Балансировка колёс в автомобиле

Как проходит балансировка колес автомобиля

Балансировку колес автомобиля проводят на специальных станках для балансировки, которые могут отследить центр тяжести. Основой такого станка может быть как примитивный компьютер, так и целая система, с лазерными датчиками и множеством измерительных механизмов. Такой станок автоматически определяет место отклонения и указывает где нужно установить балансировочный грузик.

В зависимости от типа диска будет меняться и вид грузика для балансировки колес, для стальных дисков со специальной скобой-крепежом, для легкосплавных дисков специальные грузики с посадкой на внутреннюю часть обода. Сами грузики выполнены с цинка или чаще свинца, но в меру развития технологий появились и стальные грузики. Масса устанавливаемого грузика зависит от меры дисбаланса, для литых дисков выпускаются грузики от 5 до 60 грамм с шагом в 5 грамм. Для стальных дисков эти рамки от 5 до 100 грамм, так же с шагом 5 грамм. Такие грузики в любом случае устанавливаются в случае балансировки колес автомобиля.

Чем большей массы требуется установить грузик, тем вероятней становится показатель, что нужно проверить геометрию диска или правильность его сборки, правильно ли направлен протектор. На штампованные диски или по-другому стальные устанавливают набивные грузики, они крепятся на ребро диска за счет набивки между диском и покрышкой, с типа установки во время балансировки и пошло их название.

Для легкосплавных дисков такие грузики для балансировки не подойдут, во-первых, испортит весь внешний вид, а во-вторых, можно легко повредить диск. Обычно для такой балансировки используют специальные грузики, они устанавливаются на внутреннюю сторону диска, они так же одеваются на ребро диска, такие грузики относят к классу набивных, но по внешней структуре они отличаются. Чаще ставят самоклеющиеся грузики, на клейкой основе, отсюда и пошло название – липучка. Удобство липучек в том, что их легко ставить, практически незаметны после балансировки. Внешний вид липучек если и заметен, то в разы привлекательней набивных грузиков. Но для таких грузиков поверхность должна быть идеально ровной, без сколов и слоения покрасочного материала.

Так с чего же начинается процесс балансировки колес автомобиля. В любом случае, независимо от марки, модели автомобиля или характеристик дисков, их нужно демонтировать с автомобиля. Зачастую рекомендуют снимать шины поштучно: по технологии снял, отбалансировал, поставил, снял следующее колесо — проходят по кругу автомобиля.

Далее весь процесс зависит от квалификации специалиста, который занимается балансировкой колес и от самого оборудования, на котором будет проводиться процедура, но 90% от специалиста. Если СТО работает на современном оборудовании, то специалист сам проверит на наличие неисправностей шины и промоет её от грязи на специальном станке. Чтоб имитировать ступицу автомобиля во время балансировки, есть специальная металлическая пластина. В зависимости от количества отверстий в диске, соответственно подбирается пластина.

Надев металлическую пластину на диск, и тщательно закрутив гайки, специалист отправляется к станку для начала процесса балансировки колес автомобиля. В зависимости от станка, процесс определения неровности может отличаться. Самый обычный балансировочный станок определит точки дисбаланса и покажет, с какой стороны и какого веса нужно установить грузик. Если же используется балансировочный станок с лазерными датчиками, то система покажет все недочеты, в том числе и геометрию диска, по отдельности диск и шину, но естественно и цена балансировки колес автомобиля будет больше.

Определив место дисбаланса, специалист начинает устанавливать грузики, набивая или наклеивая на диск. После набивки грузиков, процедура проверки наличия дисбаланса снова проверяется и в случае надобности грузики заменяются или добавляют новые. В таком цикле процедуру балансировки колес автомобиля, определения дисбаланса и установку грузиков повторяют, пока дисбаланс не станет равен нулю или близок к нулю.

Не исключен вариант, что диск может потерять свою геометрию и его придется прокатывать, только тогда переходить к балансировке колес автомобиля. По завершению всех необходимый этапов балансировки, шина снимается с оси станка, далее специалист снимает металлическую пластину с диска и отдает шину для установки на автомобиль. По советам опытных водителей, балансировку колес стоит проводить парами. Если решили балансировать одно из передних колес, то обязательно проведите балансировку второго переднего, даже если нет на то причин. Перестраховаться и проверить никогда не будет лишним.

