Quanto durano i giunti a U? Durata della vita, segni e sostituzione

Giunti a U in genere durano tra 75.000 e 100.000 miglia in condizioni di guida normali , ma questo intervallo varia notevolmente a seconda del tipo di veicolo, delle abitudini di guida, della lubrificazione e dell'ambiente operativo. Sui veicoli passeggeri ben mantenuti guidati principalmente su strade asfaltate, un giunto a U può durare tutta la vita del veicolo. Sui camion, sui veicoli fuoristrada o su quelli utilizzati per il traino, i giunti a U potrebbero dover essere sostituiti già dopo 40.000-60.000 miglia. Comprendere cosa riduce la vita del giunto a U e riconoscere i primi segnali di guasto può impedire che un piccolo intervento di manutenzione si trasformi in un pericoloso guasto lungo la strada.

Cos'è un giunto a U e cosa fa?

Un giunto universale (giunto a U) è un accoppiamento meccanico che collega i segmenti di un albero motore e consente all'albero di trasmettere la potenza di rotazione ad angoli variabili. Nei veicoli a trazione posteriore e a quattro ruote motrici, i giunti a U sono componenti critici che collegano l'albero di uscita della trasmissione all'asse posteriore o, nei sistemi 4WD, sia all'asse anteriore che a quello posteriore.

Il giunto è costituito da un pezzo centrale a forma di croce (il "ragno" o "perno") con quattro cappucci dei cuscinetti riempiti con cuscinetti ad aghi, tutti tenuti insieme da anelli elastici o cinghie di cuscinetti. Quando l'albero motore ruota a velocità, questi cuscinetti ad aghi assorbono il carico angolare. Nel corso del tempo, il calore, l'attrito e la contaminazione consumano i cuscinetti, causando infine il cedimento del giunto.

Durata della vita del giunto a U in base al tipo di veicolo e all'utilizzo

Non esiste un’unica durata di vita valida per tutti i giunti a U. La tabella seguente fornisce aspettative di chilometraggio realistiche in base al tipo di veicolo e al modello di utilizzo:

Queste sono stime basate su programmi di manutenzione tipici. I giunti a U ingrassabili sottoposti a regolare manutenzione possono spesso superare questi intervalli, mentre i giunti a U sigillati (non ingrassabili) lasciati in ambienti difficili potrebbero guastarsi ben al di sotto di essi.

Fattori che accorciano la vita dei giunti a U

Diverse variabili hanno un impatto diretto e misurabile sulla durata di un giunto a U. Affrontare questi problemi in modo proattivo è il modo più affidabile per prolungare la durata di servizio.

Mancanza di lubrificazione

Questa è la causa principale del cedimento prematuro del giunto a U. I giunti a U ingrassabili richiedono lubrificazione con grasso per telaio NLGI grado 2 ad ogni cambio d'olio o ogni 5.000-7.500 miglia. Senza grasso adeguato, i cuscinetti ad aghi funzionano a secco, generano calore in eccesso e si usurano rapidamente. Un giunto a U privo di grasso può guastarsi in appena 10.000-15.000 miglia , anche su un veicolo nuovo. I giunti a U sigillati non possono essere ingrassati e fanno affidamento interamente sul lubrificante di fabbrica, che si degrada nel tempo, soprattutto quando acqua e contaminanti entrano attraverso una cuffia rotta o una guarnizione usurata.

Angolo operativo

I giunti a U sono progettati per funzionare in modo efficiente ad angoli di Da 1 a 3 gradi in condizioni normali, con un angolo operativo continuo massimo di circa 15–18 gradi a seconda del progetto. I camion sollevati con angoli dell'albero di trasmissione ripidi o i veicoli con angoli del pignone impostati in modo errato sottopongono il giunto a U a una sollecitazione costante all'estremo della sua gamma. Ogni ulteriore grado di angolo operativo oltre le specifiche di progetto riduce proporzionalmente la durata del cuscinetto.

Carichi di traino e coppia elevata

Ogni volta che un veicolo accelera fortemente da fermo, soprattutto sotto carico, l'albero motore trasmette un picco di coppia attraverso i giunti a U. Il traino regolare, le accelerazioni frequenti e violente o il traino di carichi pesanti aumentano notevolmente lo stress cumulativo sui cappelli dei cuscinetti e sui cuscinetti ad aghi. Un camion che traina regolarmente 10.000 libbre usurerà i suoi giunti a U molto più velocemente rispetto allo stesso camion guidato a vuoto.

