нGOHMHGЕ ТРЯСИТЕ, КОЛЕСА!оимишламиУвидев такое, даже далекий от автомобильной науки человек сообразит, что шина работала ненор ­ мально. Более сведущий скажет: " К о ­ лесо было не отбалансировано..." И, скорее всего, будет прав. Реальное колесо обязательно в чем-то хуже "идеального", которое мы видим только на чертежах, - с о ­ вершенно круглого, без радиальных и осевых биений, полностью уравновешенного. В то же время "геометрия" (то есть все размеры) колесного диска часто бывает весьма близка к заданной чертежами. Но вот вы установили на него шину - и оказывается, что колесо разбалансировано, имеет не ­ кое "тяжелое место": если колесу по ­ зволить свободно вращаться вокруг горизонтальной оси вращения, оно остановится зоной тяжелого места (ТМ) вниз.Однажды вы с огорчением обнаружили, что шины вашего автомобиля изнашиваются неравномерно, пятнами. Причина чаще всего заключается в неуравновешенности (несбалансированности) колеса. Отчего она возникает и как устраняется, рассказывают Э. КОНОП и А. ЧУЙКИН.В простейшем случае (рис. 1,а) массы шины в ТМ распределены симметрично относительно срединной плоскости. Уравновесить такое колесо несложно - достаточно за ­ крепить в диаметрально противоположных местах диска пару одинаковых уравновешивающих грузиков, сумма центробежных сил которых Руг равна силе Ртм, но противоположна по направлению. Колесо окажется статически и динамически уравновешенным, то есть будет устойчиво "стоять" в лю ­ бом положении относительно оси ивто же время не станет источником тряски при вращении. К сожалению, в жизни такое бы ­ вает редко. Чаще встречаются ситуации, показанные на рис. 1,6. Материал шины распределен несимметрично по ее ширине и неравномерно по окружности, ТМ смещено в сторону. Если колесо уравновесить статически, как в предыдущем случае, на ходу оно все-таки окажется источником тряски, так как пара сил Руг и Ртм на плече "h" создает ничем не уравновешенный момент. Такое ко ­ лесо на ходу колеблется, как бы вы ­ писывая "восьмерку", а расстояние между плоскостями, в которых вращаются векторы сил Руг и Ртм, определяет степень динамической не ­ уравновешенности. Отсюда понятно, что для ее устранения нужно величину "h" привести к нулю: уравновешивающие грузики (или один груз) соответствующим об ­ разом подбирают (рис. 1,в) и размещают по окружности диска. Вероятно, вы поняли, что если колесо динамически уравновешено (что большинством солидных СТО и обеспечивается), то в дополнительной статической балансировке оно не нуждается. Но не наоборот. Об этом должны помнить опытные автолюбители, балансирующие колеса само ­ стоятельно (и чаще всего - только статически), а также все, кому приходится иметь дело со случайными "шиномонтажками". Обычный результат эксплуатации шины с дисбалансом - износ пятнами, равнорасположенными по окружности. Немного упрощая, это можно объяснить так. Как любое упругое тело, шина на диске может колебаться; этим колебаниям соответствует некая собственная частота. Сравните с качелями - как бы вы ни старались, сильно раскачать их, действуя не в такт, не удастся! Попадете в такт (в собственную их частоту) - возникнет явление резонанса, когда, прилагая дажеРис. 1. Схемы балансировки колеса: а - статический дисбаланс колеса уравновешивают двумя одинаковыми грузиками; б - динамический дисбаланс нейтрализовать двумя равными по массе грузами не удается возникает дополнительный момент от пары сил Руг и Ртм; в- схема динамической балансировки колеса: грузики на разных сторонах обода не равны по массе. ТМ - тяжелое место колеса, УГ - уравновешивающий грузик, РуГ и Ртм - центробежные силы, ОВ - ось вращения, СП срединная плоскость колеса; h - плечо пары сил.16 GOHMHGASMH 1/96 небольшую (но переменную) силу, можно получить сильные колебания. При какой-то скорости движения переменная сила от взаимодействия "тяжелого места" с дорогой начинает действовать в такт собственным ко ­ лебаниям шины, в последней возникает резонанс, и по дороге как бы ка ­ тится не круглая, а "граненая" шина (рис. 2). Волны колебаний на ее поверхности "привязаны" к положению ТМ, поэтому всякий раз, когда шина катится с этой скоростью, происходит износ в "пучностях" колебаний. Заметим, что частота переменной силы (от ТМ) не обязательно должнаРис. 