Svaret på hveller mange kuleledd er på en bil avhenger av type opphengssystem. De fleste moderne personbiler og lette lastebiler som er utstyrt med dobbelt-sirkebein eller kort-lang arm (SLA) har fjæring fire kuleledd totalt – et øvre og et nedre kuleledd på hver side av forakselen. Kjøretøy med MacPherson fjærbensfjæring foran har vanligvis bare to kuleledd foran, da stagmonteringen erstatter det øvre kuleleddet. Noen kjøretøy, spesielt de med uavhengig bakfjæring, kan også ha ekstra kuleledd bak, noe som bringer totalen til seks eller til og med åtte. I følge Society of Automotive Engineers (SAE) er kuleleddet dreiepunktet mellom kontrollarmen og styreknoken, og hvert uavhengig fjæringssystem er avhengig av minst ett kuleledd per hjul for å la hjulene styre og bevege seg vertikalt. Forståelse hveller mange ball joints are on a car er kritisk for diagnostisering av frontstøy og planlegging av vedlikehold, fordi svikt i et enkelt kuleledd kan føre til et katastrofalt tap av kjøretøykontroll.

Hva er et kuleledd og hvor er det plassert?

Et kuleledd er et sfærisk lager som kobler kjøretøyets kontrollarmer til styreknoken, og fungerer som et dreiepunkt som lar fjæringen bevege seg opp og ned mens hjulene svinger til venstre og høyre. Inne i et kuleledd er en kulebolt av polert stål plassert i en smurt, herdet stål- eller polymerfatning. Kulebolten er konisk og passer inn i et matchende avsmalnende hull i styreknoken eller kontrollarmen, festet med en låsemutter og splint. Denne designen tillater rotasjon i flere retninger og vinkelbevegelse samtidig som den opprettholder en tett, spillfri forbindelse. Kuleledd er klassifisert som enten bærende or følger . Et bærende kuleledd støtter kjøretøyets vekt og er vanligvis den største av de to. I et dobbelt-sirkebeinsoppheng med fjæren montert på den nedre kontrollarmen, bærer det nedre kuleleddet kjøretøyets vekt, mens det øvre kuleleddet fungerer som en følger som opprettholder innrettingen uten å bære vekt. I et MacPherson stagsystem overføres hele vekten av det fremre hjørnet gjennom stagfestet til karosseriet, og det enkle nedre kuleleddet fungerer først og fremst som et styretapp, selv om det fortsatt opplever betydelig sidebelastning under svinger. I følge MOOG Suspension Parts Technical Manual, en typisk personbil kuleledd er konstruert for å tåle aksiale belastninger som overstiger 10.000 newton (2.250 pund-kraft) og må overleve over 100 000 miles med service uten å utvikle spill utover produsentens spesifiserte grense, som vanligvis er 0,5 til 1,5 millimeter (0,020 til 0,060 tommer) av radiell bevegelse.

Hvordan opphengstype bestemmer antall kuleledd

Det totale antallet kuleledd på en bil bestemmes av kjøretøyets fjæringsarkitektur, med doble ønskebeinsystemer som har fire fremre kuleledd, MacPherson-fjærbensystemer med to fremre kuleledd, og multi-link og uavhengige bakoppheng som legger til ytterligere ledd til bakakselen. Tabellen nedenfor bryter ned det typiske kuleleddtallet for hver fjæringstype som finnes på vanlige personbiler.

Kuleledd i opphengssystemer med doble Wishbone

Kjøretøyer med dobbelt-sirkebein eller SLA-fjæring foran bruker fire kuleledd – to på hver side – fordi både en øvre og en nedre kontrollarm er nødvendig for å opprettholde cambervinkelen gjennom hele hjulets vertikale bevegelse, og hver kontrollarm krever sin egen kuleleddforbindelse til styreknoken. I dette designet, øvre og nedre kuleledds danner en tenkt linje kalt styreaksen, og vinkelen til denne aksen i forhold til vertikalen er kingpin-helningen. Det øvre kuleleddet er vanligvis mindre enn det nedre fordi det ikke støtter kjøretøyets vekt; dens rolle er rent kinematisk, og opprettholder de riktige camber- og castervinklene mens fjæringen sykluser. Det nedre kuleledd er den bærende komponenten og er vanligvis presset inn i den nedre kontrollarmen eller boltet til den. På kjøretøy som Ford F-150 er det øvre kuleleddet integrert i en øvre kontrollarmenhet som må skiftes ut som en komplett enhet, mens det nedre kuleleddet kan trykkes ut og skiftes separat. I henhold til Fords servicespesifikasjoner er det maksimalt tillatte aksiale sløret i et F-150 nedre kuleledd 0,8 millimeter (0,031 tommer) , målt med en måleur mens fjæringen er lastet. Doble ønskebeinsystemer er vanlige på lastebiler, SUV-er og ytelseskjøretøyer fordi de tillater finjustering av camber gain og roll center, men de kommer på bekostning av flere bevegelige deler - og derfor mer kuleledds – å inspisere og skifte ut i løpet av kjøretøyets levetid.

