Nowoczesne łożyska są projektowane z myślą o długim okresie eksploatacji. Przykładowo, w idealnych warunkach eksploatacji, żywotność łożysk piast kół w samochodach osobowych wynosi 200-300 tys. km, a w pojazdach użytkowych – około 1 mln km. Oprócz wad produktu, przedwczesne zużycie łożysk występuje zazwyczaj z powodu nieprawidłowego montażu, uszkodzeń, odchyleń współpracujących elementów i zespołów oraz naruszeń zasad eksploatacji.
Gdy łożysko ulegnie poważnemu uszkodzeniu lub nawet zniszczeniu, w większości przypadków nie jest już możliwe ustalenie przyczyny jego przedwczesnego zużycia. Ważne jest, aby przeprowadzić diagnostykę już przy najmniejszym sygnale usterki. Wczesny demontaż łożysk i prawidłowa diagnostyka mogą znacząco obniżyć koszty naprawy.
Oprócz diagnostyki usterek łożysk, powiązanych podzespołów i układów, należy ściśle przestrzegać wytycznych dotyczących instalacji. Wszystkie powierzchnie muszą być oczyszczone z brudu i korozji, nie mogą mieć żadnych zarysowań, a stopień zużycia współpracujących części musi mieścić się w dopuszczalnych granicach. W szczególności przed montażem łożyska piasty należy sprawdzić stan zwrotnicy i bicie tarczy hamulcowej.
Podczas montażu łożysk niezwykle ważne jest zachowanie prawidłowego momentu dokręcania. Elementy złączne muszą być nowe, klucze dynamometryczne muszą być kalibrowane przynajmniej raz w roku. Odchylenie siły od wymaganych parametrów zaledwie o 1 Nm skraca żywotność łożyska o około 1000 km! Dokręcanie połączeń gwintowanych należy przeprowadzać w kilku etapach, zgodnie z instrukcją. Podczas montażu łożyska należy obrócić piastę. Dotyczy to wszystkich rodzajów łożysk, jednak jest to szczególnie istotne w przypadku łożysk stożkowych, ponieważ tylko w ten sposób można zapewnić optymalny luz i prawidłowy montaż.
Obecnie częściej stosuje się łożyska kulkowe. Ich zaletą jest to, że nie blokują się nawet przy dużym zużyciu. Mają jednak też wadę - ograniczoną ładowność. Podczas wymiany łożyska należy postępować zgodnie z zaleceniami producenta i nie montować części, jeśli opakowanie fabryczne jest poważnie uszkodzone. Nie ma sensu sprawdzać ręcznie odstępu części przed montażem, gdyż po montażu wartość ta ulegnie zmianie. W razie konieczności szczelinę i drgania można sprawdzić na specjalnym stanowisku pod obciążeniem.
Nie zaleca się obracania łożysk pompy przed montażem: powinny one pracować wyłącznie z czynnikiem chłodzącym. Podczas instalowania nowej pompy należy pamiętać o przepłukaniu układu i całkowitej wymianie płynu chłodzącego. Jednak nie wszystko jest tu takie proste, ponieważ producenci samochodów ostatnio często zmieniają skład płynów przeciwzamarzaniowych. Jeśli nie wiadomo, jaki rodzaj środka przeciwzamarzającego został wcześniej dodany do układu chłodzenia, zaleca się przepłukanie go wodą destylowaną.
Jeszcze lepiej w takich przypadkach wykonać dwukrotną wymianę płynu chłodzącego, tzn. po wymianie pompy zalać nowym płynem niezamarzającym, pojeździć nim jakiś czas i ponowić wymianę.
Na zakończenie wymienimy kilka najczęstszych przyczyn przedwczesnego uszkodzenia łożyska:
1. Zniszczenie zmęczeniowe, powierzchniowe i podpowierzchniowe.
2. Zużycie, ścieranie i klejenie. Ścieranie następuje w wyniku przedostania się ciał obcych (na przykład cząsteczki brudu), klej - zabezpieczający przed nieprawidłowym obciążeniem i poślizgiem.
3. Korozja chemiczna i cierna. Korozja chemiczna – rdza – może wystąpić na skutek uszkodzenia uszczelek lub nieprawidłowego montażu łożysk. Z kolei korozja cierna występuje w kilku odmianach. Jedno z nich, tzw. korozja cierna, powstaje w wyniku mikrowibracji i utleniania produktów zużycia na powierzchni elementu. Innym rodzajem korozji ciernej są fałszywe odciski Brinella. Wada ta objawia się dziurami w torach kolejowych, najczęściej na skutek drgań działających na łożysko w stanie spoczynku, na przykład podczas transportu samochodu na peronie kolejowym.
4. Erozja spowodowana prądem lub napięciem. W przypadku uszkodzenia przez prąd, na skutek lokalnego przegrzania, na obwodzie pierścienia i elementów tocznych pojawiają się prążki. Pod wpływem naprężeń na metalu mogą tworzyć się kratery. Wada ta może być spowodowana niewłaściwym uziemieniem sprzętu spawalniczego, np. podczas wykonywania napraw nadwozia. Prawdopodobieństwo wystąpienia takich uszkodzeń jest wyższe w silnikach elektrycznych i pojazdach elektrycznych, dlatego stosuje się tam łożyska ze specjalną powłoką dielektryczną.