Способы балансировки

Технология самостоятельной балансировки в целом не отличается от работы профессиональных мастеров. Единственное отличие – определение веса и места установки грузиков без электронных приборов, «на глазок».

Не снимая колеса

Для балансировки колеса без снятия со ступицы кузов с одной стороны машины приподнимают домкратом, фиксируют башмаками или другими подручными средствами. Затем немного ослабляют ступичные гайки освободившихся колес. Процесс балансировки состоит из следующих этапов.

• Раскрутите колесо по часовой стрелке. После остановки пометьте верхнюю точку.
• Раскрутите колесо против часовой стрелки и снова отметьте верхнюю точку.
• Середина между двумя отметками – легкая точка, на которую набивают подготовленные грузики весом от 10 до 40 граммов. После вращения грузики должны оказаться внизу. Если этого не произошло, увеличьте вес грузика.
• Следующий этап – статическая балансировка. Постепенно раздвигайте грузики на одинаковое расстояние относительно центральной точки. Задача этого процесса – добиться, чтобы колеса после вращения каждый раз оказывалось в разном положении. Как только это получилось, статический баланс достигнут.

Внимание! Грузики не должны располагаться кучно с каждой стороны диска. Если они находятся на значительном расстоянии друг от друга, значит, балансировка проведена с ошибками

На стенде

Самодельный стенд для балансировки сооружают из старой ступицы с рабочим подшипником. Деталь устанавливают на каркас из металлического профиля таким образом, чтобы надетое колесо свободно вращалось. Конструктивно стенд представляет собой две вертикальные стойки, между которыми устанавливается колесо. Процесс балансировки проводят так же, как описано в предыдущем пункте.

Балансировка гранулами

Новейший метод балансировки – использование вместо грузиков специальных гранул(бисера). На самом деле метод запатентован еще в 50-х годах прошлого столетия, однако широкого применения на легковых автомобилях не нашел. Причина этого – высокая стоимость самого бисера и значительный его вес для достижения баланса колес.

Балансировочные гранулы – это миниатюрные шарики из керамики или стекла правильной формы, покрытые сверху слоем силикона. Шарики засыпают внутрь колеса, и они распределяются в его пространстве под воздействием центробежной силы. Гранулы обладают электростатическим свойством, поэтому «приклеиваются» к шине и устраняют дисбаланс во время движения.

Методика балансировки гранулами обладает рядом преимуществ:

• Возможность проведения балансировки один раз. По словам производителей, бисер практически вечный и будет эффективно работать весь период эксплуатации колеса.
• Автоматическая самобалансировка при любых изменениях в системе подвески: грязь, износ шины, небольшие дефекты диска.
• Простота использования.

Вместе с тем метод имеет и некоторые недостатки:

• Смещение гранул при попадании колеса в яму. Повторная самобалансировка происходит через некоторое время. Однако на неровной дороге колесо будет находиться практически постоянно в разбалансированном состоянии, что негативно влияет на подвеску и управляемость машиной.
• Большой вес гранул, необходимый для качественной балансировки. Достижение желаемого эффекта происходит после засыпания в колесо от 100 гр. гранул, в то время как для баланса на легковом авто вполне достаточно от 15 до 60 гр. Поэтому производители рекомендуют использовать данную методику на грузовых ТС и внедорожниках.
• Стоимость набора гранул равноценна двум комплектам резины, что значительно превышает цену традиционных методик.

Если принято решение воспользоваться балансировочными гранулами, их количество определяют по специальной таблице, расположенной на упаковке. Необходимый вес зависит от типоразмера колеса. Балансировочные гранулы засыпают в полость шины во время ее монтажа на диск или камеры через штуцер. Чтобы поместить гранулы непосредственно в камеру колеса в сборе, необходимы следующие действия:

• Поднимите машину домкратом и спустите колесо.
• Выкрутите с камеры ниппель и наденьте на штуцер пластиковую трубку.
• Насыпьте нужное количество гранул в пластиковую бутылочку от соуса.
• Наденьте конец пластиковой трубки на отверстие в крышке бутылочки.
• Переверните бутылочку и засыпьте гранулы в колесо.
• Накачайте колесо до нужного давления и можете отправляться в путь.

