С вибрациями и ударами по рулю при движении сталкивался каждый водитель, во многих случаях виновато биение колеса, а точнее его неправильная балансировка. Колесо должно быть идеальной формы. Также может оказывать влияние размер и другие факторы. Но, чаще всего проблема решается простой балансировкой. Давайте рассмотрим, что такое балансировка, какой она бывает и как правильно ее сделать. 
Биение колеса – что это. Виды биения колеса
Биение колеса - смещение диска при движении, может быть радиальным или осевым. В любом случае, вы получите вибрацию или удары. Чем выше скорость, тем более заметной становится проблема.Рассмотрим разновидности более подробно.
- Осевое биение заключается в горизонтальном смещении колеса. Обычно такое поведение диска называют «восьмеркой». Обычно вызывается дисбалансом распределение массы на плоскости.
- Причиной радиального биения является статический дисбаланс. При этом, диск начинает напоминать по форме яйцо. Колебательные движения происходят вверх-вниз. Обычно сопровождается переменным вращающимся моментом.
Стоит рассмотреть, что может являться последствием подобного явления. При осевом биении основными последствиями являются следующие:
- повреждение рулевого механизма и ходовой;
- повышенный износ протектора, что приводит к быстрому выходу из строя покрышки.
Также стоит разделять динамический и статический дисбаланс. Тут имеются свои особенности, в первую очередь по способу устранения проблемы.
При статическом дисбалансе вращающий момент создается тяжестью неуравновешенной массы. Проще говоря колесо будет вращаться без помех до тех пор, пока неуравновешенная масса не окажется в своем крайнем положении. Таким образом, движение колесного диска напоминает маятник.
В случае динамического дисбаланса колесный диск имеет неуравновешенность по ширине. Наблюдать можно только во время вращения. В случае такой проблемы ось вращения совершенно не совмещается с основной центральной осью инерции. Фактически образуется некоторый угол между осями. При этом, наличие двух центров массы в разных частях колеса вызывает динамический дисбаланс. Во время движения, возникают центробежные силы, они действуют в противоположных направлениях и проявляются в виде биения колеса.
Как проявляется биение колеса
На практике водитель чаще всего замечает биение по ударам при движении. Причем бить колесо начинает даже на ровной дороге, и чем выше скорость, тем интенсивнее удары. Во многих случаях бить начинает в руль, который может начать вибрировать. Автомобиль становится менее управляемым.
Взаимосвязь скорости и усиления биения объясняется простой причиной. У дисбаланса имеется определенный период, например, два метра. Чем быстрее движется автомобиль, тем чаще повторяется причина биения, соответственно, чем выше скорость, тем заметнее проблема. Также влияет величина разбалансировки.
В некоторых случаях может проявляться при торможении. Тут речь идет скорее о статическом дисбалансе колеса. Свидетельством такого часто становится вибрация колес при работе с тормозом. Причиной зачастую становится разрушение подшипников ступицы или проблемы с тормозным механизмом.
Отдельно стоит разобрать причины появления разбалансировки. Перечислим основные из них.
- Механические повреждения и деформации деталей подвески. На самом деле колесо состоит не только из диска и покрышки, тут есть ступица, тормозной суппорт и диск. Если они деформированы, это также может вызвать биение.
- Деформация колесного диска. В процессе эксплуатации может происходить изменение геометрии диска.
- Неравномерный износ покрышек. В первую очередь речь идет об износе протектора в пределах одного колеса. Но, на практике встречается еще и проблема с неравномерным износом покрышек на разных колесах одной оси. Если одно колесо имеет износ рисунка больше на 1,5 мм, это также вызовет биение.
- Неправильная замена колеса. На самом деле причина достаточно частая. Водители зачастую при установке запаски окончательную затяжку колеса производят после опускания домкрата. Это может вызывать смещение диска на миллиметры относительно оси, соответственно появляется биение.
