Как измерить биение диска
С вибрациями и ударами по рулю при движении сталкивался каждый водитель, во многих случаях виновато биение колеса, а точнее его неправильная балансировка. Колесо должно быть идеальной формы. Также может оказывать влияние размер и другие факторы. Но, чаще всего проблема решается простой балансировкой. Давайте рассмотрим, что такое балансировка, какой она бывает и как правильно ее сделать.
Биение колеса – что это. Виды биения колеса
Биение колеса — смещение диска при движении, может быть радиальным или осевым. В любом случае, вы получите вибрацию или удары. Чем выше скорость, тем более заметной становится проблема.
Рассмотрим разновидности более подробно.
Стоит рассмотреть, что может являться последствием подобного явления. При осевом биении основными последствиями являются следующие:
- повреждение рулевого механизма и ходовой;
- повышенный износ протектора, что приводит к быстрому выходу из строя покрышки.
Радиальное биение приводит примерно к тем же последствиям, только основная нагрузка приходится на подвеску.
Также стоит разделять динамический и статический дисбаланс. Тут имеются свои особенности, в первую очередь по способу устранения проблемы.
При статическом дисбалансе вращающий момент создается тяжестью неуравновешенной массы. Проще говоря колесо будет вращаться без помех до тех пор, пока неуравновешенная масса не окажется в своем крайнем положении. Таким образом, движение колесного диска напоминает маятник.
В случае динамического дисбаланса колесный диск имеет неуравновешенность по ширине. Наблюдать можно только во время вращения. В случае такой проблемы ось вращения совершенно не совмещается с основной центральной осью инерции. Фактически образуется некоторый угол между осями. При этом, наличие двух центров массы в разных частях колеса вызывает динамический дисбаланс. Во время движения, возникают центробежные силы, они действуют в противоположных направлениях и проявляются в виде биения колеса.
Как проявляется биение колеса
На практике водитель чаще всего замечает биение по ударам при движении. Причем бить колесо начинает даже на ровной дороге, и чем выше скорость, тем интенсивнее удары. Во многих случаях бить начинает в руль, который может начать вибрировать. Автомобиль становится менее управляемым.
Взаимосвязь скорости и усиления биения объясняется простой причиной. У дисбаланса имеется определенный период, например, два метра. Чем быстрее движется автомобиль, тем чаще повторяется причина биения, соответственно, чем выше скорость, тем заметнее проблема. Также влияет величина разбалансировки.
В некоторых случаях может проявляться при торможении. Тут речь идет скорее о статическом дисбалансе колеса. Свидетельством такого часто становится вибрация колес при работе с тормозом. Причиной зачастую становится разрушение подшипников ступицы или проблемы с тормозным механизмом.
Отдельно стоит разобрать причины появления разбалансировки. Перечислим основные из них.
- Механические повреждения и деформации деталей подвески. На самом деле колесо состоит не только из диска и покрышки, тут есть ступица, тормозной суппорт и диск. Если они деформированы, это также может вызвать биение.
- Деформация колесного диска. В процессе эксплуатации может происходить изменение геометрии диска.
- Неравномерный износ покрышек. В первую очередь речь идет об износе протектора в пределах одного колеса. Но, на практике встречается еще и проблема с неравномерным износом покрышек на разных колесах одной оси. Если одно колесо имеет износ рисунка больше на 1,5 мм, это также вызовет биение.
- Неправильная замена колеса. На самом деле причина достаточно частая. Водители зачастую при установке запаски окончательную затяжку колеса производят после опускания домкрата. Это может вызывать смещение диска на миллиметры относительно оси, соответственно появляется биение.
Как проверить колесо на биение
Важным моментом является диагностика этого явления. Сложность заключается в том, что биение шин диагностировать очень сложно. Заметные удары происходят только при большом уровне нарушения. Поэтому, рекомендуется периодически выполнять проверку. Обязательно проверяют и заднее и переднее колесо. Особенно важно проводить эту диагностику если меняете шины, или же имеется любая вибрация на руле.
Если есть подозрение не биение колеса. Сначала проверяют наличие геометрического дисбаланса. Для этого вывешивается колесо автомобиля, и при прокручивании специальным прибором замеряют уровень биения. Если параметр превышает 0,5 мм следует выявить и устранить причину. После того, как проверили наличие геометрического дисбаланса стоит снять колесо и на специальном станке выполнить балансировку. Это должно устранить биение практически полностью.
Последствия биения колеса
Самое очевидное последствие биения – быстрый износ покрышек. Они начинают стираться неравномерно, что ухудшает их технические характеристики.
Другой момент, который менее очевиден – повреждение подвески и рулевого управления. Биение характеризуется ударами по сопряженным с колесом элементам ходовой, а также рулевым механизмам. Это приводит к их быстрому выходу из строя.
Еще одна возможная проблема – ухудшение управляемости. При сильных ударах есть риск потерять контроль над автомобилем. Итогом может стать аварийная ситуация на дороге.
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).
