Ощутив вибрацию, передающуюся от колес на руль, педаль тормоза и кузов машины, автовладелец задается вопросом, о том что представляет собой балансировка колес и как часто нужно её делать для предотвращения неприятных последствий.
Автор статьи: mudriy_lev
Специализация: ремонт автогенераторов и сервоприводов в автомобиле.
Место работы: сервисный центр. Стаж: 2 года.
Образование: высшее — инженер-электромеханик, среднее специальное — слесарь механосборочных работ.
В результате воздействия центробежной силы на вращающееся колесо возникает биение, интенсивность и частота которого меняется в зависимости от скорости автомобиля. Эксплуатация машины после появления дисбаланса колес чревата следующими последствиями:
- Утрата комфорта при пользовании автомобилем. В случае если биение резонансно увеличивается на определенной скорости, сносно ездить на авто возможно, только избегая соответствующих показаний спидометра. Но если вибрации сохраняются в большом диапазоне скоростей, то говорить о каком-либо комфорте невозможно.
- Неравномерность износа протектора. В результате повышенных нагрузок, эффекта пробуксовки шин и дополнительно возникающих сил трения возникает ускоренный износ. Это приводит к уменьшению интервала между заменами покрышек, что увеличивает затраты на эксплуатацию автомобиля.
- Понижение безопасности автомобиля. Обусловлено двумя факторами: ухудшением управляемости и возможным разрушением важных деталей на скорости, например, подшипника ступицы. Уменьшение площади и стабильности контакта покрышки с дорогой значительно увеличивает тормозной путь.
- Более быстрый износ элементов тормозной системы и рулевого управления. Поэтому для предотвращения дорогостоящего ремонта балансировка колес должна быть произведена в кратчайшие сроки.
- Разрушение элементов подвески, так как на нее помимо гашения ударов, возникающих из-за неровностей дорожного покрытия, возлагается справляться и с вибрациями, вызванными разбалансировкой колес.
Виды дисбаланса колес
В зависимости от координатного расположения осей вращения и инерции выделяют два вида разбалансировки колес:
- Статическая, когда оси вращения и инерции находятся в одной плоскости и параллельны друг другу. В таком случае наблюдается смещения центра тяжести колеса. Для диагностики дисбаланса колес необходимо раскрутить колесо вокруг оси и отследить наличие маятникообразного вращения.
- Динамическая, которая характеризуется отсутствием совпадения между осью вращения и осью инерции. Возникает он в результате неоптимального распределения массы по ширине колеса. Для диагностики достаточно визуально осмотреть вращающееся колесо на поддомкраченом автомобиле.
Причины возникновения дисбаланса колес
Появление разбалансировки возможно в процессе обычной эксплуатации автомобиля, но обычно этому предшествуют следующие события:
- попадание колеса в существенную ямку, либо проезд по дороге с большим количеством выбоин;
- удар колесами о бордюр, например, при неудачной парковке;
- смена покрышек, вызванная сезонностью или износом старой резины;
- большое количество грязи на колесах, например, после выезда за город;
- тюнинг автомобиля некачественными пластиковыми колпаками с нарушенной развесовкой;
- процессы усадки, возникающие после обкатки новой покрышки;
- проводились реставрационные операции с диском;
- произошел прокол покрышки.
Периодичность необходимости балансировки колес
Балансировку необходимо обязательно делать, если произошла одна или несколько ситуаций описанных выше и способных стать причиной для создания дисбаланса колеса.
Помимо этого, балансировку необходимо делать в таких случаях:
- Пробег автомобиля после последней проверки составляет 10-15 тысяч километров. Цифра, когда делать балансировку, индивидуальна и отдельно указывается автопроизводителем для каждой выпускаемой модели. Обычно необходимость проведения балансировки по причине смены сезона нивелирует балансировку из-за пробега, так как мало автовладельцев достигают 10-15 тысяч километров за полугодие. Агрессивный стиль езды сокращает интервал проведения балансировки до 7-8 тысяч километров пробега, не зависимо от рекомендаций автогигантов. Более точно определить, как часто делать балансировку, возможно только комплексно анализируя все факторы.
