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做了800次动平衡,为什么还是抖动???

作者:liuqian
时间:2019-08-06 09:33:23

 

对行驶过程的车身抖动,你会想到什么?

我猜一定是动平衡。

 

是的,做动平衡、加配重块是解决车身抖动最常见的方式,相信很多车主都在修理厂做过或者是见过这种操作。那么动平衡到底是什么?你了解过它的原理吗?

什么是动平衡?


首先,我相信在大部分人的认知里,车身抖动主要是由于车轮的重量分布不均匀,车轮的重心与中心不重叠,离心力有偏差导致车轮转动失衡,从而引起的车身抖动。

 

▲图例:车轮重量分布均匀,车轮重心与中心重叠,离心力(红色箭头)分布均匀,车轮在很好的平衡下旋转,车身不会抖动。

 

▲图例:车轮重量分布不均匀,车轮重心与中心不重叠,离心力分布不均匀(车轮最重的方向离心力最大=红色最长箭头处),车轮转动失衡,导致车身抖动。

 

所以动平衡其实就是通过增加配重的方式,使车轮的重量分配尽可能的均匀,让车轮的重心与中心尽可能接近,以使车轮的转动趋于平衡,从而解决车身抖动的问题。

 

▲图例:通过在红色区域增加平衡块,使车轮的重量分配更加均匀,解决车身抖动问题。



为什么做了动平衡之后还会抖?


是的,即使动平衡可以解决一部分的车身抖动,但一定也有很多车主遇到过不论如何做动平衡、加多少平衡块,高速行驶时依然抖动的厉害。

 

是动平衡做的不好吗?

不!

 

是因为,造成车身抖动的原因远远不只有离心力的问题,例如:

● 轮毂径向偏差过大

● 轮胎径向偏差过大

● 轮胎径向力

● 车轮横向偏差

● 轮胎横向力

● 轮胎与轮毂配合不当

●车轮与车辆配合不当

 

没错,这些因素都可能引起车身抖动。所以车身抖动很可能与动平衡没有关系,如果有,也不是唯一。当出现以上问题时,不论你做多少次动平衡、加多少平衡块,抖动依然会存在。

 

径向偏差、径向力、横向偏差、横向力,我相信面对这些专业名词你一定也一脸懵圈,没关系,今天我们就来聊聊除了离心力之外, 引起车身抖动的,很容易忽视、但又很普遍、同时也是很难解决的因素:轮胎&轮毂径向偏差过大轮胎与轮毂匹配不当。

 

什么是径向偏差?


径向偏差是一个表示距离的测量值,它是指车轮旋转时出圆的情况

 

▲左边是正常情况下的旋转,车轮没有出圆

▲右边车轮旋装时出现跳动,车轮出圆

 

轮胎径向偏差


举个例子:轮胎因为质量分布不均匀,一定会存在太硬和太软的点,当轮胎最硬的点或者最软的点和地面接触时会产生径向跳动(垂直方向的跳动),跳动的距离也就是径向偏差。

 

左边和右边分别是轮胎最软点和最硬点与地面接触的情况


径向偏差有一个标准值,在标准值范围内,车轮轻微的跳动是允许的,我们根本感知不到。但若超过了标准值,轮胎径向偏差过大,就会引起车身的剧烈跳动,偏差越大跳动一定会越加明显。


▲红色点是轮胎的最硬点,当它与地面接触时就会产生跳动

 

轮毂径向偏差


举个例子:因为制造过程和材质工艺的问题,轮毂也不可能是完全的圆形,会有一些几何上的变形;另外,在日常使用中的磕磕碰碰也可能导致轮毂变形,所以在轮毂上一定会存在最高点(凸起)和最低点(凹陷)。


▲轮毂变形


即使轮毂被轮胎包裹着,当轮毂最高点(凸起)或者最低点(凹陷)与地面接触时也会使得车轮产生径向的跳动(垂直方向的跳动)。同样的,当轮毂径向跳动的距离也就是轮毂的径向偏差超过了标准值时就会引起车身抖动。

