Прецизионная балансировка и центровка колеса на ступице
Пять раз балансировали колеса в разных шиномонтажах, но все равно долбит в руль? Значит все шиномонтажники — мрази и ублюдки с кривыми станками. Знакомо? Конечно!
Теперь следите за руками:
Этот измерительный инструмент называется штихмасс Суем его в центральное отверстие, затягиваем Меряем штангенциркулем, запоминаем цифру 71.87 мм Меряем ступицу, 71.38 мм
Теперь берем в руки калькулятор для предварительных расчетов.
В автомобилестроении инженерные термины "вал" и "отверстие", бывает, заменяются на "палка" и "дырка", колесные диски — тот самый случай. Номинал джиперского ЦО 71.5 мм, соответственно, ступица минус 0.12 мм от номинала, диск плюс 0.37 мм. Разница диаметров 0.49 мм, соответственно децентровка колеса относительно ступицы половина этого значения
0.25 мм. Много это или мало?
Вес типичного джиперского колеса
50 кг = 50000 граммов. Радиус крепления набивных грузов 17" диска
Считаем:
50000 гр * 0.25 мм = Х гр * 225 мм
Х
Таким образом, децентровка идеального 50 кг колеса на четверть миллиметра эквивалентна тому, что на него повесили 55 граммовый груз. Это раз.
Вдобавок к этому еще грамм 10-20-30 случайным образом может добавиться из-за намеренного зануления отсчетов балансировочного станка в районе небольших дисбалансов. Это два.
Откуда это берется: у любого балансировочного станка есть настройка порога чувствительности. Смысл ее в том, что любые показания, например менее 15 грамм, всегда отображаются на табло нулями. Значение порога настраивается в инженерном меню (в моем станке от 0 до 40 грамм) и вам его точно никто не покажет, более того, рабочий об этих тонкостях, скорее всего, даже не догадывается. Выглядит это так: если станок показывает, например, 40 грамм дисбаланса и мы добавляем в "тяжелую точку" еще пять грамм, то он покажет 45 грамм, если показывает 15 и мы добавим 5, то покажет 20, все честно, но если дисбаланс будет 15 грамм и мы уберем 5 грамм, то он покажет сразу 0 вместо 10.
Настройка порога — это уже на совести владельца балансировочного станка, которого тоже можно понять, тк каждый дотошный диванный "эксперт" желает видеть 0:0 своими глазами, а особо продвинутые требуют провернуть колесо на валу и показать нули еще раз, чего ни один честный станок с нулевым порогом никогда не покажет, нулей не будет, далее объясню почему. Учитывая то, что шиномонтаж — это сезонная рубка денег на весь оставшийся год, то трахаться, высунув язык от удовольствия, по полчаса с каждым колесом, выводя его в реальные нули, никто не заинтересован. Капитализм. Мир чистогана. Ничего личного — шиномонтажникам, как и всем, просто нужны ваши деньги.
А теперь почему не будет нулей при провороте колеса относительно вала и повторном измерении на честном станке. Колесо центрируется на валу при помощи конуса. Конус сменный и точно так же, как и колесо со ступицей, имеет зазор с валом. Зазор выбирается под весом колеса. Делаются конуса намного точнее, чем колесные диски, типичная разница диаметров 6-8 соток. По той же формуле 8 соток — это
9 граммов дисбаланса. Точнее посадку конуса сделать нельзя, тк он будет туго надеваться на вал, застревать на грязи. Таким образом даже идеально сбалансированное колесо, за счет зазора в паре конус-вал, будет иметь несовпадение геометрического центра с осью вращения станка на эти самые 4 сотки и гарантировано иметь реальный дисбаланс в 9 грамм. При повороте колеса относительно вала на 180 градусов мы получим выборку зазора в противоположном направлении и станок покажет удвоенное значение этого дисбаланса, те 18 грамм в нашем примере. Вот для того, чтобы не гоняться за этими призрачными нулями и вводится порог чувствительности, фактически просто маскирующий несовершенство механики станка. Для массового пузотерочного сегмента, с легкими колесами, цифры пропорционально меньше, поэтому в 99% случаев маскировка прокатывает без особых последствий и народных волнений. Порог в 5-10 грамм позволяет балансировать в 0 (на табло) за одно измерение и без проблем гнать план по валу. На моем станке, для примера, минимальное сохраняемое значение 4 грамма.
Выход есть. Во первых есть элементарное правило, которое позволяет частично компенсировать зазор в паре ступица-диск — за счет зазора конус-вал. Правило простое: в какой ориентации, относительно земли, колесо ставится на станок, в такой же оно должно ставиться и на машину. Проще говоря, колесо всегда должно ставиться на станок и на машину, например, ниппелем вверх.
Таким образом можно скомпенсировать 0.04 мм из 0.25 в нашем примере. А как скомпенсировать остальные 0.21 мм? Все просто.
Вырезаем из набора щупов пару полосок по 0.2 мм Поворачиваем колесо на ступице ниппелем ВНИЗ, чтобы открылся зазор между ступицей и ЦО диска, вставляем в него под углом 120 градусов наши полоски, поворачиваем колесо ниппелем ВВЕРХ, зазор выбирается под весом колеса, после чего притягиваем колесо. Все
Можно всунуть и третью полоску, если влезет, но, как правило, это уже лишнее. Таким образом достигается максимально точная центровка с компенсацией несовершенства механики балансировочного станка. При хорошем состоянии подвески и привалочных плоскостей, обычно, результат этой операции — "Агонь!" 🙂
Тестирование центровочных решений
Центровка ступицы колеса и колеса при использовании железных дисков происходит по шпильками, и имеет зазор вызванный технологией их производства. Они производятся методом холодной штамповки, зазор поэтому есть всегда, и он равен от 0,3 до 0,5 мм. При этом диаметр шпильки 22 мм , а отверстие под шпильку 26 мм.
Именно поэтому при установке диск ложится на шпильку, а во время эксплуатации транспортного средства вес колес ложится на верхнюю сторону шпильки, создавая зазор снизу. Этот небольшой зазор создает нецентрированное «яйцевидное» движение при вращении. Это приводит к увеличению расхода топлива, неравномерному износу шин и вибрации колесного узла, что в последствии может привести к самопроизвольному откручиванию колесных гаек и выхода из строя (обрезания) ступичных шпилек.
Эта проблема решается с помощью центровки дисков.
Мы решили на практике проверить как это всё работает и сравнить решения, которые есть на рынке. В процессе теста замеры производились с помощью специализированного прибора Tru-balance, измеряющего радиальное биение.