Справді, вібрацію автомобіля, - а це і є наслідок дисбалансу роторів, викликає не тільки дисбаланс коліс. Свою лепту, часом досить значну, вносять і інші деталі, що обертаються, в першу чергу карданний і колінчастий вали.
Саме це міркування стало приводом для нашого знайомства з фахівцем по балансуванню Олександром Курковим, який очолює фірму «Карданбаланс» і присвятив цій проблемі багато років життя.
Шкода, що наноситься вібрацією, величезний. Звичайно, це і загроза безпеки в зв'язку з підвищеною стомлюваністю водія, і дискомфорт для пасажирів. Існує, крім того, об'єктивний збиток, що наноситься самому автомобілю: послаблюються роз'ємні з'єднання, руйнуються деталі і агрегати, а також зварні з'єднання. Виникає питання: чи можна позбутися від цих вібрацій? Теорія і практика сходяться на думці, що зовсім позбутися від вібрацій неможливо в принципі, але звести їх рівень до мінімального цілком реально, якщо усунути дисбаланс обертових деталей двигуна і трансмісії.
Будь-ротор має так звану вісь інерції (ОІ). У разі збігу осі обертання (ОВ) ротора з його віссю інерції ніякого дисбалансу, а отже, і вібрацій ротора не виникає. На жаль, на практиці збіг ОІ та ОВ - випадок дуже рідкісний. Нерівномірна щільність будь-якого матеріалу, похибки при механічній обробці завжди призводять до того, що центр маси ротора, а отже, і його вісь інерції не збігаються з реальною віссю обертання, а зміщені від неї на деяку відстань - ексцентриситет Є.
Дисбалансом ротора називають твір його маси на ексцентриситет.
Наведений приклад показує, що, здавалося б, незначне відхилення осі обертання від осі інерції (0,2 мм) реального клонували викликає поява вельми відчутною сили, навіть на середніх оборотах прагне «вирвати» його з опор і викликає значну вібрацію.
Домагаються цього балансуванням - приєднанням до ротора додаткового вантажу з метою створення нового дисбалансу, рівного вихідного за значенням і протилежної за знаком. Іноді, особливо на колінчастих валах і деталях зчеплення, буває простіше прибрати сам джерело дисбалансу, висвердлюючи зайвий метал.
Розглянутий вид дисбалансу - статичний - є найпростішим і, як правило, спостерігається у роторів малої довжини і великого діаметру. В автомобілі це - корзина зчеплення, маховик колінчастого вала, гальмівні барабани і диски, а також гідротрансформатор АКПП.
Зазвичай дефектів ротора, а отже, і сил, які намагаються змістити його вісь обертання, кілька, причому позиціонуються вони в різних площинах. Ось інерції такого ротора проходить під кутом до осі обертання, в результаті чого виникають дуже складні знакозмінні коливання ротора при обертанні. Сили, що викликаються таким динамічним дисбалансом, небезпечніше, тому що вібрація, викликана ними, набагато швидше руйнує опори ротора, а в ряді випадків сприяє виникненню резонансних явищ, з катастрофічною швидкістю руйнують вузли та агрегати автомобіля.
Однак в цій сфері послуг склалася парадоксальна для нашого часу ситуація - є об'єктивна потреба в роботах, але відсутня пропозиція. Більш того, існує помилковий стереотип, що вібрацію в деяких автомобілях можна усунути в принципі. Це стосується в першу чергу таких моделей, як УАЗ, «Нива», ГАЗ. Проте і ці автомобілі можна радикально поліпшити в плані вібрації.
Такий стан пояснюється в першу чергу відсутністю недорогого, зручного в обслуговуванні балансувального обладнання. Вітчизняні (точніше, виробництва Мінського машинобудівного заводу) верстати громіздкі і призначені для роботи в умовах великосерійного виробництва. Ціни на балансувальне обладнання зарубіжних фірм Shenck, Hines, Hofmann - зовсім захмарні.
Вперше у вітчизняній практиці "Карданбаланс" представив нову розробку балансувальних верстатів спеціально для автомайстерень. Ціна верстатів - 6000-7600 дол. США, погодьтеся, цілком доступна. При цьому точність вимірювань залишкового дисбалансу досягає 10 г х мм.
Верстати придатні для балансування будь-яких роторів довжиною до 3,2 м і вагою до 230 кг. Конструктивні особливості верстатів дозволяють балансувати агрегати в зборі, а також встановлені в опорах. Устаткування виготовлене на сучасному рівні і оснащено ікропроцессорним блоком управління на базі комп'ютера.
Інтерфейс дуже зручний - на екран монітора виводиться інформація про масу і розташування коригувальних вантажів на балансируемого роторі. Майстру залишається тільки їх приварити. Верстат працює таким чином. Балансується ротор фіксується на верстаті і під'єднується його до електричного приводу. При обертанні ротора виникають відцентрові сили, величина яких фіксується датчиками, розташованими в опорних модулях. Одночасно датчик положення дає інформацію про миттєвих координатах ротора.
При балансуванні можливі два варіанти:
- в пам'яті комп'ютера є параметри балансируемого ротора;
- комп'ютер «зустрічається» з новим для нього балансируемого ротором. В цьому випадку його необхідно "навчити" наступним чином: в кожній площині корекції дисбалансу ротора послідовно закріплюються пробні вантажі певної маси на деякому кутовому відстані від «нульового» положення ротора. Ці параметри закладені в пам'ять комп'ютера. Змиритися результуючий дисбаланс у всіх досліджуваних площинах, і ці дані вводяться в комп'ютер. Потім, прибравши пробний вантаж, проводять балансування, як і в першому випадку. В процесі "навчання" верстат кожен раз Самокалібрующійся, що повністю виключає можливість помилкових свідчень.
Після приварювання балансувальних тягарців необхідно повторно перевірити дисбаланс ротора, і якщо його значення укладаються в поле допуску, такий агрегат можна встановлювати на автомобіль.
Вібрацію в автомобілі усунути "має і можна", тим більше що це досить просто. Звичайно, для тих, хто знає, як це зробити.