Автомобиль / Колеса и шины / Балансировка и геометрия колес

Балансировка и геометрия колес

Балансировка и геометрия колес - два разных направления работы с колесным узлом, которые часто ошибочно объединяют в одну проблему. Балансировка относится к распределению массы вращающегося колеса. Геометрия колес описывает положение колес относительно кузова, подвески, осей автомобиля и дорожной поверхности.

Если руль бьет на скорости, причиной могут быть дисбаланс, деформация шины, биение диска, неправильное центрирование или ступица. Если автомобиль постоянно тянет в сторону, руль стоит неровно или быстро изнашиваются плечевые зоны протектора, проверяют давление, шины, подвеску и углы установки колес.

Балансировка не исправляет неправильный развал или схождение, а развал-схождение не устраняет дисбаланс, деформированную шину или кривой диск.

Главное правило TESMA: сначала определяют характер симптома и проверяют механическое состояние колесного узла. Только после этого решают, требуется балансировка, проверка геометрии колеса, развал-схождение или ремонт подвески.

Что входит в балансировку и геометрию колес

статическая и динамическая балансировка;
проверка дисбаланса;
проверка радиального биения;
проверка бокового биения;
оценка силовой неоднородности шины;
проверка посадки шины;
центрирование колеса;
схождение;
развал;
продольный наклон оси поворота;
угол тяги задней оси;
взаимное положение осей;
центральное положение руля;
проверка подвески и рулевых шарниров.

Балансировка и развал-схождение - разные процедуры

Балансировка колес компенсирует неравномерное распределение массы относительно оси вращения.

Проверка развала-схождения колес определяет геометрическое положение колес относительно автомобиля.

Когда подозревают дисбаланс

вибрация возникает в определенном диапазоне скорости;
на небольшой скорости симптом почти отсутствует;
вибрация усиливается со скоростью;
проблема появилась после шиномонтажа;
утерян балансировочный груз;
установлена новая шина;
колесо получило удар;
на внутренней стороне диска накопился снег, лед или грязь.

Но такая картина еще не доказывает дисбаланс колеса.

Когда проверяют геометрию

автомобиль постоянно тянет в сторону;
руль при прямолинейном движении стоит неровно;
шины изнашиваются неравномерно;
автомобиль стал нестабильным;
изменилось самовозвращение руля;
был сильный удар колесом;
ремонтировали геометрически значимые элементы подвески;
снимали или смещали подрамник;
изменилась высота подвески;
проводился кузовной ремонт.

Что такое дисбаланс

Масса реального колеса распределена вокруг оси вращения не абсолютно равномерно. При вращении тяжелые зоны создают центробежные силы.

Источниками могут быть:

шина;
колесный диск;
вентиль;
датчик TPMS;
ремонт шины;
неравномерный износ;
грязь;
потерянный груз.

Статический дисбаланс

Статический дисбаланс условно связан с избытком массы в одной зоне и может создавать вертикальную составляющую колебаний.

По одному ощущению на дороге точное положение корректирующего груза не определяют.

Динамический дисбаланс

Он связан с распределением массы в разных плоскостях колеса и способен создавать дополнительный момент при вращении.

Современный стенд определяет коррекцию в соответствующих плоскостях.

Что делает балансировочный стенд

Он вращает колесо, измеряет реакции и рассчитывает положение корректирующих грузов.

Но балансировочный стенд не исправляет:

геометрически кривой диск;
деформированную шину;
неправильную посадку борта;
люфт подшипника;
грязь на ступице;
неправильную геометрию подвески.

Почему важно правильное центрирование на стенде

Неправильно выбранный конус, адаптер или загрязненная поверхность могут создать ошибку измерения.

Если после повторной установки результат сильно меняется, проверяют способ центрирования.

Балансировка выполнена, но вибрация осталась

Проверяют:

радиальное биение шины;
радиальное биение диска;
боковое биение;
посадку шины;
силовую неоднородность;
центрирование колеса на ступице;
посадочную плоскость ступицы;
подшипник;
подвеску;
приводные валы при зависимости от тяги.