Это интересно: Самостоятельно определяем дефекты кузова авто

Дисбаланс колес

Колесо – вращающийся объект. Все точки его поверхности равно удалены от центра – оси вращения, а вес должен быть одинаковым по всей окружности.

Определение

Неравномерное распределение вращающихся масс относительно центра вращения называется дисбалансом колеса. Иными словами, покрышка в определенных местах становится легче.

Балансировочные грузики

Балансировку колес проводят навешиванием специальных компенсирующих грузов для утяжеления полегчавших участков автошин.

Виды

Различают два вида дисбаланса:

1. Динамический – когда нарушение массы происходит в горизонтальной плоскости, то есть сила инерции пересекает ось вращения: колесо выписывает «восьмерку».
2. Статический – масса нарушена относительно вертикальной оси: покрышка подпрыгивает вверх-вниз (вертикальная вибрация).

Виды дисбаланса колес

Динамическую балансировку колес проводят только на профессиональных стендах по внешней и внутренней стороне. Статическую — можно делать в гаражных условиях: процедура заключается в том, чтобы навесить дополнительные утяжелители на легких участках. Однако часто на колесах одного автомобиля наблюдается комбинация обоих типов дисбаланса: тогда надежнее доверить дело специалистам шиномонтажных сервисов.

Выбор станка для балансировки

По способу управления стенды подразделяются на 3 категории:

1. Ручные. Требуют высокого уровня квалификации мастера. Необходимо вручную раскручивать вал, измерять показатели линейкой. Затем информация сравнивается с той, что указана в ГОСТах.
2. Полуавтоматические. От ручных отличаются автоматической раскруткой вала. Однако сравнение показателей по-прежнему выполняется вручную.
3. Автоматические. Самые современные разновидности. Работают практически полностью без участия человека. Программа анализирует ряд показателей и выдает подробный отчет.

Автоматическая техника демонстрирует самую высокую точность и почти полное отсутствие погрешности. Единственным недостатком является большой размер такой техники, так что для небольших СТО она не подойдет.

При выборе проанализируйте, с какими видами авто вы будете работать. Для предоставления услуг по грузовикам потребуется специальная тяжелая техника.

Методы балансировки

Величину дисбаланса или количество граммов корректирующей массы определяют следующими способами:

-методом  подбора, когда установкой противовеса в точке противоположной центру масс добиваются равновесия колеса в любых положениях;

-методом пробной массы — Мп, которую устанавливают под прямым углом к  «тяжелой точке», при этом ротор совершит поворот на угол j. Корректирующую массу вычисляют по формуле Мк = Мп ctg j или определят по номограмме (Рисунок №5): через точку, соответствующую пробной массе на шкале Мп, и точку, соответствующую углу отклонения от вертикали j, проводят прямую, пересечение которой с осью Мк дает величину корректирующей массы.

В качестве пробной массы можно использовать магниты или пластилин.

Метод кругового обхода

Самым подробным и наиболее точным, но и наиболее трудоемким является метод кругового обхода. Он применим и для тяжелых колес, где большое трение мешает точно определить место дисбаланса. Поверхность ротора делят на двенадцать или более равных частей и последовательно в каждой точке подбирают пробную массу Мп, которая приводит ротор в движение. По полученным данным строят диаграмму  (Рисунок №6) зависимости Мп от положения ротора. Максимум кривой соответствует «легкому» месту, куда необходимо установить корректирующую массу Мк = (Мп max + Мп min )/2.

Зачем нужно делать балансировку колес

Далеко не все владельцы автомобилей точно знают, зачем выполняется эта процедура. Смысл ее заключается в обеспечении безопасности и комфорта во время движения автомобиля, в увеличении срока службы деталей подвески и т. д.

Если колеса не балансировать, то со временем возникают ненужные центробежные силы, передающиеся сначала на подвеску, а затем на кузов. Эти силы разнонаправлены, что способствует повышению вибрации и чрезмерных нагрузок на все элементы автомобиля.

