Дисбаланс и биение колесных дисков

Почему бьет колесо

Если бьет колесо во время движения транспортного средства, решать проблему нужно немедленно. Попытки игнорировать неисправность снижают безопасность езды и влекут за собой плачевные последствия. Сегодня поговорим о том, почему так происходит, что является причиной поломки, и как она устраняется.

Разновидности биения

Прежде чем разбираться с тем, почему бьет колесо, необходимо понять, каким бывает биение, ведь от этого зависит алгоритм действий в дальнейшем. Под понятием “биения” подразумевают отклонение диска от собственной оси во время движения автомобиля. Смещение бывает радиальным и осевым, характеризуется оно возникновением вибраций либо ударов соответственно. И чем выше скорость езды, тем отчетливее проявляется неисправность, потому и говорят, что бьют колеса на скорости.
Итак, биение бывает осевым и радиальным. Рассмотрим каждое более детально.

• Осевое – это горизонтальный сдвиг диска, который в простонародье называют «восьмеркой». К возникновению такой поломки приводит систематическое неравномерное распределение веса колеса по его плоскости.
• Причиной радиального биения становится статический дисбаланс, когда в процессе эксплуатации автопокрышка утрачивает изначальную форму круга и превращается в овал. Как результат – машина начинает прыгать по направлению сверху вниз.

Почему бьет колесо при езде: причины

Существует 5 наиболее распространенных причин биения автомобильного колеса:

Дисбаланс
Наиболее часто колесо при езде бьет из-за дисбаланса. Проявляется дефект в неравномерном вращении, которое проявляется в рывках, передающихся на подвеску, с нее – на кузов и руль. Явление неприятное – ощутимые вибрации снижают комфорт езды и со временем ведут к выходу из строя целого ряда узлов и механизмов. Практика показывает: если при разгоне под 80 начинает бить колеса, с высокой долей вероятности имеет место дисбаланс. В зависимости от модели транспортного средства и его конструктивных особенностей проявляется дисбаланс по-разному. Одним моделям достаточно отклонения в 15 гр., а в других и 70-100 гр. будут едва ощутимым. Проявляется дефект после посещения шиномонтажки, при неправильной балансировке колес, в результате длительной езды по ямам и ухабам.

Налипание грязи и снега
Если бьет колесо при езде на маленькой скорости (не более 70 км/час), а за окном погода, далекая от идеала, виновником происходящего является налипшая грязь. Зимой к аналогичной проблеме приводит снег и наледь, скопившиеся при движении по заснеженной грунтовке. Они меняют центр массы и ведут к отклонению от правильной окружности в процессе вращения. Нередки случаи, когда во время езды грязь налипает равномерно, и биение не ощущается. Однако после мытья авто она смывается лишь с одной части, и когда машина трогается с места, дефект проявляется особенно остро. Что делать в таком случае? Загнать автомобиль на мойку и тщательно вымыть его, включая колеса.

Искривление диска
Оно возникает вследствие наезда на преграду либо во время ДТП. Причем, чем серьезнее повреждение, тем значительнее биение и вибрации, передаваемые, в том числе и на руль. Устраняется неприятность путем балансировки, но если дефект серьезен, придется ремонтировать диск или менять его на новый. Ремонт осуществляется на стендах, аппаратура которых позволяет вернуть параметры дисков к первоначальным показателям и устранить биение.

Нет центровки колеса на ступице
Не менее распространенный ответ на вопрос о том, почему бьет колесо при движении. Для определения неисправности нужно поднять машину с той стороны, с которой замечено биение, слегка открутить болты, придавить колесо по направлению к ступице, раскачать его, проверяя люфт. Если он отсутствует, причина дефекта иная, но если разница в диаметре посадочного отверстия и выступающей части ступицы превышает 1 мм, придется уменьшать люфт путем применения центровочных колес или более радикальными методами, например, заменой диска.

Деформированные покрышки
Эта проблема возникает из-за заводского брака или в результате неправильной эксплуатации авторезины (продолжительная стоянка машины на приспущенных колесах, неправильная регулировка давления в шинах и пр.). Иногда из-за деформации резины во время движения бьет переднее колесо. Проблема способна самоустраниться при езде (в таких случаях говорят, что шина раскаталась), если этого не произошло, придется выполнить балансировку колес.

