5. Відкази і несправності коліс та шин. Їх ознаки і причини виникнення.

Колеса можуть мати наступні основні несправності: розробка отворів в дисках під шпильки кріплення колеса до маточини; деформація дисків; тріщини біля отворів в дисках коліс; механічні пошкодження і корозія обіддя, бортових замкових кілець; зрив різьблення на шпильках і гайках.

ТО коліс полягає у візуальній перевірці і усуненні вказаних несправностей.

Діагностика коліс автомобіля.

При русі автомобілів, особливо легкових, мають незалежну передню підвіску, на високих швидкостях з'являється биття і «підстрибування» коліс. Причиною цього є дисбаланс (неврівноваженість) коліс, що виникає в результаті нерівномірного зносу протектора шини, накладення манжет або латок при ремонті покришки або камери, пом'ятої або деформації диска або обода колеса і інших причин. Це приводить до освіти в колесі нерівномірного розподілу матеріалу «важкого місця» або до неспівпадання центру тяжкості колеса з його геометричною віссю.

Порушення балансування при русі на високих швидкостях приводить до появи великих відцентрових сил, що зростають пропорційно квадрату швидкості. Ці сили створюють додаткові динамічні навантаження на підшипники колеса, викликають биття коліс і підвищений знос деталей ходової частини і рульового управління і збільшують знос протектора шин. Перед діагностикою переднього моста необхідно виробляти перевірку дисбалансу коліс, дефектів ресор і амортизацій. Для усунення неврівноваженості коліс виробляють їх статичне або динамічне балансування.

Статичне балансування, або усунення статичної неврівноваженості, полягає у визначенні моменту сили тяжіння неврівноваженої маси колеса щодо осі обертання і установці тягарця-противаги. Так, якщо в колесі є неврівноваженість, представлена «важким місцем» 1 (мал. 3.7., а), то статичним методом такий дисбаланс шини можна усунути, встановивши балансування тягарець 2 з протилежної сторони справа або зліва по відношенню до подовжньої площини шини.

Рис.3.11. 8. Схема неврівноваженості колеса: а - статична врівноваженість колеса; б - динамічна неврівноваженість колеса

Статичне балансування коліс виробляється на простих балансувальних верстатах (мал. 3.8.). Спочатку колесо, встановлене на верстаті разом з маточиною, із заздалегідь ослабленим затягуванням підшипника, повертають в різні положення і спостерігають, чи залишається воно в рівновазі. Для цього декілька знижують тиск повітря в шині (для зручності установки балансувань тягарців), потім обертають колесо поштовхом руки спочатку в одну, а потім в іншу сторону до повної зупинки і в обох випадках відзначають крейдою на боковині покришки верхні крапки 1 і 2 (мал. 14.8), що позначають «найлегше місце» колеса. Половина відстані між крейдяними відмітками - крапка 3 - визначить дійсне місце «найлегшого місця» в колесі. Далі на цій частині колеса симетрично «легкому місцю» на закраїні обода встановлюють по одному балансувальному тягарцю (масою 50-75 г). Переміщаючи їх у разі потреби або міняючи по вазі, добиваються повної статичної рівноваги колеса. Після балансування тиск в шині доводять до нормального.

Допустима статична неврівноваженість коліс легкових автомобілів по Госту не перевищує 5-10 Йому (залежно від розміру шини). При статичному балансуванні радіальне биття коліс повинне бути не більш 1,5-2 мм, бічне - 2-3 мм.

Описане вище балансування може не дати потрібних результатів, оскільки при цьому не можна визначити, на якій стороні потрібно встановити врівноважуючий тягарець. Так, якщо тягарець встановлений праворуч від вертикальної площини симетрії, як це вказано на мал. 14.6, би, то при обертанні колеса виникає момент від пари відцентрових сил Р-Р, кожна з яких прикладена в центрі тяжкості ЦТ, який викличе биття колеса незалежно від його статичного балансування. Таке явище носить назву динамічної неврівноваженості колеса. Для усунення биття тягарці встановлюються з боку «важкого місця». Наявність декількох «важких місць» викликає необхідність урівноваження колеса декількома тягарцями.

Мал. 3.11.9. Верстат для статичного балансування

Динамічне балансування колеса виробляють на спеціальних верстатах (див. мал. 3.9.). Верстат моделі К-121 призначений для статичного і динамічного балансування коліс легкового автомобіля і усунення виявленої їх неврівноваженості постановкою спеціальних балансувань тягарців на обід колеса.

Недоліком розглянутого вище методу є необхідність зняття коліс з автомобіля для їх балансування і, крім того, при цьому не враховується можлива незбалансованість гальмівного барабана і маточини колеса.

Мал. 3.10. Статичне балансування колеса:

а - кріплення балансування тягарця на ободі колеса; б - визначення найлегшої частини колеса; у - початкове положення балансувань тягарців; г - кінцеве положення балансувань тягарців (при рівновазі колеса)

Можливе статичне балансування коліс легкових автомобілів без їх зняття. Верстат, призначений для цього, є пересувною електросиловою установкою для обертання заздалегідь вивішеного на домкраті колеса. Установка імітує рух автомобіля з швидкістю до 180 км/ч за допомогою диска, притискуваного до боковини. Електронний датчик блоку встановлюється під автомобілем, а його рухома система за допомогою магніту кріпиться до підвіски колеса.

Коливання підвіски, виникаючі унаслідок дисбалансу колеса, перетворяться датчиком в електричні сигнали, які подаються на вимірювальний пристрій, реєструючий величину дисбалансу у вагових одиницях, і на пристрій, що показує місця кріплення тягарців. Робота пристрою заснована на стробоскопічному ефекті: на колесо крейдою наносять довільну мітку, яка в результаті освітлення імпульсними спалахами лампи, співпадаючими з частотою коливання колеса під дією дисбалансу, здаватиметься на колесі нерухомої, що обертається. Запам'ятавши положення мітки, зупиняють колесо (гальмом верстата) і встановлюють його в положення, відповідне тому, яке мітка займала при обертанні колеса. Після цього на верхню частину обода із зовнішньої сторони встановлюють тягарець з масою, рівною свідченню вимірювального приладу. Операцію повторюють, поки колесо не виявиться повністю статично урівноваженим.

Балансувальний тягарець 3 (мал. 3.10) на ободі колеса вантажного автомобіля (істотно не відмінного від колеса легкового автомобіля) прикріпляється за допомогою пластинчастої пружини 2 до бортового кільця 1 (або закраїни обода диска колеса легкового автомобіля). До «легкого місця» колеса прикріплюють один або декілька тягарців до повного урівноваження.

У тому випадку, коли одним тягарцем дисбаланс усунути не вдається, прикріплюють два або парне число тягарців, перевищуючих необхідну вагу, а потім розсовують їх в різні боки, добиваючись рівноваги в будь-якому положенні колеса.