KIA


Что такое Углы установки колёс
Что такое Развал
Продольный наклон оси поворота
Поперечный наклон оси поворота
Сходимость колёс
Радиус поворота
Регулировка углов установки колёс
Измерение углов установки колёс
Измерение бокового проскальзывания
Устройство шины
Типы шин
Дисковые колеса
Характеристики шин
Однородность шины
Устранение неисправностей из-за колёс
Устранение биения колёс
Балансировка колёс

Кондиционирование
Система безопасности
Двигатель
Трансмиссия
Подвеска
Тормозная система
Рулевое управление
Электрооборудование
Кузов
Электросхемы

Однородность шины

Однородность шины - это её однородность по массе, размерам и жесткости. Однако, поскольку однородность по массе обычно называют ’’балансировкой колес”, а однородность по размерам (или, скорее, отсутствие однородности) называют "биением”, однородность сама по себе означает "однородность жесткости”.

1. БАЛАНСИРОВКА КОЛЕС

Благодаря усовершенствованиям характеристик двигателя, управления, тормозных характеристик, а также аэродинамики кузова, год от года становится возможной эксплуатация автомобиля при все более высоких скоростях.

При высоких скоростях разбалансированное колесо в сборе (дисковое колесо плюс шина) может вызывать вибрации, которые передаются на кузов через элементы подвески, создавая дискомфорт для водителя и пассажиров.

Следовательно, необходимо правильно балансировать колеса в сборе, чтобы исключить такие вибрации, и эта операция называется балансировкой колес.

Балансировка колес означает балансировку массы всего колеса в сборе, т.е., дискового колеса вместе с шиной.

Балансировка колес подразделяется на "статическую балансировку” (когда колесо находится в покое) и "динамическую балансировку” (когда колесо вращается).

СТАТИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКА

Чтобы понять статическую балансировку, представим свободно вращающееся однородное колесо в сборе, установленное на валу. Если масса шины равномерно распределена относительно оси колеса, любая отдельная точка колеса может находиться в состоянии покоя в любом положении. В таком случае говорят, что колесо в сборе статически отбалансировано.

Если, однако, оно всегда останавливается определенным участком (А) вниз, понятно, что этот участок тяжелее, чем противоположная часть колеса (В). Если масса неравномерно распределена относительно оси, говорят, что колесо статически несбаланси-ровано.

При вращении статически несбалансированного колеса в сборе центробежная сила, действующая на А, будет больше силы, действующей в любой другой точке, поэтому А будет стремиться сдвинуться наружу от оси колеса, изгибая вал и создавая радиальную вибрацию при вращении колеса. На автомобиле эта радиальная вибрация через подвеску преобразуется в вертикальную вибрацию, которая передается через кузов к рулевому колесу.

Прикрепление грузика (W2), равного по массе избыточной массе в точке А', к точке В, противоположной на 180° от точки А и расположенной на одинаковом расстоянии от оси, устранит проблему вибрации, потому что W2 будет уравновешивать W1. Центробежная сила, действующая на В, будет уравновешивать силу, действующую на А, предотвращая вибрацию колеса и вала при вращении колеса в сборе. Другими словами, статическая балансировка переходит в центробежную балансировку при вращении колеса.

Поскольку невозможно присоединить грузик к самому протектору шины, два уравновешивающих грузика одинакового размера прикрепляются к наружной и внутренней сторонам обода дискового колеса напротив участка А.

ДИНАМИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКА

Тогда как статическая балансировка относится к балансировке массы в радиальном направлении при статических условиях, динамическая балансировка означает балансировку массы в осевом направлении при вращении колеса. По определению, динамический дисбаланс не заметен, пока колесо в сборе находится в состоянии покоя.

Допустим, что два идентичных дополнительных грузика А и В прикреплены к колесу в сборе, как показано на рисунке ниже. Это создаст статическую балансировку колеса.

Однако, линия, соединяющая центры тяжести грузиков G1 и G2, не совпадает с плоскостью вращения вертикальной оси колеса. Следовательно, при вращении колеса точки G1 и G2 стремятся приблизиться к оси колеса из-за моментов сил Fa и Fв, которые действуют относительно центра тяжести колеса в сборе (Go). Эти моменты создаются центробежными силами (F1 и F2), действующими на G1 и G2.

Всякий раз при повороте колеса в сборе на 180° общий момент сил, создаваемый этим изменением направления, вызывает боковую вибрацию относительно плоскости вращения колеса. Эта боковая вибрация, в свою очередь, вызывает состояние, известное как "шимми” рулевого колеса, которое представляет собой колебание рулевого колеса по окружности.

    

Неправильная динамическая балансировка корректируется прикреплением двух грузиков к колесу в сборе - одного грузика с такой же массой, как А, в месте С, и другого такой же массы как В, в месте D. Прикрепление этих грузиков будет уравновешивать моменты относительно центра G0, исключая вибрацию. На реальном автомобиле уравновешивающие грузики правильного размера крепятся к ободу колеса в точках С' и D'.

ВНИМАНИЕ!

Динамический дисбаланс редко существует сам по себе - в большинстве случаев имеется также и статический дисбаланс.



