الجواب على كم المفاصل الكروية هم على سيارة يعتمد على نوع نظام التعليق. تحتوي معظم سيارات الركاب والشاحنات الخفيفة الحديثة المجهزة بنظام تعليق مزدوج أو ذراع قصير طويل (SLA). أربع مفاصل كروية في المجموع - مفصل كروي علوي وسفلي على كل جانب من المحور الأمامي. عادةً ما تحتوي المركبات المزودة بنظام تعليق أمامي من نوع MacPherson على فقط اثنين من المفاصل الكروية في الأمام، حيث تحل مجموعة الدعامة محل الوصلة الكروية العلوية. قد تحتوي بعض المركبات، خاصة تلك ذات التعليق الخلفي المستقل، على مفاصل كروية إضافية في الخلف، ليصل المجموع إلى ستة أو حتى ثمانية. وفقًا لجمعية مهندسي السيارات (SAE)، فإن المفصل الكروي هو النقطة المحورية بين ذراع التحكم ومفصل التوجيه، ويعتمد كل نظام تعليق مستقل على مفصل كروي واحد على الأقل لكل عجلة للسماح للعجلات بالتوجيه والتحرك عموديًا. فهم كم ball joints are on a car يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية لتشخيص الضوضاء الأمامية وتخطيط الصيانة، لأن فشل أي وصلة كروية واحدة يمكن أن يسبب خسارة كارثية للتحكم في السيارة.

ما هي الكرة المشتركة وأين تقع؟

المفصل الكروي عبارة عن محمل كروي يربط أذرع التحكم في السيارة بمفصل التوجيه، ويعمل كنقطة محورية تسمح لنظام التعليق بالتحرك لأعلى ولأسفل بينما تدور العجلات يسارًا ويمينًا. داخل وصلة كروية، يتم وضع مسمار كروي فولاذي مصقول داخل مقبس فولاذي أو بوليمر مشحم أو مقوى. يكون مسمار الكرة مدببًا ويمكن تركيبه في فتحة مدببة مطابقة في مفصل التوجيه أو ذراع التحكم، ويتم تثبيته بجوز قلعة ودبوس كوتر. يسمح هذا التصميم بالدوران متعدد الاتجاهات والحركة الزاوية مع الحفاظ على اتصال محكم وخالي من اللعب. يتم تصنيف المفاصل الكروية على أنها إما الحاملة أو تابع . تدعم الوصلة الكروية الحاملة وزن السيارة وعادة ما تكون الأكبر بين الاثنين. في نظام التعليق المزدوج مع الزنبرك المثبت على ذراع التحكم السفلي، يحمل المفصل الكروي السفلي وزن السيارة، بينما يعمل المفصل الكروي العلوي كتابع يحافظ على المحاذاة دون تحمل الوزن. في نظام دعامة ماكفرسون، يتم نقل وزن الزاوية الأمامية بالكامل من خلال حامل الدعامة إلى الجسم، ويعمل المفصل الكروي السفلي الفردي بشكل أساسي كمحور توجيه، على الرغم من أنه لا يزال يواجه تحميلًا جانبيًا كبيرًا أثناء المنعطفات. وفقًا للدليل الفني لأجزاء التعليق MOOG، فهي سيارة ركاب نموذجية وصلة كروية تم تصميمه لتحمل الأحمال المحورية التي تتجاوز 10000 نيوتن (2250 رطل قوة) ويجب أن يظل على قيد الحياة لأكثر من 100000 ميل من الخدمة دون تطوير اللعب بما يتجاوز الحد المحدد من قبل الشركة المصنعة، والذي عادةً ما يكون 0.5 إلى 1.5 ملم (0.020 إلى 0.060 بوصة) من الحركة الشعاعية.

كيف يحدد نوع التعليق عدد المفاصل الكروية

يتم تحديد العدد الإجمالي للمفاصل الكروية في السيارة من خلال بنية تعليق السيارة، مع أنظمة عظم الترقوة المزدوجة التي تحتوي على أربعة مفاصل كروية أمامية، وأنظمة دعامة ماكفرسون التي تحتوي على مفاصل كروية أمامية، ونظام تعليق خلفي متعدد الوصلات ومستقل يضيف المزيد من المفاصل إلى المحور الخلفي. يوضح الجدول أدناه عدد الوصلات الكروية النموذجية لكل نوع تعليق موجود في سيارات الركاب العامة.

المفاصل الكروية في أنظمة التعليق ذات عظم الترقوة المزدوج

تستخدم المركبات ذات عظم الترقوة المزدوج أو نظام التعليق الأمامي SLA أربع مفاصل كروية - اثنتان على كل جانب - لأن هناك حاجة إلى ذراع تحكم علوي وسفلي للحفاظ على زاوية الحدبة طوال الحركة العمودية للعجلة، ويتطلب كل ذراع تحكم اتصال مفصل كروي خاص به بمفصل التوجيه. في هذا التصميم، العلوي والسفلي وصلة كرويةs تشكل خطاً وهمياً يسمى محور التوجيه، وزاوية هذا المحور بالنسبة إلى العمودي هي ميل الدبوس. عادة ما يكون المفصل الكروي العلوي أصغر من المفصل السفلي لأنه لا يدعم وزن السيارة؛ دورها هو دور حركي بحت، مع الحفاظ على زوايا الحدبة والعجلة الصحيحة مثل دورات التعليق. المفصل الكروي السفلي هو المكون الحامل ويتم ضغطه عادةً في ذراع التحكم السفلي أو تثبيته بمسامير. في مركبات مثل Ford F-150، يتم دمج المفصل الكروي العلوي في مجموعة ذراع التحكم العلوي التي يجب استبدالها كوحدة كاملة، بينما يمكن الضغط على المفصل الكروي السفلي واستبداله بشكل منفصل. وفقًا لمواصفات خدمة Ford، فإن الحد الأقصى المسموح به للتشغيل المحوري في المفصل الكروي السفلي لطائرة F-150 هو 0.8 ملم (0.031 بوصة) ، يتم قياسها بمؤشر الاتصال أثناء تحميل التعليق. تعد أنظمة عظم الترقوة المزدوجة شائعة في الشاحنات وسيارات الدفع الرباعي والمركبات عالية الأداء لأنها تسمح بضبط أكثر دقة لكسب الحدبة ومركز التدحرج، ولكنها تأتي على حساب المزيد من الأجزاء المتحركة - وبالتالي المزيد وصلة كرويةs - للفحص والاستبدال طوال عمر السيارة.

المفاصل الكروية في أنظمة تعليق دعامة ماكفرسون

تحتوي السيارات المزودة بنظام تعليق أمامي دعامة ماكفرسون على مفاصل كروية إجمالاً فقط - مفصل كروي سفلي واحد على كل جانب - لأن جسم الدعامة نفسه يحل محل ذراع التحكم العلوي والمفصل الكروي العلوي، وذراع التحكم السفلي عادةً ما يكون ذراعًا واحدًا على شكل حرف L أو على شكل حرف A مع وصلة كروية واحدة في نهايته الخارجية. يجمع تصميم دعامة ماكفرسون، الذي حصل على براءة اختراع في عام 1949 من قبل إيرل إس ماكفيرسون، بين ممتص الصدمات وزنبرك لولبي ومحور التوجيه العلوي في مجموعة واحدة يتم تثبيتها على جسم السيارة في الأعلى ومفصل التوجيه في الأسفل. يوفر ذراع التحكم السفلي الموقع الجانبي والطولي للعجلة، بينما يوفر الذراع السفلي الفردي وصلة كروية بمثابة محور التوجيه ونقطة التعلق السفلية للمفصل. نظرًا لأن الدعامة تحمل وزن السيارة، فإن المفصل الكروي السفلي في نظام ماكفرسون لا يكون عادةً حاملًا للحمولة بالمعنى الرأسي، ولكن يجب أن يقاوم قوى الالتواء والسحب القوية أثناء التسارع والكبح والانعطاف. عندما تتآكل هذه المفصلة الكروية، تشمل الأعراض حدوث ضجيج عند القيادة فوق المطبات، وارتخاء في التوجيه، وتآكل غير متساوي للإطارات الأمامية، خاصة الريش أو الحجامة على الحافة الداخلية. بساطة نظام دعامة ماكفرسون - مع اثنين فقط وصلة كرويةs للصيانة - هو أحد الأسباب التي جعلته أصبح تصميم التعليق الأمامي المهيمن لسيارات الركاب في السوق الشامل.

