Автомобіль / Колеса і шини / Балансування і геометрія коліс / Балансування коліс

Балансування коліс

Балансування коліс - це процедура вимірювання та корекції нерівномірного розподілу маси колеса відносно осі обертання. Під час балансування стенд визначає, у якій площині та яку коригувальну масу потрібно додати, щоб зменшити відцентрові сили під час обертання.

Балансування виконують для колеса в зборі, тобто шини разом із колісним диском, вентилем, датчиком TPMS і встановленими балансувальними вантажами. Окремо відбалансований диск після монтажу іншої шини вже не вважається відбалансованим колесом.

Найтиповіша скарга, яка приводить автомобіль на балансування, - вібрація керма або кузова у певному діапазоні швидкості. Але важливо відрізняти дисбаланс від геометричного биття, деформації диска, дефекту шини, люфту маточини, неправильного центрування або несправності підвіски.

Головне правило TESMA: балансування коригує розподіл маси, але не випрямляє деформований диск, не ремонтує каркас шини, не усуває люфт підшипника і не компенсує неправильну посадку колеса на маточині.

Навіщо потрібне балансування

При обертанні колеса будь-яка нерівномірність маси створює відцентрову силу. Чим вища швидкість обертання, тим сильніше проявляється дисбаланс.

Правильне балансування допомагає:

зменшити вібрацію;
знизити ударні навантаження на підвіску;
зменшити навантаження на підшипники маточин;
покращити стабільність керма;
зменшити ризик локального нерівномірного зносу шини;
підтвердити правильність складання колеса після шиномонтажу.

Що таке дисбаланс колеса

Дисбаланс виникає, коли центр мас колеса не збігається з геометричною віссю обертання або маса нерівномірно розподілена між внутрішньою та зовнішньою площинами.

Причиною можуть бути:

сама шина;
колісний диск;
вентиль;
датчик TPMS;
старі балансувальні вантажі;
бруд усередині диска;
нерівномірне зношування протектора;
ремонт шини;
зміна положення шини відносно диска.

Статичний дисбаланс

Статичний дисбаланс означає, що одна ділянка колеса має більшу масу відносно протилежної.

При обертанні це створює переважно вертикальну силу, яка може викликати:

підстрибування колеса;
вертикальну вібрацію;
відчуття дрібних ударів у кузові.

Динамічний дисбаланс

Динамічний дисбаланс пов'язаний із нерівномірним розподілом маси між площинами колеса.

Він може створювати боковий момент і проявлятися як:

биття керма;
бокова вібрація;
нестабільність колеса при високій швидкості.

Комбінований дисбаланс

У реальному колесі статична і динамічна складові часто присутні одночасно, тому сучасний балансувальний стенд визначає корекцію окремо для внутрішньої та зовнішньої площин.

Чому дисбаланс сильніше відчувається на швидкості

Відцентрова сила зростає разом зі швидкістю обертання. Тому невеликий дисбаланс, який майже непомітний у місті, може створювати сильну вібрацію на трасі.

Але сама поява вібрації після певної швидкості не доводить дисбаланс. Подібно можуть проявлятися:

радіальне биття шини;
деформація диска;
проблема центрування;
пошкодження маточини;
люфт підшипника;
деформація приводу.

Коли балансування особливо потрібне

після встановлення нової шини;
після ремонту або демонтажу шини;
після зміни положення шини на диску;
після ремонту колісного диска;
при появі швидкісної вібрації;
після втрати балансувального вантажу;
після сильного удару колесом;
після сезонного монтажу комплекту коліс, якщо є сумнів у балансі;
після тривалого зберігання при появі вібрації;
після заміни вентиля або TPMS-компонента, якщо колесо розбиралося.

Балансування після заміни шини

Після монтажу нової шини баланс попереднього комплекту більше не актуальний.

Окрема операція - Балансування після заміни шини.

При цьому перевіряють не тільки показання стенда, а й:

правильність посадки борта;
тиск;
напрямок шини;
Inside/Outside;
стан диска;
відсутність старих вантажів;
правильне центрування на стенді.

