Вчера жена вернулась с работы на своем «Дэвике» со слегка погнутым диском и сорванным балансирным грузиком. Появилась сильная вибрация в рулевом управлении на скорости выше 110 км/ч и неприятный гул. Шиномонтаж проблему вроде бы исправил, но я решил изучить и изложить проблему подробнее.
Чем плох дисбаланс?
Дисбаланс ведет к изнашиванию деталей подвески (сайлентблоков, прокладок), неравномерному износу шин, раскрашиванию тормозных колодок, неустойчивому контакту шин с дорогой на высокой скорости, разрушении деталей рулевого управления. В салоне автомобиля вибрация от дисбаланса колес может и не ощущаться: конструкторы современных автомобилей оснащают почти каждую деталь автомобиля упругими элементами. Шума нет, но детали разрушаются.
Конкретных цифр о вреде дисбаланса для подвески и деталей рулевого не нашлось. Есть только цифры о влиянии на износ шин и ступичных подшипников: шины изнашиваются на 5-7%, а подшипники на 6-7% быстрее в случае дисбаланса или неправильной балансировки.
Что есть балансировка?
Балансировка любой вращающейся детали, будь то колесо или коленчатый вал, бывает двух типов: статической и динамической. При наличии статического дисбаланса при свободном вращении вокруг оси вращения, деталь будет останавливаться в одном и том же положении. Динамический дисбаланс заключается совсем в другом: вдоль оси вращения массы могут располагаться на разном расстоянии от оси вращения. При этом ось вращения и ось инерции колеса не совпадают и образуют угол. При высокой частоте вращения динамический дисбаланс создает неуравновешенные центробежные силы и сильный изгибающий момент. Правильная балансировка колеса заключается именно в устранении динамического дисбаланса.
Чем шире колесо, тем большее значение может иметь динамический дисбаланс. Для узких «таблеток» Matiz в теории и большой натяжкой достаточно и статической балансировки. Малая ширина колеса означает и малый возможный угол отклонения оси инерции.
Чем балансируют?
Почти на любом шиномонтаже можно видеть стенды для балансировки колес. Суть обычно проста: где-то в станке есть опора с датчиком, который определяет место дисбаланса колеса и в соответствии с углом поворота колеса относительно «нулевого» положения это место определяется. Суть работы всех балансировочных стендов одна, но точность, а значит и результат разный. Как китайский и немецкий строительный уровень.
Как показывает практика, абсолютное, подавляющее большинство СТО для автомобилей «простых смертных» использует для балансировки чистокровное китайское или «псевдонемецкое» и «псевдоитальянское» оборудование. Реже можно видеть реально хорошие стенды.
Для балансировки гоночных шин болидов Формулы-1 и других высококлассных соревнований обычно используется специально спроектированные стенды, или стенды сторонних производителей, типа Hofmann Geodyna. Стоимость одного такого стенда доходит до 8 000 у.е. (дороже нашего «Дэвика»), но за эти деньги вы получите целую лабораторию с невероятной точностью для скоростей больше 250 км/ч.
На хороших шиномонтажах для серийных автомобилей часто встречаются стенды марок M&B (Италия) и Trommelberg (Германии). На рынке можно встретить модели и отечественного производства, нередко построенные на китайских компонентах.
На профессиональных шиномонтажах встречаются специальные системы центровки колес и наборы адаптеров для колесных дисков марки Haweka. Компания позиционируется как пионер и лидер в системах центровки колес. Суть заключается в том, что даже на великолепном стенде «ровные» руки оператора могут допустить ошибку при установке колеса на балансировочный стенд, что влечет за собой ошибочную балансировку. В общем, «оптические прицелы», которые значительно повышают точность любого балансировочного стенда, вне зависимости от производителя, сводя к минимуму человеческий фактор при установке колеса на стенд. Штука, похоже, полезная для любого шиномонтажа, считающего себя хорошим.
Кстати, интересный факт. Согласно статистики Американского агентства защиты окружающей среды (USEPA), ежегодно по всему миру с колес автомобилей слетает более 20 000 тонн свинцовых грузиков.