Причем, подвеска испытывает достаточно сильные удары. К примеру, разбалансировка колеса на 14 дюймов всего на 20 г при движении автомобиля со скоростью 100 км/ч приводит к нагрузкам на подвеску, эквивалентным 800 ударам в минуту кувалдой массой 3 кг. К сожалению, вряд ли кто из водителей когда-либо задумывался об этом факте.

Никто не обязывает водителей выполнять балансировку колес. Как часто делать эту операцию, каждый решает сам. Но, как говорится, скупой платит дважды, и своевременно не отбалансированные диски могут в дальнейшем привести к неприятным последствиям и куда более дорогому ремонту. В качестве примеров приведем некоторые последствия, которых можно избежать.

1. Повышение износа шин, уменьшение срока их службы

   Повышенная вибрация приводит к периодической пробуксовке в результате неравномерного сцепления шин с дорогой во время движения. Такая пробуксовка в свою очередь приводит к быстрому истиранию протекторов. В результате повышенного износа приходится намного чаще делать замену шин. Это отражается и на финансовых затратах.

2. Снижение безопасности вождения

   Центробежные силы, возникающие в колесах, практически всегда в один момент времени направлены в разные стороны. Сложно представить себе поведение автомобиля, когда на ровной проезжей части одно из двух передних колес внезапно подпрыгивает вверх, а другое в это же время делает скачок вниз.

   Нужно учитывать, что центробежные силы могут действовать в любом направлении в плоскости вращения колеса, а не только вверх или вниз. Причем, в процессе движения это направление меняется с каждым пройденным метром по причине упомянутых пробуксовок, которые на каждом колесе будут давать свой угол смещения. Иначе говоря, на всех четырех колесах в результате разбалансировки возникают центробежные силы, направленные в разные стороны, и это направление постоянно меняется на различный для каждого колеса угол.

   Несложно догадаться, что подобные явления делают автомобиль трудноуправляемым. Потеря управляемости иногда будет давать непредсказуемый результат, а эффект пробуксовки значительно увеличит тормозной путь. В худшем случае это приведет к ДТП.

   Опытные водители могут возразить, что их многолетняя езда без балансировки никак не влияет на безопасность движения. Здесь стоит говорить лишь о везении, когда за несколько лет водителю ни разу не довелось попасть в экстремальную ситуацию. Но от невезения никто не застрахован. Автомобиль в любом случае является источником повышенной опасности. И нет абсолютно никакого смысла делать эту опасность еще выше.

3. Повышение износа элементов подвески

   Постоянно присутствующая вибрация негативно отражается и на несущих элементах подвески — они очень быстро изнашиваются. Одними из первых приходят в негодность подшипники ступицы, которые в некоторых случаях могут полностью разрушиться.

4. Передача вибрации на руль

   Вибрация доставляет водителю неудобства при вождении, повышает его утомляемость.

   Итак, перечисленные явления — более чем достаточный повод своевременно делать балансировку.

Как делают балансировку колёс?

Прежде чем начинать балансировку, колесо следует подготовить. Сначала его тщательным образом очищают, снимают все старые грузики, моют, сушат. Проверяют правильность установки шины. Колесо должно быть слегка приспущено, давление воздуха в нём не должно превышать 0,2–0,3 кгс/см2.

На шиномонтажах балансировка осуществляется с помощью специальных балансировочных стендов или станков. Но устранить дисбаланс можно попытаться и дома без стенда, правда, точность такой процедуры будет гораздо ниже.

Для того чтобы устранить дисбаланс в домашних условиях, необходимо приподнять машину, используя домкрат, чтобы колесо беспрепятственно вращалось. Сначала оно раскручивается вправо. После остановки в самой верхней точке ставится отметка мелом. Потом раскручивается влево, процедура повторяется. Расстояние между отметками нужно поделить напополам и поставить новую метку. После этого по обе стороны метки на шинах для балансировки устанавливаются специальные грузики с пружинными фиксаторами, которые монтируются под покрышку, а грузики при этом держатся на ободе колеса. Потом колесо опять раскручивается рукой. Если после остановки грузик занимает нижнее положение, то всё нормально, его веса достаточно. Если же он окажется вверху, то следует заменить его на более тяжёлый. Двигая грузики на одинаковую удалённость от метки, необходимо добиться того, чтобы после раскручивания каждый раз автопокрышка приостанавливалась в новом положении, хаотично. Если это удалось сделать, то колесо подкачивается и можно приступать к уравновешиванию другого. Дисбаланс на передних колёсах устраняется на своих ступицах. А вот задние стоит открутить и переместить на одну из передних ступиц для проведения балансировки.

