سيارة ركاب قياسية لديها أربع عجلات محامل - واحد في كل عجلة . هذه هي الإجابة المباشرة للغالبية العظمى من سيارات السيدان والهاتشباك وسيارات الدفع الرباعي والكروس أوفر الموجودة على الطريق اليوم. تتطلب كل عجلة مجموعة المحمل الخاصة بها لتدور بسلاسة مع دعم وزن السيارة، وهذا هو السبب في أن العد يتطابق مباشرة مع عدد العجلات.
ومع ذلك، فإن الصورة الكاملة أكثر دقة. قد تستخدم تصميمات المركبات القديمة والشاحنات الثقيلة وتكوينات معينة للمحور محملين لكل عجلة - محمل داخلي ومحمل خارجي - ليصل المجموع إلى ثمانية. عادةً ما تقوم تصميمات وحدة المحور الحديثة بدمج ذلك في مجموعة واحدة محكمة الغلق لكل عجلة، ولكن فهم كلا الإعدادين مهم سواء كنت تحتفظ بسائق يومي أو تقوم بشراء قطع غيار للأسطول.
تتناول هذه المقالة بالضبط عدد محامل العجلات التي من المحتمل أن يحتوي عليها نوع سيارتك المحدد، وكيفية عمل هذه المحامل، وما يحدث عند فشلها، وكيفية اتخاذ قرارات ذكية بشأن الفحص والاستبدال.
قبل عد المحامل، من المفيد فهم الوظيفة التي تؤديها. محمل العجلة عبارة عن مجموعة من الكرات الفولاذية أو البكرات المدببة المثبتة في حلقة معدنية تسمى السباق. يقع هذا التجميع داخل محور العجلة - المكون المركزي الذي يربط العجلة بالمحور أو المغزل. يسمح المحمل للمحور والعجلة بالدوران بحرية حول عمود ثابت بينما يحملان في نفس الوقت الحمولة الكاملة لتلك الزاوية من السيارة.
في سرعة الطريق السريع، يمكن أن يبلغ قطر الكرات أو البكرات الموجودة داخل المحمل تقريبًا قطر قلم رصاص، وعادةً ما يكون هناك ما بين 12 إلى 20 منها مرتبة حول محيط السباق. يجب أن يتعامل كل محمل فردي مع قوى هائلة: الوزن الساكن للمركبة، والأحمال الديناميكية الناتجة عن التسارع والكبح، والقوى الجانبية الناتجة عن الانعطاف، والدوران المستمر عالي السرعة. إنه دور يتطلب جهدًا ميكانيكيًا لمكون مضغوط نسبيًا.
تشمل الوظائف الرئيسية لمحمل العجلة ما يلي:
بدون محمل وظيفي في كل عجلة، يصبح الدوران السلس مستحيلًا. يؤدي فشل المحمل إلى حدوث احتكاك وحرارة وضوضاء، و- في أسوأ الحالات- يسمح للعجلة بتطوير لعب خطير أو حتى الانفصال عن السيارة تمامًا.
يعتمد عدد محامل العجلات في السيارة بشكل كبير على تصميم نظام الدفع، وتصميم المحور، والغرض العام. يلخص الجدول أدناه التكوينات النموذجية عبر فئات المركبات الشائعة.
| نوع المركبة | عدد محامل العجلات النموذجية | ملاحظات |
|---|---|---|
| سيارة ركاب قياسية (FWD/RWD/AWD) | 4 | محمل وحدة محورية واحدة مختومة لكل عجلة |
| السيارات القديمة / الكلاسيكية (ما قبل التسعينيات) | 8 | محامل أسطوانية مدببة داخلية وخارجية عند كل عجلة |
| شاحنة خفيفة / بيك اب (محورين) | 4-8 | يعتمد على سنة الطراز ونوع المحور؛ يستخدم البعض محامل مزدوجة على المحور الخلفي |
| شاحنة ثقيلة / نصف (متعددة المحاور) | 8-20 | محاور إضافية تتضاعف عدد المحامل؛ تستخدم المحاور ذات العجلات المزدوجة محامل إضافية |
| دراجة نارية | 2-4 | واحد إلى اثنين من المحامل لكل عجلة حسب تصميم المحور |
| الحافلة / الحافلة | 8-16 | غالبًا ما تحتفظ المركبات الأكبر حجمًا بترتيب المحمل الداخلي/الخارجي |
تعد سيارات الدفع الأمامي (FWD) من بين أكثر التصميمات شيوعًا في العالم. في هذه المركبات، تتحمل المحامل الأمامية عبء عمل صعبًا بشكل خاص لأنها يجب أن تتعامل مع قوى التوجيه، وتدفع عزم الدوران من نصف الأعمدة، والحمل الرأسي في وقت واحد. لهذا السبب، تميل محامل المحور الأمامي FWD إلى التآكل بشكل أسرع من المحامل الخلفية وقد تحتاج إلى الاستبدال عاجلاً. لا تحمل العجلات الخلفية في سيارة الدفع الرباعي أي عزم دوران، لذا تعمل محاملها في بيئة أبسط وتدوم لفترة أطول بشكل عام. إجمالي عدد المحامل: أربعة .
