Торцевое (осевое) биение колеса возникает при вращении и выглядит как колебательное движение хампов колесного диска в плоскости, параллельной оси вращения.
Радиальное биение возникает в аналогичных условиях, но означает колебательные движения колесного диска в вертикальной плоскости.
На рисунке слева Вы можете видеть схематичное изображение обоих видов биения.
Большие значения торцевого биения часто являются результатом ударов колеса при боковом столкновении с бордюром. Иногда это можно видеть при заносе джипа на скользкой дороге. Превышающее значение радиального биения появляется в результате сильного фронтального удара по колесу, то есть при столкновении выбоиной или ямой. Но чаще всего, последствием «хорошего» удара будет наличие обоих видов биения. В ярко выраженных случаях стальной диск получает замятины на закраинах обода, сколы и заметные невооруженным глазом «восьмерки» при качении.
Что считать превышением?
В соответствии с отечественным стандартом ГОСТ Р 50511-93 биение колесного диска легкового автомобиля в области прилегания шины (хампов) должно быть не более 0.5 мм в любом виде биения. Этот стандарт распространяется также и на внедорожники.
Не пытайтесь установить величину биения стального диска визуально, поскольку в данном случае зрение не позволит точно оценить размер отклонения. В некоторых случаях, при таких небольших размерах биения как 0.3 мм у обывателя появляется убеждение в его запредельном размере. Для точного замера должен использоваться часовой или электронный индикатор, который располагается на оси симметрии колесного диска джипа.
Самые частые причины биения
Значительная часть причин биения не связана с изменением геометрии литого диска внедорожника, а относится к производственным или эксплуатационным:
- Неравномерное лакокрасочное покрытие привалочной плоскости диска
- Налипшие куски дорожного покрытия и грязи
- Наличие мусора и посторонних включений на фланце балансировочного стенда
Другими словами, не всегда следует обвинять себя или предыдущего владельца машины в недопустимой величине биения. Причина может быть более прозаичной и не требовать больших вложений для своего устранения.
Подайте круглое!
Затрясло машину - не паникуй: устранить причину, случается, проще пареной репы. Скажем, при езде по ровному асфальту колеблется руль. Всегда виноваты колеса! Особенно если машина с легким реечным управлением - например, переднеприводный ВАЗ. С колесом следует обращаться на «вы»: чем быстрей оно крутится, тем жестче требования к точности его формы, качеству балансировки и монтажа. Если балансировка «на троечку», при вращении колеса инерционная сила «тяжелого места» и вызывает тряску. А дальше простая арифметика. Допустим, за один оборот колесо проходит 2 м, трясет же сильней всего на 90 км/ч (25 м/с). Значит, резонансная частота колебаний - 12,5 Гц... Запомни: руль может успокоить лишь ювелирная балансировка передних колес. Тщательно ее делают не все и не везде, так что ищи опытных мастеров.
Картина вибраций не всегда проста. Если трясет лишь одно колесо, то все зависит от его дисбаланса и скорости вращения. Максимум - все на той же резонансной скорости. Но если всякий раз после поворота дороги руль трясет иначе, чем до него, значит, не в порядке оба передних колеса. Пройденные ими пути в повороте разные - взаимоположение «тяжелых мест» и их действие на руль меняются. Если с постоянной скоростью гнать круг за кругом по дорожке трека, вибрации будут нарастать и убывать.
Но иногда такое бывает и на прямом шоссе. А о причине немногие догадываются - это плохо сбалансированные колеса... разного размера! Объяснение элементарное: вот ты заменил свежей запаской колесо с протектором, изношенным на 1,5 мм. Если запаска проходит за оборот все те же 2 м, то работавшее колесо - 1,9906 м. С каждым оборотом «тяжелое место» одного колеса смещается относительно другого - и вибропортрет машины будет повторяться через 423 м пути. Конечно, чем больше разница в размерах шин, тем чаще повторы. Ну а все это могут дополнительно запутать скользкие дороги! Короче, если не хочешь головоломок - следи за балансировкой.
Увы, этим проблема не исчерпывается. Например, коленвал отлично уравновешен, а деформированное колесо, как его ни балансируй, продолжает сильно трясти. Ехать на таком «колесе» - увольте! Подайте круглое. Сравним (рис. 1, а, б) поведение деформированного колеса на гладком покрытии и исправного - на ухабистом. Если бугор на шине воспроизводит протяженность и высоту бугра на покрытии, то траектория оси колеса при медленном движении одна и та же. При высокой скорости могут быть свои нюансы, но все же тряска от кривой шины неизбежна.
Как на ходу узнать, что колесо или шина кривые? Если мягко водит руль или кузов покачивает при скоростях 5–10 км/ч, когда роль дисбаланса ничтожна, значит, хотя бы одно колесо повреждено. Все, что сказано выше про переменную тряску в поворотах и т. п., справедливо и для кривых колес.