Jak widać, przyczyn przedwczesnego uszkodzenia łożyska może być wiele i z reguły nie są one związane z konstrukcją samej części. Jeżeli usterki pojazdu nie zostaną usunięte całościowo, nie będzie możliwe osiągnięcie prawidłowej pracy żadnego konkretnego podzespołu, dlatego podczas wykonywania napraw konieczna jest staranna diagnostyka.
Usterki łożyska piasty koła
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: Uszkodzenie toru jezdnego.
Prawdopodobna przyczyna: Uderzenie w pierścień wewnętrzny podczas montażu łożyska.
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: Uszkodzenie toru jezdnego.
Możliwa przyczyna: Podczas montażu łożyska zastosowano niewłaściwy moment dokręcania, co spowodowało zbyt mały luz i uszkodzenie bieżni.
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: Uszkodzenie toru jezdnego.
Prawdopodobna przyczyna: Do łożyska dostał się obcy przedmiot.
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: Zaciemnienie powierzchni zewnętrznego pierścienia łożyska.
Prawdopodobna przyczyna: Nieprawidłowy montaż łożyska w zwrotnicy, powodujący korozję cierną powierzchni pierścienia zewnętrznego i jego ciemnienie. W przypadku tego typu urządzeń należy stosować pastę przeciwzużyciową LGAF 3.
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: Uszkodzenie toru jezdnego.
Prawdopodobna przyczyna: Do łożyska dostał się obcy przedmiot, powodując zużycie i późniejsze odpryskiwanie powierzchni pierścienia.
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: pęknięcie, ukruszenie pierścienia zewnętrznego.
Prawdopodobna przyczyna: Uderzenie w obudowę/pierścień zewnętrzny podczas montażu łożyska.
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: Wnikanie wody.
Prawdopodobna przyczyna: Wnikanie wody przez uszczelkę powodujące korozję wewnętrznej powierzchni zewnętrznego pierścienia.
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: Łuszczenie się powierzchni bieżni.
Prawdopodobna przyczyna: Naruszenie technologii montażu: niewłaściwa siła montażu, która spowodowała nadmierne napięcie wstępne w łożysku.
Zewnętrzne objawy usterki/awarii/problemu: Wgniecenia na uszczelce.
Prawdopodobna przyczyna: Uszkodzenie uszczelki powstało najprawdopodobniej na skutek uderzenia podczas montażu łożyska.
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: Łuszczenie się powierzchni bieżni.
Prawdopodobna przyczyna: Niewspółosiowość podczas montażu łożyska spowodowała uszkodzenie bieżni, które doprowadziło do łuszczenia się powierzchni.
Zewnętrzny objaw nieprawidłowego działania/awarii/problemu: Przemieszczenie uszczelnienia.
Prawdopodobna przyczyna: Uderzenie w łożysko podczas montażu spowodowało uszkodzenie krawędzi pierścienia wewnętrznego, powierzchni bieżni i przemieszczenie uszczelnienia z jego pierwotnego położenia.
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: Odkształcenie plastyczne nawierzchni toru.
Prawdopodobna przyczyna: Odkształcenie plastyczne występuje pod obciążeniami przekraczającymi wytrzymałość materiału na rozciąganie. Przeciążenia statyczne lub udarowe powodują odkształcenia plastyczne, w wyniku których na powierzchniach bieżni łożysk powstają wgniecenia, rozmieszczone zgodnie z podziałką elementów tocznych.
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: Zwiększona szerokość śladu o charakterystycznym kolorze na torze od elementów tocznych w kierunku kołnierza.
Prawdopodobna przyczyna: Podczas pracy luz w łożysku zwiększa się, co powoduje znaczną zmianę szerokości toru od elementów tocznych.
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: Odkształcenie plastyczne powierzchni pierścienia wewnętrznego.
Prawdopodobna przyczyna: Ten rodzaj odkształcenia bieżni wskazuje na zwiększone drgania wału.
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: Uszkodzenie uszczelnienia.
Prawdopodobna przyczyna: Naruszenie technologii montażu, najprawdopodobniej uderzenie w łożysko podczas montażu.
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: Uszkodzenie uszczelnienia.
Prawdopodobna przyczyna: Uszkodzenie powstało najprawdopodobniej w wyniku nieprawidłowego ustawienia łożysk podczas montażu, co spowodowało kontakt uszczelki z gwintowaną częścią wału.
Zewnętrzny objaw usterki/awarii/problemu: Odpryski powierzchniowe.
Prawdopodobna przyczyna: Niewspółosiowość występująca podczas montażu łożyska, skutkująca odpryskami na bieżni i powierzchniach pierścienia zewnętrznego.
Zewnętrzne objawy usterki/awarii/problemu: Wnikanie wody/rdza.
Prawdopodobna przyczyna: Uszkodzenie uszczelki, najprawdopodobniej z powodu nieprzestrzegania zasad technologii podczas montażu.