Как проверить колесо на биение
Важным моментом является диагностика этого явления. Сложность заключается в том, что биение шин диагностировать очень сложно. Заметные удары происходят только при большом уровне нарушения. Поэтому, рекомендуется периодически выполнять проверку. Обязательно проверяют и заднее и переднее колесо. Особенно важно проводить эту диагностику если меняете шины, или же имеется любая вибрация на руле.
Если есть подозрение не биение колеса. Сначала проверяют наличие геометрического дисбаланса. Для этого вывешивается колесо автомобиля, и при прокручивании специальным прибором замеряют уровень биения. Если параметр превышает 0,5 мм следует выявить и устранить причину. После того, как проверили наличие геометрического дисбаланса стоит снять колесо и на специальном станке выполнить балансировку. Это должно устранить биение практически полностью.
Последствия биения колеса
Самое очевидное последствие биения – быстрый износ покрышек. Они начинают стираться неравномерно, что ухудшает их технические характеристики.
Другой момент, который менее очевиден – повреждение подвески и рулевого управления. Биение характеризуется ударами по сопряженным с колесом элементам ходовой, а также рулевым механизмам. Это приводит к их быстрому выходу из строя.
Еще одна возможная проблема – ухудшение управляемости. При сильных ударах есть риск потерять контроль над автомобилем. Итогом может стать аварийная ситуация на дороге.
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.
Что такое дисбаланс колеса?
Дисбалансом считается наличие неуравновешенных вращающихся масс: ступиц, тормозных барабанов, ободов 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.
Какое колесо считается отбалансированным?
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.
Какие виды дисбаланса существуют?
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).
Из-за чего возникает дисбаланс?
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.
Дисбаланс колес в сборе с шинами целесообразно проверять через каждые 2-3 000 км, а через каждые 10 тысяч – колеса с шинами необходимо балансировать заново.
Двигатель вращает полуоси или приводные валы, вызывая вращение шин. Это означает, что шины являются частью цепи привода. В то же время, шины изменяют направление движения автомобиля с помощью рулевого механизма. Следовательно, шины являются частью системы рулевого управления. Кроме того, поскольку шины воспринимают массу автомобиля и поглощают удары от поверхности дороги, они являются частью системы подвески. По этим причинам, при поиске неисправностей в шинах необходимо иметь в виду все эти три системы - шины и колеса, рулевое управление и подвеску. Нужно помнить, что неправильные обращение с шинами и их техническое обслуживание также могут приводить к дефектам шин и взаимосвязанных систем. Следовательно, первым этапом поиска и устранения дефектов шин является проверка того, правильно ли эксплуатируются и обслуживаются шины.
1. НЕОБЫЧНЫЙ ИЗНОС ШИН
ИЗНОС ’’ПЛЕЧЕЙ” ИЛИ СРЕДНЕЙ ЧАСТИ ПРОТЕКТОРА ШИНЫ
Главная причина износа "плечевых” зон или средней части протектора шины заключается в неправильном давлении воздуха в шинах. Если давление в шинах слишком низкое, средняя часть протектора шины будет вогнутой, что смещает нагрузку на "плечи” и приводит к их более быстрому износу в сравнении со средней частью. Перегрузка шин приводит к аналогичному эффекту.
Если, с другой стороны, давление воздуха в шинах слишком высокое, средняя часть протектора шины становится выпуклой, воспринимая большую нагрузку и изнашиваясь быстрее, чем "плечи”.
ВНИМАНИЕ!
1. Износ протектора радиальных шин меньше зависит от давления воздуха в шине. На большинстве автомобилей передние шины имеют увеличенный износ ’’плечевых” зон.
2. Задние радиальные шины на большинстве автомобилей с жесткой осью изнашиваются аналогично шинам с высоким давлением воздуха.
1. Износ при повороте, показанный ниже, вызывается поворотом на большой скорости. Шина проскальзывает, вызывая диагональный тип износа.
Это один из наиболее общих случаев износа шин. Единственным способом устранения является снижение водителем скорости при повороте.
