КУДА КРИВЫЕ ВЫВЕЗУТ?
КУДА КРИВЫЕ ВЫВЕЗУТ?
КЛУБ Автовладельцев
Рейд
КУДА КРИВЫЕ ВЫВЕЗУТ?
Биение колес - государственная особенность русского автомобиля. Сотрудники "За рулем" направились в шиномонтажные мастерские, чтоб поглядеть, как там управляются с этой неудачой.
Миша КОВРИГИН, Роман Бойцов
Успокоить дергающийся в руках руль можно 2-мя методами: скинуть скорость км до сорока, когда вибрация фактически не чувствуется, либо обратиться за помощью к спецам. Это явление и его предпосылки им отлично знакомы: силовая и массовая неоднородность шины вместе с круговым и боковым биением.
Как прикажете осознавать эту заумь рядовому автомобилисту? Единственное, что ясно - это дисбаланс колеса (диска с покрышкой в сборе), вызываемый в большинстве случаев неравномерным рассредотачиванием материалов в шине.
Принято различать статический (рис. 1) и динамический (рис. 2) дисбаланс. В первом случае можно произвести балансировку колеса, свободно установленного на оси: тяжелое место уравновесить грузиками на диаметрально обратной стороне колеса. Но для современного высокоскоростного автомобиля этого не достаточно - статически уравновешенное колесо может быть не уравновешено динамически. Что это означает, указывает рис. 2: если тяжелое место смещено в сторону от плоскости симметрии шины на расстояние l, то его центробежная сила Рцб стремится "опрокинуть" крутящееся колесо моментом Рцб.l. Означает, уравновешивающий грузик должен размещаться так, чтоб сделать равный по величине момент оборотного направления.
Как принципиальна балансировка? Судите по обычному примеру. Положим, для того чтоб статически уравновесить колесо, на обод необходимо повесить грузики массой 60 г. Просто посчитать: на скорости 100 км/ч неотбалансированное колесо "на 13" будет с частотой 16 Гц лупить по подвеске с силой 11,1 кгс!
Очередной фактор, способный вызвать вибрацию, - круговое и боковое биение колеса вследствие отклонений его формы от чертежного. Об этом многие автомобилисты запамятывают, а может и не знают. Обратимся к рис. 3 и 4. Катясь по дороге, "некруглое" колесо за каждый оборот то приподнимает, то опускает кузов. Создадим расчет для личного варианта. К примеру, ось вращения 15-килограммового колеса по некий причине на один мм не совпадает с его своей осью. Это равносильно тому, что на обод совершенно уравновешенного колеса мы "навесили" грузик в 83 г!.. Если вспомнить предшествующий пример, то центробежная сила такового грузика при скорости 100 км/ч составит 15,4 кгс! Выходит, отрицательный эффект от преломления геометрии колеса может быть даже больше, чем от обычного дисбаланса. Кстати, говоря о геометрии колеса, не следует забывать о подшипниковом узле, на который оно установлено. Колесо может лупить из-за изъянов ступицы, извива полуоси и т. д., а не только лишь собственных!
И в конце концов, 3-ий, менее узнаваемый автовладельцам фактор - силовая неоднородность протектора и боковин шины по ее окружности (рис. 5) - отдельные участки покрышки с разной жесткостью. Если бывало использовать отремонтированную после пореза шину, то эффект от местного ее усилия жесткой заплаткой отлично ощутим.
Автомобилисту, дальнему от всей этой "науки", все же полезно знать: реальное колесо, в отличие от безупречного, обязательно обладает нареченными выше недостатками, но, пока они в границах норм, определяемых ГОСТом, колеса вибрируют слабо и шофер не чувствует дискомфорта.
Упомянутая силовая неоднородность - на совести производителя (с этим обладатель покрышки и мастера балансировки ничего не поделают - будет трясти), а вот с остальными недочетами могут побороться в шиномонтаже. Если захочут!
По правилам процесс происходит в четыре шага: установка покрышки, проверка дисбаланса, оптимизация колеса в сборе и окончательная балансировка. Оптимизация - это подбор такового положения шины на диске, когда очень компенсируются их обоюдные отличия от геометрического эталона. Но этот, не от неплохой жизни показавшийся способ не подходит для легкосплавных колес (дисков) - их форма близка к безупречной. Отсюда и вывод: брать шикарные легкосплавные диски под шины низкого свойства навряд ли стоит. Напротив, чем ужаснее геометрия шины, тем "кривее" должен быть диск. Только при таком сочетании их недочеты можно взаимно исключить. Но ведь не подгадаешь...
Каждый уважающий себя шиномонтаж располагает балансировочным станком. Сейчас даже самые простые из их определяют дисбаланс с высочайшей точностью (до 1 грамма) и имеют особые программки для легкосплавных колес. Более сложные устройства способны выполнить и оптимизацию. Техника XXI века - южноамериканский "Хантер GSP 9700". Он имитирует работу колеса под нагрузкой и определяет круговое и боковое биение с точностью до сотых толикой мм, выявляя к тому же силовую неоднородность шины. Запоминая характеристики диска и шины, таковой станок лучшим образом подгонит их друг к другу. Правда, из-за высочайшей цены такое оборудование у нас пока не прижилось. Один "Хантер" нам удалось найти в столичной фирме "Евросив".
