Como é o som de uma junta universal ruim? Sinais e correções

Um mau Junta universal mais comumente produz um ruído metálico, de batida ou rangido que aparece durante a aceleração, desaceleração ou ao mudar entre direção e ré. O som normalmente vem de baixo do veículo, próximo ao eixo de transmissão, e muda de intensidade com a velocidade ou carga do veículo. Em muitos casos, uma junta universal com defeito também causa uma vibração sentida no chão ou no assento, que piora à medida que a velocidade aumenta. Se não for tratada, uma junta universal desgastada pode se separar completamente – causando falha catastrófica do eixo de transmissão e perda de controle do veículo.

Este guia cobre todos os sons que uma junta universal ruim faz, explica por que cada ruído ocorre e explica como confirmar se uma junta universal é a fonte - e não um eixo CV, diferencial ou rolamento de roda - antes de gastar tempo ou dinheiro no reparo errado.

O que é uma junta universal e o que ela faz

Uma junta universal (junta em U) é um acoplamento mecânico que conecta dois eixos giratórios em um ângulo, permitindo que o torque seja transmitido mesmo quando os eixos não estão perfeitamente alinhados. Em veículos com tração traseira e tração nas quatro rodas, as juntas universais conectam o eixo de saída da transmissão ao eixo de transmissão e o eixo de transmissão ao diferencial traseiro - permitindo que o eixo de transmissão flexione conforme a suspensão se move para cima e para baixo enquanto ainda transfere a potência do motor para as rodas.

Uma junta em U típica consiste em uma peça central em forma de cruz chamada munhão ou aranha, quatro tampas de rolamento repletas de rolamentos de agulhas e anéis elásticos ou parafusos em U que prendem as tampas aos garfos. A maioria das juntas universais de veículos de passageiros são classificadas para 100.000 a 150.000 milhas em condições normais , embora o uso fora de estrada, o reboque pesado e a falta de lubrificação reduzam drasticamente a vida útil. Algumas juntas universais seladas não são lubrificáveis ​​e falham mais cedo – muitas vezes dentro de 60.000 a 80.000 milhas – particularmente em veículos conduzidos em condições molhadas ou lamacentas.

Os sons específicos que uma junta universal ruim faz

O ruído que uma junta universal com defeito produz depende do modo de falha – se a junta está seca e desgastada, rachada ou perdeu rolamentos de agulha. Cada padrão sonoro aponta para um estágio diferente de fracasso e um nível diferente de urgência.

Bater ou bater durante a aceleração ou desaceleração

Este é o som ruim da junta universal mais comumente relatado. Um barulho ou batida distinta ao acelerar a partir de uma parada, ou ao tirar o acelerador, é um forte indicador de uma junta universal desgastada ou solta. O barulho é causado por folga excessiva na junta – os rolamentos de agulhas se desgastaram ou o munhão desenvolveu inclinação, portanto, há folga momentânea à medida que a direção do torque inverte. O som geralmente acontece exatamente uma vez por transição (um som na aceleração, outro na desaceleração), em vez de continuamente. Este padrão característico de batida única sob transição de carga é uma das dicas de diagnóstico mais confiáveis ​​que distinguem a falha da junta universal do ruído diferencial ou de transmissão.

Chiando ou guinchando em baixas velocidades

Um som rítmico de guincho ou guincho em baixas velocidades do veículo – muitas vezes descrito como acontecendo uma vez por rotação do eixo de transmissão – geralmente indica uma junta universal que está seca e funcionando sem lubrificação adequada. Os rolamentos de agulha dentro das capas dos mancais são metal sobre metal e, sem graxa, geram ruído de fricção toda vez que passam pela posição de alta carga na rotação da junta. Este guincho normalmente depende da velocidade: ele acelera à medida que a velocidade do veículo aumenta e desaparece em velocidades de rodovia , substituído por vibração, pois a junta desgastada não consegue manter uma rotação suave em RPM mais altas. Se a sua junta universal for lubrificável (possui uma conexão Zerk), este estágio é muitas vezes reversível - a graxa introduzida neste ponto pode restaurar temporariamente a operação silenciosa enquanto você providencia a substituição.

Ruído metálico de raspagem ou trituração

Um som de rangido ou raspagem sob o veículo durante a condução - especialmente aquele que muda de tom ou intensidade com a velocidade do veículo - sugere uma junta universal onde os rolamentos se desgastaram ou as superfícies do munhão foram severamente corroídas. Nesta fase, a junta está operando metal com metal sem qualquer superfície de apoio , e o fracasso é iminente. Esta é uma situação de dirigir imediatamente até uma loja ou parar de dirigir. O eixo de transmissão pode se separar do veículo em quilômetros após o início da retificação.