2. Деформация или люфты в деталях подвески нарушают углы установки передних колес, вызывая ненормальный износ шин.
3. Если одна сторона протектора шины изнашивается быстрее другой, главная причина кроется вероятно в неправильном развале. Поскольку площадь контакта шины с дорогой изменяется с нагрузкой, шина с положительным развалом имеет снаружи меньший диаметр, чем внутри. Следовательно, внешняя сторона протектора должна проскальзывать по поверхности дороги, чтобы проходить такое же расстояние, что и внутренняя сторона протектора. Это проскальзывание приводит к чрезмерному износу внешней части протектора. У шины с отрицательным развалом, напротив, быстрее изнашивается внутренняя сторона протектора.
ИЗНОС, ВЫЗВАННЫЙ НАРУШЕНИЕМ СХОДИМОСТИ ИЛИ ОБРАТНОЙ СХОДИМОСТИ (ПОПЕРЕЧНАЯ ПИЛООБРАЗНОСТЬ ПРОТЕКТОРА)
Главная причина износа с образованием гребней или поперечной пилообразнос-ти протектора шины - неправильная регулировка сходимости. Чрезмерная сходимость вынуждает шину проскальзывать наружу и сдвигает внутрь по поверхности дороги поверхность контакта протектора, вызывая износ. Поверхность приобретает гребнеобразную форму, как показано на рисунке ниже, которую можно ощутить при движении пальца по протектору в направлении от внутренней стороны к наружной. Направление движения
Чрезмерная обратная сходимость, с другой стороны, вызывает проскальзывание шины вовнутрь и сдвигает наружу поверхность контакта протектора шины по поверхности дороги, вызывая износ, показанный на рисунке ниже.
ВНИМАНИЕ!
Если такой тип износа наблюдается с обеих сторон, нарушена регулировка сходимости передних колес. Если такой износ имеет только одна шина, возможен изгиб рычага поворотного кулака. При этом установка одного колеса становится такой, как при чрезмерной сходимости или чрезмерной обратной сходимости колес.
ПРОДОЛЬНО-ПИЛООБРАЗНЫЙ ИЗНОС
Продольно-пилообразный износ является частичным износом, который часто возникает у шин со шпорным и блочным рисунками протектора. Блоки протектора шины изнашиваются диагонально подобно износу каблука ботинка и в конечном итоге принимают пилообразную форму.
Если автомобиль часто движется по дорогам с твердым покрытием, шины изнашиваются быстро. Это происходит потому, что блоки мгновенно проскальзывают вверх, когда они покидают поверхность дороги при вращении шины (потому что поверхность дороги твердая и блоки не могут в нее внедриться). По этой причине часть блоков, покидающая поверхность дороги последней, подвергается большему износу.
Шины с ребристым рисунком протектора изнашиваются волнообразно.
Поскольку шины неведущих колес не подвержены воздействию приводного усилия, а воспринимают только тормозное усилие, они изнашиваются пилообразно. Этот тип износа аналогичен тому, который имел бы место при попеременном торможении и растормаживании, заставляя шины каждый раз скользить на небольшом пути.
С другой стороны, на шинах ведущих колес износ, вызываемый приводным усилием, проявляется в противоположном направлении тому, который вызывается торможением, поэтому здесь наблюдается меньший пилообразный износ. Шины грузовых автомобилей и автобусов, однако, создают большую силу трения при торможении, поэтому шины со шпорным рисунком протектора имеют пилообразный износ, подобный износу неведущих колес.
ПЯТНИСТЫЙ ИЗНОС (КАППИНГ)
Пятнистый износ характеризуется чашеобразными выемками в одном или нескольких местах протектора шины и возникает при движении автомобиля с высокой скоростью. Износ этого типа имеет место из-за проскальзывания протектора шины через равные интервалы, как объясняется ниже.
Если подшипники колес, шаровые шарниры, наконечники рулевых тяг и т.д. имеют большой люфт, или если изогнута цапфа колеса, шина будет колебаться в определенных точках при ее вращении с высокой скоростью, вызывая в этих местах сильное трение и скольжение, что приводит к пятнистому износу шины.