في تكوينات الدفع الخلفي (RWD)، تدير المحامل الخلفية عزم دوران المحرك بينما تتعامل المحامل الأمامية مع أحمال التوجيه. غالبًا ما يستخدم المحور الخلفي في شاحنات الدفع الخلفي الأقدم تصميم المحور المباشر مع محامل أسطوانية داخلية وخارجية مدببة على كل جانب - مما يعطي عددًا من محامل العجلات الأربع على المحور الخلفي وحده. انتقلت سيارات الركاب الحديثة ذات الدفع الخلفي إلى الوحدات المحورية المغلقة، لتعود إلى إجمالي المحامل الأربعة الأبسط.
لا تزال مركبات الدفع الرباعي والدفع الرباعي تحتوي على أربعة محامل للعجلات الرئيسية - واحد لكل عجلة. ومع ذلك، فإن نظام نقل الحركة نفسه يحتوي على محامل إضافية في علبة النقل، والترس التفاضلي المركزي، وأعمدة الدعامة. هذه ليست محامل عجلات بالمعنى الدقيق للكلمة، ولكنها محامل تتطلب نفس المستوى من الاهتمام والخدمة الدورية. في بعض أنظمة الدفع الرباعي الموجهة نحو الأداء، قد تحتوي مجموعات المحور نفسها على ترتيبات تحمل أكثر تعقيدًا لإدارة الأحمال الأعلى، ولكن العدد الموجود على عجلة القيادة يظل عند أربعة بالنسبة لمعظم مركبات الإنتاج.
يساعد فهم تصميمي المحامل الأساسيين في توضيح سبب احتساب السيارات القديمة أحيانًا لثمانية محامل للعجلات بينما تحتوي السيارات الحديثة على أربعة محامل.
منذ منتصف الثمانينيات تقريبًا فصاعدًا، بدأ المصنعون في الانتقال إلى محامل الوحدة المحورية المعبأة مسبقًا والمختومة. تحتوي هذه الوحدات على صفين من المحامل الكروية داخل مبيت واحد، يتم تركيبها بالضغط أو تثبيتها مباشرة بمسامير في المفصل أو شفة المحور. تأتي مشحمة مسبقًا ومُعدلة مسبقًا من المصنع، ولا تحتاج إلى صيانة ميدانية، ويتم استبدالها كتجميع كامل عند ارتدائها. الميزة الرئيسية هي أنها غالبًا ما تدمج حلقة نغمة ABS، مما يبسط التصميم العام لنهاية العجلة. عندما تفشل هذه الوحدة، يمكنك استبدال مجموعة محمل المحور بالكامل - مكون واحد وعدد محمل واحد لكل عجلة.
تستخدم مجموعات العجلات التقليدية محامل مدببة داخلية وخارجية منفصلة ومملوءة بالشحم ويتم الاحتفاظ بها بواسطة ترتيب صامولة ومسمار كوتر. تطلبت هذه المحامل إعادة تعبئة دورية بشحم جديد وضبطًا دقيقًا للتحميل المسبق - وهي مهارة تتطلب العناية للوصول إلى المسار الصحيح. فضفاضة للغاية والعجلة تتأرجح. ضيق جدًا ويسخن المحمل. كان هذا الإعداد شائعًا في السيارات والشاحنات ذات الدفع الخلفي خلال معظم السبعينيات والثمانينيات. تحتوي كل عجلة على محملين منفصلين، مما يوفر إجمالي ثمانية مكونات تحمل للمركبة ذات الأربع عجلات. العديد من السيارات الكلاسيكية والشاحنات القديمة التي لا تزال في الخدمة تستخدم هذا التكوين.
المعنى العملي: إذا سأل شخص ما "كم عدد محامل العجلات الموجودة في سيارتي؟" ويعمل على شاحنة صغيرة موديل 1975، الإجابة الصادقة هي ثمانية. إذا كانوا يعملون على أي سيارة نموذجية تم تصنيعها بعد عام 1990، فمن المؤكد أن الإجابة هي أربعة.
