Радиальное и осевое биение колеса
Торцевое (осевое) биение колеса возникает при вращении и выглядит как колебательное движение хампов колесного диска в плоскости, параллельной оси вращения.
Радиальное биение возникает в аналогичных условиях, но означает колебательные движения колесного диска в вертикальной плоскости.
На рисунке слева Вы можете видеть схематичное изображение обоих видов биения.
Большие значения торцевого биения часто являются результатом ударов колеса при боковом столкновении с бордюром. Иногда это можно видеть при заносе джипа на скользкой дороге. Превышающее значение радиального биения появляется в результате сильного фронтального удара по колесу, то есть при столкновении выбоиной или ямой. Но чаще всего, последствием «хорошего» удара будет наличие обоих видов биения. В ярко выраженных случаях стальной диск получает замятины на закраинах обода, сколы и заметные невооруженным глазом «восьмерки» при качении.
Что считать превышением?
В соответствии с отечественным стандартом ГОСТ Р 50511-93 биение колесного диска легкового автомобиля в области прилегания шины (хампов) должно быть не более 0.5 мм в любом виде биения. Этот стандарт распространяется также и на внедорожники.
Не пытайтесь установить величину биения стального диска визуально, поскольку в данном случае зрение не позволит точно оценить размер отклонения. В некоторых случаях, при таких небольших размерах биения как 0.3 мм у обывателя появляется убеждение в его запредельном размере. Для точного замера должен использоваться часовой или электронный индикатор, который располагается на оси симметрии колесного диска джипа.
Самые частые причины биения
Значительная часть причин биения не связана с изменением геометрии литого диска внедорожника, а относится к производственным или эксплуатационным:
- Неравномерное лакокрасочное покрытие привалочной плоскости диска
- Налипшие куски дорожного покрытия и грязи
- Наличие мусора и посторонних включений на фланце балансировочного стенда
Другими словами, не всегда следует обвинять себя или предыдущего владельца машины в недопустимой величине биения. Причина может быть более прозаичной и не требовать больших вложений для своего устранения.
Биение колеса: причины и последствия
Проблема балансировки колес возникла с появлением первых автомобилей. При низких скоростях и плохих дорогах она практически оставалась незаметной. Ситуация со временем изменилась кардинально. Поэтому ее актуальность резко возросла.
Зачастую водители наблюдают признаки разбалансировки колес. Как следствие, происходит биение руля. Биение диска колеса вызывается смещением его посадочных полок при вращении. Смещение бывает двояким: параллельно радиусу или оси вращения диска. В первом случае имеет место радиальное, во втором — осевое биение.
Биение колеса можно проверить с помощью специального индикатора. Он прижимается к поверхности вращающегося колеса. Прибор регистрирует смещение колеса в радиальном или осевом направлении. Показания снимаются в миллиметрах. Величину биения колеса визуально оценить нельзя. Точность измерения индикатора не менее 0,05 мм.
Радиальное биение колеса связано со статическим дисбалансом. Диск принимает яйцеподобную форму. Колебания колеса происходят вверх-вниз. Вращение такого колеса сопровождается наличием переменного вращающего момента на ось. В итоге — необратимое повреждение подвесок, покрышек, рулевого механизма.
Осевое биение колеса — результат смещения диска вдоль горизонта. Специалисты называют такое смещение «восьмёркой». Осевое смещение диска вызвано неравномерным распределением масс в плоскостях. Отрицательные последствия этого дефекта:
- быстрый износ протектора;
- повреждение подвесок и рулевого механизма;
- неравномерное стирание протектора покрышки, что приводит к сокращению срока ее эксплуатации.
Дисбаланс колеса вызывается наличием несимметричных крутящихся масс. В частности, это могут быть ступицы, тормозные барабаны. Поскольку колесо является телом вращения, ему необходимо придать симметричную форму. Процедура балансировки состоит в уменьшении дисбаланса колеса до допустимого предела.
Баланс нарушается из-за износа резины и различных деформаций диска. Могут быть и другие причины, искажающие форму колеса. Правильно сбалансированное колесо — условие безопасного движения. Центральная ось инерции такого колеса совпадает с осью его вращения. Процесс изготовления колес и покрышек связан с определенными погрешностями. Поэтому, колесо не бывает сбалансированным изначально.