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.
В ходе эксплуатации переднеприводных автомобилей LADA владельцы могут столкнуться с биением руля. Вибрации могут появлятся при наборе скорости и при торможении. При обращении с этой проблемой в дилерский центр LADA будет выполнена проверка биения ступицы с тормозным диском в сборе по технологической инструкции (ТИ 3100.25100.10035). После этого будет решение о признании случая гарантийным или нет. Замер биения вы можете выполнить своими руками.
Несмотря на то, что инструкция была выпущена много лет назад, пользуются ей и в настоящее время ( фото владельца Lada Granta FL ):
1. Установить автомобиль ни двухстоечный подъемник, включить четвертую передачу в КП и ослабить болты крепления передних колес (подъемник типа П-3,2Г грузоподъемностью 3.2 т. головка сменная 17 или 19. вороток и удлинитель или гайковерт типа 2250 ф. "Rodcraft").
2. Вывесить автомобиль и снять передние колеса (головка сменная 17 или 19, вороток и удлинитель или гайковерт типа 2250 ф. "Rodcraft").
3. Отвернуть два болта крепления направляющей колодок к поворотному кулаку и вывесить суппорт в сборе при помощи технологического крючка для исключения нагрузки на тормозной шланг (головка сменная 17 или Тогх E12, вороток, крючок технологический).
4. Установить на тормозной диск прижимной диск 1, рисунок 1, и закрепить его болтами крепления колеса. Момент затяжки болтов 76. 92 H.м (7,6. 9,2 кгc.м) (головка сменная 17 или 19, вороток и удлинитель, ключ моментный).
5. Замерить толщину тормозного диска. Замер проводить в точке "0" по прижимному диску на расстоянии 10 мм oт наружного диаметра. Толщина диска не должна быть менее:
- 10 мм для 2108;
- 18 мм для 2110 и 2112;
- 20 мм для 11186.
Результаты замера занести в "Бланк замеров дисков и ступиц", приложение А (микрометр).
6. Закрепить на место крепления тормоза кронштейн 5 приспособления в сборе с осью 3, приспособление 67.7834-9530). Допускается изготавливать приспособление согласно эскизам, пиведенным на рисунке 3 приложения Б данной ТИ.
Рисунок 1 Замер торцевого биения тормозного диска: 1 - прижимной диск; 2 - индикатор; 3 ось; 4 - держатель индикатора малый; 5 - кронштейн, 6 - тормозной диск (Изм. 2)
7. Установить на ось приспособления два малых держателя индикатора 4 с индикаторами 2 в сборе. Ножки индикаторов должны опираться на рабочие поверхности тормозного диска 6 с противоположных сторон на расстоянии 5..10 мм от наружного диаметра диска (приспособление 67.7834-9530, индикатор типа ИЧ-10-2 шт.).
8. Выставить шкалы индикаторов на "0". Выполнить один полный оборот ступицы колеса. Отклонение стрелки индикатора на нулевой отметки не должно превышать половины дсления. Замерить величину торцового биения, проводя измерения через каждые 30 о поворота диска. Результаты замеров занести в "Бланк замеров дисков", приложение А, и рассчитать, величину разнотолщинности тормозного диска. Величина биения каждой рабочей поверхности диска не должна быть более 0.1 мм, а разнотолщинность - не более 0.03 мм (индикаторы по п.7).
9. При величине разнотолщинности более 0,03 мм диск заменить. После установки нового диска выполнить операции по пп. 7 и 8.
10. Если разнотолшинность не превышает указанной величины, а торцевое биение диска более 0,1 мм, замерить торцевое биение фланца ступицы, как показано па рисунке 2. Замер выполнять на диаметре отверстий под болты крепления колеса, приподнимая ножку индикатора при прохождении отверстий. Торцевое биение фланца ступицы не должно быть более 0,05 мм (приспособление 67.7834-9530, индикатор типа ИЧ-10).
Рисунок 2 Замер трцевого биения ступииы: 1 кронштейн приспособления 67.7834-9530; 2 - ось; 3 - держатель индикатора большой; 4 - индикатор; 5 - ступица
11. При величине торцевого биения фланца ступицы более 0,05 мм ступицу заменить согласно требованиям ТИ 3100.25100.20434. После установки повой ступицы выполнить операции по п. 10.
12. Если величина торцевого биения фланца ступицы не превышает указанной величины, тормозной диск заменить и выполнить операции по пп. 7 и 8.
13. Снять с поворо тного кулака приспособление и установить на место суппорт в сборе. Момент затяжки болтов крепления суппорта 50. 61 Н.м (5,0. 6,1 кгс.м) (головка сменная 17 или Torx Е12, вороток, ключ моментный).
14. Установить и закрепить передние колеса. Момент затяжки болтов крепления колеса 76. 92 Н.м (7,6. 9,2 кгс.м) (головка сменная 17 или 19, вороток и удлинитель или гайковерт типа 2250 ф. "Rodcraft", ключ моментный).
