Признаки дисбаланса колес. Балансировка колес – причины дисбаланса. Как обеспечить максимальную точность процедуры балансировки колес

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.

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.

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.

Регулярная проверка состояния колесных дисков – обязательная процедура, позволяющая избежать многих неприятных поломок, а также значительно повысить ресурс узлов подвески. Однако, многие автовладельцы скептически относятся к балансировке колес, не считая ее необходимой. Именно поэтому важно в деталях рассмотреть данную операцию, и подводя итоги, оценить полезность балансировки колесных дисков.

Что такое балансировка колес и для чего она нужна

Под балансировкой подразумевают совмещение геометрического и фактического центров масс колеса. Если говорить простым языком, то геометрический центр масс – это теоретическая ось, проходящая через центральное отверстие. На практике, фактический центр масс практически никогда не совпадает с центральной осью, а находится на некотором удалении от нее. Дистанция между этими двумя точками называется эксцентриситетом. Несовпадение обуславливается тем, что толщина шины в различных областях может быть разной, кроме этого дополнительный вес имеет золотник, да и сам диск имеет незначительные отличия в весе.

При вращении возникают моменты инерции, которые мешают равномерному движение по окружности создавая радиальное и торцевое биения. Величина момента инерции зависит от неуравновешенной массы и расстояния до геометрической оси. Единственный способ избавиться от дисбаланса – уравновесить свободную массу, совместив при этом оси вращения и центр масс.

Исходя из вышеописанного можно смело утверждать, что главная задача балансировки колес – устранение радиального и торцевого биения за счет компенсации массы путем добавления специальных грузиков или каким-либо другим способом.

Последствия дисбаланса колес:

1. Неравномерный износ шин, в связи с чем не только ухудшается управляемость и падают динамические свойства авто, но и существенно повышается износ самих покрышек.
2. Увеличение нагрузок на детали и узлы подвески. Как правило, первыми из строя выходят ступичные подшипники, которые из-за дисбаланса колеса испытывают колоссальные радиальные нагрузки. Неисправный подшипник может заклинить в любой момент, что особенно опасно на большой скорости. Также недолго проживут и рулевые наконечники.
3. Возникают неприятные шумы и вибрации, которые передаются на руль, как следствие ухудшается управляемость и существенно падает уровень комфорта. Ехать на автомобиле с вибрирующим рулем – сущее наказание.

Как часто проводить балансировку?

Следует отметить, что балансировку нужно проводить даже при покупке новых дисков, так как нередки случаи, когда новое изделие имеет существенный дисбаланс. Также проверку отсутствия радиального и торцевого биений следует проводить каждые 10-15 тысяч километров. Однако, если во время указанного периода возникли какие-либо экстренные ситуации, например, был наезд на бордюр или же колесо попадало в яму на скорости, обязательно нужно сделать внеплановую проверку как можно скорее.

Признаки необходимости проведения балансировки колес

1. При движении на скорости появился шум, особенно сильно это заметно на скорости больше 100 км/час. Машину начало уводить с прямолинейной траектории движения.
2. Возникли неприятные вибрации на руле, увеличивающиеся при наборе скорости.
3. Глубина протектора в разных зонах различается, или же заметен неравномерный износ хотя бы на одном из колес. Очень часто вследствие дисбаланса на передних колесах съедаются кромки шин.

Перед тем как рассмотреть типовую технологию балансировки колес, ознакомимся с разновидностями дисбаланса.

Статический дисбаланс

Возникает вследствие того, что центр тяжести смещается на некоторое расстояние от оси вращения. То есть наблюдается неравномерное размещение веса по окружности колеса, в результате чего оси вращения и инерции становятся параллельными.

Для того чтобы проверить наличие статического дисбаланса, достаточно вывесить колесо машины и прокрутить его рукой. Когда колесо остановит свое вращение, нижняя его точка и будет самым тяжелым местом. Для достоверности эксперимент необходимо повторить несколько раз, если при этом колесо останавливается в одном и том же положении, то это говорит о наличии статического дисбаланса.