Деформированный или неравномерно изношенный тормозной барабан вызывает включение тормозов через равномерные интервалы времени, приводя к пятнистому износу в относительно широкой зоне по окружности шины.
ВНИМАНИЕ!
Полотняная заплата, наложенная на протектор шины при ремонте прокола или выступ, образованный отслоением, также приводят к пятнистому износу.
Резкие трогания, торможения и повороты также могут вызвать пятнистый износ.
Чрезмерно разбалансированное колесо в сборе также вызывает пятнистый износ.
2. ВИБРАЦИЯ И БИЕНИЕ ШИН
Проблемы вибрации подразделяются на тряску кузова, дрожание рулевого управления и "шимми” управляемых колес.
ТРЯСКА КУЗОВА
Тряска определяется как вертикальная или боковая вибрация кузова автомобиля и рулевого колеса вместе с вибрацией сидений. Главные причины тряски - разбалансирование колес в сборе, чрезмерное биение колес и неоднородная жесткость шины, поэтому устранение этих проблем исключает тряску.
Тряску обычно невозможно ощутить при скоростях менее 80 км/ч. Выше этой скорости тряска заметно увеличивается и достигает пикового значения при определенной скорости. Если тряска возникает при скоростях от 40 до 60 км/ч, причина обычно кроется в чрезмерном биении колеса в сборе или в неоднородной жесткости шины.
ДЛЯ СПРАВОК
Тряска подобна вибрации, создаваемой стиральной машиной в цикле быстрого вращения барабана при удалении воды, или подобна вибрации, производимой ударным ручным гайковертом при затяжке болтов и т.д.
’’ШИММИ” и ДРОЖАНИЕ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ
"Шимми” определяется вибрацией рулевого колеса в направлении его вращения. Главными причинами "шимми” являются разбалансирование колес в сборе, чрезмерное биение и/или неоднородная жесткость шины, поэтому устранение этих причин обычно исключает "шимми”. Другие возможные причины включают в себя дефекты рулевого привода, чрезмерный люфт в системе подвески и неправильную установку колес. Различают два вида "шимми”: устойчивая вибрация, которая возникает при относительно низких скоростях (20 - 60 км/ч) и вибрация (называемая "дрожанием”), которая возникает при определенных скоростях выше 80 км/ч.
ДЛЯ СПРАВОК
"Шимми” и дрожание подобны вибрации, производимой стиральной машиной в цикле быстрого вращения барабана.
МЕТОДИКА ПОИСКА И УСТРАНЕНИЯ ВОЗМОЖНЫХ НЕИСПРАВНОСТЕЙ
1. Обсуждение проявлений неисправностей
Прежде чем принимать решения по любым жалобам на вибрацию, желательно сначала обсудить с водителем автомобиля характер этой проблемы.
Определите диапазон скорости, в котором возникает вибрация и найдите, какие обстоятельства способствуют возникновению вибрации; например, проявляется ли она через рулевое колесо, трясет ли сиденье, вибрирует ли зеркало заднего вида или появляется ли вибрация даже после обслуживания автомобиля и балансировки шин?
2. Испытательная езда для диагностирования
Проведите дорожные испытания автомобиля, когда это возможно, для проверки объяснения жалобы клиента. Маршрут проведения дорожных испытаний должен проходить по дорогам с хорошими покрытиями, чтобы можно было поддерживать требуемую скорость. Проедьте несколько километров для прогрева шин до нормальной рабочей температуры, чтобы исключить плоские участки после стоянки, затем отметьте признаки, ранее описанные водителем (например, вид вибрации, критическая скорость и т.д.). При возникновении максимальной вибрации дайте автомобилю двигаться накатом при этой скорости, чтобы проверить, остается ли вибрация или исчезает.
Если вибрации нет при движении накатом при критической скорости, возможно, что причиной является вибрация двигателя.