На СТО, в шиномонтажных мастерских эта процедура проводится с использованием специального оборудования. После всех подготовительных процедур колесо устанавливают на балансировочный станок с конусом крепления.

Правильная балансировка колёс, наиболее точная, делается на специальном компьютерном стенде. На него устанавливают колесо, задают его параметры. После этого, раскручивая его в разные стороны, с помощью компьютера выявляется самое лёгкое место и недостающий вес. Специалист автосервиса просто довешивает грузики в необходимых местах на диск для устранения дисбаланса.

Стоит учитывать, что общий вес установленных грузиков не должен превышать 60 гр. Если их суммарный вес выше, стоит задуматься о том, правильно ли собрано колесо, нет ли деформаций диска, не залежалась ли шина. Если же шина только с магазина, при этом установлена правильно, повреждений диска нет, то потребность крепления грузиков общим весом больше 60 гр. свидетельствует о её браке и может служить поводом для возврата в магазин.

После обычной в некоторых шинных центрах делается финишная балансировка колёс. Её проводят уже после установки покрышки на автомобиль, так как здесь проверяется, устраняется дисбаланс колеса одновременно со ступицей и тормозным диском. Колесо для этого раскручивается и путём применения аппарата финишной балансировки выявляется дисбаланс всего узла. Выравнивается он с помощью всё тех же грузиков. При этом их вес не должен быть больше 15 грамм

Важно понимать, что это не альтернатива компьютерным стендам или станкам, это просто способ повысить качество балансировки

Периодичность балансировки

Но как часто нужна балансировка колес? Четко определенной периодичности здесь нет, но проходить эту процедуру рекомендуется в следующих случаях:

• если вы используете «всесезонку», то хотя бы один раз в год;
• при планировании дальней поездки;
• при смене летней резины на зимнюю;
• при любой другой сборке колеса (после ремонта, вызванного проколом шины, деформацией диска и др.);
• при возникновении вибрации в области колес.

Понять, когда нужно делать балансировку колес, поможет и неравномерный износ шин. При статическом дисбалансе поверхность покрышки будет быстро стираться в одном месте, указывая тем самым направление смещения центра тяжести колеса. При динамическом – шина может иметь несколько «съеденных» мест по всей окружности.

Неисправности агрегата

Как откалибровать балансировочный станок? Как уменьшить погрешность? Эти и другие вопросы будут неизбежно возникать после длительной эксплуатации станка, так как с течением времени его отдельные детали приходят в негодность. Условно все поломки таких агрегатов делятся на две группы — механическое расстройство и поломка электрических узлов.

В последнем случае чаще всего проблема связана с выходом из строя одного из любых датчиков. Что касается механических поломок, то они обычно возникают из-за ударов, падений или любых других внешний воздействий на оборудование. Обычно начинать искать в станке следует после появления таких признаков:

• для получения правильно сбалансированного колеса требуется несколько циклов проверки вместо одного;
• параметры тестируемых дисков определяются неверно.

Калибровка станка, о которой упоминалось ранее, необходима для того, чтобы определить тип поломки. После нахождения причины неисправная деталь обычно просто заменяется новой. Это связано с тем, что отремонтировать сломанную деталь гораздо сложнее, чем купить новую, что делает ремонт станка нецелесообразным. Кроме того, даже если отремонтировать какой-либо элемент, то, скорее всего, именно он снова выйдет из строя в ближайшее время.

В чем опасность?

Если этого не сделать, то последствия могут быть следующими.

Увеличивается тормозной путь автомобиля.

Объяснить это просто – площадь соприкосновения шины с асфальтом уменьшается, ухудшается сцепление, снижается безопасность движения.

Появляется биение в руле.