Що таке балансувальний стенд

Стенд обертає колесо з контрольованою швидкістю та вимірює сили, які виникають через нерівномірний розподіл маси.

Залежно від конструкції він може визначати:

величину дисбалансу;
кутове положення корекції;
внутрішню та зовнішню площини;
геометричні параметри колеса;
радіальне або бокове биття;
дорожню силову неоднорідність на стендах Road Force.

Правильне центрування колеса на стенді

Одна з найважливіших умов точного балансування - правильне центрування.

Якщо колесо встановлене на вал стенда з перекосом, результат буде хибним.

Перевіряють:

відповідний конус;
фланцевий адаптер, якщо він потрібний;
чистоту посадочних поверхонь;
відсутність задирів;
правильне затискання;
повторюваність результату після повторного встановлення.

Чому одного конуса інколи недостатньо

Деякі диски у реальній експлуатації центруються не тією поверхнею, яку використовує простий конус на стенді.

У такому випадку для точнішого відтворення посадки може знадобитися фланцевий адаптер.

Тест повторюваності

Якщо колесо відбалансували, зняли зі стенда, встановили повторно і стенд показує суттєво інший результат, спочатку перевіряють центрування та адаптери.

Нестабільний результат не потрібно відразу компенсувати додатковими вантажами.

Балансувальні вантажі

Коригувальна маса може встановлюватися:

на зовнішню кромку диска;
на внутрішню кромку;
на внутрішню площину за допомогою клейких вантажів;
у передбачених стендом комбінованих позиціях.

Набивні вантажі

Такі вантажі фіксуються на кромці диска спеціальним затискачем.

Важливо використовувати тип, який відповідає матеріалу та профілю обода.

Клейкі балансувальні вантажі

Клейкі вантажі встановлюються на очищену внутрішню поверхню диска.

Для надійної фіксації важливі:

чистота;
знежирення;
суха поверхня;
достатня адгезія;
правильне положення;
відсутність контакту з супортом.

Чому вантаж може відпасти

Причинами можуть бути:

бруд;
волога;
неякісна клейова основа;
корозія;
неправильне знежирення;
контакт із деталями гальм;
механічне пошкодження.

Втрата вантажу

Після втрати балансувального вантажу може з'явитися вібрація, якої раніше не було.

На диску часто залишається:

слід клею;
чиста ділянка серед бруду;
слід від затискача;
відмінність кольору поверхні.

Чому старі вантажі потрібно враховувати

Перед новим балансуванням перевіряють попередні вантажі. Якщо процедура передбачає повне перебалансування, старі коригувальні маси видаляють, щоб стенд оцінював фактичний стан колеса.

Велика кількість вантажів

Незвично велика потрібна маса не завжди означає, що потрібно просто додати ще вантажів.

Спочатку перевіряють:

центрування на стенді;
старі вантажі;
бруд усередині диска;
деформацію диска;
посадку шини;
радіальне биття;
силову неоднорідність;
можливість match mounting.

Балансування і геометричне биття

Дисбаланс і биття є різними параметрами.

Колесо може мати ідеальний баланс маси та одночасно значне радіальне або бокове биття.

Пов'язана сторінка - Перевірка геометрії колісного диска.

Радіальне биття диска

Якщо диск деформований по радіусу, відстань від осі обертання до обода змінюється при обертанні.

Балансувальні вантажі не виправляють цю форму.

Бокове биття диска

Бокове биття означає відхилення обода вбік від стабільної площини обертання.

Причиною може бути:

удар;
деформація обода;
пошкодження монтажної площини;
неправильне встановлення на стенд.

Деформація колісного диска

При підозрі на механічне пошкодження перевіряють сторінку Деформація колісного диска.

Особливо уважно оглядають внутрішню кромку, яка часто пошкоджується після удару в яму.

Радіальне биття шини

Навіть на геометрично справному диску шина може мати нерівномірний ефективний радіус.

Можливі причини:

неправильна посадка борта;
деформація каркаса;
внутрішнє пошкодження;
силова неоднорідність;
тривале зберігання з деформацією.