Принято различать статический и динамический дисбаланс. Статический дисбаланс имеет свои особенности. Неуравновешенная масса служит источником вращающего момента. Другими словами, колесо будет совершать колебательное движение. Оно будет продолжаться до достижения неуравновешенной массой крайней нижней точки. Колесо ведет себя подобно маятнику.
Устранение статического дисбаланса осуществляется укреплением уравновешивающего груза. Место крепления этого груза — точка, противоположная неуравновешенной массе. Так производят статическую балансировку колеса.
Причиной динамического дисбаланса является неуравновешенность по ширине колеса. Он проявляется только в процессе его вращения. Это приводит к смещению оси инерции и оси вращения. Вращение такого колеса сопровождается возникновением центробежных сил. Устранение динамического баланса возможно путем закрепления уравновешивающих грузов. Динамическая балансировка проводится на специальной установке.
К причинам, вызывающим динамический дисбаланс, в частности, относятся:
- вентильное отверстие в диске;
- погрешность формы колеса;
- наличие неоднородностей в материале.
Главная причина биения колеса и дисбаланса — неоднородность шины, потому что она находится на наибольшем удалении от оси вращения. Кроме того, обладает большей массой и сложной структурой. В нее входят различные материалы: резина, такни, стальные проволоки. Чем дальше частица от оси, тем сильнее влияет на дисбаланс.
Биение на скорости
Почему происходит биение колеса на скорости? Выделим три наиболее характерных режима движения автомобиля:
- на маленькой скорости;
- на большой скорости;
- при торможении.
Биение колеса на малой скорости может быть вызвано рядом причин. В числе основных факторов следует назвать:
- наличие шишек, выпуклостей, неровностей на покрышке;
- износ резины изнутри;
- различные повреждения диска;
- не сбалансированность колеса.
Биение на больших скоростях — следствие нарушения балансировки. При налипании на колесо кусков грязи балансировка нарушается. Такое часто наблюдается после езды по грунтовой дороге. Под действием налипшего снега или льда происходит то же самое. Возможна и другая причина. Образование окатышей внутри покрышки.
Биение колес при торможении возможно из-за:
- несбалансированных колес;
- разрушенного подшипника;
- поведенных тормозных дисков.
Биение передних колес ощущается сильнее. Ездить с нарушенной балансировкой небезопасно. Помимо вибрации, изнашиваются шины, диски, элементы подвески. Автомобиль может потерять устойчивость, что приведет к аварийной ситуации.
Биение задних колес влияет на устойчивость вождения в меньшей степени. Часто спрашивают: «Нужно ли балансировать задние колеса?». Обязательно! Дисбаланс и здесь приводит к неравномерному износу покрышек. Последствия биения задних колес не менее пагубны. Диски и подвески ускоренно разрушаются. Поэтому, их нельзя оставлять без внимания.
Вибрация колёс причины. Как избавиться от биения колес Проверка колес на биение
Со времен появления первых автомобилей, их владельцы сталкивались с проблемой балансировки колес. Раньше, скорость движения и качество дорог были не высоки, поэтому проблемы балансировки мало кого волновали. Со временем все кардинально изменилось.
Под дисбалансом колеса понимается наличие неуравновешенных крутящихся масс — ступиц, тормозных барабанов и др. По причине дисбаланса значительно затрудняется управление машиной, понижается срок эксплуатации амортизаторов, подвески, руля и безопасность движения в целом. Все это, следовательно, повышает расходы на тех. обслуживание автомобиля.
Так как колесо является вращающимся объектом любого автомобиля, оно должно обладать симметричной формой. Каждая точка вращения колеса должна быть равноудалена от оси вращения. Центр тяжести колеса при этом, должен находиться на этой самой оси.
Под балансировкой колеса понимается процесс уменьшения до допустимого уровня дисбаланса колеса, ступицы и диска, крепления колеса и элементов подвески.
Причинами нарушения баланса являются: износ резины, деформации диска и прочие причины, нарушающие форму колеса.
Колесо можно назвать правильно сбалансированным, если ось его вращения совпадает с главной центральной осью инерции. При изготовлении колес и резины, допускаются определенные погрешности от номинальных значений. По этой причине, любое колесо не сбалансировано изначально.