علامات تشير إلى أن الوصلة الكروية تحتاج إلى الاستبدال

تنتج المفاصل الكروية البالية أعراضًا مميزة بما في ذلك أصوات الضرب أو الضرب فوق المطبات، والتآكل غير المستوي أو الصدفي للإطارات، والشعور بالتوجيه، واللعب المرئي عند هز العجلة باليد مع رفع السيارة عن الأرض. تغطي قائمة المراجعة التالية المؤشرات الأكثر شيوعًا للفشل وصلة كروية :

• صوت قعقعة من الواجهة الأمامية: تنتج الوصلة الكروية السائبة صوت طرق معدنيًا عندما تتحرك السيارة فوق الحفر أو مطبات السرعة أو الحصى. يكون الضجيج أكثر وضوحًا عند السرعات المنخفضة ويأتي من أحد أركان السيارة.
• الاهتزاز المفرط من خلال عجلة القيادة: مع تآكل مقبس المفصل الكروي، تتغير هندسة التعليق، وقد تهتز العجلة، خاصة عند سرعات الطرق السريعة.
• التآكل غير المتساوي للإطارات الأمامية: يسمح المفصل الكروي البالي لزوايا الحدبة وأصابع القدم بالتغير ديناميكيًا، مما يؤدي إلى فرك مداس الإطار بنمط صدفي أو مقوس. غالبًا ما يتركز التآكل على الكتف الداخلي أو الخارجي للإطار.
• تجول التوجيه: قد تنحرف السيارة إلى أحد الجانبين أو تنحرف، مما يتطلب تصحيحات توجيه مستمرة للحفاظ على خط مستقيم.
• اللعب المرئي أثناء التفتيش: مع رفع السيارة ودعم نظام التعليق، يمكن لقضيب رفع أسفل الإطار أن يكشف عن الارتخاء. على الوصلة الكروية الحاملة، يجب أن يُظهر مؤشر الاتصال حركة شعاعية أقل من مواصفات الشركة المصنعة.

الأسئلة المتداولة حول المفاصل الكروية

هل تحتوي السيارات على مفاصل كروية في التعليق الخلفي؟

تحتوي العديد من المركبات الحديثة ذات التعليق الخلفي المستقل على مفاصل كروية أو محامل كروية مماثلة في أذرع التحكم الخلفية ووصلات أصابع القدم. يعتمد العدد الدقيق على التصميم: قد يحتوي نظام التعليق الخلفي المستقل متعدد الوصلات على ما بين اثنين وستة وصلة كرويةs في الخلف. المركبات ذات المحور الخلفي الصلب لا تحتوي عادةً على مفاصل كروية خلفية، حيث تقوم مجموعة المحور بتحديد موقع العجلات من خلال النوابض الورقية أو أذرع التحكم ذات البطانات.

كم عدد المفاصل الكروية الموجودة في شاحنة الدفع الرباعي؟

شاحنة صغيرة ذات دفع رباعي مزودة بنظام تعليق أمامي مزدوج الترقوة وأربعة أمامية وصلة كرويةs . إذا كانت الشاحنة ذات محور خلفي صلب، فلا توجد مفاصل كروية خلفية. وبالتالي يكون المجموع أربعة. إذا كانت الشاحنة مزودة بنظام تعليق خلفي مستقل، فقد تكون هناك مفاصل كروية خلفية إضافية.

هل يمكنني استبدال مفصل كروي واحد فقط؟

نعم واحدة وصلة كروية يمكن استبداله بشكل فردي إذا كانت المكونات الأخرى الموجودة على نفس المحور لا تزال ضمن حدود الخدمة الخاصة بها. ومع ذلك، نظرًا لأن العمل للوصول إلى المفصل الكروي غالبًا ما يتضمن إزالة مكونات التعليق الأخرى أو تفكيكها جزئيًا، فإن العديد من الميكانيكا وأدلة الخدمة توصي باستبدال المفاصل الكروية في أزواج المحاور لضمان التعامل المتوازن وتجنب شحن العمالة الثانية عندما يتآكل الجانب الآخر بعد فترة وجيزة.

فهم كم ball joints are on a car يساعد على إزالة الغموض عن نظام التعليق ويمكّن مالكي المركبات من التعرف على علامات التآكل قبل حدوث الفشل. يعتمد العدد الدقيق على تصميم التعليق، لكن معظم السيارات الموجودة على الطريق اليوم تحتوي على مفاصل كروية أمامية أو أربعة، مع إمكانية وجود مفاصل إضافية في الخلف في المركبات ذات التعليق الخلفي المستقل. إن الفحص المنتظم لهذه المكونات، خاصة أثناء دوران الإطارات وخدمة الفرامل، يضمن استمرار نظام التعليق في توفير تحكم آمن ويمكن التنبؤ به طوال عمر السيارة.