Для чего нужна балансировка колес и как она производится

К сожалению, пока что еще определенная часть автолюбителей  не знает для чего нужна балансировка колес и  скептически относится к данной процедуре.

О том, к каким последствиям приводит езда на неотбалансированных колесах, а также как и с помощью какого оборудования производится балансировка рассказывает данная статья.

Итак, последствия эксплуатации автомобиля с разбалансированными колесами:

• повышенный износ покрышек
• большая нагрузка на детали подвески и ходовой части и, вследствие этого, их ускоренный износ
• ухудшение, а иногда и потеря управляемости  автомобилем
• увеличение тормозного пути
• дискомфорт при вождении.

И это только основной перечень…

Для того чтобы было более понятно, разберем все основные пункты по порядку более подробно.

Дисбаланс колеса

Для того, чтобы понять что такое дисбаланс колеса представим, что на свободно вращающийся какой-либо диск прикреплен груз, например кусочек пластилина. Что происходит в этом случае? Естественно, что более тяжелая часть круга будет стремиться принять самое нижнее положение. И даже будучи раскрученным, при остановке, диск будет стремиться занять первоначальное (с грузом в нижней части) положение.

Кстати, в то время, когда диск останавливался, можно было заметить, что замедление вращения происходило с различной скоростью в зависимости от того, в какой точке находился груз — при подъеме вращение замедлялось, при опускании груза, наоборот, увеличивалось.

Принцип этот достаточно хорошо описан в школьном курсе физики и обусловлен тем, что любая масса при движении создает собственную центробежную силу, имеющую собственный вектор приложения. Причем величина образующейся центробежной силы находится в зависимости от скорости, массы и расстояния (в нашем случае — от центра вращения до самого груза).

Что же происходит если не выполнена балансировка колес перед эксплуатацией?

Сразу следует оговориться, что участков, имеющих неуравновешенные массы по окружности колеса достаточно много. Причина — неуравновешенность самого колесного диска, полученная как в процессе изготовления, так и при эксплуатации, а также неизбежные «огрехи» при изготовлении покрышки.

Возникающие моменты инерции, обусловленные наличием этих масс создают как радиальные, так и осевые биения. Проще говоря, при раскручивании колеса, сила, возникающая в результате воздействия неотбалансированной массы, стремится сдвинуть колесо вперед или назад, либо вверх или вниз — в зависимости от того, в какой точке находится излишек массы, а также вправо или влево.

Причем в зависимости от того какая масса и при какой скорости пытается воздействовать на колесо, возникают различные силы, к примеру:

• при скорости 60 км/ч и дисбалансе 10 грамм, возникает сила, равная 0,6 кг;
• для этой же массы, но при скорости 90 км/ч сила будет составлять уже 1,5 кг;
• а при скорости в 120 км/ч — 2,8 кг.

То есть можно сказать, что при скорости 120 км/ч по нему будет стучать гиря в 3 кг весом, если неуравновешенная масса расположена сзади колеса по ходу движения, пытаться прижать колесо к асфальту при расположении этой массы сверху. При достижении передней точки колеса по ходу движения, возникающая сила будет стремиться «дернуть» колесо вперед, а при нахождении в нижней точке — оторвать колесо от дорожного покрытия.

Это, конечно, достаточно упрощенное описание того какие процессы протекают во время эксплуатации неотбалансированного колеса, но общая картина примерно такова, как описано.

Влияние дисбаланса на узлы и агрегаты автомобиля

В первую очередь необходимо отметить, что при отсутствии или неправильной балансировке колес возникающие при движении вибрации передаются на рулевое колесо, что значительно снижает эффективность управления и создает дискомфорт водителю при движении.

Однако, это не самое худшее, к чему приводит эксплуатация неотбалансированных колес. Гораздо более серьезные последствия приведены ниже:

• повышенный износ узлов и компонентов подвески автомобиля, причем наиболее сильно страдают подшипники ступицы, а их разрушение даже на небольшой скорости может привести к серьезной аварии;
• вибрация колеса образует гораздо меньшее эффективное пятно контакта, вследствие чего сцепление «резины» с дорогой снижается, что приводит к снижению эффективности управления, а также увеличению тормозного пути;
• неравномерные нагрузки на различные области покрышки приводят к значительному износу отдельных областей, вследствие чего дисбаланс увеличивается, а истирание резины принимает лавинообразный характер.