Что еще случается?
Кроме перечисленного биение способно стать следствие других причин. Нередко вибрации и дребезжание возникают из-за проблем с ходовой, но при правильном подходе их легко диагностировать и устранить на начальном этапе:

• Биение шарниров и вала привода.
• Исчерпание ресурса крестовины, что ведет к биению карданов.
• Неисправности тормозных дисков.
• Крайняя степень износа полиуретановых уплотнителей подвески и шарнирных соединений.
• Подклинивание тормозной системы.
• Перебои в работе коробки передач.
• Грязь или ржавчина между ступицей и колесом либо между ступицей и элементами тормозной системы. Последнее случается, если неаккуратный мастер после ремонта не вычистил, как следует, посадочное место детали.

Когда колесо бьет на маленькой скорости (10-20 км/час), причина может крыться в появлении на протекторе крышек и радиальных грыж. Такие изъяны нередко появляются на зимней резине, способов из устранения не существует. Единственное решение проблемы – замена колеса.

Как понять, какое колесо бьет?

Логичным вопросом автолюбителей является вопрос о том, как узнать, какое колесо бьет на скорости. Для этого нужно выполнить диагностику, и здесь проблема состоит в том, что заметное биение появляется лишь при значительном нарушении. Проверку нужно проводить регулярно, особенно во время смены резины и при обнаружении малейшей вибрации руля. Начинают с проверки дисбаланса, для которой колесо вывешивают и прокручивают, замеряя уровень биения специальным оборудованием. Если результаты замеров выше 0,5 мм, ищут причину неисправности.

Последствия биения

С тем, как определить, какое колесо бьет, разобрались, поговорим о последствиях дефекта, а они зависят от того, о каком биении идет речь. Если имеет место осевое, оно ведет к возникновению таких неисправностей:

• Повреждение ходовой части.
• Выход из строя рулевого механизма.
• Ускоренный износ протектора, как результат – быстрое исчерпание ресурса авторезины.
• Высокий риск возникновения аварийной ситуации на дороге из-за возможности потери контроля над автомобилем.

Перечисленные последствия имеют место, независимо от того, бьет ли переднее колесо или заднее – они с одинаковой частотой возникают на обеих осях.
Когда биение радиальное, последствия от него аналогичные, но страдает обычно подвеска ТС. Многое зависит от дисбаланса – он влияет на алгоритм действий для решения проблемы.

Заключение

Неопытные автовладельцы часто игнорируют проблему, продолжая ездить на авто, даже когда ощущают биение колеса. Самые опасные случаи, когда колесо бьет во время торможения, а ощутимые вибрации передаются на рулевую колонку. Если водитель подтормаживает на высокой скорости, на бьющих колесах сложно сохранить управляемость, высок риск создания аварийной ситуации.

Также вам может быть интересно:

Почему лопаются шины: Вздутие шин на легковых автомобилях может быть страшным и опасным событием, и водителям важно понимать причины этих инцидентов и способы их предотвращения.

Лето не за горами, и для многих водителей наступает время задуматься о замене шин. Но с таким количеством вариантов на рынке может быть трудно понять, какие шины купить.

Определение износа шин — неотъемлемая часть обслуживания автомобиля и важное средство улучшения безопасности вождения.

Дисбаланс и биение колесных дисков

В связи с особенностями процесса литья, все легкосплавные диски обладают большим или меньшим дисбалансом. Балансировочные станки предназначены именно для выравнивания суммарного дисбаланса диска в сборе с шиной, и даже самый большой дисбаланс, после выравнивания на балансировочном станке, не оказывает на механизмы автомобиля никакого отрицательного воздействия и не снижает комфортности управления автомобилем. Поскольку дисбаланс колеса в сборе может изменяться в процессе эксплуатации (налипание грязи на внутренней полке диска, проворот шины на диске, появление грыж на шине, изменение геометрической формы диска), мы настоятельно рекомендуем проводить балансировку колёс как минимум перед каждым эксплуатационным сезоном.

Поскольку Российский стандарт (ГОСТ Р 50511-93) не оговаривает величину допускаемого дисбаланса, то на практике обычно руководствуются внутренними стандартами заводов – производителей колесных дисков. Данные предприятия являются поставщиками легкосплавных дисков на конвейеры мировых производителей автомобилей и, по нашему мнению, их внутренний стандарт может быть распространен на диски, поставляемые на российский рынок.

