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    汽車車輪上的軸承是否有潤滑油?為什么從來不更換?

    發布時間:

    2022-07-28 09:45

      汽車的車輪軸承內部當然有潤滑油,只不過是流動性較低的潤滑脂(黃干油)。汽車的車輪軸承當然會壞,只不過壞掉之后直接換新軸承即可。相對而言小型非載重機械所使用的滾動軸承都是終身免維護,這與滑動軸承經常換油是不同的。

      很多朋友會疑惑為什么汽車的機油、變速箱油都有固定的更換周期,而車輪軸承則不需要定期換油呢?實際上這就是工業領域上的選擇問題,軸承分滾動與滑動,滾動軸承兩個摩擦面的接觸面積小、轉速低,優勢在于傳動效率高。所以對于一些轉速不高,切需要較高效率的位置都需要上滾動軸承,汽車的車輪的軸承就是如此。

      滾動軸承與滑動軸承的差異

      如上圖所示,這就是個經典的滾動軸承,有些朋友也會稱之為滾珠軸承。滾珠上的一個點與摩擦面相接觸(點面接觸),接觸面積很小所以摩擦系數更小,只有0.001-0.005左右。不過問題在于滾珠軸承的滾珠(或其它形狀)與摩擦面之間有直接的接觸,即便涂上足量的黃干油,在運行中依然會產生明顯的磨損,也就是曠量變大(軸孔之間的縫隙變大,一般指磨損嚴重)。

      滑動軸承則不同,滑動軸承又可細分成靜壓滑動軸承、動壓滑動軸承?;瑒虞S承的優勢在于承受載荷更大、可高轉速運行等,最常見的例子就是汽車的軸瓦、渦輪增壓器軸承甚至輕松達到10萬轉以上。當然滑動軸承最強的優勢在于它利用潤滑油來起到支撐兩個摩擦面的作用,避免了兩個摩擦面之間形成直接的磨損。比如活塞與缸套之間,曲軸與軸瓦之間,都有著一層油來起到分離開兩者的作用。

      這就是所謂的油膜,其次為什么需要有足夠的機油壓力,因為機油需要足夠的壓力才能把軸給頂起來避免與瓦的直接接觸。當然這是微觀下的現象,咱們肉眼觀測似乎軸和瓦是直接接觸的?實際上如果是接觸面大的滑動軸承一旦兩個摩擦面直接接觸,那么會在很短時間內導致燒毀。所以當機油壓力嚴重不足時,雖然仍能保證零部件表面都被機油所覆蓋。

      但此時的機油失去了支撐作用,兩個摩擦面會直接接觸。但只要油泵所提供的壓力是充足的,機油又保持良好的清潔度,那么滑動軸承摩擦面之間的磨損是微乎其微的。這其實就是發動機的設計壽命雖然只有20-25萬公里,但實際壽命幾乎無限的原因。只要按規定保養、使用高品質機油、定期清潔,那么發動機各個部件摩擦幾乎可以忽略。當然排放方面對機器壽命的限制另當別論。

      滾動軸承沒有保養的意義

      當然所指的是乘用車的滾動軸承,在設計思路上就是一命貨。因為滾動軸承屬于點面接觸,自身摩擦系數低,所以僅僅依靠黃干油的潤滑能力。但因為不是壓力潤滑,所以兩個摩擦基礎點必然存在金屬與金屬的直接接觸,所以磨損不可避免。即便是天天換新的黃干油依然不能改變其磨損嚴重的本質。

      這不同于靜壓軸承通過不斷換油來保證零部件的完好,滾動軸承就是隨著使用導致磨損越來越嚴重。而如今的車輪滾動軸承密封很好,潤滑脂的壽命也長,那么滾動軸承也就沒必要去換油了。跑個10-15萬公里,軸承的曠量很大(軸孔間縫隙很大),這時候即便換油也沒有意義了,因為軸承的硬損傷已經不可修復。所以乘用車的車輪軸承都是免保養,壞了直接換新。

      所以車輪軸承壽命不長,當然也會損壞,只不過不用定期換油的特性容易讓朋友們產生車輪軸承很耐用的錯覺。實際上滾動軸承遠沒有靜壓滑動軸承的壽命長,壓力軸承只要按照要求換機油、定期清潔,那么它的壽命幾乎是無限的。因為加壓之后的潤滑油會徹底把兩個摩擦面分離,起到支撐作用,所以采用壓力潤滑的部件只要保養得好,壽命遠比滾動軸承更長。

      實際上滑動軸承與滾動軸承只是工業層面的兩種選擇,滾動軸承接觸面小、摩擦系數低所以只用潤滑脂進行潤滑,往往應用在低轉速、低負荷的場景上。而滑動軸承往往是面與面之間的接觸,接觸面大、摩擦系數也遠比滾動軸承更高。所以就只能利用壓力潤滑來保證壽命,不斷消耗機油來保護硬件受損緩慢。而滾動軸承則僅僅是依靠潤滑脂本身的潤滑能力,但因為沒有加壓導致潤滑油沒法起到支撐作用,所以兩個摩擦面之間是存在直接接觸的,所以滾動軸承的損耗遠比滑動軸承快,只是它不需要定期保養,所以就形成了耐用的假象。

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