Дисбаланс в колесе передается подвеске, а далее – к рулю. Чем он сильнее, что большие вибрации чувствует водитель. Передвигаться на автомобиле в этом случае очень опасно.

Ускоряется износ подвески.

Больше всего некачественная балансировка (или ее отсутствие) сказывается на подшипниках подвески и ступицах. По причине разбалансировки эти элементы ходовой системы могут и вовсе разрушиться. Итог – потеря управляемости и вероятность ДТП.

NilsMaster › Блог › Почему же, все таки, обязательно балансировать колеса?

Многие автовладельцы считают, что балансировка колес необходима для того, чтобы во время движения автомобиля на большой скорости водитель и пассажиры не испытывали дискомфорта. Однако это не совсем правильное мнение.

Безусловно, отсутствие ощутимого биения колес обеспечивает комфорт при езде и позволяет водителю оставаться сосредоточенным на процессе управления автомобилем. Но основная цель балансировки — повышение безопасности езды за счет правильной работы колес и подвески автомобиля.

Давайте рассмотрим, что такое балансировка, чем опасны не отбалансированные колеса и как это влияет на управляемость. Для этого сначала разберемся, откуда берется дисбаланс.

В процессе производства покрышки невозможно идеально распределить ее вес относительно центра. Причиной этому служит многослойная структура колеса. Внутри покрышки располагается несколько слоев синтетического и металлического корда, эти слои укладываются друг на друга с нахлестом, обеспечивая покрышке достаточную прочность. В местах нахлеста кордовых полотен толщина покрышки больше, это приводит к локальным неравномерностям веса. Отсюда возникает необходимость балансировки — корректировки центра масс колеса балансировочными грузами.

Предположим, на нашем автомобиле колеса не отбалансированы, то есть центр масс колеса геометрически смещен относительно оси вращения. Пока автомобиль движется на относительно маленькой скорости, это никак не чувствуется и никак не влияет на эксплуатацию автомобиля и безопасность движения. Однако, как только машина достигает определенной скорости, частота вращения колеса приближается к резонансной частоте всего вращающегося узла подвески (ступица, тормозной диск, колесо). И даже небольшое, но с критической, близкой к резонансной, частотой, воздействие центробежной силы приводит к сильной вибрации всего узла подвески. Примером аналогичной колебательной системы можно привести детские качели. Чтобы раскачать качели, нам достаточно прилагать совсем маленькое усилие, но повторять его с вполне определенной частотой — это и есть резонанс.

Теперь давайте разберемся, чем опасна вибрация от подвески. Опустим даже риск преждевременного выхода ее из строя.

Когда колесо в движении равномерно соприкасается с дорожным полотном, обеспечивается качественное сцепление протектора с асфальтом. Это гарантирует нам возможность совершения различных маневров — поворотов, торможения. Как только колесо начинает не катиться, а «скакать» по дороге под действием вибрации дисбаланса, оно должным образом прижато к дороге только в определенном положении — когда тяжелая сторона колеса находится снизу относительно ступицы. В остальные моменты времени колесо прижато к дороге намного слабее, то есть колесо не «цепляется» за дорогу.

Вы когда-нибудь ехали по песчаной дороге после того, как по ней прошел бульдозер, и она похожа на стиральную доску? Как только Вы пытаетесь набрать скорость, автомобиль становится абсолютно неуправляемым. Дорога касается колес только верхушками гребней этой «стиральной доски». Достаточно неаккуратного, резкого движения рулем, и автомобиль уходит в занос. На нажатие тормоза машина реагирует слабо и с задержкой. Если обладать достаточной фантазией и абстрагироваться от вибрации, может показаться, что мчишь по скользкой зимней дороге на летней резине. Так вот, когда не отбалансированное колесо катится по дороге «вприпрыжку», эффект абсолютно идентичный. Только, если в случае с ребристой грунтовкой «летят над дорогой» все четыре колеса автомобиля, то при дисбалансе колес, управляемость теряется условно на 25, 50, 75, 100 процентов, в зависимости от количества не отбалансированных колес на автомобиле. И управляемость наш автомобиль теряет именно на большой скорости, когда она так нам нужна!