Если вибрация остается при движении автомобиля накатом, проедьте на критической скорости по ровной дороге, слегка удерживая рулевое колесо, и слегка поворачивайте рулевое колесо влево и вправо. Если вибрации на рулевом колесе не ощущается, но ощущается вибрация через кузов, пол или сиденья, по-видимому, причиной является силовая передача или задние шины.
3. Проверка центрирования колеса на ступице
1) Проверьте точность центрирования колеса на ступице. Проверьте зазор по всей окружности. Он не должен превышать заданной величины.
Заданная величина 0,1 мм максимум.
2) Откорректируйте точность центрирования колеса на ступице.
(а) Измените положение колеса на ступице и установите его в положение с наименьшей разницей зазора.
(б) Если нет снижения разницы зазора даже после изменения положения установки, проверьте биение ступицы и оцените колесо - хорошее оно или плохое.
ВНИМАНИЕ!
После корректировки нанесите центрирующие метки на ступицу и колесо и устанавливайте колесо на ступицу по этим меткам.
4. Проверка биения колеса в сборе
5. Проверка биения колеса
6. Проверка биения ступицы
Заданные величины:
Радиальное биение... 0,05 мм не более
Боковое биение.......0,05 мм не более
7. Корректировка биения шины
8. Проверка балансировки колес, снятых с автомобиля
Попытайтесь выполнить статическую и динамическую балансировку с точностью до 0 грамм.
Используйте подходящий для колеса балансировочный грузик и надежно его закрепите, чтобы он не выпал при езде.
9. Повторная корректировка биения шины
1) Проверьте биение шины.
(а) Установите шину на автомобиль по меткам
(б) Измерьте радиальное биение шины с помощью индикатора часового типа.
2) Откорректируйте биение шины.
(а) Временно установите колесные гайки (затяните от руки) и поверните шину так, чтобы участок с наибольшим радиальным биением оказался внизу.
(б) Опустите автомобиль, пока шина не коснется пола и равномерно затяните колесные гайки с помощью гаечного ключа. (Пометьте положение колеса на ступице после тонкой регулировки центрирующего зазора). Избегайте использования ударного ручного гайковерта.
(в) Вновь измерьте вертикальное биение шины и подтвердите результат.
10. Проверка балансировки на автомобиле
Выполните проверку в соответствии с инструкцией на стенд для балансировки колес.
Перед проверкой балансировки колес на автомобиле всегда выполняйте проверку и корректировку балансировки колес, снятых с автомобиля.
Проверяйте вместе с колпаком колеса, Колпачком вентиля, декоративным колпаком и присоединенной магнитной стопорной гайкой.
Для автомобилей с постоянным приводом на четыре колеса обращайтесь к соответствующему руководству по ремонту.
При проверке балансировки ведущего колеса вращайте колесо двигателем, постепенно увеличивая число оборотов.
11. Проверка установки колес
3. ЖЕСТКАЯ ЕЗДА
1. Повышенное давление воздуха в шинах увеличивает жесткость шин. Если она слишком высока, шина не в состоянии поглощать удары от поверхности дороги, что приводит к жесткой езде.
4. ТЯЖЕЛОЕ РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ
1. Слишком низкое давление воздуха в шинах делает контактную поверхность протектора более широкой, увеличивая сопротивление между шиной и поверхностью дороги и, следовательно, делая рулевое управление автомобиля медленно реагирующим на поворот рулевого колеса.
5. ПРИ НОРМАЛЬНОЙ ЕЗДЕ АВТОМОБИЛЬ ВЕДЕТ В ОДНУ СТОРОНУ
Это означает, что автомобиль стремится уйти в одну сторону в то время, как водитель пытается удержать его для прямолинейного движения - это наиболее часто встречается в том случае, когда имеется большая разница в сопротивлении качению между левой и правой шинами или в моментах сил, действующих относительно левой и правой осей поворота.
