휠 베어링 소음: 증상을 식별하고 교체 시기를 아는 방법

휠 베어링 점진적으로 실패하며, 그들이 생성하는 증상은 예측 가능한 진행을 따릅니다. 초기 고장의 베어링은 대부분의 운전자가 도로 소음이나 타이어 소음으로 무시하는 미묘한 소음을 생성합니다. 베어링의 성능이 계속 저하됨에 따라 소음은 더욱 뚜렷해지고 다른 차량 소음원과 구별되는 특성이 나타납니다. 후기 단계의 고장에서는 베어링이 스티어링 휠이나 시트를 통해 진동을 일으키거나, 제동 시 차량이 당기거나, 심각한 경우 감지 가능한 휠 유격을 허용할 수 있습니다. 이러한 증상과 그 원인을 이해하면 운전자와 기술자는 사소한 문제가 비용이 많이 들거나 위험한 문제가 되기 전에 조기에 베어링 고장을 식별하는 데 도움이 됩니다.

휠 베어링의 역할과 실패 이유

휠 베어링을 사용하면 휠 허브가 마찰을 최소화하면서 스핀들 또는 액슬 샤프트를 중심으로 회전할 수 있습니다. 최신 허브 유닛 설계(내부 및 외부 베어링 링, 롤링 요소, 케이지 및 씰을 단일 구성 요소로 통합하는 밀봉되고 사전 조립된 장치)에서 베어링은 정상적인 조건에서 차량의 작동 수명을 지속하도록 설계되었습니다. 윤활제는 조립 시 밀봉되어 있으므로 정기적인 유지 관리가 필요하지 않습니다. 조기 고장의 원인은 비정상적인 하중입니다. 베어링은 지속적으로 처리하도록 설계되지 않은 힘을 감지합니다.

과부하가 가장 일반적인 원인입니다. 연석, 움푹 들어간 곳, 도로 잔해에 부딪히면 베어링의 동적 하중 정격을 초과할 수 있는 크기로 휠을 통해 베어링으로 ​​충격 하중이 전달되고 롤링 요소나 레이스가 변형되거나 균열이 생길 수 있습니다. 수 마일에 걸쳐 정상적인 도로를 사용하면 결국 베어링 레이스에 표면 아래 피로 균열이 발생합니다. 이는 정상적인 마모 메커니즘입니다. 그러나 비정상적인 충격은 이 과정을 극적으로 가속화합니다.

씰 실패는 두 번째 원인입니다. 허브 유닛 베어링의 씰은 오염 물질이 베어링에 들어가고 윤활유가 빠져나가는 것을 방지합니다. 씰 립의 충격 손상, 씰 시트의 부식 또는 매우 높은 주행 거리에서의 씰 립의 물리적 마모로 인해 씰이 파손되면 물, 모래 및 기타 오염 물질이 베어링에 유입됩니다. 오염은 전동체와 레이스의 마모를 유발하여 소음을 발생시키는 표면 및 표면 아래 손상의 발생을 가속화합니다.

휠 베어링 고장의 주요 증상

윙윙거리거나 갈리는 소음

휠 베어링 고장의 가장 흔하고 초기 증상은 차량 속도에 따라 변하는 지속적인 윙윙거리거나 갈리는 소음입니다. 일관된 노면에서 특정 속도로 상대적으로 일정한 타이어 소음과 달리 휠 베어링 소음은 꾸준하고 연속적인 경향이 있으며 종종 매끄러운 도로에서도 울퉁불퉁한 길을 운전하는 것처럼 들리는 것으로 묘사되며, 그 피치와 볼륨은 엔진 속도가 아닌 차량 속도에 비례하여 달라집니다. 가속하면 소리가 증가합니다. 감속하면 감소합니다. 클러치를 밟거나 차량이 중립에 있을 때에도 소리는 동일한 주파수로 계속됩니다. 구동계의 작동 여부에 관계없이 베어링이 휠과 함께 회전하기 때문입니다.

낮은 속도에서의 윙윙거리는 소리는 베어링 손상이 진행됨에 따라 더 높은 속도에서 갈리는 소리 또는 으르렁거리는 소리로 전환됩니다. 이는 손상된 베어링 표면이 서로 다른 회전 주파수에서 서로 다른 소음 특성을 생성하기 때문입니다. 초기 손상은 손상된 요소가 로드 영역을 통과할 때 더 낮은 주파수의 윙윙거리는 소리를 생성하는 반면, 더 큰 표면 결함과 증가된 거칠기로 인한 고급 손상은 더 거친 갈리는 소리를 생성합니다.

코너링 시 변화하는 소음

휠 베어링 소음에 대한 전통적인 진단 테스트는 차량이 부드럽게 휘어지거나 코너링 시 하중이 가해졌을 때 소리가 변하는지 관찰하는 것입니다. 차량이 코너링할 때 왼쪽과 오른쪽 베어링 사이의 측면 하중 분포가 변경됩니다. 즉, 좌회전할 때 외부 베어링이 내부 베어링보다 더 많은 하중을 받습니다. 왼쪽 베어링이 고장난 경우 우회전(왼쪽 베어링에 부하를 가함)하면 소음이 증가하고, 좌회전(왼쪽 베어링을 부분적으로 제거)하면 소음이 줄어듭니다. 이러한 속도 및 부하 감도는 진단적입니다. 한 코너링 방향에서 증가하고 반대 방향으로 감소하는 소음은 특정 휠 베어링을 강하게 가리킵니다.