Неправильна посадка борта

Після монтажу потрібно переконатися, що контрольна лінія біля борта проходить рівномірно по всьому колу відносно кромки диска.

Нерівномірна посадка може створити:

радіальне биття;
вібрацію;
помилкове відчуття дефектної шини;
нестабільний баланс.

Road Force

Road Force - метод діагностики, при якому ролик навантажує шину під час обертання і стенд оцінює зміну сили в контакті.

Метод дозволяє виявити:

силову неоднорідність шини;
геометричну неоднорідність;
комбінацію відхилень шини та диска;
колесо, яке формально балансується, але вібрує під навантаженням.

Чому Road Force не замінює звичайне балансування

Це додатковий діагностичний параметр. Колесо все одно повинно мати правильний баланс маси.

Match mounting

Match mounting - зміна взаємного положення шини та диска з метою зменшення сумарної неоднорідності.

Типова логіка:

визначити високий сектор шини;
визначити низький сектор диска;
змінити взаємне положення;
повторно посадити борт;
повторити вимірювання;
після цього виконати фінальне балансування.

Чого match mounting не ремонтує

Він не усуває:

грижу;
розрив каркаса;
сильну деформацію диска;
тріщину;
структурно пошкоджену шину.

Балансування і маточина

Колесо може бути ідеально відбалансованим на стенді та вібрувати після встановлення на автомобіль.

Причини:

корозія монтажної площини;
бруд;
задири;
деформація маточини;
неправильний центрирувальний діаметр;
відсутнє або неправильне центрувальне кільце;
люфт підшипника маточини.

Чому поверхню маточини потрібно очищати

Шар іржі або бруду між диском і маточиною може встановити колесо під невеликим кутом.

У результаті з'являється биття, якого не було на балансувальному стенді.

Центрувальні кільця

На частині неоригінальних дисків використовують кільця для відповідності центрального отвору діаметру маточини.

Відсутнє, пошкоджене або неправильне кільце може спричинити неправильне положення колеса.

Кільце не виправляє:

неправильний PCD;
неправильний ET;
невідповідну посадку кріплення;
деформований диск.

Кріплення після балансування

Правильно відбалансоване колесо потрібно правильно встановити на автомобіль.

Перевіряють кріплення коліс:

різьбу;
тип болта або гайки;
форму посадки;
довжину;
стан шпильок;
рівномірність затягування.

Чому нерівномірне затягування може впливати на результат

Якщо диск не сів рівно на монтажну площину, балансування на стенді не компенсує цю помилку встановлення.

Фінальне затягування виконують за процедурою виробника автомобіля.

Балансування і TPMS

Датчик TPMS має власну масу і є частиною колеса в зборі.

Після його встановлення або заміни баланс перевіряють з фактично зібраним колесом.

Чи впливає ремонт проколу на баланс

Так, внутрішній ремонтний елемент і зміна розподілу маси можуть вплинути на баланс.

Після ремонту проколу шини доцільно перевірити колесо на стенді.

Балансування після ремонту диска

Після ремонту колісного диска спочатку перевіряють геометрію, потім установлюють шину і балансують колесо.

Гарний баланс після ремонту не скасовує необхідності перевірити радіальне та бокове биття.

Балансування після сильного удару

Після удару у яму не потрібно відразу обмежуватися стендом.

Перевіряють:

шину;
грижу;
борт;
диск;
внутрішню кромку;
маточину;
підшипник;
підвіску;
геометрію коліс.

Вібрація залишилася після правильного балансування

Це означає, що потрібно розширити діагностику.

Перевіряють:

радіальне биття;
бокове биття;
Road Force;
центрування колеса на автомобілі;
маточину;
підшипник;
підвіску;
приводні вали;
умови, у яких виникає вібрація.

Пов'язана сторінка - Діагностика - Колеса і шини.

Вібрація тільки при розгоні

Якщо на тій самій швидкості під тягою автомобіль вібрує сильніше, ніж накатом, дисбаланс не є єдиною версією.