Итак, одной балансировки колесу мало - важно, чтобы в контакте с дорогой у вращающегося колеса не было геометрических биений - радиальных, осевых и любых иных. А то ведь и совершенно круглое, оказавшись на деформированной ступице, может подкинуть загадку. Вот недавний случай. Водитель ощутил тряску руля - отдал колеса в балансировку. Сделали - опять трясет. Повторили - снова. Прибыл ко мне. Не без труда нашли причину - гнутая ступица! Потому исправное колесо и катилось зигзагом...
А вот типичная ошибка неопытного автомобилиста: навешивает вместо проколотого колеса запаску - и опускает машину при незатянутых болтах - после, мол, лучше затянутся! Ну а колесо под нагрузкой сместится относительно ступицы вверх, насколько позволят зазоры. Если теперь затянуть болты, трение не даст колесу сцентрироваться - и оно будет вращаться с эксцентриситетом е (рис. 2), обзаведется дисбалансом и будет лупить по дороге с амплитудой 2е.
Правильно начинать не с балансировки, а с корректировки геометрии: радиальные и осевые геометрические биения шины должны быть как можно меньше. Лишь потом отправляйтесь балансировать.
Терминология
Колесо в сборе – это колесо вместе со смонтированной на него шиной.
Колесо – вращающийся элемент автомобиля, передающий крутящий момент и воспринимающий нагрузку от массы автомобиля. Колесо расположено между шиной и ступицей.
Шина – упругая оболочка, наполняемая воздухом и предназначенная для установки на обод.
Колесо современного легкового автомобиля, как правило, состоит из неразборных элементов: диск и обод.
Диск колеса – часть колеса, являющаяся соединительным элементом между ступицей автомобиля и ободом колеса.
Обод колеса – часть колеса, на которую монтируется и опирается шина. Разные участки обода имеют определённые названия:
Закраина обода – часть обода колеса, образующая боковой упор для борта шины.
Посадочная полка обода – часть обода, предназначенная для установки основания борта шины.
Хамп – кольцевой выступ на ободе, предотвращающий при нагрузках соскальзывание носка борта шины с посадочной полки и разгерметизацию бескамерной шины.
Монтажный ручей – часть обода, имеющая ширину и глубину, достаточную для монтажа и демонтажа борта шины через бортовую закраину обода.
Основные элементы шины:
– протектор
– боковина
– гермослой
Потребителю
1. Убедитесь, что вибрация автомобиля проявляется на разных типах дорог и то, что это не связано с колеями и неровностью на дороге (дорожная разметка, смены типов дорожно го полотна, мелкие неровности на дороге…)
2. Осмотрите колёса – очистите колёса от грязи, помойте их, особенно с внутренней стороны. Осмотрите колёса на предмет повреждений. Внимательно осмотрите шины – удалите из рисунка протектора все застрявшие предметы: камни и другие предметы.
3. Проверьте уровень затяжки болтов / гаек или других крепёжных элементов колёс, убедитесь, что усилие затяжки не ослабло.
При необходимости подтяните болты самостоятельно или обратитесь в шиномонтажную мастерскую.
4. Осмотрите колёса на предмет утраты балансировочных грузов. Если Вы обнаружили, что грузы были утрачены – сообщите это специалисту шиномонтажнику или автомеханику.
5. Проверьте внутреннее давление в шинах. Давление следует проверять и устанавливать только на холодных шинах (т.е. не сразу после продолжительной непрерывной эксплуатации) и оно должно соответствовать рекомендациям производителя автомобиля (см. заводской информационный жетон (наклейку, стикер), который обычно расположен на лючке бензобака или в проёме водительской двери).
6. Если все вышеперечисленные действия не позволили устранить вибрации, следует обратиться в шиномонтажную мастерскую. Постарайтесь определить какое из колёс является источником вибрации. Сообщите эту информацию специалисту шиномонтажнику или автомеханику.
8. После проведения шиномонтажных работ исключите резкие старты и экстренные торможения из своей манеры управления автомобилем на период в течение одной недели с момента проведения шиномонтажных работ во избежание проворачивания шины на колесе.
ИНФОРМАЦИОННАЯ СПРАВКА:
Вибрация руля или автомобиля может быть вызвана как особенностью шин, так и другими причинами
Причины биения колес
Специалисту
1. Уточните у потребителя – какие колёса являются источником вибраций? Когда чувствуются вибрации?
2. Проверьте внутреннее давление воздуха во всех шинах.
3. Тщательно очистите колёса в сборе от пыли, грязи и других посторонних веществ
4. Определите какое именно из колёс в сборе является причиной вибрации – для этого оцените вибрации с водителем при текущем расположении колёс, проведите перестановку колёс на автомобиле и проанализируйте изменения. Как правило, причиной вибраций является одно, реже два колеса, а не все четыре. Когда определили колесо(-а) – проведите его (их) осмотр
4.1 Снимите колесо(-а) в сборе, которое(-ые) предположительно являются источником вибраций, с автомобиля
4.2 Проверьте колёса в сборе на предмет остаточного дисбаланса. Остаточный дисбаланс должен быть не более 5 грамм на сторону.
