Lagre har eksisteret, siden de gamle egyptere byggede pyramiderne. Konceptet bag et hjulleje er enkelt: Ting ruller bedre end de glider. Når ting glider, bremser friktionen mellem dem dem dem. Hvis to overflader kan rulle over hinanden, reduceres friktionen betydeligt. De gamle egyptere placerede runde træstammer under tunge sten, så de kunne rulle dem til byggepladsen og dermed reducere den friktion, der opstår, når stenene trækkes hen over jorden.
Selv om lejerne reducerer friktionen meget, bliver hjullejerne i biler stadig udsat for en masse misbrug. Ikke alene skal de bære vægten af dit køretøj, mens du kører over huller, forskellige vejtyper og lejlighedsvis en kantsten, de skal også modstå sidekræfterne fra de sving, du tager, og de skal gøre alt dette samtidig med, at dine hjul kan dreje med minimal friktion ved tusindvis af omdrejninger i minuttet. De skal også være selvforsynende og tæt forseglet for at forhindre støv og vandforurening. Moderne hjullejer er holdbare nok til at kunne klare alt dette. Se det er imponerende!
De fleste køretøjer, der sælges i dag, er udstyret med hjullejer, der er forseglet inde i en navmontering og ikke kræver nogen vedligeholdelse. Forseglede lejer findes på de fleste nyere biler og på forhjulene på lastbiler og SUV’er med uafhængig forhjulsophæng. Forseglede hjullejer er konstrueret til en levetid på mere end 100.000 miles, og mange kan holde til dobbelt så lang tid. Alligevel kan den gennemsnitlige levetid af lejerne svinge fra 80.000 til 120.000 miles afhængigt af, hvordan køretøjet køres, og hvad lejerne udsættes for.
Et typisk nav indeholder et indre og et ydre hjulleje. Lejerne er enten rullelejer eller kuglelejer. Koniske rullelejer er det bedste alternativ, da de mere effektivt understøtter både horisontale og laterale belastninger og kan tåle ekstreme stød, f.eks. ved at ramme huller. Koniske lejer har lejeflader, der er placeret i en vinkel. Koniske rullelejer er normalt monteret parvis med vinklen i modsatte retninger, så de kan håndtere tryk i begge retninger. Stålrullelejer er små tromler, der bærer belastningen. Keglen eller vinklen understøtter horisontal og lateral belastning.
Hjulelejer er fremstillet af stål af høj kvalitet og med høj specifikation. De indre og ydre løbebaner, ringe med en rille, hvor kuglerne eller rullerne hviler, og de rullende elementer, ruller eller kugler, er alle varmebehandlet. Den hærdede overflade bidrager betydeligt til lejets slidstyrke.
Et gennemsnitligt køretøj vejer omkring 4.000 lbs. Det er en stor vægt, som skal bæres over tusindvis af kilometer. For at kunne fungere efter hensigten skal hjullejerne være i næsten perfekt stand, have tilstrækkelig smøring og være forseglet for at holde smøremidlet inde og forurening ude. Selv om hjullejerne er konstrueret til at holde i lang tid, tager konstant belastning og drejning hårdt på lejerne, fedtet og pakningerne. For tidlig svigt af hjullejer skyldes skader som følge af stød, forurening, tab af fedt eller en kombination af disse.
Når en pakning på et hjulleje begynder at lække, har lejet påbegyndt svigtprocessen. En beskadiget fedtpakning gør det muligt for fedt at løbe ud af lejerne, og snavs og vand kan derefter trænge ind i lejerens hulrum. Vand er det værste for lejerne, da det forårsager rust og forurener fedtet. Da der hviler så meget vægt på hjullejerne under kørsel og i sving, vil selv den mindste skade på løbebane og lejer skabe støj.
Hvis pakningerne på en forseglet lejesamling svigter, kan pakningerne ikke udskiftes separat. Hele navsamlingen skal udskiftes. Hjullejer, der ikke er fabriksforseglede, hvilket er sjældent i dag, kræver periodisk vedligeholdelse. De skal rengøres, inspiceres, pakkes om med nyt fedt og have nye tætninger monteret ca. hver 30.000 miles eller i henhold til producentens anbefalinger.
Det første symptom på et problem med et hjulleje er støj, der kommer fra nærheden af hjulene. Det starter normalt med en knap hørbar knurren, susen, brummen eller en slags cyklisk støj. Støjen vil generelt tage til i styrke, efterhånden som køretøjet køres. Et andet symptom er vandrende styring som følge af for stort spil i hjullejerne.
Hjullejerstøjen ændrer sig ikke ved acceleration eller deceleration, men kan ændre sig ved drejning. Den kan blive højere eller endda forsvinde ved visse hastigheder. Det er vigtigt ikke at forveksle en hjullejerstøj med dækstøj eller med den støj, som et dårligt CV-led (constant velocity joint) laver. Defekte CV-led giver normalt en klikkende lyd, når man drejer.
Diagnosticering af en hjullejerstøj er ikke altid let. Det kan også være svært at afgøre, hvilket af bilens hjullagre der laver støjen, selv for en erfaren tekniker. Derfor anbefaler mange mekanikere ofte at udskifte flere hjullejer på samme tid, da de måske ikke er sikre på, hvilket af dem der er gået i stykker.
En almindelig måde at inspicere hjullejerne på er at løfte hjulene fra jorden og dreje hvert hjul i hånden, mens man lytter og føler efter grovheder eller spil i navet. På køretøjer med forseglede hjullejer bør der næsten ikke være noget spil (højst mindre end 0,004 tommer) eller intet spil, og der må absolut ikke være nogen ruhed eller støj. Inspektion for spil kan udføres ved at holde dækket i positionerne kl. 12 og kl. 6 og vugge dækket frem og tilbage. Hvis der er noget mærkbart spil, er hjullejerne løse og skal udskiftes eller serviceres.
Det kan også påvirke bilens antiblokeringssystem (ABS), hvis hjullejerne er defekte. Overdrevent spil, slid eller løshed i navet vil ofte få sensorringen til at vakle, når den roterer. Hjulhastighedssensorer er meget følsomme over for ændringer i luftspalten mellem spidsen af sensoren og sensorringen. Derfor kan et slidt hjulleje forårsage et uregelmæssigt signal, som vil udløse en fejlkode for hjulhastighedssensoren og resultere i, at ABS advarselslampen tændes.
Et defekt hjulleje kan have alvorlige konsekvenser, især hvis det sker under kørsel ved motorvejshastigheder, og køretøjet mister et hjul. Derfor bør du få en ASE-certificeret tekniker til at inspicere dine hjullejer mindst en gang om året og prøvekøre din bil for at lytte efter eventuelle generende lyde.