Lager har funnits sedan de gamla egyptierna byggde pyramiderna. Konceptet bakom ett hjullager är enkelt: Saker rullar bättre än de glider. När saker glider saktar friktionen mellan dem ner dem. Om två ytor kan rulla över varandra minskar friktionen avsevärt. De gamla egyptierna placerade runda stockar under tunga stenar så att de kunde rulla dem till byggarbetsplatsen och på så sätt minska den friktion som orsakades av att släpa stenarna över marken.
Trots att lagren minskar friktionen avsevärt tar hjullagren i bilar ändå emot en hel del misshandel. De måste inte bara stödja fordonets vikt när du färdas över gropar, olika typer av vägar och enstaka trottoarkanter, utan de måste också stå emot sidokrafterna från de kurvor du tar och måste göra allt detta samtidigt som de låter hjulen snurra med minimal friktion vid tusentals varv per minut. De måste också vara självförsörjande och förslutas tätt för att förhindra damm och vattenkontaminering. Moderna hjullager är tillräckligt hållbara för att klara allt detta. Det är imponerande!
De flesta fordon som säljs idag är utrustade med hjullager som är förseglade inuti en navenhet och som inte kräver något underhåll. Förseglade lager finns på de flesta nyare bilar och på framhjulen på lastbilar och SUV:er med oberoende framhjulsupphängning. Förseglade hjullager är konstruerade för en livslängd på mer än 100 000 mil, och många klarar dubbelt så lång livslängd. Trots detta kan den genomsnittliga livslängden för lagren variera mellan 80 000 och 120 000 mil beroende på hur fordonet körs och vad lagren utsätts för.
Ett typiskt nav innehåller ett inre och ett yttre hjullager. Lagren är antingen rull- eller kullager. Koniska rullager är det bästa alternativet eftersom de mer effektivt klarar av både horisontella och laterala belastningar och klarar extrema stötar, t.ex. när man slår i gropar. Koniska lager har lagerytor som ligger i en vinkel. Koniska rullager monteras vanligtvis i par med vinkeln i motsatt riktning så att de kan hantera dragkraft i båda riktningarna. Stålrullager är små trummor som bär upp belastningen. Den koniska delen eller vinkeln stöder horisontell och lateral belastning.
Hjullager tillverkas av högkvalitativt och högspecificerat stål. De inre och yttre löparna, ringarna med ett spår där kulorna eller rullarna vilar, och rullelementen, rullar eller kulor, är alla värmebehandlade. Den härdade ytan bidrar avsevärt till lagrets slitstyrka.
Ett genomsnittligt fordon väger cirka 4 000 lbs. Det är en stor vikt som måste stödjas under tusentals mil. För att fungera som det krävs måste hjullager vara i nästan perfekt skick, ha tillräcklig smörjning och vara förseglade för att hålla smörjmedel inne och föroreningar ute. Även om hjullager är konstruerade för att hålla länge tar konstant belastning och vridning hårt på lagren, fettet och tätningarna. Fel på hjullager i förtid beror på skador på grund av stötar, föroreningar, förlust av fett eller en kombination av dessa.
När en tätning på ett hjullager börjar läcka har lagret påbörjat felprocessen. En skadad fetttätning gör att fett kan läcka ut ur lagren, och smuts och vatten kan då tränga in i lagerhålan. Vatten är det värsta för lager eftersom det orsakar rost och förorenar fettet. Eftersom så mycket vikt vilar på hjullagren under körning och kurvtagning, kommer även den minsta skada på löpbanan och lagret att skapa buller.
Om tätningarna på en förseglad lagerenhet går sönder kan tätningarna inte bytas ut separat. Hela navenheten måste bytas ut. Hjullager som inte är fabriksförseglade, vilket är sällsynt idag, kräver periodiskt underhåll. De bör rengöras, inspekteras, packas om med nytt fett och få nya tätningar installerade ungefär var 30 000:e mil eller enligt tillverkarens rekommendationer.
Det första symtomet på ett problem med ett hjullager är buller som kommer från hjulens närhet. Det börjar vanligtvis med ett knappt hörbart morrande, surrande, brummande eller något slags cykliskt ljud. Bullret ökar i allmänhet i styrka när fordonet körs. Ett annat symtom är styrning som vandrar till följd av överdrivet hjullagerspel.
Hjullagerljudet förändras inte när man accelererar eller bromsar, men kan förändras när man svänger. Det kan bli högre eller till och med försvinna vid vissa hastigheter. Det är viktigt att inte förväxla ett hjullagerljud med däckljud eller med det ljud som en dålig CV-led (Constant Velocity Joint) gör. Defekta CV-ledar ger vanligtvis ifrån sig ett klickande ljud när man svänger.
Diagnostisera ett hjullagerljud är inte alltid lätt. Att avgöra vilket av fordonets hjullager som orsakar ljudet kan också vara svårt, även för en erfaren tekniker. Därför rekommenderar många mekaniker ofta att byta ut flera hjullager samtidigt eftersom de kanske inte är säkra på vilket hjullager som har gått sönder.
Ett vanligt sätt att inspektera hjullager är att lyfta hjulen från marken och rotera varje hjul för hand samtidigt som man lyssnar och känner efter om det finns någon ojämnhet eller spel i navet. På fordon med förseglade hjullager ska det nästan inte finnas något spel (högst 0,004 tum) eller inget spel och absolut ingen ojämnhet eller buller. Inspektion av spel kan göras genom att hålla däcket i positionerna klockan 12 och klockan 6 och gunga det fram och tillbaka. Om det finns något märkbart spel är hjullagren lösa och måste bytas ut eller servas.
Felaktiga hjullager kan också påverka bilens låsningsfria bromssystem (ABS). Överdriven spelning, slitage eller löshet i navet gör ofta att sensorringen vinglar när den roterar. Hjulhastighetssensorer är mycket känsliga för förändringar i luftspalten mellan sensorns spets och sensorringen. Följaktligen kan ett slitet hjullager orsaka en oregelbunden signal som ger en felkod för hjulhastighetssensorn och resulterar i att ABSvarningslampan tänds.
Ett fel på hjullagret kan få allvarliga konsekvenser, särskilt om det inträffar vid körning i motorvägshastigheter och fordonet förlorar ett hjul. Därför bör du låta en ASE-certifierad tekniker inspektera dina hjullager minst en gång om året och provköra fordonet för att lyssna efter eventuella besvärande ljud.