4.3 Проверьте уровень радиального и бокового биения всех снятых колёс в сборе. Уровень радиального биения должен быть не более 1,5 мм (общее усреднённое значение). Измерять уровень биения следует исключительно с помощью измерителя на балансировочном станке или индикатором часового типа. Не используйте оценку «на глаз».
4.4 Проверьте качество усадки шины на ободе. Декоративные элементы бортовой зоны должны быть равно мерно удалены от закраины обода.
4.5 Проверьте состояние колёс («дисков») – на колёсах не должно быть повреждений: вмятин, трещин, следов сварки или ремонта.
4.6 Проверьте состояние поверхности колеса в той части, которой колесо прилегает к ступице автомобиля (привалочная плоскость) – на привалочной плоскости не должно быть следов коррозии, грязи, наплывов лака, краски и других посторонних веществ.
4.7 Проверьте ступицу автомобиля – ступица должна быть чистой: без ржавчины, грязи и других посторонних веществ.
4.8 Проверьте состояние центрального отверстия колеса – оно должно быть ровным, без повреждений, грязи, коррозии, наплывов краски и лака, а также других веществ. Центральное отверстие колеса должно точно соответствовать размерам ступицы или должны использоваться проставочные кольца правильных размеров.
4.9 Установленные проставочные кольца для центрального отверстия колеса (при их наличии) должны соответствовать по размеру отверстия, плотно прилегать, быть чистыми и не должны иметь повреждений.
4.10 Если какие-то посторонние вещества заметны на привалочной плоскости, центральном отверстии колеса или ступице автомобиля – удалите их щёткой или другими чистящими инструментами и средствами.
4.11 Проверьте состояние шин – на шинах не должно быть следов существенного ремонта, заметных повреждений (вздутий, порезов), посторонних предметов в шинах (камни и другое)
4.12 Проверьте крепёжные элементы. Гайки / болты должны соответствовать: по размеру резьбы –автомобилю; по типу крепежной поверхности (конус, сфера, плоскость) – колёсам; по своей длине гайки / болты должны закручиваться как минимум на 6 - 8 оборотов до полной затяжки; резьба должна быть чистой, без грязи, нитки резьбы без замятин и заусенцев.
5. Когда определили какое именно колесо в сборе является причиной вибраций – сделайте отметку на шине о положении вентиля и демонтируйте шину и проведите осмотр:
5.1 Проверьте состояние обода колеса – на ободе (особенно на на закраине обода, посадочной полке, хампе и вблизи него) не должно быть следов коррозии, грязи и других посторонних веществ. Если какие-то вещества есть на ободе – удалите их щёткой и/или другими средствами.
5.2 Проверьте состояние обода на предмет повреждений: не должно быть вмятин, трещин, следов сварки или ремонта, исправления геометрии. Использование колеса с повреждениями может вызывать вибрации.
5.3 Измерьте уровень биения полки обода. Радиальное и боковое биение посадочной полки обода колеса не должно превышать значение 0,5 мм. Биение измеряется только индикатором на балансировочном станке или индикатором часового типа.
5.4 Удалите все установленные балансировочные грузы и измерьте дисбаланс колеса (без шины). Обратите внимание, что существенный дисбаланс колеса может быть причиной вибраций.
5.5 Проверьте состояние шин – на шинах не должно быть следов существенного ремонта, следов езды с пониженным давлением, повреждений борта и гермослоя. Использование шин с повреждениями может требовать установки большого количества балансировочных грузов, вызывать вибрации и нести опасность!
6. Проведите повторный монтаж шины на обод.
6.1 Перед монтажом нанесите тонким равномерным слоем специально предназначенную для монтажа смазку на обод и шину. На ободе смазка должна полностью покрывать тонким слоем посадочную полку обода, хамп. На шине смазка должна покрывать оба борта шины. Смазка должна наноситься тонким слоем и не должна наноситься в избытке во избежание проворачивания шины на колесе. Избегайте попадания смазки на боковину шины.
6.2 Накачивание шины следует производить в две стадии. Вначале накачать шину без золотника до 4 атмосфер избыточного давления, до полной усадки шины на ободе, затем спустить избыточное давление, вставить золотник и довести давление до необходимого. Накачивание в две стадии позволяет лучше растянуть борт шины и ровно усадить его на посадочную полку.
6.3 Внимание: при накачивании шины не находитесь со стороны боковины шины. Всегда находитесь только со стороны протектора (!)
6.4 Проверьте качество усадки шины на ободе. Декоративные элементы бортовой зоны должны быть равномерно удалены от закраины обода. Если усадка произошла не полностью – демонтируйте шину, установите причину неполной усадки (неполное промазывание смазкой, грязь, дефекты обода: ремонт, замятие…), устраните эту причину и проведите повторно накачивание шины до полной усадки.
7. Снимите колесо в сборе с шиномонтажного стола и обстучите его об пол для лучшей усадки борта на ободе. Только после этого колесо следует установить на балансировочный станок.
10. Перед установкой наклеиваемых, по типу крепления, грузов – согните их и придайте им форму обратной стороны обода. Место для установки грузов следует дополнительно зачистить и обезжирить. Установите грузы. После установки грузы следует дополнительно зафиксировать с помощью нескольких ударов молотком.