Contaminazione da fango, acqua e sale

La guida fuoristrada, l'esposizione al sale stradale nei climi invernali e gli attraversamenti d'acqua spingono contaminanti abrasivi nei cappucci dei cuscinetti dei giunti a U attraverso le guarnizioni usurate. Questa contaminazione si mescola con il grasso, crea un composto abrasivo all'interno del cuscinetto e accelera l'usura. I veicoli guidati negli stati settentrionali degli Stati Uniti o in Canada, dove la cosparsione di sale sulle strade è pesante, spesso mostrano un'usura dei giunti cardanici con un anticipo del 30-40% rispetto a veicoli identici in climi secchi.

Squilibrio o vibrazione dell'albero di trasmissione

Un albero motore sbilanciato, causato da un contrappeso mancante, da un albero piegato o da una fasatura errata dei giunti a U, crea carichi di vibrazione ciclici che martellano le coppe dei cuscinetti migliaia di volte al minuto. Ciò accelera l’usura in modo sproporzionato rispetto al solo chilometraggio.

Segnali di avvertimento che i tuoi giunti a U stanno cedendo

Il guasto del giunto a U raramente avviene senza preavviso. Riconoscere tempestivamente i sintomi consente di sostituire il giunto prima che si guasti completamente, il che può causare la caduta dell'albero di trasmissione dal veicolo durante lo spostamento, un evento pericoloso e potenzialmente catastrofico.

• Rumore metallico o sbattente durante il cambio: Un forte rumore metallico quando si passa da Park a Drive o quando si accelera da un arresto è uno dei primi e più affidabili indicatori di guasto del giunto cardanico. Il giunto usurato ha sviluppato del gioco (chiamato "slop") nelle coppe dei cuscinetti.
• Vibrazioni a velocità autostradale: Un giunto a U usurato può causare una notevole vibrazione percepita attraverso il pavimento, il sedile o il volante, che in genere appare o peggiora a velocità superiori a 45-55 mph. Questo è diverso dalle vibrazioni legate agli pneumatici, che di solito si avvertono solo sul volante.
• Cigolio durante il movimento a bassa velocità: Un cigolio o un cinguettio acuto che si verifica a basse velocità, spesso udibile a velocità di parcheggio o quando si striscia nel traffico, può indicare cuscinetti ad aghi asciutti che necessitano di grasso o già usurati oltre l'aiuto della lubrificazione.
• Rumore metallico raschiante: Un rumore stridente o metallico durante l'accelerazione o la decelerazione suggerisce che i cuscinetti ad aghi si sono deteriorati e il perno scorre metallo su metallo all'interno del cappuccio del cuscinetto.
• Perdita di fluido della trasmissione nella parte posteriore della trasmissione: Un giunto a U posteriore gravemente usurato può spostare l'albero di trasmissione abbastanza da danneggiare la guarnizione della trasmissione posteriore, causando perdite di fluido. Se si nota una perdita di fluido sull'albero di coda della trasmissione, ispezionare immediatamente il giunto a U.
• Ruggine o usura visibili sui cappelli dei cuscinetti: Durante un'ispezione visiva, i cappelli dei cuscinetti del giunto a U che mostrano macchie di ruggine, infiltrazioni di umidità dalle guarnizioni o qualsiasi movimento visibile (gioco) quando l'albero di trasmissione viene ruotato manualmente hanno superato la loro durata utile.

Come controllare l'usura dei giunti a U

Un'ispezione di base del giunto a U richiede meno di cinque minuti e non richiede strumenti oltre all'attrezzatura di sollevamento sicura del veicolo. Controllare i giunti a U ogni volta che ci si trova sotto il veicolo o almeno una volta all'anno.

1. Sollevare e sostenere il veicolo in sicurezza sui cavalletti in modo che l'albero motore sia accessibile. Non lavorare mai sotto un veicolo sostenuto solo da un martinetto.
2. Afferrare l'albero di trasmissione avvicinarsi a ciascun giunto a U con entrambe le mani e tentare di ruotarlo in direzioni opposte (gioco rotazionale) e spingerlo/tirare assialmente (gioco finale).
3. Qualsiasi movimento rilevabile sul giunto a U stesso, distinto dal normale movimento dell'albero di trasmissione, indica cuscinetti usurati. Non dovrebbe esserci alcun gioco rotazionale su un giunto a U sano.
4. Ispezionare le guarnizioni dei cappelli dei cuscinetti visivamente. Strisce di ruggine, guarnizioni in gomma incrinate o contaminazione visibile di grasso attorno ai cappelli dei cuscinetti indicano tutti usura o guasto delle guarnizioni.
5. Controllare gli ingrassatori (Raccordi Zerk) su giunti cardanici ingrassabili. Un raccordo che accetta grasso normalmente indica che il cuscinetto non è ancora grippato; un raccordo che spinge immediatamente fuori il grasso sotto pressione suggerisce che il cuscinetto è sporco o è già guasto.

