Основные виды дисбаланса и балансировки колес
Существует два вида дисбаланса колеса: статический и динамический.статический . Такой дисбаланс заключается в том, что ось вращения и ось инерции находятся параллельно друг другу, т.е. присутствует продольное биение колеса. В этом случае центр тяжести колеса смещается с оси вращения, при этом общая масса колеса распределяется по его длине неравномерно.
Увидеть такой дисбаланс не сложно – достаточно раскрутить диск с шиной (даже не сильно) на вращающейся оси и посмотреть каково будет вращение колеса.
Если присутствует статический дисбаланс, то вращение колеса будет «прыгающим» относительно оси вращения, т.е. по вертикали и само колесо быстро остановится
Второй вид — динамический . Он появляется при несовпадением оси инерции с осью вращения. В этом случае центр тяжести колеса не смещается с оси вращения, т.е. находится на ней, но ось вращения пересекается с осью инерции под некоторым углом. Иначе это можно объяснить так: вес колеса в этом случае неправильно распределен по ширине, а не по его длине, как при статическом дисбалансе.
Естественно, что динамический дисбаланс чаще присутствует на шинах с широким профилем.
Бывают случаи, что на колесе могут присутствовать оба вида дисбаланса одновременно. Но они легко устраняются при балансировке на балансировочных станках любого вида и типа, независимо от производителя оборудования. Качество балансировки больше зависит от квалификации специалиста, выполняющего балансировку, и состояния самого станка, т.е. за станком должен производиться регулярный уход, его обслуживание, калибровка и поверка. Если эти условия не соблюдаются даже самый дорогой станок не покажет верных результатов. Оба эти дисбаланса устраняют при помощи специальных балансировочных грузиков, установленных в определенных при помощи балансировочного станка местах.
При повышенных требованиях к балансировке колес (например, на гоночных автомобилях) выполняется финишная балансировка. Производится она следующим образом: автомобиль подвешивается на специальном стенде и в таком состоянии колесо раскручивается до скорости в 90 километров в час. Компьютер производит необходимые измерения и указывает место где необходимо установить соответствующий грузик. Однако такой вид балансировки не является альтернативой стационарной балансировки — балансировки на стационарных стендах. Стенд финишной балансировки предназначен только для статической балансировки, причем всего ступичного узла, т.е. ступицы вместе с тормозным диском и колесом. При использовании такой балансировки , максимально допустимый вес балансировочного грузика, предназначенного для корректировки дисбаланса узла, не может превышать 15 граммов. Так же необходимо учитывать, что до проведения финишной балансировки колесо должно быть обязательно отбалансировано на стационарном стенде.
Такое оборудование очень редко присутствует на шиномонтажных участках. Для обычной эксплуатации автомобилей достаточно балансировки на обычном оборудовании.
Существует еще один вид балансировки — автоматическая балансировка. Она, как правило, применяется при балансировке на больших колес автобусов и грузовых автомобилей. Выполняется она следующим образом:
Внутрь колеса засыпаются специальные гранулы. В процессе движения они прилипают к внутренней стороне шины в нужных местах. Таким образом, происходит автоматическая балансировка.
На легковых автомобилях такая методика не применяется.
Что такое фланцевый адаптер
С помощью этой детали выполняется центрирование колеса, в зависимости от крепежных отверстий диска. В результате происходит имитация расположения диска на ступице машины.
При затягивании гайки происходит равномерное распределение давления через оси фланцевого адаптера. Колесо устанавливается на ось балансировочного стенда в 100% вертикальном направлении. Таким образом создается идеально точная установка.
Поскольку крепежные отверстия на штампованных и литых дисках сделаны намного точнее центрального отверстия, полученные параметры будут намного выше.
Фланцевые адаптеры относят к максимально точному оборудованию. К сожалению, встретить такой адаптер почти невозможно. Центровка осуществляется обычным конусом.
В поисках баланса
Начнём мы, как и всегда, с теории. Как вы, наверняка, знаете, автомобильное колесо состоит из диска и покрышки, которая одета на него.
Так как ничего идеального в нашем мире нет, невозможно добиться и идеальной формы этих элементов, из-за чего масса относительно его центра распределена неравномерно и появляется так называемый дисбаланс.
Специалисты различают несколько видов данного неприятного эффекта:
- статический;
- динамический.
Первый возникает если ось вращения и ось инерции смещены относительно друг друга. Проще говоря, если такое колесо раскрутить, то оно начнёт как бы прыгать в вертикальной плоскости и само по себе быстро остановится.