Статический и динамический дисбаланс

Для того, чтобы устранить дисбаланс, необходимо определить в первую очередь его тип: статический или динамический.

Суть в том, что статический дисбаланс обусловлен наличием неуравновешенной массы, которая относительно равномерно распределена вдоль средней части колеса. Проще говоря — статический дисбаланс можно сравнивать с вышеописанным примером в котором рассматривался тонкий диск с неуравновешенным грузом.

Действие такого типа дисбаланса распространяется только на середину покрышки, следовательно, что и центробежная сила, образующаяся при вращении колеса будет расположена тоже вдоль средней линии. Отсюда логично предположить, что для нейтрализации дисбаланса необходимо приложить силу обратно направленную возникающей.

Для этого компенсирующие грузики располагают по обеим сторонам на закраины обода диаметрально противоположно неуравновешенной массе. Расположение грузиков достаточно легко определяется на балансировочном стенде.

При выборе и покупке важно учитывать разболтовку колесных дисков, не все диски могут подойти для вашего автомобиля.

Вам может быть интересна подборка эмблем автомобилей со всего света.

Про новые требования к автомобильным шинам https://voditeliauto.ru/novosti/novye-trebovaniya-k-avtomobilnym-shinam-s-1-yanvarya-2015-goda.html с 2015 года.

Можно достаточно легко определить место статической неуравновешенности и самостоятельно. Для этого колесо устанавливается на ось вращения и немного раскручивается. При остановке самая тяжелая часть будет располагаться внизу — следовательно необходимо утяжелять диаметрально противоположную часть расположенную вверху.

Кстати, именно таким образом в большинстве руководств по обслуживанию и эксплуатации автомобилей, выпущенных в 70-80 годах прошлого века советовали как может быть выполнена балансировка колёс своими руками.

Однако, одновременно с этим оговаривалось, что для достижения более точных показателей необходимо при первой возможности обратиться на станцию технического обслуживания.

И дело здесь не в том, что точно подобрать вес грузиков весьма тяжело — терпение и труд, как известно….

Нет, дело в том, что помимо статической неуравновешенности, существует еще и динамическая.

Именно динамический дисбаланс невозможно определить «на глаз», поскольку она представляет собой неуравновешенную массу, смещенную относительно центра вращения к краю.

Причем чем шире колесо, чем более дальше к краю расположен центр неуравновешенной массы, тем больше возникающая центробежная сила, старающаяся отклонить колесо от плоскости вращения.

При расположении таких масс с внешнего края, они будут стараться увести автомобиль на соответствующую сторону — вправо или влево, при расположении изнутри — в сторону, противоположную.

Неправильная или (нарушенная в процессе эксплуатации) балансировка колес «в динамике» приводит к тому, что водитель начинает подозревать систему рулевого управления в уверенности, что она неисправна.

Необходимо отметить также, что динамический дисбаланс может существовать при статически отбалансированных колесах, например, если точки дисбаланса находятся в диаметрально противоположных сторонах колеса, например одна вверху снаружи, а вторая внизу изнутри.

Нужна ли балансировка новых колес?

Даже несмотря на то, что производители авторезины обеспечивают определенные гарантии качества и даже маркируют покрышки для расположения на диске, балансировка новых колес (с новыми покрышками) необходима!

Как уже упоминалось выше, даже небольшой дисбаланс (а при неблагоприятном расположении массы покрышки и диска суммируются) приводит к необратимому результату — как минимум быстрому истиранию покрышки, максимум — к аварии.

Оборудование для балансировки колес

Следуя из всего вышесказанного, балансировку колес все-таки необходимо доверять профессионалам, имеющим соответствующее оборудование.

Что представляет собой стенд для балансировки колес?

В своем составе балансировочный стенд содержит несколько ключевых узлов, обеспечивающих работу в целом:

• приводное устройство, раскручивающие колесо;
• блок измерительных устройств, снимающих показания с колеса;
• балансировочный узел;
• корректирующий узел.

Также большинство моделей содержат некоторые дополнительные устройства, расширяющие стандартный функционал балансировочного станка.

Основным компонентом является балансировочный узел. Он представляет собой систему, содержащую неуравновешенный ротор — именно он снимает показания с колеса и определяет (косвенно, вычисления производит измерительный узел) массу корректирующего груза.