Радиальное биение

Радиальное биение означает изменение эффективного радиуса вращающегося узла.

Колесо может быть сбалансировано по массе, но все равно создавать периодические вертикальные колебания.

Боковое биение

Это поперечное перемещение обода или шины при вращении.

Возможны:

деформация колесного диска;
неправильная посадка;
повреждение борта;
ошибка центрирования;
загрязненная посадочная поверхность.

Проверка геометрии колесного диска

Для отделения дефекта диска от дефекта шины используют проверку геометрии колесного диска.

Оценивают:

радиальное биение;
боковое биение;
деформацию обода;
трещины;
посадочные поверхности;
центральное отверстие;
зону крепления.

Силовая неоднородность шины

Даже сбалансированная шина может создавать переменную радиальную силу при качении из-за неоднородности жесткости каркаса.

На специальном оборудовании ее оценивают под нагрузкой роликом. Такая проверка часто называется road force measurement.

Чем road force отличается от балансировки

Обычная балансировка оценивает прежде всего распределение массы. Нагрузочная проверка дополнительно помогает оценить поведение шины под радиальной нагрузкой.

Match mounting

На соответствующем оборудовании иногда подбирают взаимное положение шины и диска для уменьшения суммарной неоднородности.

Эта процедура не ремонтирует поврежденный каркас или сильно деформированный диск.

Неправильная посадка шины

После монтажа проверяют равномерность контрольной линии боковины относительно обода.

Неправильная посадка может вызывать:

радиальное биение;
вибрацию;
ощущение овального колеса;
нестабильные результаты балансировки.

Почему нельзя бесконечно добавлять грузы

Если требуется необычно большая коррекция, проверяют:

центрирование;
грязь;
старые грузы;
диск;
посадку шины;
саму шину.

Балансировка после замены шины

Балансировка после замены шины требуется потому, что новая комбинация компонентов имеет другое распределение массы.

После ремонта прокола

После демонтажа шины, изменения ее положения или установки ремонтного элемента баланс следует проверить.

Нужно ли балансировать после каждого снятия колеса

Не автоматически. Простое снятие колеса со ступицы не меняет его внутреннее распределение массы.

Грязь, снег и лед

Налипшая масса способна создать временный дисбаланс. Перед проверкой колесо очищают.

Балансировочные грузы

Важно:

удалить лишние старые грузы;
очистить место приклейки;
использовать подходящий тип груза;
учитывать зазор до тормозного суппорта.

Что такое геометрия колес

Она определяет пространственное положение колес и осей относительно конструкции автомобиля.

Могут контролироваться:

схождение;
развал;
кастер;
поперечный наклон оси поворота;
угол тяги задней оси;
взаимное положение осей;
другие параметры конструкции.

Схождение

Схождение характеризует взаимное направление колес одной оси при взгляде сверху.

Оно влияет на:

износ;
стабильность;
положение руля;
реакции автомобиля.

Почему важен не только общий показатель схождения

Нужно правильно распределить его между сторонами и сохранить центральное положение рулевого механизма.

Развал

Развал характеризует наклон колеса относительно вертикали.

Отклонение может быть связано с:

рычагом;
поворотным кулаком;
стойкой;
подрамником;
пружиной;
высотой кузова;
кузовными точками крепления.

Кастер

Продольный наклон оси поворота влияет на курсовую устойчивость и самовозвращение руля.

На многих автомобилях он не регулируется штатно.

Поперечный наклон оси поворота

Часто это диагностический, а не регулировочный параметр.

Отклонение может указывать на деформацию кулака, стойки, рычага, подрамника или кузовных точек.

Угол тяги задней оси

Если направление задней оси не совпадает с продольной осью кузова, возможны:

смещенное положение руля;
ощущение движения автомобиля боком;
нестабильность;
неправильный результат регулировки только передней оси.

Почему полезно измерять все четыре колеса

Положение передних колес оценивают относительно фактического направления движения задней оси.