11. Отметьте на шине место рядом с вентилем для накачки шины. Если через какое-то время данная метка сместится относительно вентиля – это будет свидетельством проворачивания колеса внутри шины. В данной ситуации следует обратить внимание водителя на манеру управления автомобилем, а также уменьшить количество наносимой смазки при проведении шиномонтажных работ.
12. Установите колесо в сборе на автомобиль на его место.
13. Дополнительно убедитесь, что реальное направление вращения и заданное рисунком протектора совпадают.
14. Проверьте крепёжные элементы. Гайки или болты должны соответствовать: по размеру резьбы – автомобилю; по типу крепежной поверхности (конус, сфера, плоскость) – колёсам; по своей длине - гайки или болты должны закручиваться как минимум на 6 - 8 оборотов до полной затяжки; резьба должна быть чистой, без грязи, нитки резьбы без замятин и заусенцев.
15. Смажьте крепёжные элементы каплей машинного масла или небольшим количеством смазки.
16. Закрутите болты, последовательно закручивая противоположные болты от центрального отверстия.
17. Подтяните болты с помощью динамометрического ключа с усилием необходимым для данного типа колёс.
Последовательное и внимательное выполнение данных действий исключает происхождение вибраций, связанное с шинами и шиномонтажными работами. Если по итогу операций вибрации остались, то следует проверить техническое состояние автомобиля.
* «ПОДГОНКА (ОПТИМИЗАЦИЯ)» – процедура оптимального совмещения шины и обода с учётом их
особенностей. Подгонка может быть направлена на 1) уменьшение уровня биения колеса в сборе
2) уменьшение количества установленных грузов для устранения дисбаланса. «Подгонка (оптимизация)» для уменьшения уровня биения и уменьшения вибраций:
18. Измерьте уровень радиального биения обода (без шины) – найдите место с самым низким уровнем обода (ближе всего к центру оси вращения); отметь-те его с внутренней стороны обода так, чтобы после монтажа шины – это место было явно видно
19. Установите шину, накачайте шину и из-мерьте уровень радиального биения шины. В месте наибольшего уровня биения шины (дальше от центра вращения) – сделайте отметку на шине.
20. Выпустите воздух из шины, снимите борта шины с посадочной полки и проверните шину и колесо для совмещения отметок. Совместите отметки на ободе и на шине так, чтобы они находились на одной виртуальной прямой, направленной к центру окружности.
21. Накачайте шину в два этапа, убедитесь в том, что шина корректно установлена на полке обода. Декоративные элементы бортовой зоны должны быть равномерно удалены от закраины обода. Если усадка произошла не полностью – демонтируйте шину, устраните причину и проведите повторно накачивание.
Соблюдение совмещения меток даст наименьший уровень радиального биения и снижение возможных вибраций автомобиля.
Если автомобиль тянет в сторону
Потребителю
3. Проверьте направление вращения шин. Соответствует ли указанное на шине реальному направлению? Если установлены шины с ненаправленным рисунком протектора шины, то убедитесь, что они установлены внешними сторонами (с датой производства) наружу (от автомобиля).
4. Осмотрите шины – все ли шины имеют одинаковую остаточную глубину протектора? Существенное отличие в глубине протектора шин на одной оси может быть причиной увода автомобиля в сторону.
5. Проверьте соответствие установленных колёс (дисков) и шин требованиям завода производителя автомобиля.
6. Убедитесь, что увод автомобиля проявляется на разных типах дорог и то, что это не связано с колеями на дороге, уклоном дорожного полотна или распределением груза на автомобиле или прицепе.
7. Проверьте уровень затяжки болтов / гаек или других крепёжных элементов колёс – возможно, усилие затяжки ослабло.
8. Проверьте техническое состояние автомобиля: параметр развал-схождение, состояние тормозной системы общее состояние ходовой части автомобиля.
9. Если вышеперечисленные действия не устранили проблему, следует обратиться в шиномонтажную мастерскую.
10. Установите, когда проявляется увод автомобиля: при наборе скорости, при движении на скорости, при движении накатом, при торможении или другие варианты – сообщите это специалисту шиномонтажнику или автомеханику.
ИНФОРМАЦИОННАЯ СПРАВКА:
Явление, когда автомобиль тянет в сторону может быть вызвано как особенностью шин, так и другими причинами:
Используемыми материалами (колёса, крепёжные элементы…)
Качеством проведения шиномонтажных работ,
Качеством работ по установке колеса в сборе на транспортное средство
Техническим состоянием транспортного средства (состояние ступицы автомобиля, состоянием ходовой части, тормозной системы автомобиля…)
А также другими причинами, не связанными с шинами
Для выяснения истинной причины следует обратиться в специализированную шиномонтажную мастерскую или к опытному автомеханику.
СПЕЦИАЛИСТУ-ШИНОМОНТАЖНИКУ ИЛИ АВТОМЕХАНИКУ
1. Проверьте внутреннее давление воздуха во всех шинах.
2. Убедитесь, что на одной оси автомобиля установлены шины одного размера, модели, конструкции и рисунка протектора.