이 테스트는 안전한 환경에서 저속으로 수행되어야 합니다. 빈 주차장에서 30~50km/h의 속도로 부드럽게 짜는 것만으로도 효과를 관찰하기에 충분합니다. 조향 입력에 따른 소음 변화는 고장난 베어링에서 흔히 뚜렷이 나타나며 정식 검사를 받기 전에도 문제가 발생한 특정 모서리를 식별할 수 있습니다.

스티어링 휠이나 좌석의 진동

휠 베어링 손상이 진행됨에 따라 베어링 표면의 거칠기로 인해 휠에서 서스펜션을 통해 차량 구조로 전달되는 진동이 발생합니다. 앞바퀴 베어링의 경우 이 진동은 스티어링 칼럼을 통해 전달되고 스티어링 휠에서 느껴집니다. 특히 베어링의 회전 주파수가 스티어링 시스템의 공진 주파수와 일치하는 특정 속도 범위에서 느껴집니다. 뒷바퀴 베어링의 경우 진동은 바닥을 통해 전달되며 일반적으로 스티어링 휠이 아닌 좌석에서 느껴집니다.

휠 베어링의 진동은 속도에 민감한 타이어 밸런스 진동과 종종 혼동됩니다. 차이점: 타이어 밸런스 진동은 일반적으로 특정 속도 범위(일반적으로 80~100km/h)에서 나타나며 고속에서는 눈에 띄지 않게 될 수 있습니다. 베어링 진동은 속도에 따라 점차 증가하며 타이어 밸런스 문제로 발생하지 않는 특유의 윙윙거리는 소리나 갈리는 소리를 동반합니다.

휠 플레이 또는 느슨함

베어링 고장이 진행되면 롤링 요소와 레이스가 마모됨에 따라 베어링의 내부 틈새가 증가합니다. 이렇게 증가된 간격은 바퀴의 물리적 헐거움으로 감지될 수 있습니다. 바퀴를 지면에서 들어올리고 위에서 아래 방향으로 흔들려고 하면(양손을 타이어의 12시와 6시 위치에 두고) 작지만 감지할 수 있는 흔들림은 베어링의 내부 간격이 허용 한계를 초과했음을 나타냅니다. 이 테스트에서는 일반 베어링의 유격이 무시할 정도입니다.

이 테스트는 먼저 휠이 지면에 있는 상태에서 수행되어야 합니다. 휠이 지면에 닿은 상태에서 유격이 느껴지면 베어링이 심각한 결함이 있는 것이므로 교체할 때까지 더 이상 구동해서는 안 됩니다. 바퀴를 지면에서 떨어뜨린 상태에서 동일한 흔들림 테스트를 수행하면 하중 완화로 인해 일반 베어링에서 약간 더 많은 움직임이 나타나지만 과도한 움직임(몇 밀리미터 이상)은 여전히 ​​베어링 마모가 진행되었음을 나타냅니다.

ABS 경고등

최신 허브 유닛 베어링에는 ABS 휠 속도 센서 링(ABS가 휠 속도를 결정하기 위해 읽는 톤 링 또는 인코더 링)이 통합되어 있습니다. 내부 간격으로 인해 톤 링이 센서에 대해 상대적으로 움직일 수 있을 정도로 베어링이 심각하게 고장나는 경우 또는 베어링 내부 손상으로 인해 톤 링이 손상된 경우 ABS 센서는 불규칙하거나 없는 신호를 감지하고 ABS 경고등을 켭니다. 소음이나 진동 증상과 함께 나타나는 ABS 또는 트랙션 컨트롤 경고등은 휠 속도 감지 기능에 영향을 미칠 만큼 베어링 결함이 진행되었음을 나타냅니다. 교체가 시급합니다.

어느 베어링에 결함이 있는지 확인하는 방법

증상으로 인해 휠 베어링이 의심되는 것을 확인한 후 분해하기 전에 어느 모서리가 원인인지 식별하면 진단 시간이 절약됩니다. 위에서 설명한 코너링 하중 테스트는 가장 신뢰할 수 있는 초기 점검입니다. 추가 확인:

승객이 차량에 탑승하는 동안 소리의 방향을 들어보세요. 휠 베어링 소음은 고장난 베어링이 있는 쪽에서 더 큽니다. 일반적으로 왼쪽 후방에서 으르렁거리는 소리는 차량 왼쪽에서 더 큽니다. 방향을 들을 수 있도록 창문을 내리고 조용한 곳에서 천천히 운전하십시오.