 

当然,轮胎径向跳动的原因一定不只有质量分布不均,轮毂的径向跳动也不只有几何上的变形,例如轮胎没有安装好、车辆停驻时间太长、轮毂材质分布等等都可能引起轮胎轮毂的径向跳动。而且,径向跳动的位置和径向偏差会随着时间随时发生变化,因为轮胎和轮毂的状态一定是随着日常的行驶不断在变化的。

 

假设轮胎和轮毂径向偏差的标准值是±0.5mm,那么一旦超出这个范围,也就是径向偏差过大,那么一定会引起车身的抖动。

 

轮胎和轮毂匹配不当


前面说到当轮胎最硬的点或者最软的点、轮毂最高点(凸起)或者最低点(凹陷)与地面接触时都会产生径向跳动。再试想一下,假如轮胎最硬的点和轮毂最高的点(凸起)重叠在一起时会出现什么情况?

 

答:径向偏差会加倍

 

举个例子:如果轮胎最硬的点和轮毂最高点(凸起)的径向偏差都是0.5mm(标准值),只要它们分布在车轮的不同方向,因为径向偏差都在标准值范围内,所以车轮旋转都不会引起明显的跳动。但是,如果它们重叠在一起时,车轮这个部位的径向偏差就变成了1mm,远超出了标准值,径向偏差过大一定会引起车身的抖动。

 

而这个问题是无法通过动平衡来解决的,即使做了动平衡添加了足够的平衡块,使车轮的重量分配更加均匀了,车轮重心和中心也更加接近了。但当车轮转动,重叠部分与地面接触时依然会径向跳动,所以动平衡并没有解决这个因素造成的车身抖动。

 

其实,为了降低径向偏差带来的影响,轮胎厂商和轮毂厂商都给了很多的提示,比如新轮胎会有一个黄点和红点,轮毂上也会有一个白点。黄点是指轮胎上的最轻点,红点是指轮胎上的最重点,那轮毂上的白点是指什么?没错,是轮毂上的最轻点。

 

▲轮胎空心黄点和实心红点


▲轮毂上的白点


换新胎的时候你肯定见过店里的师傅会将轮胎的黄点(最轻点)对准轮毂的气门嘴(最重点),其实就是在进行互补,降低轮胎轮毂径向偏差带来的影响。

 

▲黄点对准气门嘴


当然,新胎、新轮毂可以用这种方式尽可能降低径向偏差的影响,但随着日常的使用,轮胎轮毂的状态一直在发生变化。轮胎黄点可能已经不是最轻点,轮毂也可能出现了多处变形,这时候,轮胎和轮毂就不是很好的匹配了。这也解释了为什么新车,或者刚装上新胎新轮毂时不会抖动,一段时间之后才出现抖动的原因了。


而动平衡无法解决轮胎与轮毂不匹配的这个问题,它能够解决的、也是可以解决的只是离心力造成的车身抖动。

 

该如何解决动平衡都解决不了的抖动?


到这里,我相信你已经了解了为什么做了动平衡依然会抖动的问题,当然,你最想了解的一定是如何解决这个问题。

 

没错,如果要解决径向偏差过大、轮胎轮毂匹配不当导致的车身抖动, 就要减少径向偏差以及重新匹配轮胎和轮毂。而重新匹配就意味着我们必须知道轮胎此刻的最硬最软点以及轮毂的最高最低点,再重新进行匹配优化,让车轮恢复到较好的状态。

 

动平衡能做到吗?

不能。

 

动平衡无法解决轮胎轮毂不匹配的这个问题,它能够解决的只是离心力造成的车身抖动。所以很多时候无论你做多少次动平衡,加多少的平衡块,依然会抖动。

 

那么有什么方式可以重新匹配轮胎和轮毂,解决抖动问题?


且听下回分解。