Существуют два вида неуравновешенности колес — статическая и динамическая.
При статической неуравновешенности главная ось инерции (O1-O1) параллельна оси вращения (О-О), но с ней не совпадает.
Дисбаланс колес может быть:
— статический;
— динамический.
В случае статического дисбаланса , тяжесть неуравновешенной массы (mH) создает вращающий момент. То есть, свободно вращающееся колесо, будет двигаться до тех пор, пока неуравновешенная масса не займет крайнего нижнего положения. В этом случае движение колеса будет подобно маятнику.
Для того чтобы устранить статический дисбаланс необходимо в месте, противоположном месту нахождения неуравновешенной массы, укрепить уравновешивающий груз (my). Это называется статической балансировкой колеса.
Динамический дисбаланс выражается в неуравновешенности колеса по его ширине. Он заметен только при его вращении. При этом, ось вращения, проходящая по центру тяжести, не совпадает с главной центральной осью инерции. В результате чего, образуется некоторый угол α между осями.
Две массы (mH), лежащие в диаметральной плоскости должны быть приведены к неуравновешенным массам колеса. При вращении такого колеса возникают центробежные силы (Pц), действующие в противоположных направлениях, и, создающие две силы с моментом вращения M=P α. Полученное значение и является характеристикой величины динамического дисбаланса.
Для того, чтобы устранить динамический дисбаланс необходимо на закраинах обода, в месте действия указанных сил, с внутренней стороны и фасаде диска закрепить уравновешивающие грузы (my). Динамическую балансировку необходимо проводить на специальном станке.
Дисбаланс колеса может быть вызван особенностями его конструкции (наличие вентильного отверстия в диске, рисунок протектора шины и др.) или технологией изготовления (погрешности форм колеса, неоднородность материала и т.д.).
Радиальное и боковое биение, овальность и отклонения формы — главные оценки точности изготовления колеса. На баланс оказывают влияние только биения, овальность практически никакого влияния не оказывает.
Радиальное биение (RPO) — это разность расстояний от различных точек протектора покрышки до оси вращения колеса. Другими словами это отклонение округлости шины от идеального круга. Боковое (поперечное) биение — разность расстояния боковой поверхности, за один оборот колеса относительно поверхности, перпендикулярной оси вращения колеса.
Как уже известно, дисбаланс и биения возникают по причине качества производства неуравновешенных, вращающихся масс машины. Создать идеальное колесо практически невозможно. Поэтому, при изготовлении деталей колесного узла и шин устанавливаются определенные допуски и нормы. Шина — самая главная причина дисбаланса колеса, так как она наиболее отдалена от центра вращения, и имеет большую массу, сложную структуру и изготавливается из различных по составам материалов: резины, тканей и стальных проволок и т.п. Влияние на дисбаланс усиливается по мере отдаленности от центра колеса масс материалов шины.
Общий дисбаланс камерных шин складывается из дисбалансов покрышки и ездовой камеры. В самой камере, на баланс колеса влияют разность толщины стенок камеры, стыки и вентили. Поэтому для улучшения баланса вентиль устанавливается на противоположную сторону стыка. Камера устанавливается так, чтобы вентиль совпал с наиболее легким местом покрышки. Тем не менее, величина дисбаланса камеры значительно меньше дисбаланса покрышки.
Главными причинами, оказывающими влияние на величину дисбаланса и биения покрышек, являются:
Стык протектора. Неоднородность его толщины по длине колеса, переменный рисунок протектора, наличие шипов, для зимних шин;
— стыки слоев корда в каркасе и брекере;
— стык герметизирующего слоя для бескамерных шин;
— сильный нахлест проволоки в бортовом кольце;
— разница углов наклона нитей корда в каркасе и брекере;
— расхождение нитей корда в слоях покрышки;
— точность производства пресс-форм;
— различная толщина боковых стенок;
— маркировка на боковине покрышке, которая нанесена на одно место и т.п.
Большинство из названых факторов, влияющих на баланс, внешне себя никак не проявляют. Они относятся к внутренним причинам дисбаланса. Причины, которые можно заметить невооруженным взглядом.
