Автомобіль / Колеса і шини / Несправності - Колеса і шини / Дисбаланс колеса

Дисбаланс колеса

Дисбаланс колеса - це нерівномірний розподіл маси відносно осі обертання, через який під час руху виникають змінні відцентрові сили. Вони можуть передаватися на маточину, підвіску, рульове управління та кузов у вигляді вібрації.

Дисбаланс часто асоціюють із биттям керма на певній швидкості, але сам симптом не доводить, що причина саме у балансуванні. Схожу вібрацію можуть створювати деформований диск, геометрична або силова неоднорідність шини, неправильне центрування колеса на маточині, люфт підшипника або несправність приводу.

Для усунення підтвердженого дисбалансу застосовується балансування коліс, але перед встановленням вантажів потрібно переконатися, що колесо правильно зібране, відцентроване і не має небезпечних структурних дефектів.

Головне правило TESMA: дисбаланс - це порушення розподілу маси, а не універсальна назва будь-якої вібрації колеса.

Що відбувається при дисбалансі

Під час обертання важча ділянка колеса створює більшу відцентрову силу. Чим вища швидкість обертання, тим помітнішим може ставати вплив неврівноваженої маси.

У результаті можливі:

вібрація керма;
вібрація сидіння або кузова;
ритмічні коливання;
додаткове навантаження на підвіску;
погіршення комфорту;
прискорення окремих видів нерівномірного зносу.

Статичний дисбаланс

Статичний дисбаланс виникає, коли центр мас колеса не збігається з віссю обертання.

Умовно одна зона колеса є важчою, тому при обертанні створюється радіальна змінна сила.

Можливий прояв - вертикальні коливання колеса.

Динамічний дисбаланс

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

Він може створювати момент, який намагається розгойдувати колесо в боковому напрямку.

Саме тому сучасне балансування зазвичай оцінює колесо не в одній, а у двох коригувальних площинах.

Комбінований дисбаланс

На практиці статична і динамічна складові часто присутні одночасно.

Балансувальний стенд розраховує потрібну корекцію відповідно до конструкції диска та обраного режиму.

Основні причини дисбалансу

нерівномірний розподіл маси нової шини;
нерівномірність самого диска;
втрата балансувального вантажу;
зміщення шини відносно диска;
ремонт шини;
нерівномірний знос протектора;
заміна вентиля;
заміна датчика TPMS;
накопичення бруду, снігу або льоду;
пошкодження диска;
неправильне центрування при попередньому балансуванні.

Нова шина теж може потребувати балансування

Навіть якісна нова шина не має абсолютно рівномірного розподілу маси по всій окружності.

Також маса розподілена нерівномірно у:

вентилі;
датчику TPMS;
диску;
ремонтних елементах.

Тому після монтажу шини колесо балансують у зборі.

Втрата балансувального вантажу

Одна з типових причин раптової появи вібрації після періоду нормальної роботи.

Вантаж може втратитися через:

слабке кріплення;
корозію;
удар;
неправильне встановлення;
пошкодження клейової поверхні;
неякісне очищення диска перед наклеюванням.

Бруд і лід у колісному диску

Налиплий бруд, сніг або лід фактично додають масу в окремій зоні колеса.

Симптом може:

з'явитися раптово;
посилюватися після їзди по снігу або бруду;
зникнути після очищення чи відтавання.

Перед балансуванням колесо потрібно очистити.

Нерівномірний знос протектора

Сильний нерівномірний знос змінює розподіл маси та форму шини.

Корисно виконати перевірку глибини протектора і оцінити:

пилкоподібний знос;
локальні западини;
плоскі ділянки;
різницю між внутрішньою та зовнішньою частинами.

Плоска пляма на шині

Локально стерта або деформована зона може створювати вібрацію, яка зовні нагадує дисбаланс.

Навіть якщо стенд дозволяє скоригувати масу, геометричний дефект шини залишиться.

Деформація каркаса шини

Внутрішнє пошкодження або деформація каркаса може створювати радіальну неоднорідність.

Причини:

сильний удар;
рух на низькому тиску;
структурне пошкодження;
тривале неправильне зберігання;
розшарування.

Силова неоднорідність шини

Шина може мати відносно правильну геометрію та баланс маси, але під навантаженням різні її ділянки можуть мати різну жорсткість.