В комплектации стандарт обыденные станки обустроены конусным зажимом. Он держит колесо за центральное отверстие, а оно может и не совпадать с осью вращения, давая погрешность измерения до 10 граммов на сторону. Лучше особый адаптер - на нем колесо укрепляют за отверстия под болты. Но большая часть шиномонтажников растраты на него считают неоправданными...
...Итак, за свои Энциклопедия грузовых автомобилей клиент должен получить "правильное" колесо с минимумом балансировочных грузиков. Как происходит на самом деле?
Мы приобрели несколько 13-дюймовых российских покрышек нижнекамского, ярославского, столичного и белоцерковского шинных заводов и диски к ним. Судья - Научно-исследовательский институт шинной индустрии (НИИШП). Колеса собрали, улучшали, так что, обращаясь в мастерские, могли оценить качество балансировки в каждой из их, независимо от оснащенности. Результаты каждый раз инспектировали два раза: поначалу в лаборатории института, а потом заживо - на высокоскоростном участке автострады Москва-Кашира. Подопытным автомобилем стала "восьмерка", чувствительность "острого" руля которой к фокусам колес общеизвестна.
Условно мастерские можно поделить на три группы. Самые бессчетные - уличные. В вагончиках, контейнерах, сараях и т. д. Диапазон оборудования внезапно широкий - от простого до полностью применимого. Плюсы - близость к автолюбителям и малые цены за услуги.
2-ая группа основалась в магазинах, торгующих шинами, и сервисах средней руки. Тут можно возлагать на более суровый подход к процессу, время от времени за те же Энциклопедия грузовых автомобилей, что и в первой группе.
Шиномонтаж мирового уровня - при фирменных сервисных центрах. Оснащение соответственное, но цены выше в 5-6 раз! И, как говорится, торг неуместен.
Во всех мастерских, где мы побывали, отношение к клиенту почтительное. Оно и понятно - конкурентность! А в остальном - кто во что горазд. Кое-где предложат самому промыть колеса и почистить протектор, а кое-где молчком собьют молотком слой прилипшей грязищи. Приятное исключение - шиномонтаж высшей категории. Войдя, думаешь, что ошибся дверцей. Чистота, как в операционной. Здесь и промоют, и отбалансируют, да и возьмут много - по 4-5 баксов за колесо.
В уличных мастерских грузиков иногда не хватает. Припас пополняют снятыми со старенькых колес. Бывает, навешивают не те, что необходимы, а те, что есть, и по стоимости новых. Старенькые скобки плохо держат, а грязь, набивающаяся в щели, суммируется с массой грузика (см. фото). Бедность иногда толкает мастера и на другие хитрости. Если в его станке нет программки балансировки легкосплавных колес, он, не моргнув глазом, ведет процесс по обыкновенной технологии. Итог возможно окажется дальним от требуемого.
Иногда качество балансировки у "бедных" и "богатых" умопомрачительно совпадает - закон физики един. Главное, в шиномонтажах не принято вспоминать слово "оптимизация": кому охото, раз собрав колесо, проверить, опять разобрать, вновь смонтировать и т.д.? Очевидно, такую услугу нам нигде и не предлагали. Зато большая часть, как будто сговорившись, брало в работу и те покрышки, путь которых - на помойку. На глаз видно - винтом. Ради энтузиазма, прикинувшись "лохами", мы отдавали искривленное колесо в балансировку. И во всех шиномонтажах, не считая 1-го, спецы старательно цепляли к нему грузики! Стычку заказывали? Уплачено.
Слышали, что посреди мастеров встречаются и великодушные - из числа тех, кто, лицезрев искривленное колесо, сходу укажет обладателю на бессмысленность балансировки. Но нам такие не повстречались... И везде колеса устанавливали на конус, адаптера мы так и не узрели. Означает, погрешность балансировки до 10 г (см. выше) уже обещана. Переставляя колесо относительно конуса, не один раз в этом убеждались.
Сейчас о гарантии. Только в одном месте нам выдали соответственный документ сроком деяния три денька. И то радостно - можно проверить на дороге. Если лупит, потребуешь сделать все повторно, но безвозмездно.
По результатам нашего рейда мы составили итоговые таблицы (1-3). Для всех мастерских на колесах ("спасибо" конусу) остаточный дисбаланс чуть уложился в 10 г. Это проверили в лаборатории НИИШПа.
Сейчас предстояло продолжить проверку на дороге. Большая часть отбалансированных колес (и испытанных в НИИШПе)... продолжало трясти руль! Стучат некруглые! Грузики не посодействуют. При замере кругового биения в нормы уложилось только три колеса из восьми! А ведь они все прошли ОТК! С такими показателями даже после "Хантера" машина всю душу вытрясет.
Вот мы и раскрыли тайну той неизвестной силы, в борьбе с которой пасуют заокеанские балансировочные станки: их электрическим мозгам не по плечу наша резина первого сорта!
Ну а что делать автомобилисту-практику, если он ездит с очень большенными, за 90-100 км/ч, скоростями? Об этом - разговор в одном из последующих номеров.
1. Статический дисбаланс колеса.
2. Динамический дисбаланс колеса.
3. Круговое биение колеса.
4. Боковое биение колеса.
Один из более современных балансировочных станков - "Хантер GSP 9700".
Измерение биений обода колеса.
Щель меж слабо прижатым грузиком и закраиной обода.
"Первосортная" шина, штамп ОТК, а изъянов навалом.