أحد الأسباب الأكثر عملية لفهم عدد محامل العجلات الموجودة في السيارة هو القدرة على تشخيص أي منها يسبب المشكلة. نادرًا ما يعلن فشل المحامل عن نفسه مرة واحدة - فهو يتقدم عادةً عبر مراحل يمكن التعرف عليها والتي تمنح السائق وقتًا للرد قبل أن يتطور موقف خطير.
الأعراض الأكثر شيوعًا لفشل محمل العجلة هي صوت طحن أو هدير أو طنين مسموع يزداد مع زيادة سرعة السيارة. على عكس ضوضاء الإطارات، التي تميل إلى أن تكون متسقة، غالبًا ما تتغير ضوضاء المحمل في درجة الصوت أو الصوت عند إدارة عجلة القيادة قليلاً. يؤدي الانعطاف إلى اليسار إلى نقل الوزن إلى محامل الجانب الأيمن وتفريغ المحامل اليسرى - إذا تغير الضجيج أثناء مناورة تغيير المسار اللطيفة، فهذا مؤشر قوي على تآكل أحد محامل العجلات الموجودة على الجانب الأعلى. تستخدم الميكانيكا هذه التقنية بشكل روتيني عند تشخيص شكاوى التحمل أثناء اختبار القيادة.
عندما تصبح الكرات أو الأسطوانات الداخلية للمحامل مثقوبة أو متآكلة، فإنها لم تعد تتدحرج بسلاسة. يمكن أن يؤدي عدم الانتظام الناتج إلى نقل الاهتزاز عبر نظام التعليق إلى عجلة القيادة. تميل هذه الأعراض إلى أن تكون تدريجية - غالبًا ما يتكيف السائقون مع الاهتزازات المتفاقمة ببطء ويفتقدون الإنذار المبكر. تجدر الإشارة إلى أن الاهتزاز يمكن أن يحدث أيضًا بسبب عدم توازن العجلات أو الإطارات البالية، لذا فإن التشخيص المناسب يتضمن استبعادها قبل الحكم على المحمل.
مع رفع السيارة بأمان عن الأرض على المصعد أو حامل الرافعة، أمسك الإطار عند موضع الساعة 12 والساعة 6 ثم ادفع واسحب. تشير أي حركة يمكن تمييزها — والتي يطلق عليها عادة اللعب — إلى تآكل المحمل الداخلي. كرر ذلك في موضعي الساعة 3 و9 صباحًا للتحقق من اللعب الجانبي. يجب أن لا يكون للمحمل المحوري الصحي المختوم أي لعب. حتى بضعة ملليمترات من الحركة هي سبب للاستبدال الفوري.
يسمح المحمل شديد التآكل للعجلة بالانحناء قليلاً بسبب اللعب الداخلي، مما يؤدي إلى عدم تساوي رقعة ملامسة الإطار. يؤدي هذا إلى تسريع تآكل إحدى حواف الإطار. في حين أن التآكل غير المتساوي له العديد من الأسباب المحتملة (المحاذاة، وضغط الإطارات، ومكونات التعليق البالية)، فإن المحمل الفاشل في الزاوية المتضررة يستحق دائمًا الفحص إذا تم استبعاد الأسباب الأخرى.
تدمج مجموعات المحور الحديثة حلقة نغمة مستشعر سرعة عجلة ABS. عندما يتآكل المحمل إلى النقطة التي تغير فيها حلقة النغمة موضعها بالنسبة للمستشعر، تكتشف وحدة التحكم ABS إشارة غير منتظمة وتضيء ضوء تحذير ABS. يعد هذا مؤشرًا إلكترونيًا موثوقًا يشير إلى وجود خطأ ميكانيكي في أحد أطراف العجلة، ويمكن أن يشير المسح التشخيصي إلى الزاوية التي تعمل بشكل سيء.
في ظل ظروف القيادة العادية، تم تصميم معظم محامل المحور المختومة الحديثة لتدوم طويلاً 85.000 إلى 100.000 ميل (حوالي 137.000 إلى 160.000 كيلومتر) . ترى بعض المركبات محامل تدوم لفترة أطول بكثير من هذا النطاق؛ والبعض الآخر يفشل بشكل ملحوظ في وقت أقرب. يعود التباين إلى مجموعة من العوامل التي تعمل على تسريع التآكل الداخلي.
هذا سؤال شائع، والإجابة تعتمد على السياق. على عكس وسادات الفرامل، حيث يعد استبدال جانبي المحور في وقت واحد ممارسة قياسية للسلامة والتوازن، لا يلزم استبدال محامل العجلات بشكل صارم في مجموعات ما لم تظهر عليها علامات التآكل.