Kuleledd i MacPherson fjærbensopphengssystemer

Biler med en MacPherson fjærbensfjæring foran har bare to kuleledd totalt - ett nedre kuleledd på hver side - fordi selve stagets kropp erstatter den øvre kontrollarmen og øvre kuleledd, og den nedre kontrollarmen er typisk en enkelt L-formet eller A-formet arm med et enkelt kuleledd i den ytre enden. MacPherson-fjærbensdesignet, patentert i 1949 av Earle S. MacPherson, kombinerer støtdemperen, spiralfjæren og det øvre styretappen til en enkelt enhet som boltes til kjøretøyets karosseri øverst og til styreknoken nederst. Den nedre kontrollarmen gir side- og langsgående plassering av hjulet, og den enkle lavere kuleledd fungerer som styretappen og det nedre festepunktet for knoken. Fordi staget bærer kjøretøyets vekt, er det nedre kuleleddet i et MacPherson-system vanligvis ikke bærende i vertikal forstand, men det må motstå kraftige vridnings- og trekkkrefter under akselerasjon, bremsing og svinger. Når dette kuleleddet slites ut, inkluderer symptomene en klunkende støy når du kjører over ujevnheter, løshet i styringen og ujevn slitasje på dekk foran, spesielt fjæring eller kupering på innerkanten. Enkelheten til MacPherson-stagsystemet – med bare to kuleledds å opprettholde – er en av grunnene til at den har blitt den dominerende frontfjæringsdesignen for personbiler på massemarkedet.

Tegn på at et kuleledd må skiftes

Slitte kuleledd gir tydelige symptomer, inkludert klunking eller bankelyder over ujevnheter, ujevn eller ujevn dekkslitasje, en vandrende styrefølelse og synlig slark når hjulet vippes for hånd med kjøretøyet hevet fra bakken. Følgende sjekkliste dekker de vanligste indikatorene på feil kuleledd :

• Klunkende støy fra frontenden: Et løst kuleledd produserer en metallisk bankelyd når kjøretøyet kjører over jettegryter, fartsdumper eller grus. Støyen er mest merkbar ved lave hastigheter og kommer fra det ene hjørnet av kjøretøyet.
• Overdreven vibrasjon gjennom rattet: Etter hvert som kuleleddssokkelen slites, endres fjæringsgeometrien, og hjulet kan glitre, spesielt ved motorveihastigheter.
• Ujevn slitasje foran dekk: Et slitt kuleledd gjør at camber- og tåvinklene kan variere dynamisk, noe som skrubber dekkmønsteret i et formet eller kupert mønster. Slitasjen er ofte konsentrert på den indre eller ytre skulderen av dekket.
• Styrevandring: Kjøretøyet kan trekke til den ene siden eller drive, noe som krever konstante styrekorrigeringer for å opprettholde en rett linje.
• Synlig spill under inspeksjon: Med kjøretøyet hevet og fjæringen støttet, kan en lirkestang plassert under dekket avsløre løshet. På et bærende kuleledd skal viseren vise radiell bevegelse under produsentens spesifikasjoner.

Ofte stilte spørsmål om kuleledd

Har biler kuleledd i bakopphenget?

Mange moderne kjøretøy med uavhengig bakhjulsoppheng har kuleledd eller lignende kulelager på bakre kontrollarmer og tåledd. Det nøyaktige tallet avhenger av designet: en multi-link uavhengig bakfjæring kan ha mellom to og seks kuleledds på baksiden. Kjøretøy med en solid bakaksel har vanligvis ingen bakre kuleledd, ettersom akselenheten lokaliserer hjulene gjennom bladfjærer eller kontrollarmer med foringer.

Hvor mange kuleledd har en 4WD lastebil?

En firehjulsdrevet pickup med dobbelt-sirkeben foran har fire front kuleledds . Hvis lastebilen har en solid bakaksel, er det ingen bakre kuleledd. Derfor er totalen fire. Hvis lastebilen har en uavhengig bakfjæring, kan det være ekstra kuleledd bak.

Kan jeg erstatte bare ett kuleledd?

Ja, en singel kuleledd kan skiftes enkeltvis hvis de andre komponentene på samme aksel fortsatt er innenfor sine driftsgrenser. Men fordi arbeidet for å få tilgang til kuleledden ofte involverer fjerning eller delvis demontering av andre fjæringskomponenter, anbefaler mange mekanikere og servicehåndbøker å bytte ut kuleledd i akselpar for å sikre balansert håndtering og for å unngå en ekstra arbeidsbelastning når den andre siden slites ut kort tid etter.

Forståelse hveller mange ball joints are on a car hjelper med å avmystifisere fjæringssystemet og gir kjøretøyeiere mulighet til å gjenkjenne tegn på slitasje før en feil oppstår. Det nøyaktige antallet avhenger av fjæringsdesignet, men de fleste biler på veien i dag har enten to eller fire kuleledd foran, med ekstra ledd mulig bak på kjøretøy med uavhengig bakoppheng. Regelmessig inspeksjon av disse komponentene, spesielt under dekkrotasjon og bremseservice, sikrer at fjæringen fortsetter å gi sikker, forutsigbar håndtering gjennom hele kjøretøyets levetid.