Piasta samochodowa osadzona jest na czopie za pomocą łożyska lub pakietu łożysk. W starszych konstrukcjach były to dwa łożyska stożkowe, których luz regulowało się nakrętką. Ze względu na to, że łożysko stożkowe może przenosić siły tylko w jednym kierunku, konieczne było montowanie ich parami i przeciwne ich ustawienie na czopie piasty.
To rozwiązanie było proste, przez co bardzo odporne, jednak wymagało kontroli oraz smarowania. Dodatkowo w razie awarii umożliwiało wymianę łożyska przy minimalnych kosztach. Rozwiązanie to zajmowało dość dużo miejsca, ponieważ bazowało w większości na standardowych łożyskach stożkowych.

Łożyska stożkowe
Ze względu na fakt, że montaż łożysk wymagał wcześniejszego dokładnego usunięcia wszelkich zabrudzeń, do nasmarowania piasty trzeba było użyć dość dużej ilości smaru, a poza tym mogło dojść na tym etapie do licznych błędów, zdecydowano się na zmianę systemu łożyskowania. Łożyska stożkowe zastąpiono kulkowymi łożyskami stożkowymi wprasowywanymi do wnętrza piasty.
Łożyska stożkowe składają się z dwóch rozłącznych elementów, między którymi znajdują się elementy toczne w postaci stożkowych wałeczków. Łożysko stożkowe jest łożyskiem rozłącznym, co oznacza, że w każdej chwili można z niego zdjęć bieżnię zewnętrzną, co ma wiele zalet podczas montażu. Bieżnię zewnętrzną wprasowuje się w piastę, natomiast bieżnię wewnętrzną z elementami tocznymi (podzespół wewnętrzny) naciska się na czop piasty.

I generacja
Zespolona piasta pierwszej generacji została wyposażona w dwurzędowe skośne łożysko kulkowe. Ze względów technologicznych łożysko to ma dzieloną bieżnię wewnętrzną. Jedna jej część opiera się o podstawę czopa (lub półosi), natomiast druga dociśnięta jest przez centralną nakrętkę piasty (lub nakrętkę centralną półosi).
Dokręcając nakrętkę półosi lub piasty odpowiednim momentem gwarantuje się odpowiedni luz roboczy łożyska. Warto pamiętać, ze mocniejsze przykręcenie nakrętki centralnej wcale nie poprawi bezpieczeństwa, ani funkcjonalności tego połączenia, a może się przyczynić do przedwczesnego zużycia łożyska przez skasowanie luzów roboczych.
Samo zastosowanie kulkowego łożyska skośnego zmniejszyło wielkość montażową i ułatwiło montaż, ponieważ łożysko jest jednym elementem, a nie tak, jak w przypadku łożysk stożkowych - dwoma. Łożyska te, w przeciwieństwie do łożysk stożkowych, wyposażone są w pierścienie uszczelniające, dzięki czemu nie są narażone na zanieczyszczenia. W ich wnętrzu znajduje się odpowiednia ilość smaru zapewniająca prawidłową pracę łożyska przez cały okres eksploatacji. Niekiedy jedno z uszczelnień (wewnętrzne) jest zintegrowane z pierścieniem układu ABS.
Łożysko dwurzędowe skośne stosowane w piaście odpowiada parze łożysk jednorzędowych skośnych. W zależności od kątów przenoszenia sił głównych rozróżnia się następujące wykonania bieżni:

• 25^o: oznaczenie "B" za symbolem łożyska,
• 32^o: bez dodatkowego oznaczenia w symbolu łożyska,
• 35^o: bez dodatkowego oznaczenia w symbolu łożyska,
• 45^o: oznaczenie "D" lub "DA" za symbolem łożyska.