Что проверяют перед стендом

давление в шинах;
размеры колес;
протектор;
высоту кузова;
ступичные подшипники;
шаровые шарниры;
сайлентблоки;
рулевые тяги и наконечники;
пружины и амортизаторы;
подрамник;
следы ударов;
подтормаживание колес.

Почему нельзя регулировать при люфте

Если шарнир не удерживает колесо стабильно, его положение будет меняться под нагрузкой.

Статические значения могут изменяться при разгоне, торможении, повороте и проезде неровностей.

Почему проверяют давление

Разное давление меняет форму шины и само по себе может создавать увод автомобиля.

Нарушение углов установки колес

При подтвержденном отклонении используют страницу Нарушение углов установки колес.

Нужно определить, является ли параметр регулируемым и чем вызвано отклонение.

Нерегулируемый параметр вне допуска

Проверяют:

соответствие деталей;
рычаги;
поворотный кулак;
стойку;
подрамник;
высоту кузова;
последствия ДТП.

Автомобиль тянет при правильной геометрии

Проверяют:

давление;
шины;
износ;
подтормаживание;
уклон дороги;
сайлентблоки;
высоту кузова.

Шина может создавать увод

Даже внешне исправная шина может создавать боковую силу. Контролируемая перестановка колес иногда помогает подтвердить это, если конструкция позволяет перестановку.

Уклон дороги

Поперечный уклон дороги сам способен создавать небольшое естественное отклонение траектории. Поведение автомобиля оценивают в повторяемых условиях.

Автомобиль тянет только при торможении

Тогда дополнительно проверяют тормозную систему и страницу Автомобиль уводит в сторону при торможении.

Неравномерный износ шин

Учитывают:

давление;
схождение;
развал;
амортизаторы;
люфты;
дисбаланс;
деформацию;
ротацию;
условия эксплуатации.

Почему регулировка не восстановит изношенную шину

После исправления геометрии уже сформировавшийся износ протектора остается, поэтому шум или часть неприятных ощущений могут сохраняться.

Руль стоит неровно после регулировки

Проверяют фиксацию руля, распределение схождения, заднюю геометрию, рулевые люфты и дорожный тест.

Когда проверяют геометрию после ремонта подвески

Контроль особенно актуален, если работа могла изменить:

положение рулевой тяги;
поворотный кулак;
стойку;
рычаг;
регулировочный эксцентрик;
подрамник;
высоту подвески.

Нужен ли развал-схождение после замены шин

Сама замена шин не изменяет геометрию подвески. Но необычный износ старого комплекта является основанием проверить ее.

Нужна ли геометрия после балансировки

Нет, если элементы подвески и рулевого управления не разбирались.

Нужна ли балансировка после развала-схождения

Само регулирование углов не меняет распределение массы колеса.

Ступица и посадка колеса

Коррозия или загрязнение поверхности ступицы могут нарушить положение колеса даже при правильной балансировке.

Подшипник ступицы

Люфт способен влиять на положение колеса, геометрию, вибрацию, износ шин и положение тормозного диска.

Почему сначала ремонтируют подшипник

При нестабильном положении колеса регулировка не имеет надежной механической основы.

Рулевые тяги и наконечники

Люфт или деформация могут изменять схождение непосредственно во время движения.

Сайлентблоки

Изношенный сайлентблок способен позволять рычагу смещаться при разгоне и торможении даже при приемлемых статических значениях на стенде.

Пружины и высота кузова

Изменение высоты меняет положение рычагов, а вместе с ним и геометрические параметры части подвесок.

После изменения высоты подвески

Модифицированную конструкцию оценивают отдельно. Нельзя считать, что штатные параметры автоматически подходят любой измененной подвеске.

Датчик угла руля

На части автомобилей после определенных работ может потребоваться проверка или калибровка датчика угла руля.

ADAS и геометрия

После некоторых работ с подвеской, рулевым управлением или высотой автомобиля производитель может предусматривать проверку или калибровку систем помощи водителю.

Это зависит от конкретного автомобиля.