Для динамического дисбаланса характерно неправильное распределение массы по ширине, из-за чего колесо во время вращения вибрирует в разные стороны.
В общем, балансировка призвана бороться с вышеперечисленными неприятностями, а при грамотном подходе эти неприятности устраняются полностью.
Конструкция и принцип работы балансировочных стендов
В настоящее время преобладающее число стендов осуществляют процедуру балансировки в автоматическом режиме. Колесо надевается на вал, зажимается с помощью болтов и раскручивается, при этом в автоматическом режиме происходит измерение торцевого биения. В результате компьютер обозначает проблемные зоны и показывает массу грузика, который нужно прикрепить в указанную точку.
Следует отметить, что в связи с использованием высокотехнологичного стенда, процесс существенно упрощается. На специальный дисплей выводится эскиз колеса и показывается зона куда нужно прицепить грузик, мастеру лишь остается последовать рекомендациям, и не совершить грубых ошибок. Но бывают и и исключения, в особо серьезных случаях, уравновесить колесо с помощью грузиков не удается, тогда на дисплее выводится соответствующая надпись.
Прикрепив подходящий по массе грузик, мастер тем самым избавляется от неравномерного распределения веса, в связи с чем уменьшается эксцентриситет и значительно уменьшается момент инерции, а как следствие исчезает биение.
Нужна ли балансировка колес?
При производстве резины и автомобильных дисков невозможно точно угадать баланс и равномерно распределить вес. Даже в процессе покраски литых или металлических дисков краска на ободе ложится не равномерно и дает биение при динамических нагрузках. Самое сильное влияние на распределение веса оказывает резина, ввиду удаленного расположения от центральной оси. Поэтому даже если вы купите новую резину и диски, то необходимо сделать балансировку колес. Резина, установленная без балансировки, оказывает влияние на некоторые системы и детали автомобиля, например:
- ступичные подшипники изнашиваются в несколько раз быстрее;
- по кузову идет хорошо ощутимая вибрация на высоких скоростях;
- долгий процесс эксплуатации с вибрацией выводит из строя шрус, рулевые тяги, шаровые, наконечники и сайлентблоки;
- покрышка изнашивается намного быстрее;
- рулевая рейка постоянно получает микроудары и быстрее придет в негодность.
В итоге копеечная экономия на ежегодную балансировку может привести к серьезным тратам при дорогостоящем ремонте ходовой части автомобиля. Последствия вибрации также могут оказывать негативное влияние на подушки двигателя и трансмиссии.
Когда нужно балансировать колёса?
Говоря о периодичности проведения такой процедуры, следует отметить, что на вопрос, как часто делать это следует именно на вашем авто, не ответит ни один даже опытный сотрудник СТО. А всё потому, что это индивидуально очень, зависит от манеры вождения, частоты смены покрышек и множества других факторов. А вот на вопросы, нужно ли балансировать колёса каждый сезон и нужна ли балансировка при смене колёс, вы получите однозначный положительный ответ.
Однако почему-то многие владельцы авто игнорируют рекомендации автослесаря. Ошибочно считают, что балансировать следует только новые колёса или после бортировки. А вот если они были отбалансированы в прошлом сезоне, потом сняты на сезон и просто хранились где-то в гараже, то их можно ставить на следующий сезон и ездить так. Забывают о том, что балансировка нужна и после хранения, и после определённого пробега.
Если говорить об определённых правилах, то балансировать нужно после установки шины на диск, а потом и после 500 км. Ведь как бы качественно ни сделали вам колесо, всё равно первое время будет происходить усадка, шина становиться на своё место, где-то сдвигаясь и вызывая дисбаланс.
Для чего нужно балансировать автомобильные колёса?
Вполне справедливый и логичный вопрос. Казалось бы «обул» резину и катайся на автомобиле в своё удовольствие. На самом деле не всё так просто как это многим кажется. Балансировка автомобильного колеса важная процедура прямым образом, влияющая на безопасность движения.
Выполняется процедура балансирования колёс автомобиля в следующих случаях:
- Замена резины летней на зимний вариант или в обратном порядке. Колёсные диски остаётся прежними, а резина меняется. Езда на летнем типе резины зимой запрещена во многих государствах мира на законодательном уровне.
- Частые попадания в яму или удары о прочие препятствия могут приводить к разбалансировке колеса. Зачастую сила удара, оказывается столь внушительной, что приходиться менять диски из-за их повреждения.
