Балансировкой называется процесс уравновешивания инерционных масс, воздействующих на ось при вращении колеса. Рассмотрим, как происходит балансировка колес, а также когда ее нужно проводить.
Физика процесса
Неуравновешенные массы при вращении создают центробежные силы с собственным вектором направления. Чем больше масса, тем большая инерционная сила появляется при вращении. В итоге мы получаем вибрации при разгоне, торможении или в каком-то отдельном скоростном режиме. Чтобы избежать такого эффекта, масса колеса должна быть равномерно распределена относительно оси вращения (центра). С точки зрения физики, процесс описывается формулой вычисления центробежной силы:
- m – неуравновешенная масса.
- w – угловая скорость (скорость вращения).
- R – радиус удаления неуравновешенной массы от оси вращения.
Из указанной формулы видно, что центробежная сила зависит от скорости вращения, расстояния от оси вращения до неуравновешенной точки и массы места в точке. Исходя из этого, можно сделать следующие выводы:
при увеличении скорости вращения колеса негативное воздействие неуравновешенных масс будет увеличиваться, что значит усиление вибраций;- чем дальше точка неуравновешенной массы находится от центра оси вращения, тем большее ее влияние на величину центробежной силы. Именно поэтому неровности резины вызывают куда большие вибрации, чем соизмеримые неуравновешенные массы колесного диска.
Ввиду особенностей производства резины, сделать идеально ровные покрышки чрезвычайно сложно. Именно поэтому для балансировки колес используются специальные грузики, которые крепятся как можно дальше к краю колеса.
Виды разбалансировки
Дисбаланс может быть 2 типов:
- статический – неравномерное распределение массы по длине окружности. Иными словами, если провести диагональ, то на противоположных концах диагонали будут разные массы. Определить такую разбалансировку можно, если покрутить колесо, закрепленное на свободно вращающейся оси. Колесо с ярко выраженным статическим дисбалансом будет всегда останавливаться в одинаковом положении, так как самая тяжелая точка всегда будет ближе всего располагаться к центру земного притяжения;
- динамический дисбаланс – неравномерное распределение массы колеса по ширине. При вращении неуравновешенные массы, расположенные под углом к оси инерции, будут стремиться расшатывать колесо со стороны в сторону.
В случае с железными дисками для балансировки используются преимущественно набивные грузики, которые плотно садятся в наружную и внутреннюю каемки диска. Для легкосплавных колес используются универсальные самоклеящиеся балансиры. Недостаток клеящихся грузиков в недостаточно надежном способе крепления. Воздействие дорожных реагентов, перепады температур, налипание грязи и мойки высокого давления негативно сказываются на клеевом слое, поэтому клеящиеся компенсирующие грузы чаще теряются в процессе эксплуатации, нежели набивные экземпляры.
На территории России действует межгосударственный ГОСТ 4754-97, регламентирующий пороговые значения дисбаланса, а также максимальную массу корректирующих грузиков для одного колеса.
Когда нужна балансировка
Балансировать колеса необходимо в следующих случаях:
- после снятия и установки резины. При этом не важно, обуваете вы новые диски в старую резину либо меняете покрышки на старых дисках. Даже новая резина в обязательно порядке должна быть отбалансирована после бортировки;
- при сезонной замене резины. При этом рекомендовано производить балансировку, даже если у вас двое пар колес, а поэтому установка и снятие резины с дисков не производятся. Обосновывается это тем, что в процессе эксплуатации диск (особенно железный) и резина подвергаются нагрузкам при проезде неровностей, коих на наших дорогах предостаточно. Поэтому со временем расположение масс нарушается и требуется новая балансировка колес;
- после жесткого попадания в глубокую яму, удар о бордюр и прочие ударные нагрузки.
Также в качестве профилактической меры рекомендуется производить балансировку колес каждые 10-15 тыс. км. Если указанные рекомендации кажутся вам излишней предосторожностью либо пустой тратой денег, ознакомьтесь с последствиями, к которым приводит эксплуатация авто с дисбалансом колес.
Почему экономить на балансировке невыгодно
Чем чревато игнорирование рекомендаций:
- ухудшается курсовая устойчивость автомобиля. Особенно это опасно на скользких покрытиях, так как вероятность потери контроля над авто увеличивается в разы. При этом ухудшается тормозной путь автомобиля;
- неравномерный износ резины;
- детали подвески и рулевого управления получают десятикратную нагрузку. Именно поэтому экономия на балансировке колес может обернуться для вас дорогостоящим ремонтом. В первую очередь пострадают: рулевая рейка, наконечники, втулка рулевых тяг, шаровые опоры, а также ступичные подшипники.
Если стоимость деталей подвески, скорее всего, не испугает автомобилистов, владеющих бюджетными иномарками и отечественными авто, то владельцы машин премиум-класса, к примеру, Audi либо даже WV Passat B5, должны призадуматься, так как стоимость алюминиевой подвески нельзя назвать гуманной. Ремонт рулевой рейки в любом случае встанет вам в копеечку.
Правила балансировки
В условиях статистической шиномонтажной станции исправить могут только динамический дисбаланс, поскольку коррекция статической неуравновешенности требует специализированного оборудования. Рассмотрим простые правила, которые помогут вам, как клиенту шиномонтажной станции, выявить грубые нарушения при балансировке колес.
Как это ни грустно, но визуально определить качество балансировки колес невозможно. Корректность во многом зависит от изношенности станка, точности и периодичности калибровок, а также квалификации мастера. При преодолении максимально допустимого веса балансировочных грузиков на одно колесо, установленного ГОСТ 4754-97, следует спустить колесо и повернуть резину относительно диска на 180º.
3D-балансировка
3D-балансировка колес – наиболее прогрессивный способ устранения дисбаланса. Главные особенности процесса:
- колесный диск отдельно от шины сканируется лазерами, что позволяет точно определить радиальные и осевые биения;
- осуществляется предварительная балансировка диска;
- после бортировки станок создает геометрическую 3D-модель колеса. На мониторе дисбаланс показан не только в цифровом виде, но и в виде графика, с выделенными точками минимума-максимума. Сканирование помогает определить положение диска относительно покрышки, при котором будет наименьшее биение;
- шина сдувается, а затем бортируется по выставленным меткам;
- колесо проходит финальную балансировку.
