Автомобиль / Колеса и шины / Неисправности - Колеса и шины / Дисбаланс колеса

Дисбаланс колеса

Дисбаланс колеса - неравномерное распределение массы относительно оси вращения, из-за которого во время движения возникают переменные центробежные силы. Они могут передаваться на ступицу, подвеску, рулевое управление и кузов в виде вибрации.

Дисбаланс часто связывают с биением руля на определенной скорости, однако сам симптом не доказывает, что причина находится именно в балансировке. Похожую вибрацию способны создавать деформированный диск, геометрическая или силовая неоднородность шины, неправильное центрирование колеса на ступице, люфт подшипника или неисправность привода.

Для устранения подтвержденного дисбаланса выполняется балансировка колес, но перед установкой грузов необходимо убедиться, что колесо правильно собрано, отцентрировано и не имеет опасных структурных дефектов.

Главное правило TESMA: дисбаланс - это нарушение распределения массы, а не универсальное название любой вибрации колеса.

Что происходит при дисбалансе

Во время вращения более тяжелая зона создает большую центробежную силу. С ростом частоты вращения влияние неуравновешенной массы обычно становится заметнее.

Возможны:

вибрация руля;
вибрация кузова или сиденья;
ритмичные колебания;
дополнительная нагрузка на подвеску;
ухудшение комфорта;
ускорение некоторых видов неравномерного износа.

Статический дисбаланс

Статический дисбаланс возникает, когда центр масс колеса не совпадает с осью вращения.

Одна зона оказывается тяжелее, создавая преимущественно радиальную переменную силу.

Динамический дисбаланс

Динамический дисбаланс связан с неравномерным распределением массы между внутренней и наружной плоскостями колеса.

Он способен создавать боковой раскачивающий момент.

Комбинированный дисбаланс

На практике статическая и динамическая составляющие часто присутствуют одновременно.

Современный станок рассчитывает коррекцию для соответствующих плоскостей диска.

Основные причины

неравномерность новой шины;
неравномерность диска;
потеря балансировочного груза;
смещение шины относительно диска;
ремонт шины;
неравномерный износ;
замена вентиля;
замена датчика TPMS;
грязь, снег или лед;
повреждение диска;
неправильное центрирование.

Новая шина тоже требует балансировки

Даже новая шина не имеет абсолютно равномерного распределения массы.

На баланс также влияют диск, вентиль и TPMS-датчик.

Потеря балансировочного груза

Типичная причина внезапного появления вибрации после периода нормальной эксплуатации.

Груз может потеряться из-за:

плохого крепления;
коррозии;
удара;
ошибки установки;
плохой подготовки поверхности.

Грязь и лед в диске

Налипший материал добавляет массу в отдельной зоне и способен создать временный дисбаланс.

Перед балансировкой колесо очищают.

Неравномерный износ протектора

Сильный неравномерный износ меняет распределение массы и форму шины.

Полезна проверка глубины протектора.

Плоское место

Локально стертый участок способен создавать периодическую вибрацию, которую балансировка может не устранить.

Деформация каркаса

Возможные причины:

сильный удар;
езда на низком давлении;
структурное повреждение;
неправильное хранение;
расслоение.

Силовая неоднородность шины

Даже сбалансированная шина может иметь разную жесткость по окружности и создавать переменную силу под нагрузкой.

Road Force

Road Force позволяет оценить силовую неоднородность шины под нагрузкой.

Метод особенно полезен, когда обычный баланс правильный, диск ровный, а вибрация остается.

Road Force и дисбаланс

Это разные параметры.

Дисбаланс описывает распределение массы, а Road Force - силовую реакцию шины под нагрузкой.

Match mounting

Изменение положения шины относительно диска может уменьшить суммарную неоднородность.

Метод не ремонтирует трещины, сильную деформацию или повреждение каркаса.

Деформация колесного диска

Деформация колесного диска и дисбаланс - разные неисправности.

Кривой диск может хорошо балансироваться, но сохранять геометрическое биение.

Проверка геометрии диска

При подозрении используется проверка геометрии колесного диска.

Неправильная посадка шины

Если борт сел неравномерно, колесо может иметь радиальное биение даже при правильном балансе массы.

Шина провернулась на диске

Изменение взаимного положения после резкой нагрузки способно изменить ранее выполненный баланс.

Замена вентиля

После замены вентиля и демонтажа шины баланс полезно проверить повторно.

Замена датчика TPMS

Датчик системы контроля давления в шинах имеет собственную массу.

После его замены баланс колеса проверяют.

Ремонт прокола

После ремонта прокола шины баланс может измениться из-за ремонтного элемента или нового положения шины на диске.

Давление

До балансировки выполняется проверка давления в шинах.

Неправильное давление влияет на форму и силовую реакцию шины.

Неправильное центрирование на станке

Если колесо установлено на вал с перекосом, станок балансирует искусственно созданное положение.

После повторной установки результат изменится.

Центрирование конусом

Проверяют соответствие конуса, чистоту центрального отверстия, отсутствие коррозии и перекоса.