Vibração que parece e soa como um estrondo

Uma junta universal ruim que desenvolveu desgaste significativo não gira suavemente - ela cria um desequilíbrio no eixo de transmissão que produz uma vibração sentida no chão, no assento e, às vezes, no volante. Essa vibração geralmente soa como um estrondo ou zumbido de baixa frequência que começa em torno de 45 a 55 mph e pode diminuir ou alterar o tom em velocidades mais altas. Ao contrário do desequilíbrio dos pneus (que normalmente aparece em uma faixa de velocidade específica e desaparece em velocidades mais altas), a vibração da junta universal tende a piorar progressivamente com a velocidade e não liga e desliga da mesma maneira previsível.

Batido ao mudar entre direção e ré

Um dos sintomas mais reveladores da articulação U é um barulho forte ao mover o seletor de Drive para Reverse ou de Park para Drive , especialmente quando o veículo está parado. Isso acontece porque a mudança de marcha inverte a direção da carga no eixo de transmissão - uma junta em U desgastada com folga excessiva bate nessa folga quando a direção do torque muda. Muitos motoristas percebem esse sintoma pela primeira vez ao manobrar em estacionamentos ou calçadas e o confundem com um problema de transmissão ou diferencial.

Sons de falha na junta universal versus outros ruídos comuns do sistema de transmissão

Os sons produzidos por uma junta universal ruim se sobrepõem significativamente aos dos rolamentos das rodas, eixos CV, diferenciais e rolamentos do eixo de saída da transmissão. Erros de diagnóstico são comuns e a substituição do componente errado desperdiça centenas de dólares. A tabela abaixo compara as principais características distintivas.

A maneira mais confiável de diferenciar um ruído de junta universal de um garfo deslizante ou problema diferencial é uma inspeção física sob o veículo com o sistema de transmissão em repouso – descrito na seção de diagnóstico abaixo.

Por que as juntas universais falham: causas básicas por trás do ruído

Compreender por que uma junta universal falha ajuda tanto no diagnóstico do problema quanto na prevenção de falhas prematuras após a substituição. O ruído é um sintoma – a causa subjacente é quase sempre uma das cinco condições.

Falta de lubrificação

As juntas universais lubrificáveis requerem lubrificação periódica – a maioria dos fabricantes especifica a lubrificação a cada 5.000 milhas ou a cada troca de óleo para veículos utilizados em condições severas (off-road, reboque ou travessias frequentes de água). As juntas universais vedadas (não lubrificáveis) são lubrificadas de fábrica e não podem receber manutenção, o que significa que quando a graxa se degrada - normalmente após 60.000 a 80.000 milhas - ocorre a falha. Os rolamentos de agulhas secos superaquecem, perfuram e eventualmente se desintegram, criando o rangido rítmico e depois o rangido descrito acima.

Corrosão por Intrusão de Água e Lama

Água, lama e sal rodoviário estão entre as forças mais destrutivas para as juntas universais. Quando água contaminada entra nas capas dos rolamentos – o que acontece quando as vedações de borracha nas capas dos rolamentos quebram ou são danificadas – ela lava a graxa e promove ferrugem rápida nas superfícies do munhão e nos rolamentos de agulha. Veículos conduzidos em águas profundas ou em condições off-road podem sofrer falha na junta universal em menos de 30.000 milhas se as juntas não forem lubrificadas com frequência e as vedações não forem inspecionadas regularmente.

Operando em ângulos extremos

As juntas universais são projetadas para operar eficientemente em ângulos de aproximadamente 15 a 20 graus . Veículos com suspensões elevadas ou geometria de eixo de transmissão modificada que empurram os ângulos das juntas além dessa faixa colocam os rolamentos sob tensão significativamente maior a cada rotação, acelerando drasticamente o desgaste. É por isso que caminhões elevados e veículos off-road com juntas universais originais muitas vezes sofrem falhas prematuras – a mudança de geometria criada pelo elevador não foi compensada com um eixo de transmissão diferente ou junta cardan dupla.