- Специалисты рекомендуют выполнять балансировку колёс транспортного средства через 20 тысяч километров пробега. Не всегда автомобиль двигается по благоустроенному дорожному покрытию. Наличие ям, выбоин и прочих дефектов дорожного полотна отрицательным образом сказывается на балансировке колёс.
- При повреждении поверхности резины выполняется её демонтаж и ремонт. Балансировать колёса после подобного вмешательства нужно обязательно.
- Длительные поездки на расстояния больше 2-х тысяч километров требуют обязательной проверки балансировки колеса, по соображениям безопасности.
Балансировка колёс антифризом
Как отбалансировать колесо в домашних условиях, если до шиномонтажа ехать далеко? Некоторые автолюбители прибегают к своему хитрому методу балансировки колес своими руками. Данный способ заключается в следующих действиях:
- Необходимо остановиться на ровной поверхности и заглушить автомобиль, заблокировав колёса.
- Далее из колеса полностью выпускается весь воздух, выкручивается ниппель, либо некоторые водители и вовсе отгибают бортики покрышки от обода, чтобы получить доступ внутрь.
- После этого через тонкое горлышко в шину заливается 200…400 мл воды.
- В конце процедуры колесо снова накачивается, и при движении вода равномерно ложится по внутреннему периметру покрышки, устраняя дисбаланс.
- В зимнее время воду использовать нельзя, так как при сильных морозах она быстро замёрзнет внутри колеса, что приведёт к разрыву изделий. Для этих целей при отрицательных температурах водители прибегают к спиртосодержащим жидкостям или антифризу, имеющему крайне низкую температуру замерзания.
Важно!
Данный способ весьма критично воспринимается многими владельцами авто, так как бытует мнение, что при движении равномерного распределения жидкости добиться невозможно, и она, наоборот, вызывает дальнейшее разбалансирование колеса. В дальнейшем это приводит к необходимости замены покрышки
Кроме того, данный способ никогда не предложит ни один мастер на СТО, так как физика колеса, знакомая профессионалам, говорит лишь о вреде этой процедуры.
ТО автомобиля
Проверять балансировку колёс нужно всегда и при любых условиях эксплуатации. Эксперты всегда советуют выполнять дополнительную проверку колёс на неравномерность распределения масс при каждой ремонтной работе на шиномонтаже. Только отлично отцентрированное изделие может гарантировать своему владельцу долгую, надёжную и безопасную эксплуатацию транспортного средства без преждевременного износа деталей.
Технология проведения процедуры
Оборудование
Важно подготовить колёса к процедуре балансировки, а именно тщательно вычистить протектор и диск от песка и грязи. Из-за пренебрежения этим правилом операция может быть выполнена неточно, и её придётся проводить заново
Если в автомобиле уже проводилась балансировка, то мастер перед началом обязан удалить балансировочные грузы.
Очень важно проверить давление в шинах: покрышки не должны быть спущены. Перед балансировкой колёс определяется центр тяжести, который отслеживают станки для балансировки
Устройства могут быть разными: от обычных компьютеров до огромных систем с лазерными датчиками и механизмами для измерения. После определения машина самостоятельно устанавливает балансирующий грузик.
Для проведения процедуры используется балансировочный станок, по ходу процедуры выравнивающий положение колеса по центру оси вращения
Вид балансирующего грузика зависит от типа дисков. Грузики со скобой-крепежом устанавливаются на стальные диски, а с посадкой на внутреннюю часть – на литые диски. В основном они делаются из цинка, свинца или стали.
Масса также зависит от уровня дисбаланса. Масса балансирующего грузика со скобой крепежом варьируется в пределах от 5 до 100 г. Масса груза для литых дисков — от 5 до 60 г.
От массы зависит также и сложность проведения процедуры. Чем больше грузик, тем больше вероятность, что нужно проверить колесо на его внешние качества: состояние протектора и общие геометрические качества, такие как симметричность.
В холодное время года из-за колебания температуры клеящиеся грузики могут отклеиваться, чего не может произойти с набивными
Для штампованных дисков существуют особого вида грузики. Они набиваются между диском и покрышкой, устанавливаясь на ребро диска. Для легкоплавких дисков набивные грузики не подходят. Для такого типа существуют липучки – самоклеющиеся утяжелители на клейкой основе. Они практически незаметны, потому как практически не выбиваются из общего вида. Однако используются они только на идеально ровной поверхности.