Перевіряють також приводні вали, внутрішні шарніри та опори силового агрегату.

Вібрація тільки при гальмуванні

Якщо симптом з'являється переважно при натисканні педалі гальма, перевіряють гальмівну систему, маточину і підвіску, а не тільки баланс коліс.

Вібрація після тривалого зберігання

Шина може тимчасово отримати деформацію в зоні контакту після тривалого стояння.

Якщо вібрація не зникає після нормального прогріву та руху, потрібна перевірка геометрії та силової неоднорідності.

Сніг, лід і бруд усередині диска

Налипання нерівномірної маси також може створювати сильний дисбаланс.

Перед стендом колесо очищають, інакше після відпадання бруду або льоду баланс знову зміниться.

Камінці у протекторі

Дрібні сторонні предмети зазвичай мають невеликий вплив, але при точній діагностиці колесо очищають від нестабільних забруднень.

Вода всередині шини

Вільна рідина усередині колеса може переміщуватися при обертанні та створювати нестабільний баланс.

Якщо стенд дає дивні або неповторювані результати, це також перевіряють.

Балансувальні порошки та гранули

Такі методи не потрібно змішувати із класичним стендовим балансуванням без розуміння конкретної технології.

Для стандартної сервісної діагностики легкового автомобіля TESMA орієнтується на вимірювання колеса на балансувальному стенді.

Як зрозуміти, яке колесо вібрує

Ознаки можуть бути різними:

кермо сильніше передає передні колеса;
сидіння і кузов можуть сильніше передавати задні;
частота залежить від швидкості;
контрольна перестановка може змінити характер вібрації.

Це лише напрямки перевірки, а не абсолютні правила.

Контрольна перестановка коліс

Якщо конструкція дозволяє, перестановка може допомогти локалізувати джерело.

Після перестановки оцінюють:

чи змінилася зона вібрації;
чи змінився шум;
чи змінилося відведення автомобіля.

Коли перестановка обмежена

Потрібно враховувати:

направлені шини;
різні розміри по осях;
різну ширину дисків;
систему TPMS;
особливості повного приводу.

Балансування і нерівномірний знос

Дисбаланс може створювати додаткові коливання колеса, але не кожен нерівномірний знос є наслідком дисбалансу.

При зносі також перевіряють:

тиск;
розвал;
сходження;
амортизатори;
люфти;
деформацію диска;
режим експлуатації.

Балансування і розвал-сходження

Це різні процедури.

Балансування коригує розподіл маси колеса.

Розвал-сходження визначає просторове положення коліс відносно кузова та дороги.

Пов'язана сторінка - Перевірка розвалу-сходження коліс.

Що робити спочатку - балансування чи розвал-сходження

Це залежить від скарги.

При швидкісній вібрації спочатку логічно перевіряти колеса, баланс і биття.

При односторонньому зносі або відведенні перевіряють тиск, шини, підвіску та геометрію.

30-кроковий алгоритм правильного балансування

Уточнити скаргу водія.
Уточнити швидкість появи вібрації.
Перевірити тиск у шині.
Оглянути протектор.
Оглянути зовнішню боковину.
Оглянути внутрішню боковину.
Перевірити грижі та деформації.
Оглянути диск з обох боків.
Перевірити внутрішню кромку диска.
Видалити бруд, сніг і сторонні відкладення.
Перевірити старі балансувальні вантажі.
Перевірити правильність посадки борта.
Підготувати чисті посадочні поверхні стенда.
Вибрати правильний адаптер.
Надійно відцентрувати колесо.
Ввести або виміряти геометричні параметри диска.
Виконати первинне вимірювання.
Оцінити величину і стабільність дисбалансу.
При незвично великому значенні перевірити геометрію.
За потреби перевірити радіальне биття.
За потреби перевірити бокове биття.
При підозрі на шину перевірити Road Force.
За необхідності виконати match mounting.
Встановити правильний тип вантажів.
Повторити вимірювання після корекції.
Переконатися у стабільному результаті.
За сумніву зняти і повторно встановити колесо на стенд для перевірки повторюваності.
Очистити монтажну площину маточини автомобіля.
Правильно встановити і затягнути колесо.
Виконати контрольну поїздку в умовах, де проявлявся початковий симптом.