إذا فشل أحد المحامل، فمن الضروري فحص الثلاثة المتبقية. قد تشترك المحامل الموجودة على نفس المحور في ظروف تشغيل وعمر مماثل، وإذا كان المحمل الفاشل صاخبًا لفترة طويلة (بمعنى أن السيارة كانت مدفوعة عليه لفترة من الوقت)، فقد يكون المحمل المعاكس يقترب من الفشل أيضًا. في هذه الحالة، يعد استبدال زوج المحور بمثابة إجراء احترازي معقول يوفر تكاليف العمالة المستقبلية، نظرًا لأن الكثير من العمل هو نفسه على أي حال.
بالنسبة للمركبات التي قطعت مسافات طويلة - على سبيل المثال، أكثر من 120 ألف ميل - يوصي بعض الميكانيكيين باستبدال جميع المحامل الأربعة أثناء الخدمة الشاملة، خاصة إذا تم استبدال اثنين بالفعل وكان الاثنان المتبقيان أصليين. تكلفة الأجزاء أقل بكثير من تكلفة فشل محمل العجلة بشكل غير متوقع ومن المحتمل أن يؤدي إلى تلف المحور أو المفصل أو مكونات ABS في هذه العملية.
بالنسبة للمركبة التي قطعت مسافات أقل حيث فشل محمل واحد فقط بشكل واضح ولم تظهر المحامل الأخرى أي تشغيل أو ضوضاء أو تآكل، فإن استبدال الوحدة السيئة فقط هو أمر معقول تمامًا وفعال من حيث التكلفة.
تختلف تكلفة الاستبدال بشكل كبير حسب نوع السيارة والموقع وما إذا كنت تزور وكالة أو متجرًا مستقلاً. تعكس النطاقات التالية الظروف العامة للسوق ويجب استخدامها كنقطة بداية للحصول على عروض أسعار محلية دقيقة.
| فئة المركبة | تكلفة الأجزاء (لكل محمل) | تكلفة العمالة (لكل محمل) | التقدير الإجمالي (لكل محمل) |
|---|---|---|---|
| الاقتصاد / السيارة المدمجة | 30-100 دولار | 80 دولارًا - 150 دولارًا | 110 دولار - 250 دولارًا |
| سيارة سيدان / SUV متوسطة الحجم | 60 دولارًا - 150 دولارًا | 100 دولار - 200 دولار | 160 دولارًا - 350 دولارًا |
| العلامة التجارية الفاخرة / الأوروبية | 100-300 دولار | 150 دولارًا - 250 دولارًا | 250 دولارًا - 550 دولارًا |
| شاحنة خفيفة / بيك اب | 80-200 دولار | 100 دولار – 220 دولارًا | 180 دولارًا - 420 دولارًا |
تكلفة العمالة غالبا ما تكون المتغير الأكبر. بعض محامل المحور عبارة عن بدائل مباشرة يتم تثبيتها بمسامير وتستغرق أقل من ساعة؛ ويتطلب البعض الآخر الضغط على المحمل في المفصل باستخدام مكبس هيدروليكي، وهو ما يستغرق وقتًا أطول ويتطلب معدات متخصصة قد تمتلكها أو لا تمتلكها المتاجر المستقلة. إذا كان لا بد من الضغط على المحمل، فتأكد من أن المتجر لديه الأدوات الصحيحة لسيارتك المحددة قبل الالتزام بالمهمة.
نصيحة عملية واحدة: إذا كنت ستقوم باستبدال اثنين أو أكثر من المحامل في نفس الوقت، فاطلب معدل العمالة المجمعة. تتداخل الكثير من أعمال التفكيك (إزالة العجلة ومكونات الفرامل والمحور) بين المحامل الموجودة على نفس المحور، وسيعكس المتجر المعقول ذلك في الفاتورة الإجمالية.
الجواب القصير والصادق هو: لا، ليس لفترة طويلة. قد يكون التحمل في مرحلة مبكرة من الفشل - مما ينتج عنه همهمة خافتة - أمرًا محتملاً لفترة قصيرة أثناء ترتيب موعد للإصلاح، ولكن الاستمرار في القيادة على محمل يولد طحنًا عاليًا أو اهتزازًا أو تشغيل عجلة يمكن قياسه يعد أمرًا خطيرًا حقًا ومن المحتمل أن يسبب المزيد من الضرر الأكثر تكلفة.