Современные станки могут содержать три основных типа балансировочных узлов:

• зарезонасный;
• дорезонансный;
• резонансный.

Для большинства автолюбителей эти термины ничего не скажут, да, впрочем они и не так важны — качество балансировки у всех примерно одинаковое. Основное отличие — в скорости раскрутки колеса.

Дорезонансные станки в силу своих конструктивных особенностей обеспечивают более точное определение дисбаланса, вплоть до долей грамма. Впрочем, для основной массы автолюбителей это не актуально.

Методика балансировки на стенде

Для определения дисбаланса и его устранения, колесо необходимо в первую очередь максимально очистить от грязи и старых грузиков. Даже небольшие их остатки негативно влияют на точность измерений.

После этого колесо устанавливается на ось балансировочного стенда и центрируется при помощи конуса, входящего в комплект стенда

Видео — балансировка колес на стенде и на что следует обращать внимание:

При необходимости, мастер должен вручную измерить ширину и диаметр колеса, после чего ввести все данные в память балансировочного станка.

Затем колесо раскручивается, а все необходимы для корректировки данные считываются и выносятся на дисплей или экран после остановки.

При выборе стенда, для получения лучшего результата, можно обратить внимание на наличие следующих факторов:

• станок для балансировки оборудован зажимным устройством Power Clamp, которое имитирует ступицу автомобиля, вследствие чего обеспечивается дополнительно (помимо конуса) центрирование колеса;
• наличие программы HSP, позволяющей устанавливать грузики в скрытые места (например, за лопасти диска) для того, чтобы не нарушать эстетическую составляющую;
• станок обладает функцией оптимизации плавности хода, что позволяет компенсировать возможные ошибки, возникающие на начальном этапе определения дисбаланса.

Сколько стоит

Стоимость балансировки складывается из, собственно, работы и стоимости грузиков. Сюда, как правило не входит стоимость снятия-установки колеса, а также сопутствующих работ (мойка — обычно только очистят колесо при помощи щетки), замена вентиля (при необходимости), устранение прокола и т. д.

Стандартная стоимость балансировки одного колеса по России колеблется от 80-90 рублей, если покрышка «надета» на стальной штампованный диск диаметром 13 дюймов, и до 650 рублей на легкосплавном диске с диаметром до 22 дюймов включительно.

Стоимость одного грузика колеблется от 10 до 20 рублей, в зависимости от его исполнения. В среднем на колесо используется 3-7 грузиков, в зависимости от дисбаланса. В идеале — 1-2, хотя это большая редкость.

Отсюда средняя стоимость всей процедуры (с учетом снятия и установки колеса):

• снять-поставить колесо — 80-100 рублей;
• балансировка — 150-200 рублей;
• грузики — 70-140 рублей

Итого: 300-440 рублей за одно колесо или 1200-1760 за комплект.

Необходимо отметить, что сервисы, имеющие более высокоточное оборудование, требующее более квалифицированных специалистов, могут выставлять более дорогой ценник, достигающий 3000-5000 рублей только за работу с комплектом колес.

Балансировка колес своими руками — сомнительная экономия

О том, что балансировка колеса все-таки необходима, скорее всего определились.

В свете же всего вышеизложенного (особенно финансовой составляющей) у кого-то может возникнуть вопрос: «Дешевле балансировка колёс своими руками, тем более, что я не езжу на высокой скорости, где влияние динамического дисбаланса наиболее опасно».

Сомнительная экономия. Движение на разбалансированных колесах даже на небольших скоростях в течение длительного времени неизбежно приведет как минимум к повреждению элементов ходовой части (об этом говорилось выше).

А стоимость даже самого простого ступичного подшипника для отечественного авто вместе с заменой уже составляет ту сумму (в среднем от 1200 рублей), которая необходима для проведения балансировочных работ. Да и удовольствия от управления «прыгающим» и «дергающимся» автомобилем водитель не получит.

Как понять маркировку автомобильных шин — расшифровка букв и чисел.

Советуем прочитать как можно выполнить подбор масла по марке автомобиля.

Про шины для внедорожников — https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/kolesa/vybiraem-shiny-dlya-vnedorozhnikov.html и как их выбирать.

Видео — как отбалансировать колесо автомобиля: