ripetere alle posizioni ore 3 e ore 9 per verificare il gioco laterale. Un cuscinetto del mozzo sigillato sano dovrebbe avere essenzialmente zero gioco. Anche uno spostamento di pochi millimetri è motivo di sostituzione tempestiva.
Un cuscinetto molto usurato consente alla ruota di inclinarsi leggermente a causa del gioco interno, che rende irregolare la zona di contatto del pneumatico. Ciò accelera l'usura su un bordo del pneumatico. Sebbene l'usura irregolare abbia molte potenziali cause (allineamento, pressione dei pneumatici, componenti delle sospensioni usurati), vale sempre la pena ispezionare un cuscinetto guasto nell'angolo interessato se sono state escluse altre cause.
I moderni gruppi mozzo integrano l'anello sonoro del sensore di velocità della ruota ABS. Quando un cuscinetto si usura al punto che l'anello acustico cambia posizione rispetto al sensore, il modulo di controllo ABS rileva un segnale irregolare e illumina la spia ABS. Si tratta di un indicatore elettronico affidabile che indica che qualcosa non va meccanicamente su una delle estremità della ruota e una scansione diagnostica può indicare quale angolo si comporta in modo anomalo.
In condizioni di guida normali, la maggior parte dei moderni cuscinetti per mozzi sigillati sono progettati per durare Da 85.000 a 100.000 miglia (da circa 137.000 a 160.000 chilometri) . Alcuni veicoli vedono cuscinetti che durano ben oltre questo intervallo; altri falliscono notevolmente prima. La varianza si riduce a una combinazione di fattori che accelerano l’usura interna.
Questa è una domanda comune e la risposta dipende dal contesto. A differenza delle pastiglie dei freni, dove la sostituzione simultanea di entrambi i lati di un asse è una pratica standard per la sicurezza e l'equilibrio, i cuscinetti delle ruote non devono necessariamente essere sostituiti in serie a meno che non mostrino segni di usura.
Se un cuscinetto si guasta, è essenziale ispezionare i restanti tre. I cuscinetti sullo stesso asse possono condividere condizioni operative ed età simili e, se il cuscinetto guasto è stato rumoroso per un periodo prolungato (il che significa che l'auto è stata guidata su di esso per un po'), anche il cuscinetto opposto potrebbe essere prossimo al guasto. In tal caso, la sostituzione della coppia di assi è una precauzione ragionevole che consente di risparmiare sui futuri costi di manodopera, poiché gran parte del lavoro è comunque lo stesso.
Per i veicoli con chilometraggio elevato, ad esempio oltre 120.000 miglia, alcuni meccanici consigliano di sostituire tutti e quattro i cuscinetti durante un tagliando completo, in particolare se due sono già stati sostituiti e i restanti due sono originali. Il costo dei componenti è considerevolmente inferiore al costo derivante da un guasto improvviso del cuscinetto di una ruota che potrebbe danneggiare il mozzo, lo snodo o i componenti dell'ABS durante il processo.
Per un veicolo con un chilometraggio inferiore in cui solo un cuscinetto è chiaramente guasto e gli altri non mostrano gioco, rumore o usura, sostituire solo l'unità difettosa è del tutto ragionevole ed economico.
Il costo di sostituzione varia in modo significativo in base al tipo di veicolo, alla posizione e al fatto che ti rivolgi a una concessionaria o a un negozio indipendente. I seguenti intervalli riflettono le condizioni generali del mercato e dovrebbero essere utilizzati come punto di partenza per ottenere quotazioni locali accurate.
| Categoria del veicolo | Costo delle parti (per cuscinetto) | Costo della manodopera (per cuscinetto) | Stima totale (per cuscinetto) |
|---|---|---|---|
| Auto economica/compatta | $ 30– $ 100 | $ 80– $ 150 | $ 110– $ 250 |
| Berlina/SUV di medie dimensioni | $ 60– $ 150 | $ 100– $ 200 | $ 160– $ 350 |
| Marchio di lusso/europeo | $ 100– $ 300 | $ 150– $ 250 | $ 250– $ 550 |
| Autocarro leggero/pickup | $ 80– $ 200 | $ 100– $ 220 | $ 180– $ 420 |
Il costo del lavoro è spesso la variabile più importante. Alcuni cuscinetti del mozzo sono semplici sostituzioni imbullonate che richiedono meno di un'ora; altri richiedono di premere il cuscinetto nell'articolazione utilizzando una pressa idraulica, che richiede più tempo e attrezzature specializzate che i negozi indipendenti possono o meno avere. Se è necessario inserire un cuscinetto, verificare che l'officina disponga dell'attrezzatura corretta per il proprio veicolo specifico prima di impegnarsi nel lavoro.
Un consiglio pratico: se devi sostituire due o più cuscinetti contemporaneamente, chiedi una tariffa di manodopera combinata. Gran parte del lavoro di smontaggio (rimozione della ruota, dei componenti del freno e del mozzo) si sovrappone tra i cuscinetti dello stesso asse e un'officina ragionevole lo rifletterà nel conto totale.
La risposta breve e onesta è: no, non per molto. Un cuscinetto in fase iniziale di guasto, che produce un debole ronzio, può essere tollerabile per un breve periodo mentre si fissa un appuntamento per la riparazione, ma continuare a guidare su un cuscinetto che genera forte stridore, vibrazione o gioco misurabile delle ruote è veramente pericoloso e probabilmente causerà ulteriori danni più costosi.
Quando un cuscinetto si deteriora in modo grave, diventano possibili diverse modalità di guasto:
Nel momento in cui un meccanico o un'ispezione confermano un cattivo cuscinetto, programmare tempestivamente la riparazione è la linea d'azione corretta.
Sebbene questo articolo si concentri specificamente sui cuscinetti delle ruote, vale la pena notare che un'auto moderna contiene molti più cuscinetti in tutti i suoi sistemi. La ricerca dei produttori di cuscinetti suggerisce che una tipica autovettura contiene a minimo di 36 gruppi di cuscinetti quando si tengono conto di tutti i componenti, e questo numero aumenta rapidamente con le funzionalità opzionali e la complessità del propulsore.
Oltre ai quattro cuscinetti delle ruote, altre posizioni dei cuscinetti includono:
Il numero totale di cuscinetti in un'auto moderna ben equipaggiata può superare i 100 singoli componenti dei cuscinetti in tutti i sistemi. I cuscinetti delle ruote sono semplicemente la categoria più visibile al conducente perché il loro guasto ha gli effetti più immediati ed evidenti sulla manovrabilità e sul rumore.
Poiché la sostituzione di tutti e quattro i cuscinetti delle ruote può costare tra $ 400 e $ 1.400 o più a seconda del veicolo, vale la pena prolungarne la durata attraverso buone abitudini. Le seguenti pratiche fanno una differenza misurabile:
SÌ. Ogni ruota di un'auto, anteriore o posteriore, motrice o non motrice, deve avere un cuscinetto che le consenta di ruotare rispetto alla sospensione. Non esiste un design delle ruote che elimini questo requisito.
In teoria sì, anche se richiede un guasto catastrofico piuttosto che il tipico processo di usura graduale. Un collasso completo del cuscinetto può consentire la separazione del mozzo dal perno, con conseguente distacco della ruota. Questo è un vero rischio per la sicurezza e il motivo per cui guidare per lunghe distanze su un rilevamento difettoso è veramente pericoloso piuttosto che semplicemente scomodo.
La tecnica più affidabile è il metodo dello spostamento del peso durante un giro di prova: se il rumore diventa più forte quando si gira a sinistra, è probabile che il cattivo cuscinetto sia sul lato destro (il peso si trasferisce su di esso); se il rumore aumenta girando a destra, il lato sinistro è sospetto. Il controllo del gioco con la ruota sollevata da terra ad ogni curva conferma la diagnosi. Uno scanner diagnostico può anche identificare quale sensore ABS segnala dati errati se la luce è accesa.
Sulla maggior parte delle moderne auto FWD, i cuscinetti posteriori sono più semplici perché non trasportano la coppia motrice. I cuscinetti anteriori sui veicoli a trazione anteriore gestiscono carichi combinati più complessi. Sulle auto a trazione posteriore, i cuscinetti posteriori vengono azionati, ma i cuscinetti anteriori gestiscono solo i carichi dello sterzo. Il design fisico dei cuscinetti può essere simile, ma i codici sono specifici del veicolo e i gruppi anteriore e posteriore solitamente non sono intercambiabili nemmeno sullo stesso veicolo.
Il cuscinetto continuerà a deteriorarsi. Le superfici interne che una volta erano lisce diventano butterate e ruvide. Il grasso si decompone ulteriormente. Il gioco aumenta, il rumore si intensifica e alla fine il cuscinetto può gripparsi o disintegrarsi. Danni secondari (al mozzo, allo snodo, al giunto omocinetico o ai componenti dell'ABS) diventano sempre più probabili quanto più a lungo si lascia che il cuscinetto funzioni in uno stato degradato. Quella che avrebbe potuto essere una riparazione da $ 250 diventa una riparazione da $ 700 o più.