Aplicações de sobrecarga e alto torque

Rebocar cargas pesadas, lançamentos de veículos com alta aceleração e uso agressivo de tração nas quatro rodas colocam cargas de pico de torque em juntas universais que excedem suas especificações de projeto ao longo do tempo. A cruzeta do munhão pode desenvolver fraturas por tensão e as capas dos rolamentos podem se soltar das ranhuras do anel elástico, levando ao estalido e, eventualmente, à separação catastrófica descrita em estágios posteriores de falha.

Idade e desgaste normal

Mesmo em condições ideais, as juntas universais são itens de desgaste. Os rolamentos de agulhas percorrem sua zona de carga milhões de vezes durante a vida útil de um veículo - a 60 mph, o eixo de transmissão de um veículo típico com tração traseira gira a aproximadamente 1.500 a 2.000 RPM , o que significa que cada conjunto de rolamentos de junta universal percorre sua posição de carga mais de 1.500 vezes por minuto. Mais de 160.000 quilômetros, isso se acumula em um enorme número de ciclos de fadiga, e a degradação da superfície do rolamento é inevitável.

Como diagnosticar uma junta universal ruim em casa

A inspeção física é mais confiável do que apenas o som para confirmar se uma junta universal é a fonte do ruído. Este procedimento requer a elevação segura do veículo em suportes de macaco – nunca trabalhe sob um veículo apoiado apenas por um macaco de chão.

1. Elevar e apoiar o veículo em terreno nivelado usando macacos sob a estrutura ou pontos de elevação designados. Coloque a transmissão em ponto morto.
2. Localize o eixo de transmissão — vai da parte traseira da transmissão (ou caixa de transferência) até o diferencial. A maioria dos veículos com tração traseira e 4WD tem um ou dois eixos de transmissão, cada um com duas ou mais juntas universais.
3. Segure o eixo de transmissão com firmeza com as duas mãos e tente girá-lo para frente e para trás (não gire, mas gire alguns graus em cada direção). Qualquer folga perceptível – movimento que ocorre antes do eixo de transmissão engatar no trem de força – indica desgaste excessivo da junta universal ou do garfo deslizante. Um eixo de transmissão saudável deve ter folga rotacional praticamente zero.
4. Agarre o eixo motor e tente movê-lo para cima, para baixo, para a esquerda e para a direita em cada localização da junta universal. Qualquer folga ou movimento na própria junta – a peça transversal movendo-se dentro da forquilha – confirma que a junta universal está desgastada além dos limites aceitáveis.
5. Inspecione visualmente cada junta quanto a manchas de ferrugem que emanam das capas dos rolamentos (um sinal de entrada de água e falha na vedação), anéis elásticos ausentes ou deslocados ou tampas dos rolamentos que começaram a se mover para fora dos assentos do garfo.
6. Gire o eixo de transmissão manualmente através de uma revolução completa e sentir rugosidade, emperramento ou resistência em qualquer ponto da rotação - um ponto rígido ou áspero em uma posição específica indica um rolamento emperrado ou desgastado.

Qualquer folga detectada na etapa 3 ou 4, qualquer rugosidade na etapa 6 ou corrosão visível e danos na vedação na etapa 5 constituem uma junta universal com falha que requer substituição imediata.

Os estágios da falha da junta universal: do primeiro rangido à separação do eixo de transmissão

A falha da junta universal é progressiva – não acontece repentinamente na maioria dos casos. Compreender as etapas ajuda os proprietários de veículos a avaliar a urgência que devem atribuir ao reparo.

Um eixo de transmissão que se separa em velocidade de rodovia pode cair no pavimento, saltar sob o veículo e causar perda de controle ou contato com outros veículos. Os registros da NHTSA documentam múltiplas fatalidades e acidentes graves causados ​​pela separação do eixo de transmissão ligado a juntas universais com falha. O custo da substituição da junta universal – normalmente $ 150 a $ 400 em uma loja, incluindo mão de obra – devem ser ponderados em relação a este risco.

Como confirmar se o ruído é da junta universal, não da transmissão ou do diferencial

Três testes simples – realizados antes de gastar dinheiro em peças de reposição – ajudam a isolar o ruído da junta universal da transmissão, diferencial ou rolamentos de roda.

O teste de barulho do Park-to-Drive

Com o veículo em terreno nivelado e o freio de estacionamento acionado, mova lentamente o seletor de Park para Reverse e depois de Reverse para Drive enquanto ouve atentamente. Um ruído único e definitivo cada vez que o trem de força é carregado em uma nova direção - mas nenhum ruído durante as transições normais de direção na mesma marcha - sugere fortemente a folga da junta universal em vez do desgaste interno da transmissão. Os ruídos de transmissão são normalmente contínuos ou relacionados às RPM, em vez de ocorrerem apenas na reversão direcional de carga.