Во избежание спорных ситуаций, связанных с высоким (по мнению клиента) дисбалансом дисков, наша компания приняла решение довести до сведения покупателей предельные величины дисбаланса для литых дисков из легких сплавов (Таблица №1).

Цифры в таблице — это предельная масса набивных (пружинных) грузов. Масса самоклеющихся грузов, распространенных в настоящее время, будет превышать предельные величины, указанные в таблице, что не является производственным дефектом, т.к. изменение массы происходит из-за изменения радиуса наклейки грузов (рис. 1).

Рис.1 Изменение массы грузов в зависимости от их расположения на примере одного 14 дюймового диска (поочередно: набивные, самоклеящиеся и режим «один груз»)

2. Биение (радиальное и осевое)

Под биением диска подразумевается колебательное смещение посадочных полок под шину при вращении диска: параллельно радиуса колеса – радиальное, параллельно оси вращения колеса – осевое (торцевое) (Рис. 2). Колебания при вращении внешних закраин диска, монтажного ручья или лицевой поверхности диска биением не считается и не оказывает на эксплуатационные характеристики никакого влияния.

Рис. 2 Направление радиального и осевого биений относительно оси вращения диска.

Согласно пункта 2.7 Российского стандарта (ГОСТ Р 50511-93) биение обода на участках прилегающих к шине, для легковых автомобилей, не должно превышать 0.5 мм (Рис. 3)

Рис. 3 Выдержка из ГОСТ Р 50511-93.

Наиболее частой ошибкой клиентов, в вопросе определения биения диска, является попытка визуально оценить степень биения диска на балансировочном станке. Это неправильно. Человеческий глаз не самый точный инструмент, и визуально биение в 0.3 мм воспринимается человеком, как критическое, хотя по факту таким не является.

Для проверки биения диска используйте любой индикатор, электронный или часового типа, на штативе имеющий точность измерения не ниже 0.05 мм. Проверка проводится посередине посадочной полки под шину. Индикатор устанавливается параллельно радиусу диска при проверке радиального биения (Рис.4), и параллельно оси вращения диска при проверке осевого (торцевого) биения. (Рис.5)

Рис. 4 Правильная и не правильная установка индикатора при проверке радиального биения диска

Рис. 5 Проверка осевого (торцевого) биения диска

Биение проверяется исключительно по внутренним поверхностям обода диска.

К сожалению, наиболее частой причиной биения диска на балансировочном станке или на автомобиле является не неправильная геометрия диска, а какие-либо внешние факторы, как то наплыв краски на привалочной плоскости, налипшая грязь и т.п. Помните, что перед установкой диска на балансировочный станок и на автомобиль необходимо тщательно проверять привалочную плоскость и центральное отверстие. Так же проверяйте фланец балансировочного станка, и привалочную плоскость со ступицей на автомобиле. Любая соринка, ржавчина, кусочек липкой ленты или небольшая капля краски на этих поверхностях может привести к перекосу диска и как результат к ложному биению и изменению общей геометрии комплекта «шина, диск, ступица».

Рекомендуемая последовательность операций при подготовке дисков к установке на автомобиль

