Laakerit ovat olleet olemassa siitä lähtien, kun muinaiset egyptiläiset rakensivat pyramideja. Konsepti pyöränlaakerin takana on yksinkertainen: Asiat rullaavat paremmin kuin liukuvat. Kun asiat liukuvat, niiden välinen kitka hidastaa niitä. Jos kaksi pintaa voi rullata toistensa päällä, kitka vähenee huomattavasti. Muinaiset egyptiläiset asettivat painavien kivien alle pyöreitä tukkeja, jotta he pystyivät rullaamaan ne rakennustyömaalle, mikä vähensi kitkaa, joka aiheutui kivien raahaamisesta maata pitkin.
Vaikka laakerit vähentävät kitkaa huomattavasti, autojen pyöränlaakerit joutuvat silti koville. Sen lisäksi, että niiden on tuettava ajoneuvon painoa, kun ne kulkevat kuoppien, erityyppisten teiden ja satunnaisten reunakivien yli, niiden on myös kestettävä kulmien sivuttaisvoimat, ja niiden on tehtävä kaikki tämä samalla, kun ne mahdollistavat pyörien pyörimisen minimaalisella kitkalla tuhansilla kierroksilla minuutissa. Niiden on myös oltava omavaraisia ja tiiviisti suljettuja pölyn ja veden saastumisen estämiseksi. Nykyaikaiset pyöränlaakerit ovat riittävän kestäviä suoriutuakseen kaikesta tästä. Se on vaikuttavaa!
Useimmissa nykyisin myydyissä ajoneuvoissa on pyöränlaakerit, jotka on tiivistetty napakokoonpanon sisään ja jotka eivät vaadi huoltoa. Tiivistettyjä laakereita on useimmissa uudemmissa henkilöautoissa sekä itsenäisellä etujousituksella varustettujen kuorma-autojen ja maastureiden etupyörissä. Tiivistetyt pyöränlaakerit on suunniteltu yli 100 000 kilometrin käyttöiäksi, ja monet niistä kestävät jopa kaksi kertaa pidempään. Tästä huolimatta laakereiden keskimääräinen käyttöikä voi vaihdella 80 000 ja 120 000 mailin välillä riippuen siitä, miten ajoneuvoa ajetaan ja mille laakerit altistuvat.
Tyypillinen napa sisältää sisemmän ja ulomman pyöränlaakerin. Laakerit ovat joko rulla- tai kuulalaakereita. Kartiorullalaakerit ovat paras vaihtoehto, koska ne kestävät tehokkaammin sekä vaaka- että sivuttaiskuormia ja kestävät äärimmäisiä iskuja, kuten kuoppiin törmäämistä. Kartiomaisissa laakereissa laakeripinnat sijaitsevat vinossa. Kartiorullalaakerit asennetaan yleensä pareittain siten, että kulma on vastakkaisiin suuntiin, joten ne kestävät työntövoimaa molempiin suuntiin. Teräsrullalaakerit ovat pieniä rumpuja, jotka tukevat kuormaa. Kartio tai kulma tukee vaaka- ja sivuttaiskuormitusta.
Rullalaakerit valmistetaan korkealaatuisesta ja korkealuokkaisesta teräksestä. Sisä- ja ulkokehät, renkaat, joissa on ura, jossa kuulat tai rullat lepäävät, ja vierintäelementit, rullat tai kuulat, ovat kaikki lämpökäsiteltyjä. Karkaistu pinta lisää huomattavasti laakerin kulutuskestävyyttä.
Keskimääräinen ajoneuvo painaa noin 4 000 lbs. Se on paljon painoa, joka on tuettava tuhansien kilometrien ajan. Jotta pyöränlaakerit toimisivat vaaditulla tavalla, niiden on oltava lähes täydellisessä kunnossa, niissä on oltava riittävä voitelu ja ne on tiivistettävä, jotta voiteluaine pysyy sisällä ja epäpuhtaudet ulkona. Vaikka pyöränlaakerit on suunniteltu kestämään pitkään, jatkuva kuormitus ja pyöriminen kuluttavat laakereita, rasvaa ja tiivisteitä. Pyöränlaakerin ennenaikainen vikaantuminen johtuu iskusta, likaantumisesta, rasvan häviämisestä tai näiden yhdistelmästä johtuvista vaurioista.