- Дальняя поездка. До и желательно после поездки на расстояние более 2000 километров необходимо произвести балансировку колес, что бы разрушающая вибрация не появилась во время преодоления расстояния.
- Возникновение вибраций на руле, педали тормоза, кузове автомобиля. Не зависимо от предшествующих факторов и километраже пробега, в случае возникновения перечисленных симптомов, необходимо в кратчайшие сроки посетить шиномонтаж.
Периодичность необходимости балансировки задних колес
Дисбаланс задних колес вызывает намного меньший дискомфорт водителю, чем разбалансировка передних колес. Обусловлено это тем, что вибрация не передается на рулевое управление. В случае биения педали тормоза, оно имеет небольшую амплитуду и проявляется крайне редко. Именно по этим причинам разбалансировка задних колес достаточно частое явление.
Не смотря на меньшее уменьшение комфорта при управлении автомобилем, последствия дисбаланса задних колес аналогичны разбалансировке передних, так как все перегрузи, возникающие на одном колесе, успешно передаются на другие колеса. Поэтому балансировку передних и задних колес необходимо производить одновременно. Исключением являются только случаи, если балансировка производится в результате повреждения исключительно передних колес.
Симптомы, когда нужно делать балансировку колес, могут появится как резко, так и постепенно усиливаясь день ото дня, в зависимости от причин возникновения разбалансировки. Визит в шиномонтаж не должен затягиваться, независимо от природы возникновения дисбаланса.
Если появилось биение руля или машину "бросает", проблему нужно искать в колесах или подвеске. Если происходит биение руля на высоких скоростях - это, однозначно, результат плохой/неправильной балансировки колеса/колес. Практически каждый автомобилист знает, чтобы вибрация колеса была сведена к минимуму, его масса должна быть равномерно распределена относительно центра. Специалисты рекомендуют при биении руля в диапазоне скоростей от 80 до 120 км/ч, что является явным признаком нарушения балансировки, прямиком отправляться в хороший шиномонтажный сервис или вызывать выездной шиномонтаж .Чем грозит биение руля при неправильной балансировке?
Биение руля при неправильной балансировке колес может привести к довольно печальным последствиям:
- о хорошей управляемости и о безопасности езды можно забыть
- рулевое управление постепенно разобьется
- выйдут из строя амортизаторы
- придется менять ступенчатые подшипники и другие детали подвески.
Все это происходит в результате того, что по всему кузову разносится вибрация из-за дисбаланса колеса. Следует отметить, что биение руля может быть вызвано как плохой балансировкой, так и дефектами диска, покрышек (повреждение корда, грыжи и т.д). Но можно практически с абсолютной уверенностью сказать, что если биение руля идет на высоких скоростях, причина - дисбаланс переднего колеса, причем привод автомобиля тут совершенно не имеет значения. Разбалансировка задних колес, как правило, не отображается на руле.
Наиболее часто проблема биения руля проявляется после сезонной смены шин. Многие водители совершенно не обращают внимание на то, как и на каком оборудовании проводится процедура балансировки колес. А это очень важно. Например, результат балансировки может быть сведен к нулю уже через 200-300 км, если в шиномонтаже при проведении балансировки не вымыли хорошо колесо - грязь отвалится, и колесо снова окажется разбалансировано . Часто проблема биения руля возникает из-за того, что установлен не качественный грузик . В результате, при воздействии центробежной силы он просто оторвется и биение руля сразу себя проявит.
При сборке колес, правильная, высокоточная балансировка - гарантия того, что вы будете избавлены от проблемы биения руля и его печальный последствий. Именно поэтому следует особое внимание уделять такой, казалось бы, простой процедуре, как балансировка колес. Она не является особо дорогой, и экономить на ней просто нецелесообразно, так как в результате некачественной, неправильной балансировки колес и, как ее следствия - биения руля, придется тратиться на дорогой ремонт.
