Il giunto sferico è stato usato sui veicoli dall’inizio del secolo, ma proprio come le nostre articolazioni dell’anca, i giunti sferici, i giunti sferici, i tiranti e i collegamenti della barra di oscillazione si consumano.
La procedura raccomandata dal produttore di sospensioni o OEM per ispezionare un giunto sferico raramente comporta un piede di porco e quasi mai un paio di pinze. L’uso di pinze e di un piede di porco di solito causa più danni che benefici. Invece, dovete usare le mani e gli occhi.
Giunti sferici
A differenza di una boccola di gomma, un giunto sferico è progettato per ruotare su più piani. Poiché il giunto sferico ruota costantemente in angoli diversi, tende ad usurarsi più rapidamente delle boccole.
I giunti sferici possono essere suddivisi in categorie portanti e non portanti. Un giunto sferico portante è progettato per sostenere il peso del veicolo mentre fornisce un punto di cerniera per il sistema di sterzo. La maggior parte degli snodi sferici portanti sono progettati per annullare gli effetti della normale usura centrandosi nelle loro prese.
Gli snodi sferici non portanti o stile follower, d’altra parte, sono progettati per mantenere precise tolleranze dimensionali in un sistema di sterzo o sospensione. L’usura di un giunto sferico non portante causerà un cambiamento evidente nella campanatura, nell’incidenza o nell’angolo di convergenza di una sospensione anteriore. Di conseguenza, i giunti non portanti sono precaricati per compensare l’usura. Gli snodi sferici senza carico, per esempio, dovrebbero essere testati per il precarico quando il sistema di sospensione è smontato.
Un giunto sferico è composto da un alloggiamento, un perno sferico, cuscinetti, un coperchio finale e una rondella Belleville o una molla. Una rondella Belleville è una molla di forma conica progettata per essere caricata in direzione assiale. Il giunto è attaccato a un braccio di controllo premendo il giunto nel braccio o rivettando il giunto al braccio. Se il giunto è pressato nel braccio, sarà necessario uno strumento speciale per rimuovere il vecchio giunto e installare quello nuovo. I giunti pressati guasti possono essere difficili da rimuovere a causa della corrosione tra il braccio di controllo e il giunto. Questo è particolarmente vero quando un alloggiamento del giunto sferico in acciaio è pressato in un braccio di controllo in alluminio. Quando il giunto è rivettato al braccio di controllo, i rivetti vengono forati o tagliati con uno scalpello ad aria. Il nuovo giunto viene sostituito con bulloni e dadi di bloccaggio.
I giunti sferici a biella, d’altra parte, sono più tolleranti all’usura. A condizione che un assistente sia disponibile per ruotare il volante del veicolo in posizione parcheggiata, il metodo di test “dry-park” indicherà un’usura eccessiva nella maggior parte dei tiranti.
I tiranti interni che si trovano sulle cremagliere dovrebbero essere testati per l’usura eccessiva ascoltando un bussare o un clic quando si gira lo sterzo. Qualunque sia il metodo usato, ricordate che piccole quantità di usura in ogni estremità del tirante possono sommarsi a una grande variazione nell’angolo di convergenza.
I tecnici hanno spesso un problema nel trovare specifiche valide per il test del giunto sferico. In molti casi, le tolleranze di garanzia di un produttore di veicoli sono semplicemente troppo liberali per le situazioni di allineamento del mondo reale. In altri casi, un produttore lascia semplicemente la questione al giudizio individuale del tecnico. Questo permette gli effetti del mondo reale che l’usura cumulativa delle boccole e dei giunti sferici avrà sullo sterzo e sul sistema di sospensione nel suo complesso.
Se si usa un piede di porco e la forza bruta, l’ispezione potrebbe essere influenzata dalle boccole nei bracci di controllo. Se usate un set di “pinze per la pompa dell’acqua” per comprimere un tirante, vi darà una falsa lettura quasi ogni volta e non è una misura dell’usura per alcuni tipi di tiranti; anche alcuni nuovi tiranti si comprimono.
Può sembrare drammatico al cliente, ma potrebbe mettervi in un sacco di guai. Molti negozi disonesti hanno usato questa tecnica per aumentare le vendite e molte autorità di regolamentazione delle officine di riparazione disapprovano questo metodo. Ford e altri OEM raccomandano ai tecnici di usare le mani per tirare e spingere i tiranti per sentire il gioco.
Ispezione dei giunti sferici
Alcuni giunti sferici che hanno un raccordo di grasso usano il raccordo come indicatore di usura. Se un ingrassatore non si accoppia al raccordo, il giunto deve essere sostituito. Con l’usura del giunto, la rondella Belleville o la molla mantiene la tensione sui cuscinetti per mantenere il gioco assiale pari a zero mentre i bracci di controllo si muovono. L’usura laterale fa sì che il perno a sfera si muova all’interno del cuscinetto. Può influenzare la campanatura e l’usura degli pneumatici. La rondella Belleville o la molla non compensano l’usura laterale.
