Niewyważenie kół cz.1 - rodzaje i przyczyny występowania

Wyważenie kół pojazdu to kwestia we współczesnej motoryzacji dość prosta, ale dotykająca każdego kierowcę i każdy pojazd. Nawet nowy samochód i jego lśniące nowością koła potrzebują dodatkowych ciężarków, które wyrównoważą zestaw. Dlaczego tak jest i co to oznacza dla kierowcy i jego pojazdu?

fot. Kamil Kobeszko

fot. Kamil Kobeszko

Niewyważenie nowej felgi i opony spowodowane jest zazwyczaj niejednorodnością materiału, z którego są wykonane. Nawet najlepsze produkty oponiarskie i drogie, aluminiowe felgi po zamontowaniu na siebie muszą być wyważone. Przy masie koła stanowiącej kilkanaście, a niekiedy więcej kilogramów niedoskonałości o masie kilku gramów wydają się zaniedbywalne.

Problem w tym, że koło samochodu obraca się bardzo szybko. Jeśli przyjmiemy, że jego średnica to 40 centymetrów, to przy prędkości ~100 km/h koło obraca się aż ~22 razy na sekundę. Wtedy szybko okazuje się, że nawet najdrobniejsze niewyważenie jest poważnym problemem. Jakie mamy rodzaje niewyważenia koła i w jaki sposób wpływają one na pracę samochodu?

fot. Kamil Kobeszko

Rodzaje niewyważeń

Pierwszym rodzajem jest niewyważenie statyczne. Polega na tym, że oś obrotu koła nie pokrywa się z osią bezwładności. Powoduje to powstawanie zmiennej okresowo siły odśrodkowej, której amplituda zależna jest od wielkości niewyważenia koła. Siła ta działa w kierunku prostopadłym do osi obrotu. Nawet gdy jest niewielka i kierowca nie jest w stanie jej zauważyć, to powoduje cykliczne obciążanie niewielkimi siłami elementów zawieszenia i łożysk, powodując ich przedwczesne zużycie.

Drugim rodzajem niewyważenia jest niewyważenie dynamiczne, którego skutkiem jest powstanie momentów sił odśrodkowych, czyli sił działających na określonym ramieniu. Niewyważenie dynamiczne powstaje, gdy oś obrotu koła przecina się z główną osią bezwładności w miejscu środka masy. Powstają wtedy drgania równoległe, a takie koło popularnie nazwiemy kołem scentrowanym. Takie obciążenia również wpływają na dodatkowe zużycie

rys. Kamil Kobeszko

Jednak codzienne użytkowanie pojazdu to nie świat jedynie czarno-biały, dlatego niewyważenie koła zazwyczaj jest połączeniem niewyważenia statycznego, którym może być np. mikrouszkodzenie opony i dynamicznego pod postacią zabrudzenia zewnętrznej części felgi czy jej wklęśnięcia. Jakie są najczęstsze przyczyny powstawania takich niedoskonałości układu koło — opona?

Zobacz również: Goodyear - konferencja

Przyczyny

Poza wspomnianymi niejednorodnościami napotkamy głównie przyczyny eksploatacyjne. Koła pojazdu codziennie napotykają ubytki nawierzchni i wszechobecne i z roku na rok wyższe krawężniki. Tylko z pozoru taka eksploatacja nie zostawia na nich śladu, bo mikropęknięcia opon pozostawiają na niej swoje piętno. Podobnie jest z niewidocznymi na pierwszy rzut oka uszkodzeniami felg. A przecież nowoczesne samochody to coraz większe felgi i coraz bardziej niskoprofilowe opony. Coraz trudniej jest to przejeździć cały oponiarski sezon bez ani jednego dobicia felgi na dziurze, czy obdrapania jej powierzchni o krawężnik.

fot. Kamil Kobeszko

Dobrze, że chociaż jedna przyczyna powstawania niewyważenia opony jest coraz rzadsza. W czasach popularyzacji ABS-u coraz rzadziej dochodzi do spłaszczenia opon w wyniku gwałtownego hamowania z zablokowanymi kołami. Owszem, codzienna jazda to nie Formuła 1, ale kiedyś było to częste i, co pamiętają starsi kierowcy, po takim awaryjnym manewrze często pojawiały się drgania na kierownicy.

Jak rozpoznać?