№	Описание операций	Иллюстрации
1.	Перед установкой тщательно осмотрите диск на предмет повреждений (замятины на закраинах обода, сколы и т.д.) которые могли образоваться при транспортировке или неаккуратном хранении. Осмотрите ступичную часть автомобиля, при необходимости удалите грязь, посторонние налипшие предметы и ржавчину, поскольку они могут помешать правильной установке колеса на автомобиль.
2.	Проверьте применяемость диска на автомобиле: убедитесь, что MAX LOAD (максимально допустимая статическая нагрузка) диска соответствует данному автомобилю, убедитесь, что возможные центровочные кольца правильного размера и в хорошем состоянии, диск должен сидеть на ступице автомобиля плотно или с небольшим зазором, зазор между диском и механизмами подвески и тормозной системы автомобиля должен быть не менее 2 мм (ГОСТ Р 50511-93) Игнорирование применяемости и правил установки диска полностью аннулирует гарантийные обязательства завода изготовителя
2.а	Проверьте крепеж на соответствие автомобилю и диску: — гайки / болты должны соответствовать по: размеру резьбы – автомобилю; типу крепежной поверхности (конус, сфера, плоскость) – дискам; своей длине. — резьба должна быть чистой, без грязи, нитки резьбы без замятин и заусенцев; — гайки / болты должны закручиваться как минимум на 6 — 8 оборотов до полной затяжки; — момент затяжки гаек / болтов приведен в руководстве по эксплуатации автомобиля и примерно составляет: резьба М12х1.25 – 90 Нм, М12х1.5 – 110 Нм, М14х1,5 – 110 ~170 Нм Гарантийные обязательства не распространяются на повреждения диска или слом крепежа, произошедшие по причине игнорирования применяемости крепежа или превышения момента затяжки крепежа.
3.	Установите на шток балансировочного станка конус соответствующий центральному отверстию диска Никогда не устанавливайте центровочный конус с лицевой стороны диска. Отверстие под вставку выполняется с меньшей точностью, чем посадочное отверстие и может быть выполнено не на одной оси с осью посадочного отверстия диска, что приведет к ложному биению диска на станке и неправильной балансировке диска. Так же при установке центрирующего конуса с лицевой стороны диска существует вероятность повреждения краски вокруг отверстия под вставку.
4.	Установите на балансировочный станок диск без шины: проверьте дисбаланс диска по набивным (пружинным) грузам, проверьте визуально радиальное и осевое биение посадочных полок диска, в случае сомнения проверьте диск с помощью индикатора. Для достижения наибольшей точности и качества балансировки используйте способ закрепления диска аналогичный креплению диска на автомобиле (Рис.4 и Рис.5) Перед установкой обязательно проверяйте привалочную плоскость и центральное отверстие диска на отсутствие на ней грязи, посторонних прилипших предметов или потёков краски. Так же проверяйте фланец балансировочного станка, и привалочную плоскость со ступицей на автомобиле. Любая соринка на этих поверхностях может привести к перекосу диска и как результат к изменению общей геометрии комплекта «шина, диск, ступица».
4.а	Для проверки радиального и осевого биения применяйте любой индикатор на штативе имеющий точность измерения не меньше 0.05 мм. Проверка проводится посередине посадочной полки под шину. Индикатор устанавливается параллельно радиусу диска при проверке радиального биения, и параллельно оси вращения диска при проверке осевого (торцевого) биения. Согласно ГОСТ Р 50511-93 максимально допустимое биение посадочной полки диска не должно превышать 0.5 мм Биение проверяется исключительно по внутренним поверхностям обода диска. Возможность некоторых современных балансировочных станков измерять биение диска по внешней поверхности обода предназначена для выравнивания биения шины и не может служить для проверки биения посадочных полок дисков.
5.	Наденьте на диск шину. Надевайте на диск шину, точно следуя инструкции завода изготовителя. При установке шины на диск с выступающими лучами убедитесь, что прижимная лапа шиномонтажного станка не зацепит лучи при вращении диска. При использовании сборных вентилей убедитесь, что надеваемая шина не «закусит» выступающую часть вентиля при вращении.
6.	Установите на балансировочный станок диск с шиной в сборе и сбалансируйте окончательно. Старайтесь не применять набивные (пружинные) груза на легкосплавных дисках, поскольку они царапают краску, что может послужить причиной начала коррозии и отслоения краски. В случае применения набивных грузов, тщательно проверяйте их на отсутствие заусенцев и на правильный угол загиба пружины, поскольку некачественные груза могут послужить причиной ложной негерметичности.
6.а	«Диск не балансируется, что делать?» Снимите с диска шину и установите диск на балансировочный станок, предварительно удалив ранее установленные груза (срезать вентиль необязательно)
6.б	Включите на станке режим «один груз», прокрутите диск, поставьте на диске отметку в самом «тяжелом» месте диска (противоположно месту установки груза)
6.в	Наденьте на диск шину. Найдите на шине маркер «точки установки вентиля» и совместите его с отметкой «тяжелого» места диска
6.г	Установите диск на балансировочный станок и отбалансируйте диск (после предыдущей операции станок должен показать самый лучший вариант балансировки)

Какие неисправности появляются из-за дисбаланса колес?

На первый взгляд безобидное биение колес может свидетельствовать о ряде серьезных недостатков автомобиля. Более того, в некоторых случаях неотбалансированные колеса сами провоцируют многочисленные поломки подвески. Они ответственны и за неправильную работу электронных систем, а также снижают ресурс деталей трансмиссии.