Ispezione
Giunto caricato: Per controllare un giunto sferico carico, mettere un cric o un cavalletto sotto il braccio di controllo inferiore per sostenere il peso del veicolo. Attaccare un comparatore al braccio di controllo inferiore e posizionare il comparatore in una posizione verticale per misurare l’oscillazione assiale al fuso dello sterzo. Nel caso di un puntone anteriore a trazione integrale o di una RWD indipendente, può essere necessario montare il quadrante sul giunto CV. Muovendo il fuso a snodo si può controllare il runout laterale.
Per una sospensione SLA che ha la molla elicoidale sopra il braccio superiore, il giunto superiore è caricato. Per controllare il giunto, il braccio di controllo superiore viene sostenuto per scaricare il giunto. Se il giunto sferico ha un indicatore di usura incorporato, il gioco del giunto deve essere controllato mentre il veicolo è sulle sue ruote.
Giunto a perno: Per controllare un giunto tipo “follower”, la rondella Belleville o la molla viene caricata o compressa per controllare il gioco assiale. Per una sospensione a puntone, mettere un cavalletto sotto la culla per permettere al puntone di estendersi completamente. Fissare il morsetto del comparatore al braccio di controllo inferiore e posizionare il quadrante in posizione verticale per misurare l’oscillazione assiale sul fuso dello sterzo. Posizionare un cric sotto il giunto sferico e caricare il giunto sollevando il cric. Girare il volante e osservare il giunto sferico per controllare l’oscillazione laterale.
Per una sospensione SLA, il braccio di controllo superiore può essere bloccato e il giunto può essere compresso. Attaccare un comparatore al fuso dello sterzo e metterlo in posizione verticale o parallela per misurare l’oscillazione assiale del braccio di controllo inferiore. Muovendo il fuso dello sterzo si può controllare l’oscillazione laterale.
Ci sono specifiche per l’allineamento, l’altezza di marcia e il gioco del giunto sferico.
La condizione generale del telaio è importante per la sicurezza e le prestazioni del veicolo. Per quanto riguarda la sicurezza, è una buona pratica coprire i propri beni. Cercate di convincere il proprietario del veicolo che è importante correggere tutte le condizioni che potrebbero causare che il veicolo non funzioni in modo sicuro. Se questo non è possibile, assicuratevi che tutte le condizioni non riparate che influiscono sulla sicurezza facciano parte dell’ordine di riparazione e che sia allegato un disclaimer.
Ispezione dei tiranti per numero
1. Controllare le estremità esterne del tirante afferrando a mano e spingendo su e giù. NON USARE UN PIEDE DI PORCO. Controllare le estremità interne del tirante, spingendole da davanti a dietro. Se si osserva un gioco libero in un giunto, è usurato e deve essere sostituito.
2. Mentre il veicolo è a terra o su un paranco, far ruotare rapidamente il volante da ore 10 a ore 10 da un assistente mentre si osservano i tiranti interni ed esterni. Se le estremità del tirante esterno hanno un movimento verticale o le estremità del tirante interno hanno un movimento orizzontale, l’estremità del tirante con il movimento osservato deve essere sostituita.
3. Sollevare il veicolo e rimuovere le ruote anteriori. Le ruote dovranno essere girate a destra per ispezionare l’estremità del tirante interno del lato del passeggero e a sinistra per ispezionare l’estremità del tirante interno del lato del conducente. Ispezionare tutte e quattro le guarnizioni per cercare strappi, perforazioni e usura. Se c’è una qualsiasi indicazione di usura o perforazioni sulla guarnizione, l’estremità del tirante deve essere sostituita.
4. Corrosione del perno: Usando una spatola o un altro oggetto duro, piatto e smussato, sollevare la parte inferiore della guarnizione per esporre il perno. Se l’acqua fuoriesce dalla guarnizione sotto forma di bolle o in forma liquida, quel perno deve essere sostituito. Esaminare attentamente il perno per segni di corrosione, specialmente intorno al fuso. Potrebbe essere necessario uno straccio per pulire il grasso sul perno che impedisce una buona ispezione visiva. Se c’è qualche segno di corrosione, quell’estremità del tirante dovrebbe essere sostituita.
Se trovate del gioco sul tirante interno, confermate che è il giunto, e non le boccole della cremagliera, ad essere usurato. Se lo stivale della cremagliera lo permette, schiacciate lo stivale per sentire che il problema è il giunto e che la cremagliera non è allentata e si muove nell’alloggiamento. Questo vi darà anche un’indicazione se il portapacchi deve essere sostituito. È sempre una buona pratica sostituire lo stivale, ma potreste scoprire che è più facile ottenere un’estremità del tirante piuttosto che uno stivale a montaggio diretto. Alcuni degli universali si adattano bene, ma se dovete ordinare l’estremità del tirante, aggiungete il kit di avvio all’ordine.
Con i giunti esterni, è una buona pratica prendere nota della lunghezza dell’asta prima che l’estremità sia rimossa per ottenere la convergenza nel campo di gioco al momento del rimontaggio; molti tecnici contano semplicemente i giri quando l’asta viene rimossa, ma una misura dal centro del giunto a un punto noto è un buon backup. In entrambi i casi, assicuratevi che la convergenza rientri nelle specifiche prima che l’auto venga restituita.