3. Проверьте направленность вращения колеса и соответствие рисунку протектора шины.
4. Проверьте износ шин и остаточную глубину протектора. Существенная разница в остаточной глубине протектора или разница в виде износа шин может быть причиной увода автомобиля в сторону.
5. Проверьте соответствие установленных колёс (дисков) и шин требованиям завода-производителя автомобиля.
6. Проведите ротации (смену мест установки) колёс в сборе на автомобиле и определите влияние положения шин на степень «увода» автомобиля. Как правило, причиной увода автомобиля является одно, реже два колеса, а не все четыре.
7. Используйте для сравнения другие шины и определите связана ли установка шин с «уводом» автомобиля и если да, то каких именно шин?
8. Проверьте качество усадки шины на ободе. Проверьте биение и сбалансированность колёс. При необходимости проведите повторный демонтаж/монтаж/балансировку – см. выше.
Если по результату ротаций шин и использования других шин для сравнения установить какие именно шины являются причиной увода автомобиля не удалось, то следует проверить техническое состояние автомобиля: параметр развал-схождение, состояние тормозной системы и подвески автомобиля, рулевое управление, а также другие системы и агрегаты транспортного средства.
Что делать, если для балансировки потребовалось «много» грузов
Потребителю
1. Проверьте внутреннее давление в шинах. Корректное давление должно быть установлено на холодных шинах (не сразу после продолжительной непрерывной эксплуатации) и должно соответствовать рекомендациям производителя автомобиля.
2. Осмотрите колёса – очистите колёса от грязи, помойте их. Осмотрите колёса на предмет повреждений. Внимательно осмотрите шины – удалите из рисунка протектора все застрявшие предметы: камни и другие предметы. Помните, что посторонние предметы: грязь, камни, избытки ремонтного материала обода, самостоятельно установленные декоративные элементы на колёсах – могут быть причиной повышенного дисбаланса, который требует установки сравнительно большого количества грузов для уравновешивания.
3. В случае возникновения дополнительных вопросов – обратитесь в шиномонтажную мастерскую.
5. После проведения шиномонтажных работ исключите резкие старты и экстренные торможения из своей манеры управления автомобилем на период в течение одной недели с момента проведения шиномонтажных работ.
ИНФОРМАЦИОННАЯ СПРАВКА:
Балансировочные грузы применяются в шинах для уравновешивания массы колеса и их равномерного вращения, без вибраций. Количество грузов, требуемых для балансировки колеса зависит как от уровня дисбаланса шин, так и от дисбаланса используемого обода, качества усадки шины на ободе, а также от качества проведения шиномонтажных работ. Количество балансировочных грузов при корректной установке не влияет на эксплуатационные свойства шин и автомобиля в целом.
Количество приклеиваемых (по типу крепления) на обод грузов не нормируется общим стандартами ГОСТами и прочими нормативами, нормируется только количество набивных/прижимных (по типу крепления) грузов.
Специалисту
Количество грузов необходимых для уравновешивания колеса зависит от дисбаланса колеса, дисбаланса шины, погрешности измерений балансировочного станка и качества проведения шиномонтажных работ. Для уменьшения количества грузов необходимых для балансировки колеса в сборе следует использовать «подгонку (оптимизацию)», которая может быть выполнена двумя основными способами:
1. Тщательно очистите колёса в сборе от пыли, грязи и других посторонних веществ
2. Выпустите воздух из шины, демонтируйте её и осмотрите колесо более тщательно:
2.1 Проверьте состояние обода колеса – на ободе (особенно на посадочной полке и хампе) не долж-
но быть следов коррозии, грязи и других посторонних веществ. Если какие-то вещества есть на ободе – удалите их щёткой и/или другими средствами.
2.2 Проверьте состояние обода на предмет повреждений: не должно быть вмятин, трещин, следов сварки или ремонта, исправления геометрии. Использование колеса с повреждениями несёт за собой непредсказуемые последствия и может требовать установки большого количества грузов.
2.3 Измерьте уровень биения полки обода. Радиальное и боковое биение посадочной полки обода колеса не должно превышать значение 0,5 мм. Биение измеряется только индикатором на балансировочном станке или индикатором часового типа.
2.4 Удалите все установленные балансировочные грузы и измерьте дисбаланс колеса (без шины).
3. Установите колесо без шины на балансировочный станок
4. Измерьте и установите необходимое количество балансировочных грузов для того, чтобы колесо (без шины) имело остаточный дисбаланс не более 5 грамм на сторону
5. Проверьте состояние шин – на шинах не должно быть следов существенного ремонта, следов езды с пониженным давлением, повреждений борта и гермослоя. Использование шин с повреждениями может требовать установки большого количества балансировочных грузов, вызывать вибрации и нести опасность!
6. Смонтируйте шину на обод, зафиксируйте колесо в сборе на балансировочном станке с помощью фланцевого и цангового адаптеров. Фланцевый и цанговый адаптеры – это специальные устройства, центрирующие положение колеса на балансировочном станке.
(Например, устройство HAWEKA Внимание!