Непременным условием повышения качества производимых колес, является ужесточение требований к технологии производства. Все эти меры, в итоге должны привести к снижению дисбаланса и биений.
Как было сказано выше, идеальное колесо сделать невозможно. Поэтому, существующий государственный стандарт 4754-97 устанавливает требования к показателям дисбаланса.
Правильная балансировка позволяет повысить комфорт езды. Но главное даже не удобство. Дисбаланс колеса создает ударную нагрузку на ступицу и подшипники. И нагрузка эта не слабая! Дисбаланс всего в 20 гр. на колесе размером 14 дюймов, при скорости движения 100 км/ч, создает нагрузку равную ударам трех килограммовой кувалды с частотой 800 ударов в минуту.
Затрясло машину — не паникуй: устранить причину, случается, проще пареной репы. Скажем, при езде по ровному асфальту колеблется руль. Всегда виноваты колеса! Особенно если машина с легким реечным управлением — например, переднеприводный ВАЗ. С колесом следует обращаться на «вы»: чем быстрей оно крутится, тем жестче требования к точности его формы, качеству балансировки и монтажа. Если балансировка «на троечку», при вращении колеса инерционная сила «тяжелого места» и вызывает тряску. А дальше простая арифметика. Допустим, за один оборот колесо проходит 2 м, трясет же сильней всего на 90 км/ч (25 м/с). Значит, резонансная частота колебаний — 12,5 Гц. Запомни: руль может успокоить лишь ювелирная балансировка передних колес. Тщательно ее делают не все и не везде, так что ищи опытных мастеров.
Картина вибраций не всегда проста. Если трясет лишь одно колесо, то все зависит от его дисбаланса и скорости вращения. Максимум — все на той же резонансной скорости. Но если всякий раз после поворота дороги руль трясет иначе, чем до него, значит, не в порядке оба передних колеса. Пройденные ими пути в повороте разные — взаимоположение «тяжелых мест» и их действие на руль меняются. Если с постоянной скоростью гнать круг за кругом по дорожке трека, вибрации будут нарастать и убывать.
Но иногда такое бывает и на прямом шоссе. А о причине немногие догадываются — это плохо сбалансированные колеса. разного размера! Объяснение элементарное: вот ты заменил свежей запаской колесо с протектором, изношенным на 1,5 мм. Если запаска проходит за оборот все те же 2 м, то работавшее колесо — 1,9906 м. С каждым оборотом «тяжелое место» одного колеса смещается относительно другого — и вибропортрет машины будет повторяться через 423 м пути. Конечно, чем больше разница в размерах шин, тем чаще повторы. Ну а все это могут дополнительно запутать скользкие дороги! Короче, если не хочешь головоломок — следи за балансировкой.
Увы, этим проблема не исчерпывается. Например, коленвал отлично уравновешен, а деформированное колесо, как его ни балансируй, продолжает сильно трясти. Ехать на таком «колесе» — увольте! Подайте круглое. Сравним (рис. 1, а, б) поведение деформированного колеса на гладком покрытии и исправного — на ухабистом. Если бугор на шине воспроизводит протяженность и высоту бугра на покрытии, то траектория оси колеса при медленном движении одна и та же. При высокой скорости могут быть свои нюансы, но все же тряска от кривой шины неизбежна.
Как на ходу узнать, что колесо или шина кривые? Если мягко водит руль или кузов покачивает при скоростях 5–10 км/ч, когда роль дисбаланса ничтожна, значит, хотя бы одно колесо повреждено. Все, что сказано выше про переменную тряску в поворотах и т. п., справедливо и для кривых колес.
Итак, одной балансировки колесу мало — важно, чтобы в контакте с дорогой у вращающегося колеса не было геометрических биений — радиальных, осевых и любых иных. А то ведь и совершенно круглое, оказавшись на деформированной ступице, может подкинуть загадку. Вот недавний случай. Водитель ощутил тряску руля — отдал колеса в балансировку. Сделали — опять трясет. Повторили — снова. Прибыл ко мне. Не без труда нашли причину — гнутая ступица! Потому исправное колесо и катилось зигзагом.