Фланцевый адаптер

Для некоторых дисков такой способ точнее воспроизводит реальное крепление колеса на автомобиле.

Повторяемость результата

Отбалансировать колесо.
Снять со станка.
Установить повторно.
Повторить измерение.

Существенная разница требует проверки центрирования и оборудования.

Остаточный дисбаланс

Оценка зависит от оборудования, колеса, требований производителя и фактического поведения автомобиля.

Один универсальный числовой критерий для всех случаев не используется.

Почему не нужно бесконечно добавлять грузы

Проверяют:

старые грузы;
центрирование;
геометрию диска;
посадку шины;
положение шины;
чистоту;
станок.

Старые грузы

Ненужную предыдущую коррекцию не следует автоматически компенсировать новыми грузами.

Неправильная позиция груза

Корректирующая масса должна находиться в рассчитанной плоскости и угловой позиции.

Клеевые грузы

Поверхность должна быть чистой, сухой и подготовленной для надежного приклеивания.

Набивные грузы

Профиль груза должен соответствовать закраине диска.

Вибрация руля

При симптоме Руль бьет на скорости проверка передних колес на дисбаланс является одним из первых направлений.

Вибрация кузова

Иногда сильнее ощущается при проблеме задних колес, но диагностировать нужно все колеса.

Вибрация в определенном диапазоне скоростей

Это характерный, но не уникальный признак дисбаланса.

После замены шин

Проверяют:

баланс;
посадку борта;
давление;
геометрию шины;
Road Force;
диски;
посадку на ступице.

После сезонной замены

Возможны потерянные грузы, грязь, деформация после хранения, коррозия и неправильное центрирование.

После удара в яму

Проверяют шину, диск, ступицу, подшипник, крепеж и подвеску, а не только баланс.

Дисбаланс и ступица

Люфт или неправильная посадка на ступице может сохранять вибрацию даже при правильном балансе.

Проверяют ступицу колеса и подшипник.

Коррозия между диском и ступицей

Неровный слой способен установить отбалансированное колесо с перекосом.

Центрирующие кольца

На дисках, где они предусмотрены, кольца должны соответствовать центральному отверстию и ступице.

Колесное крепление

Крепление колес должно соответствовать диску по резьбе, длине и типу посадки.

Дисбаланс и развал-схождение

Это разные неисправности.

Дисбаланс создает переменные силы при вращении, а нарушение геометрии чаще вызывает увод и неправильный износ.

Может ли геометрия привести к дисбалансу

Непосредственно нет, но длительный неравномерный износ способен со временем изменить распределение массы.

Дисбаланс и ступичный подшипник

Колебательные нагрузки нежелательны для узла, однако гул подшипника требует отдельного подтверждения.

30-шаговый алгоритм диагностики

Уточнить характер вибрации.
Зафиксировать скорость появления.
Определить, где ощущается вибрация.
Уточнить замену шин.
Уточнить удар в яму.
Уточнить ремонт шины.
Проверить давление.
Осмотреть протектор.
Осмотреть боковины.
Проверить шину на деформацию.
Осмотреть наружную сторону диска.
Осмотреть внутреннюю сторону.
Очистить колесо.
Проверить грузы.
Проверить вентиль и TPMS.
Правильно установить колесо на станок.
Выполнить первое измерение.
Оценить статическую и динамическую составляющие.
Проверить геометрическое биение диска.
Проверить биение шины.
При необходимости выполнить Road Force.
При необходимости выполнить match mounting.
Установить грузы.
Повторить измерение.
Проверить повторяемость после повторной установки.
Очистить ступицу.
Проверить центрирование на автомобиле.
Проверить крепеж.
Провести дорожный тест.
Если вибрация осталась, проверить шину, диск, ступицу, подвеску и приводы.

Восемь практических случаев

Случай 1 - внезапно появилось биение руля

На переднем диске отсутствовал ранее установленный груз.

Вывод: причиной была потеря балансировочного груза.

Случай 2 - зимой появилась сильная вибрация

Во внутренней части диска накопился лед.

Вывод: временная дополнительная масса создала дисбаланс.

Случай 3 - после повторной установки станок показывает другое значение

Колесо неправильно центрировалось конусом.

Вывод: результат должен быть повторяемым.

Случай 4 - новые шины, баланс нулевой, вибрация остается

Road Force выявил значительную силовую неоднородность одной шины.

Вывод: баланс массы не описывает все свойства шины.

Случай 5 - после ямы требуется много грузов

Внутренний край диска был деформирован.

Вывод: геометрию не исправляют грузами.

Случай 6 - вибрация появилась после ремонта прокола

Шину установили в другом положении и не проверили баланс.

Вывод: после разборки колеса баланс контролируют повторно.

Случай 7 - на станке все нормально, на автомобиле есть вибрация

Между диском и ступицей была коррозия.

Вывод: правильный баланс не исправляет неправильную посадку.

Случай 8 - балансировка не изменила симптом

Причиной оказался изношенный внутренний ШРУС привода.