2. Колебания, возникающие в шине при качении несбалансированного колеса. Стрелками показаны места повышенного износа. совпасть с собственной частотой - это обычно бывает на очень высоких скоростях. Чаще возбуждающая частота в несколько раз ниже собственной, но они кратны. (Качели тоже можно раскачивать "через раз" и т. п.) В этом случае резонанс слабее, но все же его достаточно, чтобы за тысячу-другую километров испортить шину, чему в немалой степени способствуют неисправности амортизаторов, недостаточное "гашение" колебаний. Все изложенные теоретические выкладки так или иначе применяются на практике. Поэтому спустимся с небес науки поближе к автолюбителю, перед которым стоят простые вопросы: когда, какие колеса и как балансировать? Когда. Первый тревожный зво ­ ночек - посторонний шум. Разбалансированное колесо издает прерывистый гул ("бубнит"), тональность несколько меняется в зависимости от скорости. Его можно услышать и на небольшой скорости (например, 40 км/ч), а вот следующий признак дисбаланса - вибрация на руле обычнопроявляется не раньше 60 км/ч. Это не только неприятно, но и опасно - страдают покрышки, детали подвески, рулевого управления. Не тяните, отбалансируйте колеса! Понятно, что задние колеса ощутимо вибрировать руль не заставят, да и звучат слабее передних, но балансировать лучше все пять колес сразу, причем регулярно, раз в сезон. Это не слишком часто, как может показаться. Ведь за несколько тысяч километров возможны и экстренные торможения, и такие же разгоны, когда протектор буквально горит. Черные полосы на асфальте - несколько граммов резины, нередко сточенной с одного места покрышки. И это только одна из причин разбалансировки колеса. А монтаждемонтаж шин, а многочисленные удары о выбоины... После сильного удара, когда приходится рихтовать диск, сразу отбалансируйте колесо! Да и посещение шиноремонтной мастерской лучше завершить балансировкой: во-первых, не всегда шина и диск остаются в прежнем положении (для этого перед разбортовкой их следует помечать), во-вторых, заплата и клей тоже сколько-нибудь весят и могут внести дисбаланс. И еще - следите за грузиками: бывает, они в движении слетают с полки обода, и чем скорее вы вернете эту потерю, тем меньше пострадает шина. На какие колеса не стоит тратить силы, время и деньги? Балансировка не поможет "квадратному" колесу, шине с поврежденным каркасом, с грыжами. Диск "восьмеркой" будет вызывать вибрации на руле, какими бы грузиками вы его ни увешали. В общем, любое заметное изменение формы колеса сводит результат балансировки на нет. Это же относится ик неудачно восстановленным, грубо наваренным покрышкам. За рубежом некоторые «шинные» фирмы гарантируют, что их новые покрышки не нуждаются в балансировке - настолько высоко качество изготовления. А если вспомнить, что новый диск колеса (особенно легкосплавный) обычно имеет очень небольшой дисбаланс, на который можно не обращать внимания, - остается только позавидовать владельцу таких колес, а самому задаться вопросом: как балансировать? Во-первых, статически или динамически? Первый способ намного проще и поэтому доступен любому автолюбителю. А многолетний опыт «бывалых» свидетельствует, что его вполне достаточно благоразумному обладателю исправных колес. Во всяком случае, до скорости примерно 120 км/ч отличить статически сбалансированное колесо от прошедшего динамическую процедуру непросто. Решились на «статику»? Сделайте ее сами, это несложно. Вот три основных способа.Первый описан в большинстве старых инструкций по эксплуатации автомобилей. Колесо закрепляют на горизонтальной оси (обычно рекомендовалось использовать ступицу переднего колеса с ослабленной на пол-оборота гайкой). Затем определяют легкое место колеса, повращав его в разные стороны и отмечая верхние точки, середина между ними и будет искомой. Теперь надо закрепить здесь такой грузик, чтобы после вращения колесо останавливалось бы произвольно и сохраняло равновесие, где бы ни оказался грузик - вверху, внизу, сбоку. Недостаток способа - низкая точность при использовании ступицы автомобиля. Второй способ балансировки - на опоре или методом «волчка» был описан журналом много лет назад (ЗР, 1978, № 12, стр. 19). Суть его, вкратце, такова. Колесо устанавливают на "иглу» (рис. 3,а). Несбалансированное, оно наклонится. Вам надо привести эти простейшие весы в равновесие - для этого кладите грузики на поднятую сторону колеса, пока оно не займет горизонтальное положение. От расстояния "а" зависит чувствительность «весов» - чем оно меньше, тем точнее (но и кропотливее!) балансировка. Если вы с помощью такого приспособления намереваетесь балансировать колеса разных автомобилей, предусмотрите возможность регулировки расстояния "а" (то есть сделайте саму иглу подвижной относительно корпуса приспособления).Рис. 3. Способы статической балансировки колеса: а-на опоре; б -на подвеске.В принципе такой метод позволяет балансировать колесо и динамически, раскрутив его (отсюда название «волчок»). Но это не слишком удобно - при раскрутке колесо может слететь с опоры. йоимийлами 1/96 17