Ostatni wariant oprócz oznaczenia w symbolu łożyska charakteryzuje się dzieloną bieżnią wewnętrzną, która jest najczęściej spotykana w łożyskach stosowanych w piastach samochodów. Łożyska te najczęściej mają wymiary niestandardowe lub mieszane, co oznacza, że na przykład bieżnia wewnętrzna odpowiada typoszeregowi metrycznemu, natomiast bieżnia zewnętrzna ma wymiar wynikający bezpośrednio z przeliczenia wymiaru calowego. Łożyska te są coraz częściej zintegrowane z piastą, co znacznie skraca czas montażu oraz eliminuje błędy związane z zanieczyszczeniami wnętrza łożyska oraz jego montażem.

II generacja
Piasta drugiej generacji zasadniczo różni się do piasty pierwszej generacji. Nie ma w niej bieżni zewnętrznej jako bieżni łożyska. Jej rolę przejęła wewnętrzna powierzchnia piasty, co oznacza, że kulki łożyska obtaczają się bezpośrednio w bieżniach wyżłobionych w piaście.
Dzięki tej operacji znacznie obniżono koszty produkcji tego podzespołu, ponieważ zmniejszono ilość składników tego układu. Dodatkowo zmniejszona została masa łożyskowana, co wpływa na zwiększenie żywotności tego rozwiązania.

III generacja
Kolejnym rozwiązaniem w ewolucji piasty koła jest integracja łożyska, piasty i zwrotnicy koła. Bieżnia wewnętrzna łożyska jest wykonana w piaście - odwrotnie jak w przypadku II generacji, jednak dzięki zastosowaniu kołnierza mocującego na pierścieniu zewnętrznym może ona być przymocowana do elementów zawieszenia i pełnić rolę zwrotnicy koła. Bieżnia wewnętrzna łożyska jest zarazem piastą, do której montowane są obrotowe elementy układu hamulcowego oraz koła. Piasta ta - tak samo, jak piasta II generacji jest elementem nierozbieralnym i nienaprawialnym. W razie uszkodzenia, konieczna jest wymiana całości.

Czujniki ABS w piaście
Wraz z wprowadzeniem łożysk II i III generacji zaczęto integrować w nich czujniki prędkości koła dla układu ABS. Czujnik WSS (Wheel Speed Sensor - czujnik prędkości koła) do tej pory był umieszczony po wewnętrznej stronie piasty - najczęściej na przegubie półosi. Ta lokalizacja przez długi czas była używana ze względów technologicznych, ale niestety narażała czujnik oraz koło sygnałowe na zanieczyszczenia i towarzyszące im zakłócenia sygnału. Najgroźniejszym zanieczyszczeniem działającym w tym miejscu jest sól i błoto pośniegowe, które przyspieszają korozję. Dodatkowym zagrożeniem jest sam sposób montażu i obchodzenia się z półosią napędową. Pierścień może być po prostu uszkodzony podczas wymiany łożyska, demontażu półosi lub przegubu. Ze względu na magnetyczny charakter czujnika, możliwe jest, że po latach użytkowania znajduje się na nim dość dużo opiłków i materiału, który starł się z pracujących elementów układu hamulcowego. W takim przypadku konieczne jest czyszczenie czujnika i ustawienie prawidłowej szczeliny między nim a tarczą sygnałową. Jeśli tarcza sygnałowa jest skorodowana lub uszkodzona, koniecznie należy ją wymienić.
W czasie ruchu pojazdu tarcza sygnałowa obraca się przy nieruchomym czujniku halotronowym. Kiedy kolejne zęby tarczy sygnałowej mijają czujnik, ich pole magnetyczne generuje w czujniku prąd przemienny, którego częstotliwość i amplituda jest uzależniona od prędkości, z jaką tarcza sygnałowa przemieszcza się przy czujniku, czyli bezpośrednio od prędkości obrotowej koła. Sygnał z informacją o prędkości obrotowej koła jest kierowany do sterownika układu ABS, który odpowiednio wysterowuje ten układ bądź też nie.