Giunti a U ingrassabili e sigillati: quale dura più a lungo?

Per camion, veicoli da traino e qualsiasi veicolo utilizzato fuoristrada, i giunti a U ingrassabili sono la scelta superiore a lungo termine perché la loro lubrificazione può essere rinnovata quando le condizioni lo richiedono. I giunti sigillati sono adeguati per applicazioni di autovetture a bassa sollecitazione in cui è improbabile che il grasso di fabbrica si degradi prima che il veicolo venga venduto o che il giunto raggiunga la fine della vita utile.

Costo di sostituzione del giunto a U e cosa aspettarsi

La sostituzione di un giunto a U è una riparazione relativamente conveniente rispetto al danno che un giunto guasto può causare. Il costo varia in base al veicolo e alla sostituzione di uno o entrambi i giunti dell'albero di trasmissione.

• Costo delle parti: Un giunto cardanico di qualità di marchi come Spicer (Dana), Moog o SKF in genere costa $ 15– $ 60 per canna . I giunti a U per carichi pesanti o con specifiche OEM per camion possono costare $ 50– $ 120.
• Costo della manodopera: La maggior parte dei negozi fa pagare $ 100– $ 250 di manodopera per la sostituzione del giunto cardanico dell'albero di trasmissione, a seconda dell'accessibilità e della necessità di bilanciare l'albero di trasmissione dopo il lavoro.
• Costo tipico totale: Aspettatevi di pagare $ 150– $ 400 in totale in un negozio per la sostituzione del giunto cardanico di un singolo albero di trasmissione su un autocarro leggero o un SUV.
• Sostituire entrambi i giunti contemporaneamente: Se un giunto a U su un albero di trasmissione è usurato, l'altro è generalmente vicino dietro. La maggior parte dei meccanici consiglia di sostituire i giunti a U anteriori e posteriori sullo stesso albero di trasmissione durante la stessa visita di servizio, poiché il costo di manodopera incrementale è minimo.
• Sostituzione fai da te: Per i proprietari con inclinazioni meccaniche, la sostituzione del giunto a U è un lavoro fai-da-te fattibile che richiede una pressa o una morsa da banco e prese. Il costo dei soli componenti per una riparazione fai-da-te è compreso tra $ 15 e $ 60, risparmiando l'intero costo della manodopera.

Come far durare i giunti a U il più a lungo possibile

Il prolungamento della vita del giunto cardanico si riduce alla manutenzione costante, alla corretta configurazione del veicolo e all'evitare stress inutili sulla trasmissione.

• Ingrassare i giunti a U ingrassabili ad ogni cambio d'olio o ogni 5.000 miglia, a seconda di quale evento si verifica per primo. Utilizzare grasso per telai di grado NLGI 2 con una pistola per ingrassaggio manuale e pompare fino a quando il grasso fresco inizia a fuoriuscire dalle guarnizioni.
• Angolo corretto del pignone dopo un sollevamento: Se il camion è stato sollevato, chiedere a uno specialista della trasmissione di verificare e correggere l'angolo del pignone per ridurre al minimo l'angolo operativo del giunto cardanico. Anche una correzione di 2–3 gradi può raddoppiare la durata utile del giunto cardanico su un carrello sollevato.
• Evita lanci aggressivi e accelerazioni con carico d'urto durante il traino. L'applicazione fluida e progressiva dell'acceleratore sotto carico riduce i picchi di coppia attraverso la trasmissione.
• Sciacquare il telaio dopo la guida fuoristrada o l'esposizione al sale stradale invernale per eliminare la contaminazione dalle guarnizioni dei giunti a U prima che si insinui all'interno.
• Ispezionare annualmente come parte della manutenzione ordinaria. Catturare un giunto a U che ha sviluppato il gioco costa $ 20– $ 60 in parti; lasciarlo fallire completamente può danneggiare la forcella dell'albero di trasmissione, l'albero di coda della trasmissione o il pianale, aggiungendo centinaia di dollari al conto della riparazione.