Следовательно, нужно устранять одновременно две проблемы. Для балансировки колеса в сборе используется установка, называемая стендом для балансировки колес. Хотя некоторые стенды определяют и корректируют динамический и статический дисбаланс поочередно, большинство современных стендов выполняют эти операции одновременно.

Имеются стенды для балансировки колес ’’вне автомобиля”, для которых необходимо, чтобы колеса были сняты с автомобиля, а также для балансировки колес ”на автомобиле”, когда снимать колеса не нужно. Хотя стенды, упомянутые первыми, являются более точными, стенды второго типа позволяют балансировать не только колесо в сборе, но и все другие вращающиеся части (например, тормозные диски, барабаны, оси и т.д.).

2. БИЕНИЕ

Биение определяется как заметное изменение размеров шины при вращении. Периферия шины не является идеальным кругом. Это несовершенство шины является неизбежным, поскольку шина изготавливается путем крепления резины и корда слой за слоем. Более того, даже совершенно круглая шина, установленная на автомобиле, будет выглядеть неровной, если бы ось вращения шины и ось цапфы не совпадали. Другими словами, радиус вращения шины менялся бы относительно оси цапфы. Чрезмерное изменение радиуса вращения (т.е., чрезмерное биение) вызывает вибрацию кузова и, следовательно, должно ограничиваться определенной величиной.

Биение измеряют индикатором часового типа, установив его к поверхности шины и, вращая шину, наблюдая за отклонениями стрелки индикатора. Различают два вида биения: биение в радиальном направлении шины (радиальное биение) и биение в осевом направлении (боковое биение).

ВНИМАНИЕ!

При измерении биения шины, установленной на автомобиле, одновременно измеряют и биение дискового колеса и биение оси. Поэтому нужно установить, создается ли биение самой шиной или дисковым колесом или осью.

РАДИАЛЬНОЕ БИЕНИЕ

Трудно сделать периферию шины совершенно круглой. Более того, если шина, дисковое колесо и ступица колеса имеют несоосность, шина будет колебаться в радиальном направлении. При вращении шины с радиальным биением ее радиус вращения будет попеременно увеличиваться и уменьшаться, поднимая или опуская автомобиль при каждом обороте. При возрастании скорости автомобиля это вертикальное перемещение будет слишком большим, вызывая вибрации кузова автомобиля и рулевого колеса.

БОКОВОЕ БИЕНИЕ

Колебания в осевом направлении будут приводить к ненормальному износу шин и неустойчивой езде. Хотя обычными причинами бокового биения являются вздутие боковин и повреждение или деформация обода колеса, возможны и другие причины, такие как нарушение нормальной работы ступицы колеса.

ДЛЯ СПРАВОК

Радиальное биение обычно проявляет себя как статический дисбаланс, а боковое биение как динамический дисбаланс.

3. ОДНОРОДНОСТЬ

Под нагрузкой шина прогибается, действуя почти как пружина. Протектор, резина, каркас, пояс и другие материалы, из которых состоит шина, неоднородно распределены по окружности шины и поэтому жесткость шины неоднородная.

Как результат, шина подвержена трудно уловимым колебаниям, когда она прогибается при вращении. Эти колебания вызывают периодическое изменение

усилия, которое шина воспринимает от поверхности дороги. Это усилие может быть представлено в виде трех составляющих:

1. Изменение радиальной силы (RFV) - колебания вертикальной силы, действующей вверх в направлении оси шины (параллельно радиусу шины).

2. Изменение боковой силы (LFV) - колебания горизонтальной силы, действующей параллельно оси вращения шины.

3. Изменение тягового усилия (TFV) - колебания горизонтальной силы, действующей параллельно направлению движения шины.

Наиболее важной из них является RFV. На реальном автомобиле шина с большим RFV создает вертикальную вибрацию оси, которая может привести к чрезмерной вибрации при движении с высокими скоростями.

Уменьшить RFV можно двумя способами: (1) удалением небольшого количества резины по окружности шины и (2) смещением шины так, чтобы точка с максимальным RFV совпадала с точкой на ободе колеса, имеющей минимальное радиальное биение. Это известно как "фазное согласование”.

Для проверки однородности шины применяется специальный стенд. Шина монтируется на специальном колесе и эта сборочная единица затем устанавливается на барабан стенда для проверки однородности. Нагрузка прикладывается к шине с помощью барабана во время медленного вращения шины, причем сохраняется постоянным расстояние между осью барабана и осью колеса. Стенд показывает изменения нагрузки (в кгс), вызванные изменениями однородности шины: чем меньше изменения нагрузки, тем выше однородность шины.

ДЛЯ СПРАВОК

Все радиальные шины и дисковые колеса на автомобилях ’’Тойота” маркируются цветными точками. Белая точка на дисковом колесе указывает место с минимальным радиальным биением; красная точка на шине - это место с максимальным изменением радиальной силы (RFV). Шину устанавливают на дисковое колесо так, чтобы эти две точки совпадали. (Желтая метка на шине указывает место минимальной массы.) При замене оригинальной шины "Тойота” убедитесь в том, что белая и красная метки находятся на одной линии от оси колеса. Если этого не сделать, при высоких скоростях движения будет возникать вибрация даже при правильной балансировке колеса в сборе.















 
© 2018 г.
manual-yamaha@narod.ru

Яндекс.Метрика