Процесс балансировки колёс автомобиля
Процедура балансировки автомобиля стартует со снятия дисков независимо от характеристики модели. Балансировка происходит по методике: снял колесо, отбалансировал, поставил обратно, затем перешёл к следующему. Таким образом проводится полная процедура для всех колёс.
Результат зависит по большей части от мастера, и только небольшая доля обусловлена оборудованием. Если устройство современное, то специалисту остаётся только следить за состоянием резины и ходом проведения процедуры.
После очистки протектора от камней и грязи подбирается пластинка, в зависимости от количества отверстий в диске. Специалист надевает на диск пластинку, хорошо закрутив гайки. После этого он отправляется на балансировку колеса к станку.
Перед проведением балансировки необходимо удалить грязь или камни в шинном протекторе
После определения проблемной зоны начинается процесс установки грузиков. По окончании мастер возвращается к оборудованию и заново проверяет геометрическое состояние колеса. Если процедура прошла успешна, то колесо устанавливается на своё место и берётся следующее. В противном случае процедура повторяется.
Ошибки при проведении процедуры
Случается, что специалисты ошибаются, выполняя процедуру некорректно. Разберём самые распространённые ошибки:
- Пренебрежение процедурой очистки колеса от камней, песка и грязи. В этому случае добиться значения дисбаланса, приближённого к нулю, не получится.
- Проведение процедуры на повреждённом колесе.
- Установка грузиков поверх старых.
- Недостаточная закрутка гаек и болтов на колесе.
Внимательно следите за выполнением работы специалистов. Даже самые опытные работники допускают ошибки. В конце процедуры убедитесь лично, что балансировка прошла удачно.
Техника безопасности
К самым основным правилам техники безопасности при проведении операции относятся:
- Балансировку колёс может проводить только специалист, достигший возраста восемнадцати лет, прошедший медицинское обследование и получивший разрешение на выполнение работ данной сложности.
- Колёса весом более 20 кг перевозятся на тележках или других приспособлениях.
- Перед процедурой проверяется состояние колеса.
- Рабочее место должно быть чистым, не захламлённым деталями.
- Работы не проводятся специалистами в алкогольном или наркотическом опьянении.
Доверять свой автомобиль нужно только квалифицированным мастерам.
Зачем нужна балансировка колес
Технология производства автомобильных покрышек допускает неравномерное распределение их массы по ободу. Виной тому различные дефекты: наплывы резины, слоистая структура. Из-за этих факторов вес сторон покрышки может отличаться вплоть до нескольких граммов. При езде такая шина вызывает вибрации колеса. Чем выше скорость, тем потряхивание становится заметнее. Такие колебания сказываются не только на комфорте езды, но и влияют на устойчивость машины на дороге. Опасность в том, что машина со временем теряет управляемость.
Колебания начинаются с первых оборотов, но при небольшой скорости они не заметны для водителя. Вибрации начинают ощущаться, когда сайлентблок уже не справляется с возросшей амплитудой. Возникает резонанс, за счет чего колебания передаются на другие элементы конструкции автомобиля. По достижении скорости 40 км/ч водитель начинает ощущать вибрации сначала на руле, затем и на педалях. Разогнавшись до 60 – 80 км/ч дискомфорт ощущается уже в салоне: появляется тряска кресел и элементов отделки. Частота колебаний меняется: водитель и пассажиры чувствуют их пики, когда дребезжат веще в бардачке или багажнике. На более высоких скоростях тряска может пропадать, но это лишь означает, что колебания колеса не входят в резонанс с кузовом автомобиля. При замедлении машины вибрация вновь будет чувствоваться.
Не стоит недооценивать такую ситуацию. Тряска негативно влияет на все части автомобиля. Протекторы шин истираются неравномерно, что только усиливает биение колеса. От вибраций выходят из строя амортизаторы и расшатывается подвеска автомобиля. Шарниры, в том числе резинометаллические, также приходят в негодность. Со временем негативный эффект колебаний распространяется и на рулевое управление, а также детали двигателя и трансмиссии. Вибрации способствуют более быстрому износу всех трущихся элементов конструкции. Итогом может стать даже повреждение патрубков системы охлаждения двигателя.
Если не сделать балансировку сразу после замены шин, то спустя несколько месяцев езды могут потрескаться сайлентблоки или возникнуть проблемы с подвеской и другими элементами конструкции.
