Podstawowe informacje

Koła jezdne samochodów od początku rozwoju motoryzacji osadzone były na osiach przy pomocy piast. Najpierw wzorowano się na powozach konnych, które posiadały piasty na łożyskach ślizgowych, jednak już wkrótce okazało się, że przy większych prędkościach jazdy nie wykazują one oczekiwanej trwałości i stawiają zbyt duże opory toczenia. Już pod koniec XIX wieku zastosowano piasty z łożyskami tocznymi, a przemysł tych łożyska rozwijał się bardzo dynamicznie. W 1899 roku powstała w USA fabryka Henry’ego Timkena - znany dziś koncern produkcji łożysk tocznych o światowym zasięgu, mający fabrykę również w Polsce, w Sosnowcu.

Najstarszym rozwiązaniem łożyskowania piasty koła nienapędzanego jest zastosowanie dwóch łożysk tocznych stożkowych. Łożyska stożkowe mają dwa oddzielne pierścienie: wewnętrzny i zewnętrzny. Pierścienie wewnętrzne mają wewnętrzną bieżnię, wałeczki i koszyczek. Pierścienie zewnętrzne osadzone są w gniazdach piasty z pasowaniem ciasnym i są wykonane z hartowanej stali, zapewniającej uzyskanie gładkiej powierzchni, po której toczą się wałeczki. Łożyska takie przenoszą obciążenia promieniowe i osiowe. Z uwagi na to, że obciążenia osiowe mogą być przenoszone tylko w jednym kierunku, łożyska montowane są w piaście parami i ustawione względem siebie przeciwstawnie. Zazwyczaj łożysko wewnętrzne ma większą średnicę. Niewątpliwą zaletą takiego rozwiązania jest możliwość wymiany uszkodzonego łożyska przy minimalnym nakładzie kosztów, choć okupiona niestety znaczną pracochłonnością takiej operacji. Wynika ona między innymi z tego, że łożyska stożkowe wymagają dużej dokładności podczas wykonywania czynności montażowych. Bardzo istotnym warunkiem jest ustalenie i regulacja luzu osiowego pary łożysk. Wielkość tego luzu, względnie nacisku wstępnego zależy od warunków pracy. Czynnikiem warunkującym wartość tego parametru jest temperatura pracujących łożysk pod obciążeniem. Jeżeli w czasie pracy – w wyniku różnej rozszerzalności cieplnej wału, oprawy i łożyska – przewidziane będzie zmniejszenie luzu, początkowy luz powinien mieć taką wartość, aby wykluczyć moźliwość zatarcia łożyska. Luz reguluje się poprzez właściwe dokręcenie centralnej nakrętki czopa piasty koła, a jego właściwą wartość osiąga się za pomocą klucza dynamometrycznego. Wielkość momentu dokręcającego zależna jest od wielkości łożyska i zawiera się z reguły w granicach 30-50 Nm dla piast kół samochodów osobowych. Następnie należy odkręcić nakrętkę o około 30 stopni, tj. 1/12 obrotu, co zapewni nam żądaną wielkość luzu osiowego. W pierwszym rzędzie należy jednak kierować się instrukcją serwisową naprawianego pojazdu. Należy dodać, że łożyskowanie piast kół napędzanych również może być realizowane przy pomocy dwóch łożysk stożkowych, na podobnych zasadach jak opisane powyżej, przy czym bieżnie zewnętrzne tych łożysk osadzone są w oprawie przytwierdzonej do elementów zawieszenia, a bieżnie wewnętrzne na czopie półosi zakończonej kołnierzem mocowania koła jezdnego.