Kun pyöränlaakerin tiiviste alkaa vuotaa, laakerin vikaantumisprosessi on alkanut. Vaurioituneen rasvatiivisteen ansiosta rasva pääsee vuotamaan laakereista, jolloin lika ja vesi voivat päästä laakerin onteloon. Vesi on laakereille pahinta, sillä se aiheuttaa ruostumista ja saastuttaa rasvan. Koska pyörän laakereiden varassa on niin paljon painoa ajon ja kaarreajon aikana, pienikin juoksupyörän ja laakerin vaurioituminen aiheuttaa melua.
Jos tiivistetyn laakerikokoonpanon tiivisteet vioittuvat, tiivisteitä ei voi vaihtaa erikseen. Koko napakokoonpano on vaihdettava. Pyöränlaakerit, jotka eivät ole tehtaalla tiivistettyjä ja jotka ovat nykyään harvinaisia, vaativat säännöllistä huoltoa. Ne on puhdistettava, tarkastettava, pakattava uudelleen uudella rasvalla ja niihin on asennettava uudet tiivisteet noin 30 000 kilometrin välein tai valmistajan suositusten mukaisesti.
Ensimmäinen oire pyöränlaakeriongelmasta on pyörien läheisyydestä tuleva melu. Se alkaa yleensä hädin tuskin kuuluvalla murinalla, surinalla, huminalla tai jonkinlaisella syklisellä äänellä. Melu yleensä voimistuu, kun ajoneuvoa ajetaan. Toinen oire on liiallisesta pyöränlaakeripelistä johtuva ohjauksen heiluminen.
Pyöränlaakerin ääni ei muutu kiihdytettäessä tai hidastettaessa, mutta saattaa muuttua kääntyessä. Se voi muuttua äänekkäämmäksi tai jopa hävitä tietyillä nopeuksilla. On tärkeää, ettei pyöränlaakerin ääntä sekoiteta rengasmeluun tai huonon CV-nivelen (constant velocity) aiheuttamaan ääneen. Vialliset CV-nivelet pitävät yleensä naksahtelevaa ääntä kääntyessään.
Pyöränlaakerin äänen diagnosoiminen ei ole aina helppoa. Sen päättäminen, mikä ajoneuvon pyöränlaakereista aiheuttaa äänen, voi olla myös vaikeaa, jopa kokeneelle teknikolle. Siksi monet mekaanikot suosittelevat usein useiden pyöränlaakereiden vaihtamista samanaikaisesti, koska he eivät välttämättä ole varmoja siitä, mikä niistä on vikaantunut.
Yleinen tapa tarkastaa pyöränlaakerit on nostaa pyörät irti maasta ja pyörittää kutakin pyörää käsin kuunnellen ja tunnustelemalla navan karheutta tai peltiä. Ajoneuvoissa, joissa on tiivistetyt pyöränlaakerit, ei pitäisi olla juuri lainkaan (enintään alle 0,004 tuumaa) tai ei lainkaan peltiä, eikä minkäänlaista karheutta tai ääntä. Pelin tarkastaminen voidaan suorittaa pitämällä renkaasta kiinni kello 12:n ja 6:n asennossa ja keinuttamalla rengasta edestakaisin. Jos liikkeitä on havaittavissa, pyöränlaakerit ovat löysät ja ne on vaihdettava tai huollettava.
Vialliset pyöränlaakerit voivat vaikuttaa myös ajoneuvon lukkiutumattomaan jarrujärjestelmään (ABS). Navan liiallinen pelti, kuluminen tai löysyys aiheuttaa usein sen, että anturirengas heiluu pyöriessään. Pyörän nopeusanturit ovat hyvin herkkiä muutoksille anturin kärjen ja anturirenkaan välisessä ilmavälissä. Näin ollen kulunut pyöränlaakeri voi aiheuttaa epäsäännöllisen signaalin, joka aiheuttaa pyörän nopeusanturin vikakoodin ja ABS-varoitusvalon syttymisen.
Pyöränlaakerin vikaantumisella voi olla vakavia seurauksia, varsinkin jos se tapahtuu ajon aikana maantienopeuksilla ja ajoneuvo menettää pyörän. Siksi sinun tulisi antaa ASE-sertifioidun teknikon tarkastaa pyöränlaakerit vähintään vuosittain ja koeajaa ajoneuvosi kuunnellaksesi mahdollisia häiritseviä ääniä.