А вот типичная ошибка неопытного автомобилиста: навешивает вместо проколотого колеса запаску — и опускает машину при незатянутых болтах — после, мол, лучше затянутся! Ну а колесо под нагрузкой сместится относительно ступицы вверх, насколько позволят зазоры. Если теперь затянуть болты, трение не даст колесу сцентрироваться — и оно будет вращаться с эксцентриситетом е (рис. 2), обзаведется дисбалансом и будет лупить по дороге с амплитудой 2е.
Правильно начинать не с балансировки, а с корректировки геометрии: радиальные и осевые геометрические биения шины должны быть как можно меньше. Лишь потом отправляйтесь балансировать.
Если даже на такие часто встречающиеся явления, как дребезжание стекол и пластика в салоне машины автолюбители реагируют довольно нервно, то вибрирование рулевого колеса способно уложить в больницу для душевнобольных практически каждого водителя – уж очень назойливый и неприятный это процесс. Шутки шутками, но вибрации на руле – проблема весьма серьезная. Сегодня мы выясним причины ее возникновения и расскажем о том, как совладать с этой бедой.
Причины вибраций на руле
Как правило, вибрации на рулевом колесе проявляются в различных условиях: при движении автомобиля на разных скоростях, торможении или тогда, когда машина стоит, а ее двигатель работает на холостых оборотах. Если стало досаждать биение руля, надо определить, в каких обстоятельствах оно проявляется, и в зависимости от этого диагностировать причину.
Биение руля на стоящей машине
Вибрации в этом случае могут проявляться по двум причинам: из-за ослабленных креплений двигателя или из-за неполадок с приводным валом рулевой рейки. При первом варианте, когда мотор работает на холостых оборотах, руль бьет довольно сильно. Такие вибрации проявляются на автомобилях с большим пробегом: либо крепления силового агрегата ослабли со временем, либо установка двигателя на место после не была произведена надлежащим образом. Если даже при небольших оборотах ощущается существенное биение руля, то при наборе скорости вибрации возрастают и ехать на таком авто становится не только некомфортно, но и небезопасно.
Второй вариант: возникновения вибраций на холостом ходу у стоящего авто могут быть вызваны износом шлицевой части приводного вала рулевой рейки либо деформацией самого вала. Биение руля при таком варианте тоже может увеличиваться, когда автомобиль поедет.
На фото указана шаровая опора. О нем читайте
Долго ездить с такими вибрациями нельзя и потому, что это может привести к разрушению элементов рулевого механизма, и, как следствие, потере управляемости автомобилем – аварии.
Биение руля при езде на разных скоростях
Здесь факторов возникновения вибраций больше, и связаны они в основном с состоянием колес.
Во-первых, биение руля может возникнуть по причине того, что колесные диски забиваются снегом или грязью, что приводит к разбалансировке колес и, как следствие, появлению тех самых назойливых вибраций. В этом случае руль бьет только на малых скоростях, а при повышении скорости вибрации исчезают совсем.
Во-вторых, вибрации рулевого колеса могут проявляться на средних (не более 60км/час) и высоких скоростях, если колеса не были правильно отбалансированы при сезонной смене покрышек или после ремонта шин.
В таком случае массы колес становятся разными, при наборе скорости центробежные силы таких колес разнятся, потому и появляется биение руля. Ездить с разбалансированными колесами долго нельзя – кроме дискомфорта при вождении можно испортить шины (неравномерный износ) или, что серьезнее, повредить элементы подвески (больше всего в этом случае достается ступиц).
В-третьих, биения руля могут быть спровоцированы деформацией колесных дисков (чаще всего этому подвержены стальные диски). Наиболее часто вибрации в этом случае возникают после того, как автомобиль влетел в выбоину одним или даже двумя колесами. Бывает, что деформированный колесный диск вам продают в магазине или на рынке – это производственный дефект. Стали ли причиной вибраций на руле кривые колесные диски определить на глаз не всегда можно – зачастую при этом гнет внутреннюю часть диска, а не внешнюю.
Диагностировать эту причину можно сняв колеса самостоятельно, или обратившись на ближайший шиномонтаж.