Что такое дисбаланс?

Понятия «дисбаланс» и «разбалансировка» обычно касаются тех технических элементов автомобиля, которые совершают вращательные движения. Это могут быть не только колеса, но и валы трансмиссии, тормозные диски и барабаны, а также шарниры равных угловых скоростей. Каждая из этих деталей имеет ось симметрии, и в случае нарушения расположения центра тяжести или из-за появления люфта в подшипниках начинаются вибрации.

При неуравновешенности вращающихся масс возникает дисбаланс, который провоцирует инерционные колебания внутри технического узла. Эти вибрации приводят к росту разнонаправленных нагрузок и постепенному разрушению деталей и креплений.

Вибрации колес

Одна из частых причин возникновения дисбаланса — механическое повреждение колесных дисков. Если они имеют крупные вмятины, то центр масс диска искажается и во время вращения возникает центробежная сила, воздействующая на ось. Эта вибрация поглощается деталями подвески, пружинами, амортизатором и резинометаллическими шарнирами. То же самое происходит при налипании внутри диска грязи или снега.

Нередко на баланс колес оказывают влияние и шины. Распределение материала в них неоднородно, отчего центр масс не совпадает с центральной осью колеса. Поэтому мастера шиномонтажа уравновешивают массы с помощью небольших грузиков.

Дисбаланс может возникать из-за крупного камня, застрявшего в протекторе, из-за неравномерности его износа, разной толщины боковин, наличия повреждений резины, «грыж» и прочих нарушений геометрии покрышки. Чем старше шина, тем больше накапливается подобных повреждений.

Как узнать, какие колеса разбалансированы?

При слабом дисбалансе вибрации можно почувствовать уже на скорости 80-100 км/ч. А при сильном — даже на скорости 40 км/ч и меньше. Характер вибраций меняется с набором скорости, возникают биения и толчки рулевого колеса, педалей, кресла и дребезжание салонных панелей. В худшем случае будет нарушена курсовая устойчивость транспортного средства. Водитель слышит посторонние звуки и пульсацию шума, резко снижается комфорт передвижения.

Если разбалансированы передние колеса, то обычно отмечаются вибрации руля и педалей, наблюдается незначительная потеря курсовой устойчивости.

Если разбалансированы задние колеса, то машину будет уводить в сторону при разворотах.

Повреждения из-за тряски

При длительном игнорировании дисбаланса возможна поломка одного или нескольких технических узлов. Во-первых, быстрее изнашиваются резинометаллические элементы шасси. Неподрессоренные массы переживают вибрации хуже всего. Ослабевают крепления, разбиваются подшипники. Повышается риск поломки элементов тормозной системы. К примеру, могут выскочить из креплений пружины в барабанных тормозах.

Часто выходят из строя ступичные подшипники, а также крепления ШРУСов. Далее эти повреждения сказываются на большинстве элементов шасси и трансмиссии.

Из-за вибраций хуже работают электронные помощники движения, такие как ABS и ESP. Электроника дает сбои и может показать ошибки на приборной панели.

Неколесный дисбаланс

Если водитель чувствует вибрации только при торможении, то дисбаланс колес не является его главной причиной. Вероятнее всего, виноваты тормозные диски, барабаны или колодки. Возможно, диск деформировался из-за перегрева. В этом случае придется менять деталь целиком.

Вибрировать может колодка, которая сорвалась с крепления. Ее необходимо срочно чинить из-за риска повреждения поршня суппорта. Также вибрации вызывает заклинивший суппорт. Если его не починить, колодка будет чиркать по рабочей поверхности диска или барабана и вызывать износ и даже изменение траектории движения автомобиля.

Вибрации при движении также возникают из-за поломки некоторых технических узлов, в том числе шарниров равных угловых скоростей (ШРУСов), подушек силового агрегата или коробки передач, крепежей и демпферов выхлопной системы.

Источник https://shina-bu.com/news/bienie-kolesa.html

Источник https://r16spb.ru/articles/techinfo/disbalans-i-bienie-kolesnyih-diskov/

Источник https://aif.ru/auto/support/kakie_neispravnosti_poyavlyayutsya_iz-za_disbalansa_koles