На используемых адаптерах не должно быть деформаций и следов существенного износа.
7. С помощью программы измерения статического дисбаланса, – найдите самое легкое место колеса в сборе и отметьте его на шине мелом или фломастером (маркером).
8. Выпустите воздух из шины, удалите установленные балансировочные грузы с обода.
9. Вставьте борта шины в монтажный ручей обода и проверните шину относительно обода для совмещения отметки мелом на шине и вентиля. Совместите отметку на шине и вентиль так, чтобы они находились на одной виртуальной прямой, направленной к центру окружности.
10. Накачайте шину в два этапа, убедитесь в том, что шина корректно установлена на полке обода.
11. Соблюдение совмещения вентиля и отметки позволит соединить самую тяжёлую часть обода и самую лёгкую часть шины, что уменьшит количество необходимых грузов для уравновешивания колеса.
1. Установите шину на обод, накачайте шину в два этапа, убедитесь в том, что шина корректно установлена на полке обода и установите колесо в сборе на балансировочный станок, используя фланцевый и цанговый адаптеры.
2. Укажите на внешней боковине шины отметку с цифрой 1 так, чтобы эта отметка находилась на одной виртуальной прямой с вентилем и центром вращения колеса в сборе на станке.
3. Проверните на станке колесо в сборе на 180 градусов и на этой же внешней боковине шины установите другую отметку с цифрой 3 так, чтобы отметка находилась на одной виртуальной прямой с вентилем и центром окружности.
4. Далее проверните колесо в сборе на угол 90 градусов и сделайте ещё две отметки на боковинах с номерами 2 и 4 таким образом, чтобы виртуальная линия, соединяющая две отметки с номерами 2 и 4 была перпендикулярна виртуальной линии соединяющей отметки с номерами 1 и 3.
5. В результате на боковине шины должны получиться 4 последовательные отметки, идентичные положениям 12, 3, 6 и 9 как на циферблате механических часов. Положение колеса внутри шины с помощью данных меток будет определяться вентилем шины.
6. Вначале измерьте динамический дисбаланс* колеса в сборе при положении вентиля рядом с отметкой с цифрой 1. Запишите значения с отметкой «1»
7. Снимите колесо с балансировочного станка; выпустите воздух из шины; снимите шину с посадочной полки; проверните шину совместив вентиль колеса с отметкой 2 на шине; накачайте шину в два этапа; убедитесь в том, что шина корректно установлена на полке обода; установите колесо в сборе на балансировочный станок; измерьте динамический дисбаланс и запишите значения с отметкой 2.
8. Повторите описанные действия с отметками 3 и 4. Сравните полученные значения и выберите оптимальное.
9. Для большинства ситуации достаточно выбрать одно из четырёх положений
10. В исключительных случаях можно делать дальнейшую подгонку. Для этого необходимо уменьшить расстояние между отметками, провести измерения и найти самое оптимальное значение. Соблюдение данных рекомендаций, как правило, позволяет уменьшить количество грузов, требуемых для балансировки. При этом следует осознавать, что для каждого типоразмера шин имеются допуски по дисбалансу. Кроме того, следует помнить, что на момент составления настоящего документа
на территории Российской Федерации не установлены единые допуски по массе корректирующих грузов отдельно для колёс. Соответственно, выполнение настоящих рекомендаций даст наиболее оптимальное значение корректирующих грузов, однако, не всегда сможет устранить его полностью.
4. Что делать, если видно, что шина имеет биение (имеет форму «яйца» или форму «восьмёрки»)
1. Проверьте внутреннее давление в шинах. Давление следует проверять и устанавливать только на холодных шинах (т.е. не сразу после продолжительной непрерывной эксплуатации) и оно должно соответствовать рекомендациям производителя автомобиля (см. заводской информационный жетон (наклейку, стикер), который обычно расположен на лючке бензобака или в проёме водительской двери).
2. Не пытайтесь визуально оценить степень биения шины. Это неправильно. Человеческий глаз не самый точный инструмент, и визуально биение в 0.3 мм воспринимается человеком как критическое, хотя по факту таким не является. Точные значение может дать только измерение с помощью специализированных средств.
3. Для измерения величины биения обратитесь в шиномонтажную мастерскую.
4. Оцените – вызывает ли обнаруженное биение какие-либо неудобства: вибрации руля, вибрации кузова автомобиля, неравномерный износ шин, увод автомобиля в сторону… Сообщите эту информацию шиномонтажнику или автомеханику.
5. Осмотрите шины на предмет выхода нитей проволоки из массива резиновой смеси и на предмет внутренних расслоений шины. Если Вы что-то обнаружите – обратитесь в шиномонтажную мастерскую и сообщите об этом шиномонтажнику или автомеханику.
6. После проведения шиномонтажных работ исключите резкие старты и экстренные торможения из своей манеры управления автомобилем на период в течение одной недели с момента проведения шиномонтажных работ.
Специалисту
1. Проверьте внутреннее давление воздуха в шине.
2. Осмотрите шины на предмет выхода нитей проволоки из массива резиновой смеси и на предмет внутренних расслоений шины
3. Измерьте радиальное и боковое биение шины. Радиальное биение не должно превышать 1,5 мм, боковое 2 мм.