Дисбаланс колес: признаки, причины и способы решения проблемы
Начнем с того, что балансировка колес необходима для того, чтоб колесо вращалось «правильно» при движении автомобиля. Особенно сильно проблемы с балансировкой проявляются на скорости выше 60-70 км/ч в том случае, если колеса совсем не отбалансированы. Как правило, отсутствие балансировки приводит к тому, что водитель ощущает биение, вибрации, уводы, приходится подруливать.
На сбитую балансировку колес указывает:
- на определенных скоростях руль вращается «рывками», не плавно, блокируется;
- появляется биение, возникает шум, вибрация на скоростях от 80-100 км /ч;
- неравномерно изношены шины, износ быстро прогрессирует;
При этом баланс зачастую нарушается не равномерно. В результате колесо, которое сильнее всего разбалансировано относительно других колес, подвергается еще большей нагрузке и износу. Как правило, на нем сильно изнашивается шина.
Если же проблему долго не устранять, такое колесо оказывает воздействие на рулевое управление и подвеску. Само собой, разбалансировка еще одного колеса усиливает нагрузки и износ. Результат — отдельные детали могут выйти из строя намного раньше срока, а также изношенные неравномерно шины могут потребовать обязательной замены.
Чтобы избежать негативных последствий, важно балансировать колеса при появлении малейших признаков дисбаланса, а также проводить проверку их балансировки в целях профилактики каждые 5-10 тыс. км
или при каждой смене колес по сезону.
Все будет зависеть от манеры езды, от общего состояния резины (качественная дорогая резина изнашивается боле равномерно и медленнее, чем дешевые покрышки). Так или иначе, любой протектор рано или поздно будет изношен до того порога, когда оптимальная ось вращения будет нарушена.
Получается, хотя шина вращается на диске, на котором стоят противовесы, износ протектора резины не позволит этим грузам идеально балансировать колеса относительно оси вращения.
Еще раз напомним, даже недавно отбалансированные колеса могут быть разбалансированы после попадания в яму на скорости или в результате наезда на бордюр и т.п. Зачастую, нарушает баланс неравномерный износ резины (агрессивная езда) и смещение грузиков (наезды на бордюры, попадание в ямы).
Так или иначе, даже незначительные изменения шины при неравномерном ее износе влияют на концентричность из-за центробежной силы, возникающей при вращении колеса.
Единственное, на стоимость балансирования колес оказывает влияние диаметр колеса и тип диска (чем больше колеса, тем дороже балансировка, на железном диске балансировка проще и дешевле, чем на литом). Также не цену немного влияет и тип грузов – противовесов, так как они бывают разными.
Что такое балансировка колес
Балансировка колес — это работа по равномерному выставлению массы колеса относительно центра колеса. Кто ездил на советских велосипедах, знают, что при наезде на скорости в яму, обод диска искривляется, потом колесо начинает вилять, потому что форма изменена и центр тяжести колеса тоже смещена. Требуемая процедура установки оптимального расположения массы колес обусловлена износом деталей подвески, замены шаровых опор и других деталей.
Плюсы балансировки колес:
- отсутствие биения руля;
- комфортная езда, при отпускании руля автомобиль не тянет в стороны;
- экономия резины;
- износ шин равномерный.
Для всех легковых автомобилей, вне зависимости от марки и модели авто, требуется делать балансировку колес. Во время прохождения техобслуживания автомобиля, балансировку не проверяют.
Что будет, если не делать балансировку:
- подшипники ступицы подвергаются радиальному биению, а значит быстрее изнашиваются и клинят;
- вибрация и биение руля на любой скорости;
- быстрый и неравномерный износ покрышек;
- шум в салоне машины;
- уменьшение ресурса службы амортизаторов;
- нарушена динамика авто, потому что центробежные силы каждого колеса тянут как попало;
- может отломиться шаровая опора.
Для чего делают балансировку
Ее цель — наиболее равномерно распределить массу элементов колеса относительно оси его вращения. После правильной балансировке центр массы должен приходиться на ось вращения.
Дисбаланс может быть иметь статическое и динамическое выражение
Уравновешивание колеса должно производиться в различных направлениях оси вращения. В случае дисбаланса при вращении будут возникать центростремительные силы, вектор силы которых идет вразрез с направлением оси.
Разное направление моментов сил вызывает вибрацию. А вот она уже и порождает различные негативные факторы, оказывающие отрицательное влияние на ходовую часть машины, в результате чего вождение может быть небезопасным.