Правильная балансировка колес: как распознать?
На колесе должны быть установлены груза, как с внутренней, так и с внешней стороны. Если на фазе диска невозможно или не хочется их устанавливать, грузик устанавливается как можно ближе к внешней стороне (около спиц) с внутренней стороны. Возможна балансировка и одним грузом, но в силу ее сложности она используется редко. Навешиваемая масса (грузики ) должны не превышать 60 грамм на колесе (новом) и располагаться рядом. Если масса больше, то причина может быть в неправильной сборке колеса, а также, если диск имеет дефекты (погнутый) или слежавшаяся покрышка.
Как только появился первый автомобиль, появились первые проблемы с балансировкой колес. С годами скорость движения на дорогах увеличивалась, покрытие на дорогах менялось, и соответственно менялось отношение к дисбалансу.
Дисбалансом считается наличие неуравновешенных вращающихся масс: ступиц, тормозных барабанов, ободьев и особенно шин затрудняет управление автомобилем. Данный дисбаланс снижает срок службы амортизаторов, подвески, рулевого управления, шин, безопасность движения и увеличивает расходы на техническое обслуживание.
Любое колесо - это объект вращения, имеющий симметричную форму, благодаря которой центр тяжести должен лежать на оси вращения, а все точки поверхности колеса в сечениях должны быть равноудалены от неё.
Колесо считается отбалансированным, когда ось его вращения является и главной центральной осью инерции. Однако как диски, так и автомобильные шины, выпускаются с определенными допустимыми погрешностями. Из этого можно сделать вывод, что любое колесо практически всегда несимметрично, а, значит, имеет дисбаланс.
Существует два вида дисбаланса: статический и динамический.
Статический дисбаланс - это неравномерное распределение масс по оси вращения, При этом колесо бьет в вертикальной плоскости. При вращении колеса неуравновешенная масса создает свою центробежную силу F, которая при вращении колеса создаёт переменный по направлению вращающий момент на оси, что ведет к разбиванию подвески. Такой дисбаланс устраняется приложением силы Fу равной силе F по величине, но противоположной по направлению. Это достигается прикреплением дополнительного грузика в точке противоположной точке нахождения неуравновешенной массы. Это и называется статической балансировкой.
Динамический дисбаланс появляется из-за неравномерного распределение масс в плоскостях колеса. При динамическом дисбалансе на колесо действует пара противоположно направленных сил F , действующих на определенном плече относительно плоскости вращения колеса. Динамическая балансировка проводится на специальных балансировочных стендах. В основном при балансировке колеса мы сталкиваемся с комбинированным дисбалансом ("комбинация" статического и динамического дисбалансов).
Иногда, дисбаланс колеса может возникать из-за его конструкционных особенностей - переменного шага рисунка протектора шины, наличием вентильного отверстия в диске, люком для регулировки тормозов в тормозном барабане, либо технологичности изготовления - неточности геометрической формы, отклонения размеров, неоднородности материалов и т.д.
Самое большое влияние на дисбаланс колеса оказывает автомобильная шина. Она наиболее удалена от центра вращения, имеет большой вес, сложную многокомпонентную структуру, изготовлена из различных материалов: резины, тканей, стальной проволоки и т.п. Чем дальше от центра лишняя масса материала покрышки, тем большее влияние на дисбаланс она оказывает.
Можно выделить несколько основных факторов, влияющих на дисбаланс покрышек:
- стык протектора, неравномерность его толщины по длине окружности, переменный шаг рисунка протектора, в зимних ошипованных шинах - шипы (в новой покрышке и по мере их выпадения);
- стыки в слое корда, стыки слоев корда в каркасе и брекере;
- стык герметизирующего слоя в бескамерной шине;
- неконцентричность бортовых колец, большой нахлест проволоки в бортовом кольце;
- непостоянство углов наклона нитей корда в слоях каркаса и брекера;
- расхождение нитей корда в слоях;
- точность изготовления пресс-формы;
- разная толщина боковых стенок и боковин;
- сгруппированные в одном месте маркировка обозначений на боковине покрышки и пр.