O teste de carga de direção para rolamento de roda versus junta universal

A aproximadamente 30 mph em uma estrada reta e vazia, gire suavemente o veículo para a esquerda e para a direita enquanto ouve o ruído. Se o ruído mudar significativamente quando o volante for girado – mais alto ao virar em uma direção, mais silencioso ao virar na outra – a fonte é quase certamente um rolamento da roda, não uma junta universal. O ruído da junta universal não muda significativamente quando a carga da direção se desloca de um lado para o outro, porque o eixo de transmissão é um componente central não afetado pelo ângulo da roda na maioria dos veículos RWD.

O teste de desaceleração para eixo CV vs.

O clique do eixo CV normalmente ocorre apenas sob carga durante o giro. Se o estalido ou ruído ocorrer durante a condução em linha reta – especialmente quando você tira o acelerador – e estiver ausente durante curvas lentas e fechadas, é improvável que um eixo CV seja a causa. O barulho da junta universal é mais proeminente na aceleração e desaceleração em linha reta, não durante curvas. Em veículos com tração dianteira sem juntas universais tradicionais, o clique durante as curvas que está ausente durante a condução em linha reta confirma uma junta homocinética, não uma junta universal.

Custo de substituição da junta universal e o que esperar

Uma vez confirmada uma junta universal como fonte de falha, a substituição é a única solução correta. Lubrificar uma junta muito desgastada ou aplicar produtos anti-vazamento não restaura a integridade estrutural e apenas atrasa – brevemente – a falha inevitável.

Mecânicos profissionais normalmente recomendam a substituição todas as juntas universais em um eixo de transmissão ao mesmo tempo quando um deles está desgastado - o custo de mão de obra para remover e reinstalar o eixo de transmissão é o mesmo, independentemente de você substituir uma junta ou todas elas, e uma junta adjacente a uma com defeito teve a mesma vida útil e condições de desgaste semelhantes. Substituir apenas a pior articulação e abandonar as outras é uma falsa economia.

Para a substituição DIY, a substituição da junta universal requer uma prensa ou uma braçadeira C grande, um alicate de anel elástico e ferramentas manuais básicas - é um trabalho simples para alguém que se sente confortável com o trabalho do sistema de transmissão. O custo das peças de $ 15 a $ 60 por conjunto torna a substituição DIY particularmente econômica em veículos com eixos de transmissão acessíveis.

Prevenção de falhas na junta universal: manutenção que prolonga a vida útil

Em veículos com juntas universais lubrificáveis, a prática correta de lubrificação é a maneira mais eficaz de prolongar a vida útil da junta. Os seguintes hábitos de manutenção reduzem significativamente as falhas prematuras:

• Lubrifique as juntas universais lubrificáveis a cada 5.000 milhas (ou a cada troca de óleo) sob uso normal e a cada 1.000 a 2.000 milhas para uso off-road, reboque ou travessia de água. Use uma graxa NLGI nº 2 de alta qualidade classificada para aplicações de extrema pressão (EP).
• Ao lubrificar, bombeie graxa até que a graxa nova seja expelida de todas as quatro capas dos rolamentos – isso confirma que a graxa antiga e contaminada foi deslocada. A purga não é opcional; parar quando a resistência aumenta deixa graxa velha nas áreas mais críticas.
• Inspecione as vedações da junta universal em cada intervalo de lubrificação para rachaduras, rachaduras ou lábios de vedação ausentes - uma vedação comprometida permite a entrada de água e sujeira, mesmo que a junta tenha sido recentemente lubrificada.
• Depois de dirigir em águas profundas ou lama, relubrifique todas as juntas universais o mais rápido possível – a água desloca a graxa mesmo em uma junta corretamente vedada sob pressão de imersão.
• Ao levantar um caminhão ou SUV, meça e corrija os ângulos do eixo de transmissão após a instalação do elevador – operar em ângulos excessivos acelera o desgaste exponencialmente, independentemente da frequência de lubrificação.
• Considere atualizar para juntas universais para serviço pesado ou lubrificáveis ​​ao substituir juntas vedadas em veículos usados ​​para reboque, off-road ou aplicações de alto torque - o modesto custo adicional compensa em uma vida útil significativamente prolongada.