Тоді при коченні виникає змінна сила, яку звичайне балансування може повністю не усунути.

Road Force

Обладнання Road Force імітує навантаження на шину роликом і оцінює її силову неоднорідність під час обертання.

Такий тест особливо корисний, якщо:

звичайне балансування правильне;
диск геометрично справний;
вібрація залишається;
підозрюється шина.

Road Force і дисбаланс - не одне й те саме

Дисбаланс описує розподіл маси.

Road Force оцінює змінну силову реакцію шини під навантаженням.

Колесо може мати малий залишковий дисбаланс і водночас значну силову неоднорідність.

Match mounting

Якщо обладнання дозволяє визначити несприятливі точки шини та диска, змінюють їхнє взаємне положення.

Мета - частково компенсувати геометричні або силові неоднорідності складових колеса.

Match mounting не ремонтує:

тріщину;
сильну деформацію диска;
розшарування шини;
небезпечне структурне пошкодження.

Деформація колісного диска

Деформація колісного диска і дисбаланс є різними несправностями.

Диск може:

мати правильний баланс маси;
мати радіальне биття;
мати бокове биття;
створювати вібрацію.

Балансувальні вантажі не випрямляють обід.

Перевірка геометрії диска

При підозрі на деформацію виконується перевірка геометрії колісного диска.

Особливо це важливо:

після сильного удару;
при нестабільному результаті балансування;
при видимому битті;
якщо балансування не усуває вібрацію.

Неправильна посадка шини на диск

Якщо борт шини сів нерівномірно, колесо може мати радіальне биття.

При цьому механік може помилково намагатися прибрати вібрацію тільки балансувальними вантажами.

Перевіряють контрольну лінію борта по всій окружності.

Шина провернулася на диску

Після різкого прискорення, гальмування або при певних умовах експлуатації положення шини відносно диска може змінитися.

Якщо колесо було збалансоване як єдиний вузол, зміна взаємного положення здатна змінити баланс.

Заміна вентиля

Вентиль має власну масу. Після його заміни, особливо разом із демонтажем шини, колесо доцільно балансувати повторно.

Заміна датчика TPMS

Датчик системи контролю тиску в шинах також є частиною маси зібраного колеса.

Після його заміни та повторного монтажу шини баланс перевіряють заново.

Ремонт проколу і баланс

Після ремонту проколу шини маса колеса може змінитися через:

ремонтний елемент;
зняття та повторне встановлення шини;
зміну положення шини на диску.

Тому після ремонту балансування часто є частиною правильного завершення роботи.

Тиск у шині і балансування

Перед діагностикою потрібна перевірка тиску в шинах.

Сильно неправильний тиск впливає на:

форму шини;
жорсткість;
поведінку під навантаженням;
оцінку Road Force.

Неправильне центрування на балансувальному стенді

Одна з найважливіших причин помилкової діагностики.

Якщо колесо встановлене на вал не так, як воно центрується на автомобілі, стенд балансує штучно створене положення.

Після зняття і повторного встановлення результат може змінитися.

Центрування конусом

Конус повинен відповідати центральному отвору та правильно контактувати з ним.

Проблеми можливі при:

пошкодженому центральному отворі;
корозії;
неправильному розмірі конуса;
перекосі;
забрудненні.

Фланцевий адаптер

Для частини коліс точніше використовувати адаптер, який імітує реальне кріплення диска через його кріпильні отвори.

Це особливо корисно при нестабільній повторюваності на звичайному конусі.

Перевірка повторюваності

Один із важливих діагностичних тестів:

збалансувати колесо;
зняти його зі стенда;
встановити повторно;
повторити вимірювання.

Якщо результат суттєво змінюється, спочатку перевіряють центрування, адаптер та обладнання.

Залишковий дисбаланс

Після балансування стенд може показувати дуже малу залишкову корекцію або значення в межах свого робочого допуску.

Універсального числового критерію для всіх автомобілів і обладнання TESMA не встановлює.

Оцінку виконують відповідно до:

можливостей стенда;
типу колеса;
вимог виробника;
фактичного результату дорожньої перевірки.

Чому не потрібно безкінечно додавати вантажі

Якщо для отримання результату доводиться багаторазово додавати значну коригувальну масу, потрібно перевірити:

чи зняті старі вантажі;
правильність центрування;
геометрію диска;
посадку шини;
взаємне положення шини та диска;
чистоту колеса;
сам стенд.