Чем дольше эксплуатируется автомобиль, тем больше возникает проблем у автовладельца из-за вышедших из строя узлов и деталей. В таких случаях нельзя медлить и попытаться сразу найти причину появившихся неприятностей, особенно, если это касается тормозной системы автомашины. Если вовремя не обратить внимания на вибрацию и биение тормозных дисков, то можно остаться без автомобиля в прямом смысле слова, подвергнув не только свою жизнь серьезной опасности, но и других участников дорожного движения.
Сильная вибрация и биение являются следствием неверной балансировки колес или преждевременного износа материала шин, выхода из строя элементов подвески авто или рабочей поверхности дисков тормозной системы. Поэтому рекомендуется во избежание неприятностей периодически производить проверку тормозных дисков.
Причины возникновения биения и его коррекция
Наиболее вероятные причины возникновения биения в случае торможения автотранспортного средства являются:
- износ и незначительная деформация поверхности тормозного диска;
- нарушение работы ходовой автомобиля;
- не полностью закрученные гайки колеса;
- деформирование диска колеса;
- возникновение грыжи на покрышке.
Как проверить на биение тормозной диск авто и устранить его своими руками?
- Тормозной суппорт не разбирая снимают и фиксируют его проволокой.
- Тормозной диск наживляют при помощи гаек ступицы.
- Устанавливают прибор на расстоянии 5 мм от края тормозного диска и выполняют измерения.
Значение не должно превышать: для переднего колеса – 0,06 мм, заднего – 0,08 мм..
При наличии результата замеров выше предельно-допустимых, следует выполнить настройку (коррекцию) в следующем порядке:
- в том месте, в котором биение слышится более отчетливо, ставят мелом отметины на ступицу;
- снимают диск и с помощью часового индикатора замеряют люфт, двигая ступицу в осевом направлении. Работа считается законченной, если люфт будет отсутствовать. В случае обнаружения люфта колесную ступицу демонтируют для дальнейшей проверки и с ней поворотный кулак;
- далее изменяют положение тормозного диска и приступают к замерам биения.
Бывает, что биение не проходит и после изменения положения тормозного диска. В этом случае выход один – установка нового тормозного диска.
Совет. После замены старого тормозного диска на новый узел нужно его отшлифовать на авто при помощи специального токарного станка. Если этого не сделать, то со временем может появиться вибрация и на новом диске.
Работы по шлифовке поверхности нового диска нужно выполнять очень внимательно. Для этого на резьбовые шпильки нужно поставить шайбы М12 с переходниками. Шайбы не дадут деформироваться диску во время шлифовки, если она будет производиться некачественно. Все гайки должны быть туго затянуты по диагонали.
Прежде, чем делать какие-либо выводы нужно выполнить некоторые мероприятия и определиться, что послужило началу биения тормозных дисков.
| Предмет осмотра | Причины возникновения |
|---|---|
| Наличие повреждений на поверхности диска в виде царапин и ржавчины, а также влажность фрикционных накладок и их износ | Наличие ржавчины на диске может быть вызвано долгим простоем автомобиля. Это может служить причиной появления шума и вибрации в дальнейшем. Если микро канавки и царапины не зашлифованы при первоначальной установке, то это приводит к наличию влаги между колодкой и диском. Со временен это проходит по мере приработки двух соприкасающихся поверхностей. |
| Биение колеса при торможении | Тормозные диски начинают бить по поршням тормозных цилиндров, в связи с чем увеличивается нажатие на педаль тормоза. |
| Изменение толщины | Качающаяся педаль означает значительное изменение толщины диска. |
| Деформирование | Неправильная эксплуатация тормозной системы при движении автомобиля служит к возникновению перегрева диска, его прогибания и искривления. |
Определение толщины диска
Измерение толщины тормозного диска выполняют следующим образом:
- Отмечают на диске 8 точек по окружности, в которых будут выполняться замеры.
- Микрометром получают необходимые значения. Для передних колес нормативный показатель должен быть в пределах 24,4 – 26,0 мм, для задних – 8,4 – 10 мм.
Кривизна тормозных дисков и как решить эту проблему
Такое явление возникает из-за перегрева поверхности материала диска. Это вызвано плохой эксплуатацией автомобиля: длительное и сильное торможение авто, а также частая езда по городу в плотном потоке автотранспортных средств. При проезде машины через водные преграды при перегретом тормозном диске, он начинает быстро охлаждаться и появляется искривление самого диска.
Однако, после такой обработки значительная часть металлической поверхности снимется, что влечет за собой быстрый износ детали. Есть еще способ избежать токарных работ – приобрести диски, бывшие в употреблении, но такой вариант может не принести гарантированного эффекта. Наиболее действенный метод в исправлении кривизны заключается в покупке совершенно новых деталей с последующей заменой, а выполнить работу своими руками не составит особой сложности.
Выбирать изделие нужно в зависимости от силового агрегата автомобиля, поскольку они отличаются по размеру друг от друга.
Читайте также: