Het antwoofd op hoeveel kogelgewrichten zitten op een auto hangt af van het type ophangsysteem. De meeste moderne personenauto's en lichte vrachtwagens die zijn uitgerust met een ophanging met dubbele vorkbeenderen of korte lange arm (SLA), hebben dat wel vier kogelgewrichten in totaal: een bovenste en een onderste kogelgewricht aan elke kant van de vooras. Voertuigen met MacPherson-voorwielophangingen hebben doorgaans alleen veerpoten twee kogelgewrichten aan de voorkant, aangezien het veerpootsamenstel het bovenste kogelgewricht vervangt. Sommige voertuigen, vooral die met onafhankelijke achterwielophanging, kunnen ook extra kogelgewrichten aan de achterkant hebben, waardoor het totaal op zes of zelfs acht komt. Volgens de Society of Automotive Engineers (SAE) is het kogelgewricht het draaipunt tussen de bedieningsarm en de fusee, en is elk onafhankelijk veersysteem afhankelijk van ten minste één kogelgewricht per wiel om de wielen verticaal te laten sturen en bewegen. Begrip hoeveel ball joints are on a car is van cruciaal belang voor het diagnosticeren van front-end geluid en het plannen van onderhoud, omdat het falen van een enkel kogelgewricht een catastrofaal verlies van controle over het voertuig kan veroorzaken.

Wat is een kogelgewricht en waar bevindt het zich?

Een kogelgewricht is een bolvormig lager dat de bedieningsarmen van het voertuig verbindt met de fusee en fungeert als draaipunt waardoor de ophanging op en neer kan bewegen terwijl de wielen naar links en rechts draaien. In een kogelgewricht bevindt zich een gepolijste stalen kogeltap in een gesmeerde, geharde stalen of polymeermof. De kogeltap is taps toelopend en past in een bijpassend taps toelopend gat in de fusee of bedieningsarm, vastgezet met een kroonmoer en splitpen. Dit ontwerp maakt rotatie in meerdere richtingen en hoekbewegingen mogelijk, terwijl een strakke, spelingsvrije verbinding behouden blijft. Kogelgewrichten zijn geclassificeerd als een van beide dragend or volger . Een dragend kogelgewricht ondersteunt het gewicht van het voertuig en is meestal de grootste van de twee. Bij een ophanging met dubbele wishbones waarbij de veer op de onderste draagarm is gemonteerd, draagt ​​het onderste kogelgewricht het gewicht van het voertuig, terwijl het bovenste kogelgewricht fungeert als volger die de uitlijning handhaaft zonder gewicht te dragen. Bij een MacPherson-veerpootsysteem wordt het volledige gewicht van de voorste hoek via de veerpootbevestiging naar de carrosserie overgebracht, en het enkele onderste kogelgewricht dient in de eerste plaats als stuurscharnier, hoewel het tijdens het nemen van bochten nog steeds aanzienlijke zijdelingse belasting ondervindt. Volgens de MOOG Suspension Parts Technical Manual een typische personenauto kogelgewricht is ontworpen om axiale belastingen te weerstaan 10.000 Newton (2.250 pondkracht) en moet meer dan 160.000 kilometer dienst overleven zonder speling te ontwikkelen die verder gaat dan de door de fabrikant gespecificeerde limiet, wat doorgaans het geval is 0,5 tot 1,5 millimeter (0,020 tot 0,060 inch) van radiale beweging.

Hoe het ophangingstype het aantal kogelgewrichten bepaalt

Het totale aantal kogelgewrichten van een auto wordt bepaald door de architectuur van de ophanging van het voertuig, waarbij systemen met dubbele draagarmen vier kogelgewrichten vooraan hebben, MacPherson-veerpootsystemen met twee kogelgewrichten vooraan, en multi-link en onafhankelijke achterwielophangingen die verdere verbindingen aan de achteras toevoegen. In de onderstaande tabel wordt het typische aantal kogelgewrichten weergegeven voor elk ophangingstype dat wordt aangetroffen op gewone personenauto's.

Kogelgewrichten in ophangsystemen met dubbele wishbones

Voertuigen met een dubbele wishbone- of SLA-voorwielophanging gebruiken vier kogelgewrichten - twee aan elke kant - omdat zowel een bovenste als een onderste bedieningsarm nodig zijn om de camberhoek gedurende de verticale slag van het wiel te behouden, en elke bedieningsarm zijn eigen kogelgewricht vereist verbinding met de fusee. In dit ontwerp, de bovenste en onderste kogelgewrichts vormen een denkbeeldige lijn die de stuuras wordt genoemd, en de hoek van deze as ten opzichte van de verticaal is de helling van de kingpin. Het bovenste kogelgewricht is meestal kleiner dan het onderste omdat het het gewicht van het voertuig niet ondersteunt; zijn rol is puur kinematisch, waarbij de juiste camber- en casterhoeken behouden blijven tijdens de ophangingscycli. Het onderste kogelgewricht is het dragende onderdeel en wordt doorgaans in de onderste bedieningsarm gedrukt of daaraan vastgeschroefd. Bij voertuigen zoals de Ford F-150 is het bovenste kogelgewricht geïntegreerd in een bovenste draagarmsamenstel dat als een complete eenheid moet worden vervangen, terwijl het onderste kogelgewricht eruit kan worden gedrukt en afzonderlijk kan worden vervangen. Volgens de servicespecificaties van Ford bedraagt de maximaal toegestane axiale speling in een F-150 onderste kogelgewricht 0,8 millimeter (0,031 inch) , gemeten met een meetklok terwijl de vering belast is. Systemen met dubbele draagarmen zijn gebruikelijk bij vrachtwagens, SUV's en prestatievoertuigen omdat ze een fijnere afstemming van de camberversterking en het rolcentrum mogelijk maken, maar ze gaan ten koste van meer bewegende delen - en dus meer kogelgewrichts —te inspecteren en vervangen gedurende de levensduur van het voertuig.

Kogelgewrichten in MacPherson-veerpootophangingssystemen

Auto's met een voorwielophanging met MacPherson-veerpoten hebben in totaal slechts twee kogelgewrichten - één onderste kogelgewricht aan elke kant - omdat het veerpootlichaam zelf de bovenste draagarm en het bovenste kogelgewricht vervangt, en de onderste draagarm doorgaans een enkele L-vormige of A-vormige arm is met een enkel kogelgewricht aan het uiteinde. Het MacPherson-veerpootontwerp, in 1949 gepatenteerd door Earle S. MacPherson, combineert de schokdemper, de schroefveer en het bovenste stuurscharnier in één geheel dat aan de bovenkant aan de carrosserie van het voertuig en aan de onderkant aan de fusee wordt vastgeschroefd. De onderste bedieningsarm zorgt voor de laterale en longitudinale locatie van het wiel, en de enkele lager kogelgewricht dient als stuurscharnier en het onderste bevestigingspunt voor de knokkel. Omdat de veerpoot het gewicht van het voertuig draagt, is het onderste kogelgewricht in een MacPherson-systeem doorgaans niet dragend in verticale zin, maar moet het bestand zijn tegen krachtige draai- en trekkrachten tijdens accelereren, remmen en bochten nemen. Wanneer dit kogelgewricht verslijt, zijn de symptomen onder meer een bonkend geluid bij het rijden over hobbels, losheid in het stuur en ongelijkmatige slijtage van de voorband, met name veren of cupping aan de binnenrand. De eenvoud van het MacPherson-veerpotensysteem: met slechts twee kogelgewrichts behouden – is een van de redenen waarom dit het dominante ontwerp van de voorwielophanging is geworden voor personenauto’s op de massamarkt.