عندما يتدهور المحمل بشكل سيئ بما فيه الكفاية، تصبح عدة أوضاع فشل ممكنة:
في اللحظة التي يؤكد فيها الميكانيكي أو الفحص سوء الاتجاه، فإن تحديد موعد للإصلاح على الفور هو الإجراء الصحيح.
بينما تركز هذه المقالة على محامل العجلات على وجه التحديد، تجدر الإشارة إلى أن السيارة الحديثة تحتوي على العديد من المحامل في جميع أنظمتها. تشير أبحاث الشركة المصنعة إلى أن سيارة الركاب النموذجية تحتوي على الحد الأدنى من 36 تجميعات تحمل عندما يتم أخذ جميع المكونات في الاعتبار - ويرتفع هذا الرقم بسرعة مع الميزات الاختيارية وتعقيد مجموعة نقل الحركة.
بالإضافة إلى محامل العجلات الأربع، تشمل مواقع المحامل الأخرى ما يلي:
يمكن أن يتجاوز إجمالي عدد المحامل في السيارة الحديثة المجهزة تجهيزًا جيدًا 100 مكون محامل فردي في جميع الأنظمة. محامل العجلات هي ببساطة الفئة الأكثر وضوحًا للسائق لأن فشلها له التأثيرات الأكثر فورية ووضوحًا على التحكم والضوضاء.
نظرًا لأن استبدال جميع محامل العجلات الأربع يمكن أن يتكلف ما بين 400 دولار و1400 دولار أو أكثر اعتمادًا على السيارة، فإن إطالة عمر الخدمة من خلال العادات الجيدة يستحق الجهد المبذول. تُحدث الممارسات التالية فرقًا قابلاً للقياس:
نعم. يجب أن تحتوي كل عجلة في السيارة - أمامية أو خلفية، مدفوعة أو غير مدفوعة - على محمل للسماح لها بالدوران بالنسبة لنظام التعليق. لا يوجد تصميم للعجلة يلغي هذا المطلب.
من الناحية النظرية نعم، على الرغم من أن الأمر يتطلب فشلًا كارثيًا بدلاً من عملية التآكل التدريجي النموذجي. يمكن أن يسمح انهيار المحمل الكامل للمحور بالانفصال عن المغزل، مما يؤدي إلى انفصال العجلة. يعد هذا خطرًا حقيقيًا على السلامة، وهو السبب الذي يجعل القيادة لمسافات طويلة على اتجاه سيئ معروف أمرًا خطيرًا حقًا وليس مجرد إزعاج.
التقنية الأكثر موثوقية هي طريقة تغيير الوزن أثناء اختبار القيادة: إذا ارتفعت الضوضاء عند الانعطاف إلى اليسار، فمن المحتمل أن يكون المحمل سيئًا على الجانب الأيمن (ينتقل الوزن إليه)؛ إذا زاد الضجيج عند الانعطاف إلى اليمين، يكون الجانب الأيسر مشكوكًا فيه. التحقق من اللعب مع رفع العجلة عن الأرض عند كل زاوية يؤكد التشخيص. يمكن للماسح التشخيصي أيضًا تحديد مستشعر ABS الذي يقوم بالإبلاغ عن بيانات غير منتظمة في حالة تشغيل الضوء.
في معظم سيارات الدفع الرباعي الحديثة، تكون المحامل الخلفية أبسط لأنها لا تحمل عزم دوران المحرك. تتعامل المحامل الأمامية في مركبات الدفع الأمامي مع أحمال مجمعة أكثر تعقيدًا. في سيارات الدفع الخلفي، يتم تشغيل المحامل الخلفية ولكن المحامل الأمامية تتعامل فقط مع أحمال التوجيه. قد يكون تصميم المحمل المادي متشابهًا، لكن أرقام الأجزاء خاصة بالمركبة ولا تكون المجموعات الأمامية والخلفية قابلة للتبديل عادةً حتى على نفس السيارة.
سوف يستمر المحمل في التدهور. الأسطح الداخلية التي كانت ناعمة ذات يوم تصبح محفورة وخشنة. ينهار الشحوم أكثر. يزداد اللعب، وتتكثف الضوضاء، وفي النهاية يمكن أن يتوقف المحمل أو يتفكك. يصبح الضرر الثانوي - الذي يلحق بالمحور، أو المفصل، أو مفصل السيرة الذاتية، أو مكونات ABS - محتملًا بشكل متزايد كلما سمح للمحمل بالعمل لفترة أطول في حالة متدهورة. ما كان يمكن أن يكون إصلاحًا بقيمة 250 دولارًا يصبح إصلاحًا بقيمة 700 دولار أو أكثر.