4. Если измеренные величины удовлетворяют заданным ограничениям и фактов расслоений и выхода проволки не обнаружено, то всё в порядке и можно продолжить эксплуатацию.
5. Если измеренные величины удовлетворяют заданным ограничениям, то проверьте состояние колеса и шины по схеме, описанной в разделе 1 от внешнего осмотра до повторного шиномонтажа и балансировки (пункты с 1 по 19).
1. Превышение допустимых значений дисбаланса диска
В связи с особенностями процесса литья, все легкосплавные диски обладают большим или меньшим дисбалансом. Балансировочные станки предназначены именно для выравнивания суммарного дисбаланса диска в сборе с шиной, и даже самый большой дисбаланс, после выравнивания на балансировочном станке, не оказывает на механизмы автомобиля никакого отрицательного воздействия и не снижает комфортности управления автомобилем. Поскольку дисбаланс колеса в сборе может изменяться в процессе эксплуатации (налипание грязи на внутренней полке диска, проворот шины на диске, появление грыж на шине, изменение геометрической формы диска), мы настоятельно рекомендуем проводить балансировку колёс как минимум перед каждым эксплуатационным сезоном.
Поскольку Российский стандарт (ГОСТ Р 50511-93) не оговаривает величину допускаемого дисбаланса , то на практике обычно руководствуются внутренними стандартами заводов – производителей колесных дисков. Данные предприятия являются поставщиками легкосплавных дисков на конвейеры мировых производителей автомобилей и, по нашему мнению, их внутренний стандарт может быть распространен на диски, поставляемые на российский рынок.
Во избежание спорных ситуаций, связанных с высоким (по мнению клиента) дисбалансом дисков, наша компания приняла решение довести до сведения покупателей предельные величины дисбаланса для литых дисков из легких сплавов (Таблица №1).
Цифры в таблице - это предельная масса набивных (пружинных) грузов . Масса самоклеющихся грузов, распространенных в настоящее время, будет превышать предельные величины, указанные в таблице, что не является производственным дефектом, т.к. изменение массы происходит из-за изменения радиуса наклейки грузов (рис. 1).
Рис.1 Изменение массы грузов в зависимости от их расположения на примере одного 14 дюймового диска (поочередно: набивные, самоклеящиеся и режим «один груз»)
2. Биение (радиальное и осевое)
Под биением диска подразумевается колебательное смещение посадочных полок под шину при вращении диска: параллельно радиуса колеса – радиальное, параллельно оси вращения колеса – осевое (торцевое) (Рис. 2). Колебания при вращении внешних закраин диска, монтажного ручья или лицевой поверхности диска биением не считается и не оказывает на эксплуатационные характеристики никакого влияния.
Рис. 2 Направление радиального и осевого биений относительно оси вращения диска.
Согласно пункта 2.7 Российского стандарта (ГОСТ Р 50511-93) биение обода на участках прилегающих к шине, для легковых автомобилей, не должно превышать 0.5 мм (Рис. 3)
Рис. 3 Выдержка из ГОСТ Р 50511-93.
Наиболее частой ошибкой клиентов, в вопросе определения биения диска, является попытка визуально оценить степень биения диска на балансировочном станке. Это неправильно. Человеческий глаз не самый точный инструмент, и визуально биение в 0.3 мм воспринимается человеком, как критическое, хотя по факту таким не является.
Для проверки биения диска используйте любой индикатор, электронный или часового типа, на штативе имеющий точность измерения не ниже 0.05 мм. Проверка проводится посередине посадочной полки под шину. Индикатор устанавливается параллельно радиусу диска при проверке радиального биения (Рис.4), и параллельно оси вращения диска при проверке осевого (торцевого) биения. (Рис.5)
Рис. 4 Правильная и не правильная установка индикатора при проверке радиального биения диска
Рис. 5 Проверка осевого (торцевого) биения диска
Биение проверяется исключительно по внутренним поверхностям обода диска!!!
К сожалению, наиболее частой причиной биения диска на балансировочном станке или на автомобиле является не неправильная геометрия диска, а какие-либо внешние факторы, как то наплыв краски на привалочной плоскости, налипшая грязь и т.п. Помните, что перед установкой диска на балансировочный станок и на автомобиль необходимо тщательно проверять привалочную плоскость и центральное отверстие. Так же проверяйте фланец балансировочного станка, и привалочную плоскость со ступицей на автомобиле. Любая соринка, ржавчина, кусочек липкой ленты или небольшая капля краски на этих поверхностях может привести к перекосу диска и как результат к ложному биению и изменению общей геометрии комплекта «шина, диск, ступица».