Динамический дисбаланс

Образуется вследствие несовпадения осей инерции и вращения. В результате при вращения колеса наблюдается значительное радиальное биение, так как масса распределяется неравномерно по всей ширине покрышки. Для устранения подобных явлений проводится балансировка колес на специальном оборудовании. Причем, следует отметить тот факт, что полностью избавиться удается только от динамического дисбаланса, справиться со статическим – невыполнимая задача для большинства автомастеров.

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.

Грузы для балансировки колес автомобиля

Что касается грузиков, то на сегодняшний день существует несколько разновидностей последних.

Классификация грузиков в зависимости от способа крепления:

• приклеиваемые – их как правило размещают на легкосплавных дисках;
• устанавливаемые с помощью специальной скобы на край диска – используются, как правило, на обычных штампованных дисках;
• помещаемые внутрь покрышки – так называемые гранулы.

Финишная балансировка колес

Подобное мероприятие проводится после выполнения основной балансировки колес. Главная цель финишной балансировки – вывести в ноль разницу в массах, тем самым практически полностью устранить эффект от дисбаланса. Финишная балансировка, как правило, проводится на автомобилях, которые часто эксплуатируются на высоких скоростях. Хороший результат можно получить, заменив традиционные свинцовые грузики, устанавливаемые на обод диска, современными гранулами, которые засыпаются непосредственно внутрь покрышки. Для проведения финишной балансировки необходимо высокотехнологичное оборудование, создающее конкретную объемную модель и делающее ее последующий детальный анализ.

Ошибки при балансировке

К сожалению, очень часто, учитывая специфику работы отечественных работников автосервисов, даже после балансировки сохраняются значительные дисбалансы на колесах, так как работа выполняется с грубыми нарушениями технологического процесса.

Наиболее распространенные ошибки при балансировке колес:

1. Балансировка грязного колеса. Налипшие песчинки и грязь будут создавать дополнительный дисбаланс, портя общую картину, поэтому вывести колесо в ноль не получится.
2. Балансировка поврежденного колеса с измененной геометрией. Предварительно нужно прокатать диск на специальном оборудовании, причем рихтовать колесо ударным способом запрещается. Помимо этого необходимо демонтировать все старые грузики.
3. Чрезмерная затяжка колеса на ступице балансировочного станка. Усилие затяжки должно быть строго обозначенным, в противном случае центровка будет нарушена.
4. Неправильная установка покрышки на диск. Очень часто даже опытные шиномонтажники игнорируют правила установки шины и ставят ее как попало, в результате чего образуется дополнительный инерционный момент. Важно запомнить, что месторасположения отверстия под золотник на диске должно совпасть со специальной меткой на покрышке.
5. Нарушение центровки колеса при установке на ось автомобиля, возникающее из-за нарушения порядка затяжки колесных болтов или гаек.

Чтобы не столкнуться с неприятными последствиями неправильной балансировки, описанными в начале статьи, рекомендуется внимательно следить за работой шиномонтажников. Следует отметить, что квалифицированные специалисты всегда покажут данные диагностики на дисплее и при необходимости еще раз запустят станок, чтобы клиент убедился в качестве выполненных работ.

Балансировка колес гранулами

На сегодняшний день наиболее эффективным способом избавления от дисбаланса является балансировка с помощью гранул. Сущность метода заключается в том, что вместо традиционных грузиков внутрь покрышки засыпаются специальные гранулы, которые легко скользят по внутренней поверхности резины. Во время вращения, перекатываясь, они корректируют процесс распределения масс, тем самым устраняя дисбаланс колеса в целом.

Преимущества данного способа очевидны, так как гранулы засыпаются один раз и их, как правило, хватает на весь срок службы шины. В отличие от тех же грузиков, которые очень часто слетают, гранулы всегда находятся внутри и выполняют свои задачи. Единственная причина по которой данная методика пока что не получила широкого признание – относительно высокая стоимость услуги.

Подводя итоги, еще раз акцентируем внимание автовладельцев на том факте, что балансировка колес – не прихоть, а обязательная процедура, которую необходимо регулярно проводить для увеличения срока службы элементов подвески и непосредственно самих покрышек.