Ważne wskazówki
Piasty II i III generacji mają tarczę sygnałową oraz niekiedy wbudowane czujniki. Dzięki temu czujnik oraz tarcza są zabezpieczone przed wpływami zewnętrznymi i zanieczyszczeniami. Niestety ich diagnoza jest w tym momencie trudniejsza, ponieważ nie ma możliwości wizualnej oceny wypustek na kole sygnałowym. Drugim powodem jest to, że tradycyjne koło sygnałowe jest zastąpione w tym przypadku tarczą magnetyczną, która do sprawdzenia wymaga odpowiedniego przyrządu.
Podczas wymiany łożyska dwurzędowego z wbudowanym pierścieniem magnetycznym należy zwrócić szczególną uwagę na kierunek montażu łożyska. W przypadku obrócenia go - mechanicznie nie będzie różnicy, jednak funkcjonalnie okaże się, ze nie pracuje prawidłowo układ ABS (oraz ESP, ASR), ponieważ tarcza magnetyczna (sygnałowa) znajduje się po drugiej stronie łożyska, czyli daleko od czujnika.
Prawidłowy sygnał z czujnika prędkości obrotowej kół pojazdu ma przebieg prostokątny i może być sprawdzony praktycznie tylko za pomocą oscyloskopu. Przy obracaniu kołem i odczycie sygnału możliwe jest określenie nieprawidłowości na podstawie samego przebiegu wykresu.
W przypadku pęknięcia pierścienia sygnałowego na wykresie pojawi się niewielki "pik" między poszczególnymi amplitudami. Świadczy on o niewielkiej przerwie w materiale, która już powoduje zmianę indukcyjności w cewce czujnika. Brak jednej z amplitud na wykresie świadczyć może o mechanicznym uszkodzeniu pierścienia i ubytku w jego uzębieniu. W przypadku wydłużania się amplitud mamy do czynienia z mechanicznym blokowaniem pierścienia lub jego swobodnym obracaniu się względem elementu na którym jest zamontowany.

Demontaż łożyska piasty

Demontaż łożyska piasty jest relatywnie łatwy i polega na wykonaniu następujących czynności:
1. Zdjęć zabezpieczenie nakrętki łożyska piasty koła (1) i zawleczkę tej nakrętki (2)
2. Odkręcić nakrętkę łożyska piasty (3) i wyjąć podkładkę (4). Zablokować piastę
3. Wymontować zacisk hamulca i tarczę hamulcową (6)
4. Poluzować piastę (5) na wielowypuście przegubu (7) i odłączyć ewentualny czujnik ABS
5. Poluzować nakrętki śrub mocujących zwrotnicę (8) do kolumny zawieszenia.
6. Rozpiąć końcówkę drążka kierowniczego od ramienia.
7. Odkręcić dolny sworzeń zwrotnicy (9) od zwrotnicy (10) i wysunąć końcówkę przegubu z wielowypustu
8. Wymontowaną zwrotnicę (8) położyć na prasie i po usunięciu zabezpieczeń wycisnąć piastę (5) z łożyska (11)
9. Wycisnąć na prasie łożysko (11) ze zwrotnicy (8)

Montaż zestawu naprawczego
Montaż zestawu naprawczego łożyska przebiega w sposób odwrotny do demontażu, jednak należy w kilku miejscach zwrócić szczególną uwagę. Pierwszą ważną rzeczą jest dokładne oczyszczenie miejsca, w które będzie wprasowywane nowe łożysko.

• Podczas wprasowywania łożyska w zwrotnicę należy bezwzględnie przyłożyć siłę prasy do bieżni zewnętrznej.
• Przy wprasowywaniu piasty w łożysko należy bezwzględnie podeprzeć łożysko na bieżni wewnętrznej.

Niezastosowanie się do tych zaleceń spowoduje uszkodzenie łożyska już przy montażu. Ponadto zaleca się stosowanie nowych pierścieni zabezpieczających, które są sprzedawane zazwyczaj w komplecie z łożyskiem oraz nowej podkładki, nakrętki i zabezpieczenia. Bezwzględnie należy przestrzegać zalecanych przez producenta momentów dokręcania, a w razie konieczności należy wymienić śruby na nowe.

Opracowano na podstawie informacji firmy COMPLEX AUTOMOTIVE BEARINGS S.A. - producenta i dystrybutora marki CX