Вывод: после исключения колеса диагностику продолжают по другим узлам.

25 типичных ошибок

Считать любую вибрацию дисбалансом.
Балансировать грязное колесо.
Не удалять лед.
Не проверять давление.
Не осматривать шину.
Игнорировать грыжи.
Не учитывать износ.
Не проверять диск после удара.
Компенсировать кривой диск грузами.
Не снимать ненужные старые грузы.
Неправильно размещать коррекцию.
Плохо очищать место клеевого груза.
Использовать неподходящий набивной груз.
Неправильно центрировать колесо.
Использовать неподходящий конус.
Не применять нужный фланцевый адаптер.
Не проверять повторяемость.
Считать нулевой баланс доказательством ровного диска.
Считать нулевой баланс доказательством исправной шины.
Не использовать Road Force при соответствующей проблеме.
Путать Road Force с обычной балансировкой.
Не очищать ступицу.
Игнорировать центрирующее кольцо.
Не проверять баланс после ремонта шины.
Бесконечно добавлять грузы вместо поиска другой причины вибрации.

Когда эксплуатацию нужно прекратить или ограничить

обнаружена грыжа;
виден корд;
есть признаки расслоения;
диск имеет трещину;
диск сильно деформирован;
есть опасное механическое биение;
поврежден колесный крепеж;
есть сильный люфт ступицы;
колесо быстро теряет давление;
после удара нарушилась управляемость или положение колеса.

Безопасность

Не маскируют структурные дефекты грузами.
Перед балансировкой осматривают шину и диск.
После удара проверяют геометрию.
Колесо правильно центрируют на станке.
Результат проверяют на повторяемость.
Нулевой баланс не доказывает исправность шины или диска.
При потере давления сначала устраняют утечку.
Крепеж должен соответствовать диску.
Колесо затягивают по OE-процедуре.
Результат подтверждают дорожным тестом.

Товарные группы TESMA

Шины - подбираются по допустимому размеру, индексам нагрузки и скорости, сезонности и применяемости.
Колесные диски - подбираются по диаметру, ширине, PCD, DIA, ET, допустимой нагрузке и типу крепления.
Подшипники и ступицы - проверяются, если после правильной балансировки сохраняются люфт, гул или нестабильная ось вращения.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать по этой теме

FAQ

Что такое дисбаланс колеса?

Неравномерное распределение массы относительно оси вращения.

Какие симптомы у дисбаланса?

Чаще всего вибрация руля, кузова или сиденья, зависящая от скорости.

Всегда ли биение руля связано с дисбалансом?

Нет.

Что такое статический дисбаланс?

Смещение центра масс от оси вращения с преимущественно радиальной составляющей силы.

Что такое динамический дисбаланс?

Неравномерность массы между плоскостями колеса, создающая раскачивающий момент.

Почему балансируют новую шину?

Шина, диск, вентиль и TPMS имеют небольшую неравномерность распределения массы.

Может ли груз отвалиться?

Да.

Может ли лед создать дисбаланс?

Да.

Может ли кривой диск быть сбалансирован?

Да.

Можно ли исправить кривой диск грузами?

Нет.

Почему вибрация остается после балансировки?

Проверяют диск, шину, Road Force, ступицу, посадку колеса, подшипник и приводы.

Что такое Road Force?

Проверка силовой неоднородности шины под нагрузкой.

Road Force и балансировка - одно?

Нет.

Что такое match mounting?

Изменение положения шины относительно диска для уменьшения суммарной неоднородности.

Почему результат меняется после повторной установки на станок?

Проверяют центрирование и адаптер.

Нужно ли балансировать после ремонта прокола?

После демонтажа шины баланс желательно проверить повторно.

Нужно ли балансировать после замены TPMS?

Да, если колесо разбиралось или изменился состав узла.

Влияет ли давление?

Оно влияет на форму и силовую реакцию шины, поэтому проверяется до диагностики.

Может ли неправильная посадка на ступице давать вибрацию при хорошем балансе?

Да.

Когда дисбаланс считается устраненным?

Когда результат стабильно повторяется на исправном стенде, колесо правильно установлено на автомобиле, а характерная вибрация исчезает на контрольной поездке.

Вывод

Дисбаланс колеса - конкретное нарушение распределения массы, способное вызывать скоростную вибрацию и дополнительные нагрузки на элементы шасси. Устраняется он правильной балансировкой с учетом конструкции диска и положения корректирующих плоскостей.

Но качественная диагностика не заканчивается показанием балансировочного станка. Проверяют шину, диск, посадку борта, давление, геометрическое биение, центрирование на станке и ступице. Если баланс правильный, а вибрация сохраняется, переходят к Road Force, ступицам, подвеске и приводам.

Правило TESMA: балансировочный груз устраняет неуравновешенную массу, но не ремонтирует кривой диск, деформированную шину, неправильную посадку колеса или неисправность подвески. Ноль на станке имеет значение только тогда, когда само измерение выполнено правильно и результат подтверждается на автомобиле.