Повышение требований к технологической точности всех процессов производства шин и деталей колеса - непременное условие улучшения их качества, а значит и снижение дисбаланса и биений. При эксплуатации автомобиля дисбаланс колес в сборе с шинами целесообразно проверять через каждые 2-3 тыс. км, а через каждые 10 тысяч колеса с шинами необходимо балансировать заново.
Можно неделями ездить по городу не осознавая, что ходовая часть нашего автомобиля сломалась. Вибрации рулевого колеса чаще всего появляются при больших скоростях, только в крайних случаях, четко ощутимы ниже 80 км/ч.
Вибрации рулевого колеса, которые увеличиваются с увеличением скорости, несмотря на движения по гладкой, асфальтированной дороге, в любом автомобиле не нормальный симптом.
В большинстве случаев его удаление совсем не дорого и не занимает много времени. Причиной, как правило, является плохая балансировка колес, поэтому в первую очередь нужно найти источник неисправности, обратившись к механикам в мастерской.
Плохая балансировка колес, заметна или только минимально ощутима в медленном городском движении, сразу после выезда из мастерской, после сезонной замены шин. Механики автомастерских, в сезон замены шин, работают в спешке и допускают ошибки. Не каждый из них также располагает высокоточным оборудованием.
Однако немногие профессиональные вулканизаторщики позволяют себе сезонные настройки балансировочных станков таким образом, чтобы уменьшить их чувствительность, и такие случаи случаются. Тогда стоит немедленно вернуться в мастерскую, чтобы улучшить балансировку колес.
Чаще всего, проблемы с балансировкой колес происходит после попадания в яму, при слишком быстром наезде на бордюр или при очень резком торможении. Грузы, прикрепленные к ободу, могут отпасть, периодически происходит смещение шины на ободе.
В такой ситуации нужно заново балансировать колеса. Чтобы иметь уверенность в том, что вибрация руля не вернутся, необходимо еще раз проверить балансировку всех четырех колес.
Немного больше, проблема связана с механическим повреждением шины – ее нужно заменить. Всякие внутренние повреждения шины, вызывающие образование выпуклости вынуждают шину заменить.
Интересно, что от удара колесом в препятствие с образованием выпуклости на боковой стороне шины до проблем с балансировкой, которые вызывает вибрацию рулевого колеса, может занять несколько сотен и даже несколько тысяч км, поэтому иногда трудно понять причину неисправности.
Встречаются также шины, которые из-за низкого качества после 2-3 сезонов имеют проблемы с балансировкой. В такой ситуации их следует обязательно заменить.
Еще одной причиной вибрации руля может быть легкое искривление полуоси или изогнутые тормозные диски. После замены дисков вместе с колодками, проблема исчезает.
Независимо от причины вибрации руля стоит найти и устранить неисправность как можно скорее. Эти колебания (а часто и вибрации всего автомобиля) приводят к преждевременному износу рулевого управления и элементов подвески, а также подшипники колес, что, как правило, связано с большими расходами, чем замена одной шины или балансировка всего их комплекта.
Колебания могут быть ответственны также за неисправности, которые, казалось бы, не с ними связанны, например, отказ электроники (в частности, не связанного с безопасностью движения, например, навигации или радио) – повышенная вибрация вызывают растрескивание паяных швов, в которых в настоящее время по экологическим причинам не применяется свинец из соображения экологической безопасности. Впрочем, немалое значение имеет также комфорт езды — если вы можете улучшить его коротким визитом в мастерскую, это того стоит.
– это процедура добавления на внутреннюю и внешнюю часть обода грузиков либо введение внутрь покрышки специальных гранул, которые, притягиваясь к поверхности шины, уравновешивают дисбаланс.