В-четвертых, вибрация руля может появиться, если отверстия в колесном диске не соответствуют диаметру болтов на ступице колеса. Это проявляется, когда на машину ставят неоригинальные колесные диски. В таком случае диск начинает «скакать» на , возникает вибрация, которая и передается на рулевое колесо. Чем выше скорость, тем сильнее вибрирует руль.
В-пятых, «лихорадка» руля проявляется из-за дефектов покрышек. Сюда относятся деформация корда или боковины шины, которые могут быть вызваны заводским браком или неправильной эксплуатацией резины (езда по дорогам с выбоинами).
Шестая причина появления вибрации на скорости – неравномерно давление в шинах. Из-за того, что в колесах на одной оси разное давление руль даже при небольших скоростях начинает трястись.
Еще одна причина вибрации на руле, которая может проявиться на средних и высоких скоростях – неравномерно затянутые или ослабленные колесные болты. В первом случае из-за того, что болты затянуты с разным усилием, возникает перекос при вращении колеса. Чем больше его центробежная сила, тем сильнее перекос и тем ощутимее биение руля. Во втором случае, если болты ослаблены, колесо начинает «скакать» на ступице, порождая отдающие в руль вибрации.
Наконец, привести к вибрациям на руле могут износившиеся элементы подвески или рулевого механизма. Износ указанных деталей приводит к возникновению люфтов различной величины, и чем они больше, тем серьезнее бьет руль на скорости. В данном случае появление вибраций на руле служит сигналом к проверке элементов подвески или рулевого управления. Например, биение в руле может возникнуть при прохождении поворотов. В этом виноваты износившиеся шарниры равных угловых скоростей (), или вышедшие из строя передних рычагов. А если руль бьет при проезде неровностей – грешим на поломку втулок рулевой рейки.
Биение руля при торможении
Вибрации на руле при торможении возникают по причине деформации элементов тормозной системы автомобиля – тормозных дисков или барабанов. Изменение формы дисков или барабанов может быть спровоцировано а) заводским дефектом; б) неправильной эксплуатацией тормозной системы (перегрев тормозных дисков с последующим резким охлаждением).
Как исправить вибрации на руле
Определив, по какой именно причине происходит биение руля, можно приступать к исправлению этого дефекта. Расскажем о том, как избавиться от вибраций на руле в том же порядке, в котором мы определяли причины их возникновения.
1. Закрепляем двигатель. При помощи подходящих ключей, протягиваем все крепления мотора, при помощи которых он фиксируется в подкапотном пространстве. Если крепление сломалось или износились болты, шайбы и гайки – меняем их на новые. Для того чтобы обеспечить надежность крепления, наматываем на болт льняную паклю, пропитанную солидолом.
2. Заменяем приводной вал. Деформированный приводной вал восстановлению не подлежит – исправить его геометрию не получится даже на СТО, а потому лучше установить на место вышедшего из строя вала новый.
3. Чистим колесные диски от снега и грязи. Самое простое – заехать на автомойку и сбить накопившийся на колесах снег мощной струей воды. Если вибрации сильно досаждают, а до ближайшей мойки ехать далеко, можно оббить налипший на диск снег любым подвернувшимся под руку предметом. Полностью вибрации мы не уберем, но интенсивность их снизим.
4. Правильно балансируем колеса. Едем на шиномонтаж и просим специалиста отбалансировать все четыре колеса.
5. Исправляем деформированные колесные диски. Придать диску прежнюю форму можно на специальном рихтовочном оборудовании, которое имеется в распоряжении любого уважающего себя шиномонтажа.
В случае со стальными дисками их неровности устраняются проще (иногда работник шиномонтажа использует для этого кувалду), чем у легкосплавных дисков – для восстановления их геометрии понадобится специальный дископравильный станок.
6. Устанавливаем проставки на диски. Разные по диаметру ступичные болты и отверстия в неоригинальных колесных дисках можно «сдружить» при помощи специальных проставок (), которые монтируются как на шиномонтаже, так и самостоятельно.
7. Заменяем дефектную резину. В отличие от деформированных колесных дисков, покрышки с дефектами восстановить нельзя. Придется купить новые шины и установить их, соблюдая все правила балансировки.