Właśnie po drganiach na kierownicy najłatwiej poznać niewyważenie kół przednich. Zazwyczaj pojawiają się one w pewnym zakresie prędkości, zależnej od samego niewyważenia i częstości drgań własnych układu koło-opona. Gdy niewyważenie powoduje drgania o częstotliwości zbliżonej do częstości drgań własnych powstaje zjawisko rezonansu – dalszego wzmocnienia i ich propagacji. Niewyważenie kół tylnych zazwyczaj trudniej zauważyć, bo wtedy w drgania wpada cały samochód i przeciętny kierowca z trudem lokalizuje ich przyczynę.

fot. Kamil Kobeszko

W pułapkę wpędzają się często kierowcy najbardziej przygotowani – ci, którzy w domach skrywają drugi komplet opon założonych na felgi i często sami je zmieniają. Nic w tym złego, ale stara mantra mówi, że koła należy wyważać raz na 10 000 kilometrów – wielu zazwyczaj nie chce się tylko po to jechać do wulkanizatora. Ci ostatni również dorzucają swoje trzy grosze i patrzą dziwnym wzrokiem, gdy ktoś chce koła po prostu wyważyć.

Eh, ci profesjonaliści

Zresztą, jest tutaj znacznie więcej kamyczków do wrzucenia do oponiarskiego ogródka. Niestety, ale wiele serwisów dysponuje niewykwalifikowaną kadrą, która o oponach wie tyle, że są okrągłe, czarne i gumowe. Wyważenie koła to wydawałaby się prosta czynność, zwłaszcza że wykonuje ją głównie maszyna i nie trzeba już jak kiedyś trzymać kredy przy kręcącym się kole, by zaznaczyć w którym miejscu bije.

Podstawowym błędem jest nieoczyszczenie koła z brudu zebranego na drodze. Zdarza się to najczęściej w sezonie zimowym, kiedy zbity śnieg na oponie daje się we znaki kierowcom w postaci drgań kół. Maszyna potrafi wyważać koła ze znaczną dokładnością – nawet do 1 grama. Problemem jest to, że trzeba być uważnym i dostrzec np. kamyk w bieżniku, który zaburza wynik całego misternego procesu.

fot. Kamil Kobeszko

Podobnie z trudną, acz opłacalną metodą na pozycjonowanie opony względem felgi. Polega ona w przybliżeniu na takim ich wzajemnym ustawieniu, by największe masy opony i felgi skupiać naprzeciw siebie. Osiągamy wtedy ich wzajemne znoszenie, a nie sumowanie. Skutkiem jest zmniejszenie liczby i masy ciężarków potrzebnych do wyważenia, czyli zmniejszenie też dobrze znanego wroga – masy nieresorowanej wpływającej negatywnie na komfort jazdy i prowadzenie auta.

Zobacz także:

Duże koła – plusy i minusy ich posiadania

Producenci samochodów prześcigają się nie tylko mocą swoich silników, liczbą elementów wyposażenia i stylistyką, ale również wielkością…

Wymiana opon — dlaczego drogo, niefachowo i niekulturalnie? [felieton]

Wymiana opon jest niestety koniecznością. Musimy je zmieniać zgodnie z porami roku oraz naprawiać przy wszelkich uszkodzeniach. W obecnych pojazdach…

Zobacz więcej artykułów z serii: Koła i ogumienie

Podziel się:

Przeczytaj także:

Także w kategorii Poradniki i mechanika:

Leki zaburzające zdolność prowadzenia pojazdu [poradnik] Regeneracja wtryskiwaczy Common Rail Jaka technika jazdy na autostradzie jest najlepsza? Smarowanie mechanizmów różnicowych - czy wymiana oleju jest konieczna? Samochód szybki kontra ekonomiczny – porównanie Awarie cewek zapłonowych i ich objawy Jak gasić pożar samochodu? Kolor spalin - co oznacza? Aluminiowe czy stalowe - jakie felgi lepsze na zimę? Cewka zapłonowa jednoiskrowa – budowa i zasada działania Cewka zapłonowa dwuiskrowa – budowa i zasada działania Test akumulatorów GTÜ – które są najlepsze? Torque Vectoring – więcej niż ESP Cewka zapłonowa – ogólna budowa i zasada działania Subaru Symmetrical AWD – o co w tym chodzi? Skrzynia biegów - dlaczego jedno przełożenie nie wystarczy? Wyprzedzanie, omijanie, cofanie - powtórka z przepisów Przewody zapłonowe – budowa, rodzaje i klasy Przejazdy kolejowe - przypomnienie przepisów Jak działa Direct Adaptive Steering w Infiniti Q50? Wszystko, co musisz wiedzieć o boosterach Elektryczne ogrzewanie postojowe – sposób na ciepły poranek Elektryczny hamulec postojowy – lepszy niż mechaniczny? Łożyska i piasty kół – objawy zużycia i wymiana

Popularne w tym tygodniu:

Czym grozi utrata samochodu z dokumentami? Problem dotyczy jednej czwartej kierowców Amerykańskie samochody, których nie kupisz w Polsce Zabezpieczenia fabryczne nie wystarczą. Pokazujemy sposób, jak ochronić auto przed korozją Pękanie sprężyn zawieszenia to plaga w starszych autach. Kierowcy nawet nie wiedzą o usterce Części samochodowe, za które nie warto przepłacać. Oszczędności będą natychmiastowe