1. Если наружные диаметры правой и левой шин различны, расстояния, проходимые каждой шиной за один оборот, будут разные. По этой причине автомобиль будет стремиться поворачивать вправо или влево.
2. Если давление воздуха в правой и левой шинах разное, будет различным и сопротивление качению шин и автомобиль будет уводить влево или вправо.
3. Автомобиль также будет уводить влево или вправо, если сходимость или обратная сходимость являются чрезмерными или имеется большое различие в продольном наклоне шкворня или развале левого и правого колес.
Со времен появления первых автомобилей, их владельцы сталкивались с проблемой балансировки колес. Раньше, скорость движения и качество дорог были не высоки, поэтому проблемы балансировки мало кого волновали. Со временем все кардинально изменилось.
Под дисбалансом колеса понимается наличие неуравновешенных крутящихся масс - ступиц, тормозных барабанов и др. По причине дисбаланса значительно затрудняется управление машиной, понижается срок эксплуатации амортизаторов, подвески, руля и безопасность движения в целом. Все это, следовательно, повышает расходы на тех. обслуживание автомобиля.
Так как колесо является вращающимся объектом любого автомобиля, оно должно обладать симметричной формой. Каждая точка вращения колеса должна быть равноудалена от оси вращения. Центр тяжести колеса при этом, должен находиться на этой самой оси.
Под балансировкой колеса понимается процесс уменьшения до допустимого уровня дисбаланса колеса, ступицы и диска, крепления колеса и элементов подвески.
Причинами нарушения баланса являются: износ резины, деформации диска и прочие причины, нарушающие форму колеса.
Колесо можно назвать правильно сбалансированным, если ось его вращения совпадает с главной центральной осью инерции. При изготовлении колес и резины, допускаются определенные погрешности от номинальных значений. По этой причине, любое колесо не сбалансировано изначально.
Существуют два вида неуравновешенности колес - статическая и динамическая.
При статической неуравновешенности главная ось инерции (O1-O1) параллельна оси вращения (О-О), но с ней не совпадает.
Дисбаланс колес может быть:
- статический;
- динамический.
В случае статического дисбаланса , тяжесть неуравновешенной массы (mH) создает вращающий момент. То есть, свободно вращающееся колесо, будет двигаться до тех пор, пока неуравновешенная масса не займет крайнего нижнего положения. В этом случае движение колеса будет подобно маятнику.
Для того чтобы устранить статический дисбаланс необходимо в месте, противоположном месту нахождения неуравновешенной массы, укрепить уравновешивающий груз (my). Это называется статической балансировкой колеса.
Динамический дисбаланс выражается в неуравновешенности колеса по его ширине. Он заметен только при его вращении. При этом, ось вращения, проходящая по центру тяжести, не совпадает с главной центральной осью инерции. В результате чего, образуется некоторый угол α между осями.
Две массы (mH), лежащие в диаметральной плоскости должны быть приведены к неуравновешенным массам колеса. При вращении такого колеса возникают центробежные силы (Pц), действующие в противоположных направлениях, и, создающие две силы с моментом вращения M=P α. Полученное значение и является характеристикой величины динамического дисбаланса.
Для того, чтобы устранить динамический дисбаланс необходимо на закраинах обода, в месте действия указанных сил, с внутренней стороны и фасаде диска закрепить уравновешивающие грузы (my). Динамическую балансировку необходимо проводить на специальном станке.
Дисбаланс колеса может быть вызван особенностями его конструкции (наличие вентильного отверстия в диске, рисунок протектора шины и др.) или технологией изготовления (погрешности форм колеса, неоднородность материала и т.д.).
Радиальное и боковое биение, овальность и отклонения формы - главные оценки точности изготовления колеса. На баланс оказывают влияние только биения, овальность практически никакого влияния не оказывает.
Радиальное биение (RPO) - это разность расстояний от различных точек протектора покрышки до оси вращения колеса. Другими словами это отклонение округлости шины от идеального круга. Боковое (поперечное) биение - разность расстояния боковой поверхности, за один оборот колеса относительно поверхности, перпендикулярной оси вращения колеса.