Рекомендуемая последовательность операций при подготовке дисков к установке на автомобиль
| № | Описание операций | Иллюстрации |
|---|---|---|
| 1. | Перед установкой тщательно осмотрите диск на предмет повреждений (замятины на закраинах обода, сколы и т.д.) которые могли образоваться при транспортировке или неаккуратном хранении. Осмотрите ступичную часть автомобиля, при необходимости удалите грязь, посторонние налипшие предметы и ржавчину, поскольку они могут помешать правильной установке колеса на автомобиль. |  |
| 2. | Проверьте применяемость диска на автомобиле: убедитесь, что MAX LOAD (максимально допустимая статическая нагрузка) диска соответствует данному автомобилю, убедитесь, что возможные центровочные кольца правильного размера и в хорошем состоянии, диск должен сидеть на ступице автомобиля плотно или с небольшим зазором, зазор между диском и механизмами подвески и тормозной системы автомобиля должен быть не менее 2 мм (ГОСТ Р 50511-93) Игнорирование применяемости и правил установки диска полностью аннулирует гарантийные обязательства завода изготовителя |
 |
| 2.а | Проверьте крепеж на соответствие автомобилю и диску: - гайки / болты должны соответствовать по: размеру резьбы – автомобилю; типу крепежной поверхности (конус, сфера, плоскость) – дискам; своей длине. - резьба должна быть чистой, без грязи, нитки резьбы без замятин и заусенцев; - гайки / болты должны закручиваться как минимум на 6 - 8 оборотов до полной затяжки; - момент затяжки гаек / болтов приведен в руководстве по эксплуатации автомобиля и примерно составляет: резьба М12х1.25 – 90 Нм, М12х1.5 – 110 Нм, М14х1,5 – 110 ~170 Нм Гарантийные обязательства не распространяются на повреждения диска или слом крепежа, произошедшие по причине игнорирования применяемости крепежа или превышения момента затяжки крепежа. |
 |
| 3. | Установите на шток балансировочного станка конус соответствующий центральному отверстию диска Никогда не устанавливайте центровочный конус с лицевой стороны диска. Отверстие под вставку выполняется с меньшей точностью, чем посадочное отверстие и может быть выполнено не на одной оси с осью посадочного отверстия диска, что приведет к ложному биению диска на станке и неправильной балансировке диска. Так же при установке центрирующего конуса с лицевой стороны диска существует вероятность повреждения краски вокруг отверстия под вставку. |
 |
| 4. | Установите на балансировочный станок диск без шины: проверьте дисбаланс диска по набивным (пружинным) грузам, проверьте визуально радиальное и осевое биение посадочных полок диска, в случае сомнения проверьте диск с помощью индикатора. Для достижения наибольшей точности и качества балансировки используйте способ закрепления диска аналогичный креплению диска на автомобиле (Рис.4 и Рис.5) Перед установкой обязательно проверяйте привалочную плоскость и центральное отверстие диска на отсутствие на ней грязи, посторонних прилипших предметов или потёков краски. Так же проверяйте фланец балансировочного станка, и привалочную плоскость со ступицей на автомобиле. Любая соринка на этих поверхностях может привести к перекосу диска и как результат к изменению общей геометрии комплекта «шина, диск, ступица». |
|
| 4.а | Для проверки радиального и осевого биения применяйте любой индикатор на штативе имеющий точность измерения не меньше 0.05 мм. Проверка проводится посередине посадочной полки под шину. Индикатор устанавливается параллельно радиусу диска при проверке радиального биения, и параллельно оси вращения диска при проверке осевого (торцевого) биения. Согласно ГОСТ Р 50511-93 максимально допустимое биение посадочной полки диска не должно превышать 0.5 мм Биение проверяется исключительно по внутренним поверхностям обода диска. Возможность некоторых современных балансировочных станков измерять биение диска по внешней поверхности обода предназначена для выравнивания биения шины и не может служить для проверки биения посадочных полок дисков. |
 |
| 5. | Наденьте на диск шину. Надевайте на диск шину, точно следуя инструкции завода изготовителя. При установке шины на диск с выступающими лучами убедитесь, что прижимная лапа шиномонтажного станка не зацепит лучи при вращении диска. При использовании сборных вентилей убедитесь, что надеваемая шина не «закусит» выступающую часть вентиля при вращении. |
 |
| 6. | Установите на балансировочный станок диск с шиной в сборе и сбалансируйте окончательно. Старайтесь не применять набивные (пружинные) груза на легкосплавных дисках, поскольку они царапают краску, что может послужить причиной начала коррозии и отслоения краски. В случае применения набивных грузов, тщательно проверяйте их на отсутствие заусенцев и на правильный угол загиба пружины, поскольку некачественные груза могут послужить причиной ложной негерметичности. |
|
| 6.а | «Диск не балансируется, что делать?» Снимите с диска шину и установите диск на балансировочный станок, предварительно удалив ранее установленные груза (срезать вентиль необязательно) |
|
| 6.б | Включите на станке режим «один груз», прокрутите диск, поставьте на диске отметку в самом «тяжелом» месте диска (противоположно месту установки груза) |  |
| 6.в | Наденьте на диск шину. Найдите на шине маркер «точки установки вентиля» и совместите его с отметкой «тяжелого» места диска | |
| 6.г | Установите диск на балансировочный станок и отбалансируйте диск (после предыдущей операции станок должен показать самый лучший вариант балансировки) | |
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.