8. Подкачиваем колеса. Чтобы устранить разность и, как следствие, избавиться от вибраций на руле, накачиваем колеса до определенных производителем параметров. Узнать их можно в руководстве по эксплуатации или на специальной табличке, которая зачастую крепится на средней стойке со стороны водителя или переднего пассажира.
9. Затягиваем болты. Берем в руки газобаллонный ключ и протягиваем все болты колес с одинаковым усилием. После этой простой операции вибрирование руля, как правило, исчезает.
10. Ремонтируем подвеску или рулевой механизм. Биение руля в данном случае – лишь признак более серьезных проблем. Тут придется разобрать переднюю или заднюю подвеску, осмотреть целостность всех деталей и при обнаружении вышедшего из строя элемента (шарниры равных угловых скоростей, передние и задние сайлентблоки рычагов, втулки рулевой рейки и прочее), заменить его.
Ремонт подвески
11. Ремонтируем или заменяем тормозные диски/барабаны. Избавиться от вибрации на руле при торможении можно двумя методами. Первый – проточка тормозных дисков или барабанов. Она выполняется на специальном оборудовании на СТО, ее также можно сделать своими руками. С ее помощью мы восстанавливаем деформированную поверхность тормозного диска, но только в том случае, если деформация не достигла критических величин. В таком случае выход только один – замена износившихся тормозных дисков и барабанов на новые.
В любом случае, при возникновении вибраций на руле немедленно проводите диагностику.
Проблема балансировки колес возникла с появлением первых автомобилей. При низких скоростях и плохих дорогах она практически оставалась незаметной. Ситуация со временем изменилась кардинально. Поэтому ее актуальность резко возросла.
Зачастую водители наблюдают признаки разбалансировки колес. Как следствие, происходит биение руля. Биение диска колеса вызывается смещением его посадочных полок при вращении. Смещение бывает двояким: параллельно радиусу или оси вращения диска. В первом случае имеет место радиальное, во втором — осевое биение.
Биение колеса можно проверить с помощью специального индикатора. Он прижимается к поверхности вращающегося колеса. Прибор регистрирует смещение колеса в радиальном или осевом направлении. Показания снимаются в миллиметрах. Величину биения колеса визуально оценить нельзя. Точность измерения индикатора не менее 0,05 мм.
Радиальное биение колеса связано со статическим дисбалансом. Диск принимает яйцеподобную форму. Колебания колеса происходят вверх-вниз. Вращение такого колеса сопровождается наличием переменного вращающего момента на ось. В итоге — необратимое повреждение подвесок, покрышек, рулевого механизма.
Осевое биение колеса — результат смещения диска вдоль горизонта. Специалисты называют такое смещение «восьмёркой». Осевое смещение диска вызвано неравномерным распределением масс в плоскостях. Отрицательные последствия этого дефекта:
- быстрый износ протектора ;
- повреждение подвесок и рулевого механизма;
- неравномерное стирание протектора покрышки, что приводит к сокращению срока ее эксплуатации.
Дисбаланс колеса вызывается наличием несимметричных крутящихся масс. В частности, это могут быть ступицы, тормозные барабаны. Поскольку колесо является телом вращения, ему необходимо придать симметричную форму. Процедура балансировки состоит в уменьшении дисбаланса колеса до допустимого предела.
Баланс нарушается из-за износа резины и различных деформаций диска. Могут быть и другие причины, искажающие форму колеса. Правильно сбалансированное колесо — условие безопасного движения. Центральная ось инерции такого колеса совпадает с осью его вращения. Процесс изготовления колес и покрышек связан с определенными погрешностями. Поэтому, колесо не бывает сбалансированным изначально.
Принято различать статический и динамический дисбаланс. Статический дисбаланс имеет свои особенности. Неуравновешенная масса служит источником вращающего момента. Другими словами, колесо будет совершать колебательное движение. Оно будет продолжаться до достижения неуравновешенной массой крайней нижней точки. Колесо ведет себя подобно маятнику.
Устранение статического дисбаланса осуществляется укреплением уравновешивающего груза. Место крепления этого груза — точка, противоположная неуравновешенной массе. Так производят статическую балансировку колеса.