Как уже известно, дисбаланс и биения возникают по причине качества производства неуравновешенных, вращающихся масс машины. Создать идеальное колесо практически невозможно. Поэтому, при изготовлении деталей колесного узла и шин устанавливаются определенные допуски и нормы. Шина - самая главная причина дисбаланса колеса, так как она наиболее отдалена от центра вращения, и имеет большую массу, сложную структуру и изготавливается из различных по составам материалов: резины, тканей и стальных проволок и т.п. Влияние на дисбаланс усиливается по мере отдаленности от центра колеса масс материалов шины.
Общий дисбаланс камерных шин складывается из дисбалансов покрышки и ездовой камеры. В самой камере, на баланс колеса влияют разность толщины стенок камеры, стыки и вентили. Поэтому для улучшения баланса вентиль устанавливается на противоположную сторону стыка. Камера устанавливается так, чтобы вентиль совпал с наиболее легким местом покрышки. Тем не менее, величина дисбаланса камеры значительно меньше дисбаланса покрышки.
Главными причинами, оказывающими влияние на величину дисбаланса и биения покрышек, являются:
Стык протектора. Неоднородность его толщины по длине колеса, переменный рисунок протектора, наличие шипов, для зимних шин;
- стыки слоев корда в каркасе и брекере;
- стык герметизирующего слоя для бескамерных шин;
- сильный нахлест проволоки в бортовом кольце;
- разница углов наклона нитей корда в каркасе и брекере;
- расхождение нитей корда в слоях покрышки;
- точность производства пресс-форм;
- различная толщина боковых стенок;
- маркировка на боковине покрышке, которая нанесена на одно место и т.п.
Большинство из названых факторов, влияющих на баланс, внешне себя никак не проявляют. Они относятся к внутренним причинам дисбаланса. Причины, которые можно заметить невооруженным взглядом.
Непременным условием повышения качества производимых колес, является ужесточение требований к технологии производства. Все эти меры, в итоге должны привести к снижению дисбаланса и биений.
Как было сказано выше, идеальное колесо сделать невозможно. Поэтому, существующий государственный стандарт 4754-97 устанавливает требования к показателям дисбаланса.
Правильная балансировка позволяет повысить комфорт езды. Но главное даже не удобство. Дисбаланс колеса создает ударную нагрузку на ступицу и подшипники. И нагрузка эта не слабая! Дисбаланс всего в 20 гр. на колесе размером 14 дюймов, при скорости движения 100 км/ч, создает нагрузку равную ударам трех килограммовой кувалды с частотой 800 ударов в минуту.
Опытный водитель способен определить наличие неполадок в своем автомобиле по его поведению или звуку.
Тряска автомобиля при разгоне или на конкретной скорости – признак серьезной проблемы. Работники станций техобслуживания уверяют, что в 9 из 10 случаев причиной вибрации кузова или биения руля являются колеса .
Причины появления самой вибрации в колесах могут быть разными, но тянуть с их устранением не стоит, иначе скоро возникнут более серьезные неполадки.
Ходовая часть и колеса
Если вы почувствовали вибрацию , возникшую снизу автомобиля, имейте в виду, что причин может быть как минимум две.
1 – колеса
2 – ходовая часть.
В первом случае вы сможете диагностировать проблему самостоятельно. Самая распространённая и глупая причина, негативно влияющая на вашу безопасность, – не до конца закрученные болты для крепления дисковых колес. Подкрутите их как можно быстрее, и проблема решена.
Также виновниками появления нехорошей вибрации в колесах могут стать:
- дисбаланс колеса , который может появиться после попадания в яму, плохо сделанной балансировки, долгой стоянки на спущенном колесе и т.д.
- грязь или снег , накопившиеся на ободе. Так или иначе, они тоже имеют вес и вполне могут давать вибрацию.
- нарушение геометрии диска или шины.