Старі балансувальні вантажі

Перед новим балансуванням оцінюють попередні вантажі.

Неправильна практика - компенсувати новими вантажами стару корекцію, причина якої вже змінилася.

Неправильне місце встановлення вантажу

Стенд розраховує не тільки масу, а й конкретну площину та кутову позицію корекції.

Якщо вантаж встановлений в іншому місці, результат буде неправильним.

Клейові вантажі

Для надійного кріплення поверхня повинна бути:

чистою;
сухою;
знежиреною;
придатною для приклеювання.

Вантаж, що відпав, повертає дисбаланс.

Набивні вантажі

Тип вантажу повинен відповідати профілю закраїни диска.

Невідповідний вантаж може:

погано триматися;
пошкодити покриття;
відпасти;
неправильно розташуватися.

Вібрація керма

При симптомі Кермо б'є на швидкості дисбаланс передніх коліс є одним із перших напрямків перевірки.

Але також перевіряють:

диски;
шини;
маточини;
підшипники;
підвіску;
приводи.

Вібрація кузова або сидіння

Якщо вібрація сильніше відчувається кузовом або сидінням, джерело інколи знаходиться на задній осі, але це не універсальне правило.

Діагностують усі колеса і враховують частоту та умови появи.

Вібрація тільки в певному діапазоні швидкостей

Це типовий, але не специфічний для дисбалансу симптом.

Зі зміною швидкості змінюється частота обертання колеса і реакція підвіски, тому вібрація може:

з'являтися;
посилюватися;
зменшуватися;
знову зростати в іншому режимі.

Вібрація після заміни шин

Перевіряють:

балансування;
посадку борта;
тиск;
геометрію нової шини;
Road Force;
стан диска;
правильність центрування на автомобілі.

Вібрація після сезонної заміни коліс

Можливі причини:

втрачені вантажі під час зберігання;
бруд;
деформація шини після тривалого зберігання;
корозія монтажної площини;
неправильне центрувальне кільце;
дисбаланс комплекту.

Вібрація після удару в яму

Не потрібно автоматично балансувати колесо і завершувати діагностику.

Перевіряють:

шину;
диск;
борт;
маточину;
підшипник;
кріплення;
підвіску.

Дисбаланс і маточина

Сам дисбаланс знаходиться у колесі, але люфт або неправильна посадка на маточині може змінювати характер вібрації.

При підозрі перевіряють маточину колеса та підшипник.

Корозія між диском і маточиною

Нерівномірний шар корозії може встановити відбалансоване колесо з перекосом.

Тоді вібрація залишиться, хоча на стенді колесо має правильний баланс.

Центрувальні кільця aftermarket-дисків

Якщо конструкція неоригінального диска передбачає центрувальне кільце, воно повинно відповідати диску і маточині.

Відсутнє, пошкоджене або неправильне кільце може викликати проблеми з посадкою.

Колісне кріплення

Кріплення коліс повинно відповідати диску за:

типом посадки;
різьбою;
довжиною;
конструкцією.

Неправильне кріплення може порушити посадку навіть ідеально відбалансованого колеса.

Дисбаланс і розвал-сходження

Це різні несправності.

Дисбаланс переважно створює коливальні сили при обертанні.

Порушення геометрії коліс частіше проявляється відведенням, кривим кермом і ненормальним зносом.

Чи може неправильна геометрія створити дисбаланс

Безпосередньо вона не додає неврівноважену масу, але тривалий ненормальний знос шини може згодом змінити баланс колеса.

Дисбаланс і підшипник маточини

Тривалі коливальні навантаження небажані для підшипників, підвіски і кріплень.

Але гул підшипника не потрібно автоматично пояснювати дисбалансом без окремої діагностики.