Вісім практичних випадків

Випадок 1 - після балансування кермо все одно б'є

Стенд показував нульовий залишковий дисбаланс, але внутрішня кромка диска мала радіальну деформацію.

Висновок: хороший баланс маси не означає правильну геометрію колеса.

Випадок 2 - після повторного встановлення на стенд баланс щоразу інший

Колесо неправильно центрувалося простим конусом.

Висновок: нестабільний результат спочатку вимагає перевірки адаптера і центрування.

Випадок 3 - нова шина потребує дуже багато вантажів

Після перевірки виявили значну силову неоднорідність шини. Після зміни її положення на диску потрібна коригувальна маса зменшилася.

Висновок: match mounting іноді дозволяє оптимізувати колесо без зайвої кількості вантажів.

Випадок 4 - колесо відбалансоване, але автомобіль вібрує тільки на ньому

Між диском і маточиною залишився шар корозії, який створював перекіс після встановлення.

Висновок: балансувальний стенд не бачить помилку монтажу колеса на автомобілі.

Випадок 5 - вібрація з'явилася після сильного снігопаду

У внутрішній частині диска нерівномірно намерз сніг і лід.

Висновок: тимчасова стороння маса може створювати сильний дисбаланс.

Випадок 6 - після ремонту проколу з'явилася легка вібрація

Положення шини на диску змінилося, а після ремонту колесо не перебалансували.

Висновок: після розбирання колеса баланс потрібно перевіряти повторно.

Випадок 7 - баланс правильний, але на швидкості кузов вібрує

Road Force показав значну силову неоднорідність однієї шини.

Висновок: звичайний баланс не вимірює всі властивості шини під навантаженням.

Випадок 8 - балансування не допомагає, а вібрація з'являється тільки при розгоні

Колеса були справними. Під навантаженням вібрував внутрішній шарнір приводного вала.

Висновок: умови появи симптому важливіші за припущення, що будь-яка швидкісна вібрація походить від коліс.

25 типових помилок

Балансувати колесо без первинного огляду.
Не перевіряти тиск.
Балансувати колесо з налиплим брудом або льодом.
Залишати старі непотрібні вантажі.
Не перевіряти правильність посадки шини.
Не оглядати внутрішню кромку диска.
Вважати будь-яку вібрацію дисбалансом.
Компенсувати деформацію великою кількістю вантажів.
Не перевіряти радіальне биття.
Не перевіряти бокове биття.
Ігнорувати силову неоднорідність шини.
Не перевіряти повторюваність результату.
Використовувати неправильний центрувальний конус.
Не застосовувати фланцевий адаптер там, де він потрібний.
Встановлювати клейкі вантажі на брудну поверхню.
Встановлювати вантаж там, де він контактує із супортом.
Не перевіряти маточину після правильного балансування.
Ігнорувати центрувальні кільця aftermarket-диска.
Не очищати монтажну площину маточини.
Не перевіряти колісне кріплення.
Балансувати після сильного удару без дефектування шини та диска.
Плутати балансування з розвалом-сходженням.
Не балансувати після демонтажу та повторного монтажу шини.
Не враховувати, що вібрація під навантаженням може бути трансмісійною.
Після роботи не виконувати контрольну дорожню перевірку.

Коли балансування недостатньо і експлуатацію потрібно припинити

диск має тріщину;
шина має грижу;
видно корд;
є значна деформація диска;
є значне радіальне або бокове биття;
шина має ознаки відшарування;
колесо швидко втрачає тиск;
кріплення колеса пошкоджене;
маточина має небезпечний люфт;
колесо контактує з гальмівним механізмом або підвіскою;
після сильного удару є підозра на структурне пошкодження шини;
сильна вібрація залишається, а причина не визначена.