Неуравновешенные вращающиеся массы на колесе приводят к дисбалансу. Происходит сильное отклонение геометрического центра от центра масс колеса. Постепенно выходят из строя важные элементы подвески:
- Стойки.
- Рулевой механизм.
- Ступичные подшипники.
При, казалось бы, малой неуравновешенной массе в 20 г на 14-дюймовое колесо ложатся колоссальные нагрузки: при скорости 100 км/ч они сопоставимы с ударами 3-килограммовой кувалды, работающей с частотой – 800 ударов в минуту.
Подвеска, амортизатор, несбалансированное колесо вступают в резонанс. Вибрации разносятся по всему кузову. Это приводит к биению руля, что делает поездку некомфортной, утомительной и даже опасной. Поэтому балансировка колес является обязательной процедурой, которую необходимо включить в регламентное ТО.
Дисбаланс колеса-статическая и динамическая неуравновешенность
Статическую неуравновешенность колеса характеризует отклонение центральной оси инерции – от оси вращения: фактически они параллельны, но не совпадают. Неуравновешенная масса образует вращающий момент, происходят маятниковые колебания – до тех пор, пока она не окажется в крайней нижней позиции. Для устранения проблемы требуется статическая балансировка – установка корректирующей массы на диаметрально противоположной стороне колеса.
Динамический дисбаланс возникает из-за неуравновешенности колеса по ширине. И обнаруживается при его вращении: –и ось вращения образуют угол α. Возникают разнонаправленные центробежные силы, формирующие пару с определенным моментом вращения. Динамическая балансировка подразумевает монтаж уравновешивающих грузиков на внутренних и наружных сторонах колеса, в той же плоскости, где действует вышеупомянутая пара сил.
Признаки дисбаланса колес
2) Заднюю часть авто на дороге бросает из стороны в сторону. Причиной того, что машина «гуляет», может быть не только дисбаланс, но и проблемы с задней подвеской – стойки, сайлентблоки балки. Тут напрашивается естественный вопрос: «Нужна ли балансировка задних колес?». Разумеется, да. Дисбаланс задних колес, хоть он и меньший, чем у передних, все равно присутствует. Это подтверждает неравномерный износ задних покрышек.
Когда нужно проводить балансировку колес
- В ходе сезонной «переобувки».
Нужна даже в том случае, если вы располагаете двумя комплектами шин и дисков. После успешно отъезженного сезона комплект колес ставится на хранение, не пройдя предварительной балансировки.Кстати, о том как правильно хранить шины в межсезонье, вы можете прочитать в статье: .
- Серьезное попадание в яму, удар о бровку, проезд лежачего полицейского на высокой скорости.
В критических ситуациях не обойтись без восстановления диска и замены изношенной резины.
- Каждые 15 тысяч км.
- После поездки на две и более тыс. км.
Любителям агрессивной манеры езды нужно проводить балансировку колес в 2 раза чаще: при езде по дорогам РФ каждые 7–8 тыс. км. К тому же к биениям шины выдвигаются особые требования.
Балансировка колес по системе «Хавека»
Зачастую балансировка колес осуществляется по центральному отверстию. Оно предназначено специально для данной процедуры, так как не изнашивается в процессе эксплуатации. Но в 1969 году компания Haweka предложила альтернативный вариант – балансировка по крепежным отверстиям колеса к ступице.
Таким методом производят двойную центровку колеса. Сначала используют специальные конусы, а после – стенд, оснащенный фланцевым адаптером, который имитирует ступичные шпильки. Для легкосплавных дисков используют цанговый адаптер.
Для корректного проведения процедуры очень важно нормальное состояние оборудования. Так, износ зажимных гаек, конуса, резьбовых частей валов должен быть менее 0,022 мм.
Благодаря тому, что адаптеры соприкасаются с дисками только там, где находятся головки гаек или болтов, риск повреждения поверхности минимален.