30-кроковий алгоритм діагностики дисбалансу

Уточнити характер вібрації.
Зафіксувати швидкість її появи.
З'ясувати, чи вібрує кермо, кузов або обидва.
Уточнити недавню заміну шин або коліс.
Уточнити недавній удар у яму.
Уточнити ремонт проколу.
Перевірити тиск у всіх шинах.
Оглянути протектор.
Оглянути боковини.
Перевірити шину на грижі та деформації.
Оглянути зовнішню сторону диска.
Оглянути внутрішню сторону диска.
Видалити бруд, сніг та лід.
Перевірити наявність старих і втрачених вантажів.
Перевірити вентиль і TPMS-датчик.
Правильно встановити колесо на балансувальний стенд.
Виконати первинне вимірювання.
Оцінити статичну і динамічну складові.
Перевірити геометричне биття диска.
Перевірити биття шини.
За потреби виконати Road Force.
За потреби виконати match mounting.
Встановити коригувальні вантажі у визначених місцях.
Повторити вимірювання.
Зняти і повторно встановити колесо для перевірки повторюваності.
Очистити монтажну площину маточини.
Перевірити правильне центрування колеса на автомобілі.
Перевірити колісне кріплення.
Виконати контрольну поїздку.
Якщо вібрація залишилася, перейти до діагностики шини, диска, маточини, підвіски та приводів.

Вісім практичних випадків

Випадок 1 - після нормальної їзди раптово з'явилося биття керма

На одному передньому колесі не було балансувального вантажу, слід від якого залишився на диску.

Висновок: причиною була втрата коригувальної маси.

Випадок 2 - взимку автомобіль раптово почав сильно вібрувати

На внутрішній частині диска намерз великий шар снігу та льоду.

Висновок: стороння маса створила тимчасовий дисбаланс.

Випадок 3 - колесо відбалансували, але після повторного встановлення стенд знову показує інше

Проблемою виявилося неправильне центрування на конусі.

Висновок: без повторюваного встановлення балансування не можна вважати достовірним.

Випадок 4 - після встановлення нових шин вібрація залишилася при нульовому балансі

Road Force показав значну силову неоднорідність однієї нової шини.

Висновок: баланс маси і силова неоднорідність шини є різними параметрами.

Випадок 5 - після удару в яму колесо потребує багато вантажів

Перевірка геометрії виявила деформовану внутрішню закраїну диска.

Висновок: вантажами не потрібно маскувати геометричний дефект.

Випадок 6 - після ремонту проколу з'явилася вібрація

Шину встановили на диск в іншому положенні, але колесо після ремонту не перебалансували.

Висновок: демонтаж і повторний монтаж шини можуть змінити баланс усього вузла.

Випадок 7 - на стенді колесо ідеальне, на автомобілі вібрує

Між диском і маточиною був нерівномірний шар корозії.

Висновок: правильний баланс не компенсує неправильну посадку колеса.

Випадок 8 - після балансування вібрація не змінилася

Додаткова діагностика виявила зношений внутрішній ШРКШ приводу.

Висновок: якщо підтверджений баланс не впливає на симптом, потрібно перейти до інших джерел вібрації.

25 типових помилок

Вважати будь-яку вібрацію дисбалансом.
Балансувати брудне колесо.
Не видаляти лід із диска.
Не перевіряти тиск.
Не оглядати шину.
Не перевіряти грижі.
Ігнорувати нерівномірний знос.
Не перевіряти геометрію диска після удару.
Компенсувати кривий диск вантажами.
Не знімати старі непотрібні вантажі.
Встановлювати вантаж не у розрахованій позиції.
Погано очищати місце клейового вантажу.
Використовувати невідповідний набивний вантаж.
Неправильно центрувати колесо на стенді.
Використовувати невідповідний конус.
Не застосовувати фланцевий адаптер, коли він потрібний.
Не перевіряти повторюваність результату.
Вважати нульовий дисбаланс доказом відсутності биття.
Вважати нульовий дисбаланс доказом справності шини.
Не використовувати Road Force при відповідній скарзі.
Плутати Road Force із звичайним балансом.
Не очищати маточину перед встановленням колеса.
Ігнорувати центрувальне кільце aftermarket-диска.
Після ремонту шини не перевіряти баланс повторно.
Якщо балансування не допомогло, продовжувати безкінечно додавати вантажі замість пошуку іншої причини.

Коли експлуатацію потрібно припинити або обмежити

під час діагностики виявлена грижа шини;
видно корд;
є ознаки розшарування;
диск має структурну тріщину;
диск сильно деформований;
колесо має небезпечне механічне биття;
пошкоджене колісне кріплення;
є сильний люфт маточини;
колесо швидко втрачає тиск;
вібрація після удару супроводжується зміною положення колеса або керованості.