적합한 표면에서 도로 테스트가 가능한 경우, 가속 시 소리가 증가하고(부하가 후방으로 이동함) 감속 시 감소하거나 그 반대로 감소하면 전방 베어링이 원인인지 후방 베어링이 원인인지 파악하는 데 도움이 될 수 있습니다. 앞바퀴 베어링은 조향 입력에 더 민감한 경향이 있습니다. 후방 베어링은 가속 및 제동 부하 이동에 더 민감한 경향이 있습니다.

교체시기

진단 증상이 명확해지는 즉시 조기 교체를 통해 심하게 마모된 베어링을 작동할 때 발생하는 계단식 손상을 방지할 수 있습니다. 롤링 요소와 레이스가 마모된 베어링은 베어링 내부에 금속 오염을 발생시켜 마모를 더욱 가속화합니다. 주행 중 베어링이 고장 나면 휠이 걸리거나 멈춰 차량 제어력을 상실할 수 있습니다. 휠 유격이 감지될 정도로 손상된 허브 유닛 베어링은 공공 도로에서 주행해서는 안 됩니다.

적절한 교체 간격은 휠 베어링에서 발생하는 뚜렷한 웅웅거림이나 갈리는 소음이 확인될 때마다, 휠 플레이 테스트에서 비정상적인 움직임이 나타날 때마다 또는 ABS 기능이 베어링 상태에 의해 영향을 받을 때마다입니다. 소음이 저절로 해결될 때까지 기다리는 것은 적절하지 않습니다. 휠 베어링은 자체 복구되지 않으며 손상 진행을 되돌릴 수 없습니다.

자주 묻는 질문

휠 베어링 소음이 왔다 갔다 할 수 있습니까, 아니면 항상 계속됩니까?

휠 베어링 소음은 일반적으로 휠이 영향을 받는 속도로 회전할 때마다 지속적으로 발생하지만 겉으로 보이는 볼륨은 온도에 따라 달라질 수 있습니다. 고장난 베어링은 종종 차가울 때 더 심하게 들리고 예열된 후에는 약간 더 조용해집니다. 그 이유는 그리스가 작동 온도에서 점성이 낮아지고 약간 더 나은 윤활을 제공하기 때문입니다. 이러한 온도에 따른 변화는 때때로 문제가 "사라지는" 문제로 오해되어 운전자가 교체를 연기하게 만듭니다. 근본적인 손상은 워밍업으로 되돌릴 수 없습니다. 베어링의 성능이 계속 저하됩니다. 추울 때 소리가 눈에 띄게 나빠지고 따뜻할 때 더 좋아지는 베어링은 여전히 ​​교체해야 하는 고장난 베어링입니다.

고장난 휠 베어링으로 ​​운전해서 수리점에 가는 것이 안전한가요?

이는 실패 단계에 따라 다릅니다. 조용한 윙윙거리는 소리가 나고 다른 증상이 없는 초기 단계 베어링 고장은 일반적으로 수리 시설에 도달하기 위해 중간 속도로 짧은 거리를 견딜 수 있습니다. 그러나 고속에서의 진동으로 인해 손상 진행이 가속화되므로 고속도로 주행이나 장거리 운전으로 확장되어서는 안 됩니다. 갈리는 소리가 들리거나 휠 플레이가 감지되거나 ABS 조명이 있는 베어링은 고속도로 속도로 주행해서는 안 되며 긴급하게 수리해야 합니다. 심한 연삭, 눈에 띄는 흔들림이 발생하거나 휠이 자유롭게 회전할 수 없는 베어링이 손상된 베어링은 전혀 구동해서는 안 됩니다. 의심스러운 경우에는 차량을 운전하는 것보다 수리 시설로 견인하는 것이 더 안전한 선택입니다. 베어링이 완전히 고장나면 경고 없이 갑자기 바퀴가 잠길 수 있기 때문입니다.

휠 베어링 교체 시간은 얼마나 걸리며, 양쪽을 동시에 교체해야 합니까?

최신 허브 장치 베어링 어셈블리(단일 구성 요소의 베어링, 허브 및 ABS 톤 링을 포함하여 전체 장치를 교체)의 경우 교체 시간은 일반적으로 대부분의 승용차에 간단하게 설치할 수 있는 모서리당 45~90분입니다. 증상이 나타나지 않는 한 반대쪽 코너를 동시에 교체할 ​​필요는 없습니다. 동일한 축의 반대쪽에 있는 휠 베어링은 반드시 동일한 마모 단계에 있을 필요는 없으며 한쪽이 다른 쪽보다 먼저 고장나는 것이 정상입니다. 그러나 하나의 베어링이 고장나고 차량의 주행 거리가 긴 경우 동일한 서비스 중에 반대쪽 베어링의 상태를 점검하여 고장이 거의 발생했는지 판단하는 것이 합리적입니다. 일부 기술자는 주행거리가 많은 차량의 예방 조치로 액슬 쌍을 교체할 것을 권장합니다. 다른 것들은 확인된 고장난 베어링만 교체합니다. 이번 결정은 특정 차량의 이력과 가까운 시일 내에 2차 수리를 위한 인건비를 고려한 전문가적 판단의 문제입니다.