Процедуру упрощают современные 3D-станки, использующие лазер: луч выявляет биения, позволяет с высокой точностью определять место установки грузиков.
Разновидности грузов
Грузы бывают набивными и клеящимися. Набивные конструкции с кронштейном отлично подходят для А вот клеящиеся грузы устанавливаются на внутреннюю часть диска: они не портят его внешний вид.
Более предпочтительными для отечественных климатических условий остаются набивные грузы. При температурных перепадах клейкая лента отваливается, её повреждает бесконтактная автоматическая мойка, которая проводится под высоким давлением.
Как обеспечить максимальную точность процедуры балансировки колес
1) Частота вращения.
На современных станках имеется несколько фиксированных частот вращения – от 150 до 400 об/мин. Вместе с увеличением данного показателя улучшается точность балансировки колес: станок становится более восприимчив к дисбалансу.
2) Точность балансировки.
Настраивается по специальной шкале оборудования, варьируясь от одного до двадцати и более грамм. Другими словами, если выставлена точность балансировки 20 г, то дисбаланс в 19 г оборудование не учтет. А это уже солидное отклонение от нормы, сопровождающееся биением рулевого колеса.
3. Количество пусков колеса.
Для устранения дисбаланса устанавливают специальные грузики. Мастера определяют место и вес грузиков поэтапно, производя пошаговые пуски колеса. Чем больше тестовых пусков будет сделано, тем точнее будет определено место монтажа и вес грузиков.
4) Необходимо добиться совпадения оси крепления колеса на станке и его фактической оси вращения.
Для этого необходимо монтировать колесо на станке, используя крепежные отверстия диска. Исключение составляют автомобили марки Citroen, где для центровки применяется центральное отверстие диска.
5) Проведение финишной балансировки.
Эта процедура очень важна для скоростных авто. Финишная балансировка подразумевает корректировку после монтажа колеса на ступице, при частоте вращения от 1000 оборотов в минуту. Использование адаптеров Haweka позволяет отказаться от финишной балансировки.
6) Предварительная мойка колес.
Проводится качественная автоматическая мойка, нередко используют очистительные гранулы. Ручная очистка колес нежелательна: мелкие частички грязи, застрявшие в протекторе камни негативно скажутся на точности процедуры.
Примечание: большая погрешность станков упрощает работу недобросовестных мастеров – балансировка колес проводится быстро, хотя получаемый результат практически нулевой. В случае претензий со стороны автовладельца горе-умельцы уповают на плохое состояние дорог.
Преимущества правильной балансировки колес
1. Комфортная, безопасная езда. Прогнозируемое поведение авто на дороге.
2. Продление срока службы шины – от 25%.
3. Экономия топлива – около 12%.
4. Сохранение подвески. Это гарантирует снижение затрат на техническое обслуживание ходовой части.
Нарушения технологии
Вес находящихся рядом грузиков не должен быть более 60 г. Превышение заявленного показателя свидетельствует о неправильной сборке колеса: вентиль не совпадает с желтой меткой на покрышке. Но это далеко не единственная ошибка, которую допускают дилетанты, проводящие балансировку колес.
Другие ошибки:
- Балансировка шин или дисков, покрытых грязью. В хорошем сервисе колеса всегда тщательно моют, снимая установленные ранее компенсирующие грузики.
- Используется грязный, пыльный станок.
- Отсутствие специальной смазки на бортах диска. Из-за этого резина некорректно садится на диск. Шиномонтажники уповают на качество покрышки, но элементарная накачка расставляет все на свои места.
- Цветная метка расположена далеко от ниппеля, хотя должно быть с точностью наоборот.
Надеюсь,что информация для Вас была полезной.
Любые замечания и вопросы оставляйте в комментариях,при желании,поделитесь статьей с друзьями в социальных сетях,тем самым Вы поможете мне в продвижении блога.
Обязательно просмотрите видео.