Но гораздо чаще наблюдаются более серьезные неполадки.
Причиной вибрации колес или кузова могут стать:
- Плохая фиксация тормозного диска;
- Изгиб приводного вала колеса;
- Повреждение подшипников;
- Повреждение ШРУСов.
Именно проблема со ШРУСами встречается наиболее часто. Чтобы самостоятельно проверить их исправность, нужно приподнять авто с помощью домкрата и провернуть колесо. Если слышны посторонние звуки, похожие на щелчки или хруст, то скорее всего, пришло время менять ШРУС. Если к тому же имеется люфт, превышающий 2 мм, то замена ШРУСа обязательна. Также необходимо проверить, не попали ли в ШРУС пыль, грязь или вода. После этого и кузове должна исчезнуть.
Дополнительно не мешает провести осмотр пыльников на предмет наличия разрывов в их резиновой части.
Развал-схождение и качество резины
Появление вибрации также может быть связано с неверным углом установки колес. В этом случае автомобиль может уводить в сторону, а износ резины становится неравномерным, что приведет к расходам, связанным с ее заменой.
Устранить эти неполадки можно разными способами.
Сначала нужно произвести корректировку угла установки колес с помощью развала-схождения. Может оказаться, что поврежден сам диск вследствие сильного удара. После его замены или ремонта вибрация пропадёт.
Не забывайте и о том, что после всех этих процедур необходима балансировка колес. К сожалению, многие автолюбители ею пренебрегают.
Указанные выше поломки относятся к разряду легкоустранимых и недорогих, поэтому начинать диагностику стоит именно с их выявления.
Если же это не помогло, и продолжается, разбираемся с проблемой дальше.
Подушки двигателя, тяги и иные неполадки
Если ощущается сильная , разгоните автомобиль чуть больше обычного. Если в процессе увеличения оборотов вибрация усиливается, то ее причиной может оказаться поломка одной из подушек двигателя.
Также причиной вибрации колес может стать поломка коробки переключения передач. Если на скорости 80 км/ч и выше автомобиль начинает трясти сильнее, то попробуйте диагностировать наличие или отсутствие этой проблемы следующим образом:
- Разгоните авто до 85 км/ч;
- Выжмите педаль сцепления и прислушивайтесь к звукам вибрации;
- Включите третью передачу и плавно отпускайте сцепление, не забывая про педаль газа.
Если в процессе этих действий вибрация колес не пропала, то коробка не имеет к проблеме никакого отношения. И хорошо, ведь ее замена или ремонт стоят довольно дорого.
Если же тряска становится сильнее, то потребуется проверить причастность коробки к неполадкам у профессионалов на СТО.
Для автоматических КПП можно проверить коробку таким же способом. Только вместо третьей передачи и сцепления переключайте режимы в следующей последовательности: 3, 2, D, N и слушайте звуки вибрации.
Если же в процессе проведенных самостоятельных действий не удалось выявить проблему, и продолжается, – потребуется специализированная помощь профессионалов.
Экономить не стоит, ведь даже самая маленькая поломка может привести к серьезным последствиям и дорогостоящему ремонту. А прежде всего, не забывайте о своей безопасности и безопасности ваших пассажиров.
Итоги
Если проблему обнаружить не удалось, а при разгоне все так же отмечается наличие вибрации кузова или рулевого колеса автомобиля, то тут выход только один – обратиться к специалисту. Эта проблема не должна оставаться, так как это может стать причиной более сложных поломок или наступления опасной ситуации для водителя и пассажиров авто во время движения по дороге. Необходимо максимально оперативно отреагировать на все вероятные неполадки, чтобы устранить их, заменив элементы машины, которые вышли из строя.
А специалисты компании «Шиномонтажникоф» готовы выехать к вам на помощь в любое время суток и максимально быстро устранить проблему прямо на месте поломки вашего автомобиля. Все необходимое оборудование всегда с собой.
Компания «Шиномонтажникоф»: качественный и доступные цены 24/7!