Причиной динамического дисбаланса является неуравновешенность по ширине колеса. Он проявляется только в процессе его вращения. Это приводит к смещению оси инерции и оси вращения. Вращение такого колеса сопровождается возникновением центробежных сил. Устранение динамического баланса возможно путем закрепления уравновешивающих грузов. Динамическая балансировка проводится на специальной установке.
К причинам, вызывающим динамический дисбаланс, в частности, относятся:
- вентильное отверстие в диске;
- погрешность формы колеса;
- наличие неоднородностей в материале.
Главная причина биения колеса и дисбаланса — неоднородность шины, потому что она находится на наибольшем удалении от оси вращения. Кроме того, обладает большей массой и сложной структурой. В нее входят различные материалы: резина, такни, стальные проволоки. Чем дальше частица от оси, тем сильнее влияет на дисбаланс.
Биение на скорости
Почему происходит биение колеса на скорости ? Выделим три наиболее характерных режима движения автомобиля:
- на маленькой скорости;
- на большой скорости;
- при торможении.
Биение колеса на малой скорости может быть вызвано рядом причин. В числе основных факторов следует назвать:
- наличие шишек , выпуклостей, неровностей на покрышке;
- износ резины изнутри;
- различные повреждения диска;
- не сбалансированность колеса.
Биение на больших скоростях — следствие нарушения балансировки. При налипании на колесо кусков грязи балансировка нарушается. Такое часто наблюдается после езды по грунтовой дороге. Под действием налипшего снега или льда происходит то же самое. Возможна и другая причина. Образование окатышей внутри покрышки.
Биение колес при торможении возможно из-за:
- несбалансированных колес;
- разрушенного подшипника;
- поведенных тормозных дисков.
Биение передних колес ощущается сильнее. Ездить с нарушенной балансировкой небезопасно. Помимо вибрации, изнашиваются шины, диски, элементы подвески. Автомобиль может потерять устойчивость, что приведет к аварийной ситуации.
Биение задних колес влияет на устойчивость вождения в меньшей степени. Часто спрашивают: «Нужно ли балансировать задние колеса?». Обязательно! Дисбаланс и здесь приводит к неравномерному износу покрышек. Последствия биения задних колес не менее пагубны. Диски и подвески ускоренно разрушаются. Поэтому, их нельзя оставлять без внимания.
Радиальное и боковое биение происходит из-за неточного вращения диска и шины.
100-процентная точность вращения невозможна из-за технических особенностей.
Поэтому производитель разрешает для данных деталей четко определенный допуск.
Если диск и шина смонтированы в невыгодном положении, то это может стать причиной превышения максимально допустимого допуска для диска с шиной.
В таблице 4.3 указаны максимальные значения допусков для диска с монтированной шиной.
Проверка радиального и бокового биения диска с шиной с помощью индикатора часового типа для шин V.A.G 1435
Проверка бокового биения
Рис. 4.15. Проверка бокового биения
Приставьте индикатор к боковине шины (рис. 4.15).
Медленно прокрутите колесо.
Примечание: Если разница больше 1,3 мм, то боковое биение считается превышенным.
Примечание: В этом случае можно уменьшить его с помощью минимизации.
Проверка радиального биения
Рис. 4.16. Проверка радиального биения
Предварительно натяните индикатор часового типа для шин примерно на 2 мм (рис. 4.16).
Приставьте индикатор к протектору шины.
Медленно прокрутите колесо.
Запишите минимальное и максимальное отклонение стрелки.
Примечание: Если разница больше 1 мм, то радиальное биение считается превышенным.
Примечание: В этом случае можно уменьшить его с помощью минимизации
Проверка радиального и бокового биения колеса
Рис. 4.17. Схема проверки радиального и бокового биения
Установите колесо на балансировочный стенд.
Используйте цанговый саморазжимающийся адаптер для балансировочных стендов VAS 5271.
Предварительно натяните индикатор часового типа для шин примерно на 2 мм.
Медленно прокрутите колесо.
Запишите минимальное и максимальное отклонение стрелки.
S – Боковое биение.
H – Радиальное биение.
Сравните полученное значение с номинальными параметрами в таблице 4.4.
Примечание: Отклонения стрелки индикатора из-за малых неровностей на резине учитывать не следует.
Примечание: Если измеренное значение превышает номинальное, то нормальной плавности хода достичь не удастся.