Диагностический алгоритм - 30 шагов

Уточнить жалобу.
Определить зависимость от скорости.
Проверить зависимость от торможения.
Проверить зависимость от тяги двигателя.
Уточнить недавние ремонты.
Проверить размеры колес.
Проверить давление.
Осмотреть протектор.
Осмотреть боковины и посадку.
Осмотреть диски.
Очистить колеса.
Проверить грузы.
Выполнить балансировку при соответствующей жалобе.
Проверить повторяемость центрирования.
Измерить радиальное биение.
Измерить боковое биение.
При необходимости проверить road force.
Осмотреть ступицы.
Проверить ступичные подшипники.
Проверить шаровые шарниры.
Проверить сайлентблоки.
Проверить рулевые тяги.
Проверить высоту кузова.
Проверить подрамник и следы ударов.
Подготовить автомобиль к стенду.
Измерить геометрию.
Отделить регулируемые параметры от диагностических.
Устранить механические причины.
Выполнить регулировки и необходимые электронные процедуры.
Провести контрольную поездку.

Восемь практических случаев

Случай 1 - руль бьет после 90 км/ч

Балансировка была нормальной, но одна шина имела выраженное радиальное биение.

Вывод: нулевой дисбаланс не означает идеальную геометрию шины.

Случай 2 - автомобиль тянет вправо, стенд показывает норму

После перестановки передних колес направление увода изменилось.

Вывод: сама шина может создавать боковую силу.

Случай 3 - вибрация после шиномонтажа

Шина неровно села на обод.

Вывод: повторная балансировка не заменяет правильную посадку.

Случай 4 - руль криво после регулировки

Общее схождение было нормальным, но неправильно распределено между сторонами.

Вывод: общий показатель не гарантирует правильное положение руля.

Случай 5 - внутренний край шины продолжает изнашиваться

Сайлентблок позволял рычагу смещаться под нагрузкой.

Вывод: регулировка не ремонтирует нестабильную подвеску.

Случай 6 - после ямы появились вибрация и увод

Одновременно деформировался диск и изменился нерегулируемый параметр подвески.

Вывод: удар может повредить несколько геометрических элементов сразу.

Случай 7 - колесо идеально на стенде, но вибрирует на машине

Коррозия между диском и ступицей нарушала посадку.

Вывод: стенд не учитывает неправильное положение колеса на автомобиле.

Случай 8 - после замены рулевого наконечника руль сместился

Схождение выставили приблизительно без последующего измерения.

Вывод: ремонт деталей, задающих схождение, требует предусмотренного контроля геометрии.

25 типичных ошибок

Путать балансировку и развал-схождение.
Делать развал-схождение из-за любой вибрации.
Балансировать колеса для устранения постоянного увода.
Считать нулевой дисбаланс доказательством исправности шины.
Не измерять радиальное биение.
Не измерять боковое биение.
Не проверять посадку шины.
Балансировать грязное колесо.
Не проверять центрирование на стенде.
Добавлять грузы без поиска причины.
Не проверять давление перед геометрией.
Регулировать автомобиль с люфтом подвески.
Игнорировать рулевые шарниры.
Не проверять ступичный подшипник.
Игнорировать высоту кузова.
Считать внутренний износ только проблемой развала.
Игнорировать влияние шин на увод.
Не учитывать угол тяги задней оси.
Регулировать только переднюю ось без анализа задней.
Самовольно изменять нерегулируемые параметры.
Игнорировать последствия удара.
Считать новые детали автоматически геометрически правильными.
Не центрировать руль.
Игнорировать требуемые электронные процедуры.
Не проводить дорожную проверку.

Когда эксплуатацию нужно прекратить

есть сильное биение колеса;
диск треснул;
шина имеет выпуклость или повреждение каркаса;
крепление колеса ненадежно;
есть значительный люфт подшипника;
есть опасный люфт рулевого или шарового шарнира;
после удара колесо явно изменило положение;
автомобиль резко потерял устойчивость;
появилась сильная внезапная вибрация;
подтверждена опасная деформация подвески.