Tekenen dat een kogelgewricht vervangen moet worden

Versleten kogelgewrichten veroorzaken duidelijke symptomen, waaronder kloppende of kloppende geluiden over hobbels, ongelijkmatige of geschulpte bandenslijtage, een zwervend stuurgevoel en zichtbare speling wanneer het stuur met de hand wordt geschommeld terwijl het voertuig van de grond is getild. De volgende checklist behandelt de meest voorkomende indicatoren van een tekortkoming kogelgewricht :

• Kloppend geluid vanaf de voorkant: Een los kogelgewricht produceert een metaalachtig kloppend geluid wanneer het voertuig over kuilen, verkeersdrempels of grind rijdt. Het geluid is het meest merkbaar bij lage snelheden en komt uit een hoek van het voertuig.
• Overmatige trillingen door het stuur: Naarmate de kogelgewrichthouder verslijt, verandert de geometrie van de ophanging en kan het wiel gaan slingeren, vooral bij snelheden op de snelweg.
• Ongelijkmatige slijtage van de voorbanden: Een versleten kogelgewricht zorgt ervoor dat de camber- en teenhoeken dynamisch kunnen variëren, waardoor het loopvlak van de band in een geschulpt of komvormig patroon wordt geschuurd. De slijtage concentreert zich vaak op de binnen- of buitenschouder van de band.
• Stuur dwalen: Het voertuig kan naar één kant trekken of afdrijven, waardoor constante stuurcorrecties nodig zijn om een rechte lijn te behouden.
• Zichtbare speling tijdens inspectie: Als het voertuig omhoog staat en de ophanging wordt ondersteund, kan een koevoet die onder de band is geplaatst, loszittende banden aan het licht brengen. Op een dragend kogelgewricht moet de meetklok een radiale beweging vertonen die lager is dan de specificaties van de fabrikant.

Veelgestelde vragen over kogelgewrichten

Hebben auto's kogelgewrichten in de achterwielophanging?

Veel moderne voertuigen met onafhankelijke achterwielophanging hebben kogelgewrichten of soortgelijke sferische lagers aan de achterste draagarmen en teenverbindingen. Het exacte aantal hangt af van het ontwerp: een onafhankelijke multi-link achterwielophanging kan er tussen de twee en zes hebben kogelgewrichts aan de achterkant. Voertuigen met een massieve achteras hebben doorgaans geen achterste kogelgewrichten, aangezien het assenstelsel de wielen door bladveren of draagarmen met bussen positioneert.

Hoeveel kogelgewrichten heeft een 4WD-truck?

Een pick-up met vierwielaandrijving en een voorwielophanging met dubbele wishbones heeft vier voorwielen kogelgewrichts . Als de vrachtwagen een massieve achteras heeft, zijn er geen kogelgewrichten achter. Het totaal is dus vier. Als de truck een onafhankelijke achtervering heeft, kunnen er extra kogelgewrichten achteraan aanwezig zijn.

Kan ik slechts één kogelgewricht vervangen?

Ja, een enkele kogelgewricht kunnen afzonderlijk worden vervangen als de andere componenten op dezelfde as nog steeds binnen hun servicelimieten vallen. Omdat het werk om toegang te krijgen tot het kogelgewricht echter vaak het verwijderen of gedeeltelijk demonteren van andere ophangingscomponenten met zich meebrengt, raden veel monteurs en servicehandleidingen aan om kogelgewrichten in assenparen te vervangen om een ​​evenwichtige handling te garanderen en om een ​​tweede arbeidskosten te vermijden wanneer de andere kant kort daarna verslijt.

Begrip hoeveel ball joints are on a car helpt het ophangingssysteem te verhelderen en stelt voertuigeigenaren in staat de tekenen van slijtage te herkennen voordat er een storing optreedt. Het exacte aantal hangt af van het ontwerp van de ophanging, maar de meeste auto's die tegenwoordig op de weg rijden, hebben twee of vier kogelgewrichten vooraan, terwijl extra kogelgewrichten aan de achterkant mogelijk zijn bij voertuigen met onafhankelijke achterwielophanging. Regelmatige inspectie van deze componenten, vooral tijdens het draaien van de banden en het remmen, zorgt ervoor dat de ophanging gedurende de hele levensduur van het voertuig veilig en voorspelbaar rijgedrag blijft bieden.