Безпека

Не балансують структурно пошкоджену шину як спосіб приховати дефект.
Не компенсують деформований диск надмірною кількістю вантажів.
Перед дорожнім тестом перевіряють тиск і кріплення коліс.
Не виконують швидкісну перевірку з підозрою на небезпечне пошкодження.
Перевіряють обидві сторони диска і шини.
Використовують правильний адаптер балансувального стенда.
Не встановлюють вантажі у зоні контакту з гальмівними деталями.
Після балансування колесо правильно центрують на маточині.
Колісне кріплення затягують за процедурою виробника автомобіля.
Якщо балансування не усуває симптом, переходять до розширеної діагностики, а не повторюють процедуру безкінечно.

Товарні групи TESMA

Шини - підбираються за допустимим розміром, індексами навантаження і швидкості та застосовністю до автомобіля.
Підшипники і маточини - перевіряються при люфті, гулі та нестабільній осі обертання, які можуть імітувати проблему балансування.

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще почитати на цю тему

FAQ

Що таке балансування коліс?

Це вимірювання і корекція нерівномірного розподілу маси колеса відносно осі обертання.

Коли потрібно балансувати колесо?

Після монтажу шини, ремонту колеса, втрати вантажу або при появі симптомів, схожих на дисбаланс.

Чи потрібно балансувати нову шину?

Так. Балансують колесо в зборі після монтажу.

Чи завжди биття керма означає дисбаланс?

Ні. Можливі деформація диска, шини, маточини, люфт або неправильне центрування.

Що таке статичний дисбаланс?

Нерівномірність маси, яка переважно створює вертикальну відцентрову силу.

Що таке динамічний дисбаланс?

Нерівномірність маси між площинами колеса, яка створює боковий момент.

Чи може колесо бути відбалансованим і все одно вібрувати?

Так. Причиною може бути биття, силова неоднорідність шини або неправильна посадка на маточині.

Чи можна виправити кривий диск балансувальними вантажами?

Ні.

Чому стенд показує різний результат після повторного встановлення?

Перевіряють центрування, конус, адаптер і посадочні поверхні.

Чому потрібна велика кількість вантажів?

Перевіряють шину, диск, центрування, старі вантажі, бруд і можливість match mounting.

Що таке Road Force?

Це вимірювання силової неоднорідності колеса під навантаженням роликом.

Коли потрібен Road Force?

Коли звичайне балансування правильне, але швидкісна вібрація залишається.

Що таке match mounting?

Оптимізація взаємного положення шини і диска для зменшення сумарної неоднорідності.

Чи ремонтує match mounting пошкоджену шину?

Ні.

Чому колесо вібрує тільки на автомобілі, а на стенді справне?

Перевіряють маточину, корозію, центрування, кріплення і підшипник.

Чи впливає TPMS на баланс?

Датчик має масу і враховується як частина зібраного колеса.

Чи потрібно балансувати після ремонту проколу?

Після демонтажу і повторного монтажу шини баланс доцільно перевірити повторно.

Чи пов'язане балансування з розвалом-сходженням?

Це різні процедури. Балансування працює з масою колеса, розвал-сходження - з його просторовим положенням.

Чому вібрація виникає тільки при розгоні?

У такому випадку крім коліс перевіряють приводи та трансмісію.

Коли балансування вважається завершеним?

Коли стенд дає стабільний результат, колесо правильно встановлене на автомобіль, а початкова вібрація не відтворюється в контрольній поїздці.

Висновок

Балансування коліс є точним вимірюванням розподілу маси, але не універсальним ремонтом будь-якої вібрації. Воно має сенс тільки тоді, коли шина, диск, посадка та маточина перебувають у стані, який дозволяє отримати стабільний результат.

Якщо колесо потребує надмірної корекції, результат нестабільний або вібрація залишається після правильно виконаної процедури, потрібно переходити до перевірки биття, Road Force, геометрії диска, маточини та підвіски.

Правило TESMA: балансувальні вантажі використовують для корекції маси, а не для маскування деформації. Правильне балансування завжди включає огляд шини й диска, точне центрування на стенді, контроль повторюваності та перевірку колеса після встановлення на автомобіль.