Безопасность

Колесо перед балансировкой очищают и осматривают.
Структурное повреждение шины не скрывают балансировкой.
Грузы не используют для компенсации геометрической деформации.
Перед регулировкой устраняют опасные люфты.
Не применяют универсальные значения углов.
Нерегулируемые параметры не изменяют случайными методами.
Крепление колес затягивают по процедуре производителя.
После ремонта проверяют положение руля.
Выполняют необходимые калибровки электронных систем.
Результат подтверждают безопасным дорожным тестом.

Товарные группы TESMA

Подшипники и ступицы - компоненты, состояние которых влияет на положение колеса, вибрации и стабильность геометрии.
Оборудование для СТО - профессиональное оборудование для сервисных и диагностических работ.
Инструмент - инструмент для работ с колесными узлами и ходовой частью.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать по этой теме

FAQ

Чем балансировка отличается от развала-схождения?

Балансировка корректирует распределение массы колеса, а развал-схождение контролирует положение колес относительно автомобиля.

Поможет ли развал-схождение, если руль бьет на скорости?

Не обязательно. Сначала проверяют шины, баланс, биение дисков, посадку и ступицы.

Поможет ли балансировка, если машину тянет в сторону?

Обычно нет. Проверяют давление, шины, геометрию, подвеску и тормоза.

Почему колесо сбалансировано, но вибрирует?

Возможны радиальное или боковое биение, силовая неоднородность шины, деформация диска или неправильная посадка.

Что такое road force?

Это проверка поведения колеса под нагрузкой, помогающая выявить силовую неоднородность шины.

Можно ли сбалансировать кривой диск?

Можно компенсировать часть массового дисбаланса, но геометрическая деформация останется.

Почему новые шины могут вибрировать?

Проверяют балансировку, посадку, геометрию шины, диск и центрирование.

Нужна ли балансировка после замены шины?

Да, новый колесный комплект необходимо проверить.

Нужен ли развал-схождение после замены шин?

Не автоматически, но ненормальный износ старых шин может быть поводом для проверки.

Нужна ли балансировка после развала-схождения?

Само регулирование геометрии не меняет баланс колеса.

Почему руль после регулировки стоит криво?

Проверяют центрирование руля, распределение схождения, геометрию задней оси и люфты.

Можно ли регулировать при изношенных сайлентблоках?

Если они допускают значительное перемещение рычага, сначала нужен ремонт.

Может ли подшипник ступицы влиять на геометрию?

Да. Люфт делает положение колеса нестабильным.

Может ли шина уводить автомобиль?

Да. Внутренняя неоднородность способна создавать боковую силу.

Внутренний износ всегда означает неправильный развал?

Нет. Также проверяют схождение, давление, подвеску и условия эксплуатации.

Почему после удара могут понадобиться две проверки?

Удар способен одновременно деформировать колесо и элементы подвески.

Все ли углы регулируются?

Нет. Часть параметров является диагностической.

Зачем измерять задние колеса?

Направление задней оси влияет на фактическую траекторию автомобиля и положение передних колес относительно нее.

Нужна ли калибровка датчика угла руля?

На части автомобилей после определенных работ - да.

Когда нельзя продолжать движение?

При трещине диска, опасном повреждении шины, значительном люфте подшипника или шарнира, сильной вибрации или серьезной деформации подвески.

Вывод

Балансировка и геометрия колес решают разные задачи. Балансировка работает с распределением массы вращающегося колеса, а геометрия определяет положение колес и осей автомобиля. Обе процедуры дают правильный результат только при исправных шинах, дисках, ступицах, подшипниках, рулевых шарнирах и подвеске.

При вибрации нужно отделить дисбаланс от радиального и бокового биения, деформации шины, неправильной посадки и проблем ступицы. При уводе и неравномерном износе нужно отделить нарушение углов от давления, особенностей шин, люфтов, деформаций и тормозной асимметрии.

Правило TESMA: не лечите вибрацию развалом-схождением и не лечите увод балансировочными грузами. Сначала определите физический тип отклонения, проверьте колесо и механику подвески, затем выполните нужное измерение или регулировку и подтвердите результат дорожной проверкой.