Безпека

Не маскують структурний дефект балансувальними вантажами.
До балансування оглядають шину і диск.
Після удару перевіряють геометрію, а не тільки баланс.
Колесо повинно бути правильно відцентроване на стенді.
Результат бажано перевіряти на повторюваність.
Нульовий баланс не означає автоматично справну шину або рівний диск.
При втраті тиску спочатку усувають негерметичність.
Кріплення колеса повинно відповідати диску.
Після встановлення колесо затягують за OE-процедурою.
Після балансування результат підтверджують у тих самих дорожніх умовах, у яких виникала скарга.

Товарні групи TESMA

Шини - підбираються за допустимим розміром, індексами навантаження і швидкості, сезонністю та застосовністю.
Колісні диски - підбираються за діаметром, шириною, PCD, DIA, ET, допустимим навантаженням і типом кріплення.
Підшипники і маточини - перевіряються, якщо після правильного балансування зберігаються люфт, гул або нестабільна вісь обертання.

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще почитати на цю тему

FAQ

Що таке дисбаланс колеса?

Це нерівномірний розподіл маси колеса відносно осі його обертання.

Які симптоми дисбалансу?

Найчастіше вібрація керма, кузова або сидіння, яка залежить від швидкості.

Чи завжди биття керма означає дисбаланс?

Ні. Причиною можуть бути шина, диск, маточина, підшипник, підвіска або привод.

Що таке статичний дисбаланс?

Це зміщення центру мас від осі обертання, яке створює переважно радіальну змінну силу.

Що таке динамічний дисбаланс?

Це нерівномірність маси між площинами колеса, яка може створювати боковий розгойдувальний момент.

Чому нову шину потрібно балансувати?

Шина, диск, вентиль і TPMS мають власні невеликі нерівномірності розподілу маси.

Чи може відпасти балансувальний вантаж?

Так, після чого вібрація може з'явитися раптово.

Чи може лід створити дисбаланс?

Так. Налиплий лід або бруд додає масу в окремій зоні диска.

Чи може кривий диск бути відбалансованим?

Так. Баланс маси і геометрія диска є різними параметрами.

Чи можна виправити кривий диск вантажами?

Ні.

Чому після балансування вібрація залишилася?

Перевіряють биття диска, шину, Road Force, маточину, посадку колеса, підшипник і приводи.

Що таке Road Force?

Це перевірка силової неоднорідності шини під імітованим навантаженням.

Road Force і балансування - одне й те саме?

Ні.

Що таке match mounting?

Це зміна взаємного положення шини та диска для зменшення сумарної неоднорідності.

Чому результат балансування змінюється після повторного встановлення на стенд?

Насамперед перевіряють центрування, конус, адаптер та стан центрального отвору.

Чи потрібно балансувати після ремонту проколу?

Якщо шину демонтували або змінилася маса колеса, баланс доцільно перевірити повторно.

Чи потрібно балансувати після заміни TPMS-датчика?

Так, після розбирання колеса та зміни його складових баланс перевіряють.

Чи впливає тиск на балансування?

Тиск не створює неврівноважену масу сам по собі, але впливає на форму і силову поведінку шини, тому його перевіряють до діагностики.

Чи може неправильна посадка колеса на маточині створювати вібрацію при правильному балансі?

Так.

Коли дисбаланс вважається усуненим?

Коли колесо дає стабільний повторюваний результат на справному стенді, правильно встановлене на автомобілі, а характерна вібрація зникає під час контрольної поїздки.

Висновок

Дисбаланс колеса - це конкретна несправність розподілу маси, яка може створювати швидкісну вібрацію і додаткове навантаження на елементи шасі. Вона усувається правильним балансуванням з урахуванням конструкції диска і положення коригувальних площин.

Але якісна діагностика не закінчується показанням балансувального стенда. Потрібно перевірити шину, диск, посадку борта, тиск, геометричне биття, центрування на стенді та маточині. Якщо баланс правильний, а вібрація залишається, переходять до Road Force, маточин, підвіски та приводів.

Правило TESMA: балансувальний вантаж усуває неврівноважену масу, але не ремонтує кривий диск, деформовану шину, неправильну посадку колеса або несправність підвіски. Нуль на стенді має значення тільки тоді, коли саме вимірювання виконано правильно і результат підтверджується на автомобілі.