بالانس چرخ خودرو چیست و چرا مهم است.
بالانس چرخ‌ها باید در هر زمانی که لاستیک‌ها بر روی چرخ‌ها نصب شدند، انجام شود. اگر لاستیک برای تعمیر پیاده شده باشد چرخ ممکن است نیاز به بالانس مجدد داشته باشد.
بالانس چرخ‌ها با به حداقل رساندن لرزش و پرش لاستیک، سواری نرم‌تری را فراهم می‌کند. این امر به بهبود کنترل کشش و فرمان کمک می‌کند و عمر لاستیک را افزایش می‌دهد. اما مهم نیست لاستیک‌ها و چرخ‌ها چقدر با دقت بالانس می‌شوند، آن‌ها در نهایت بالانس خود را از دست خواهند داد. مادامی که آج لاستیک ساییده می‌شود، توزیع وزن روی محیط لاستیک، اصلاح بالانس مجموعه‌ی چرخ و لاستیک را تغییر می‌دهد. در نهایت لاستیک ممکن است مجبور به بالانس مجدد شود چرا که تنها مقدار هرچند ناچیز نابالانسی می‌تواند ارتعاش قابل توجهی تولید کند.
مشکلات بالانس چرخ
چرخ و لاستیک نابالانس (نامیزان) به طور معمول ارتعاش یا لرزشی تولید خواهد کرد که به تدریج با افزایش سرعت خودرو بدتر می‌شود. سرعتی که در آن ارتعاش ابتدا آشکار می‌شود. بسته به اندازه و وزن چرخ و لاستیک‌ها، اندازه و وزن خودرو، حساسیت سیستم فرمان و تعلیق و میزان نابالانسی، متفاوت خواهد بود. ارتعاش یا لرزش معمولا در سرعت 65 تا 80 کیلومتر بر ساعت شروع می‌شود و شدت آن همراه با افزایش سرعت، بیشتر می‌شود.
ارتعاشات وابسته به سرعت لاستیک و سیستم تعلیق ممکن است همچنین به وسیله‌ی انحراف شعاعی (عمودی) یا عرضی (از پهلو) در لاستیک، چرخ یا توپی چرخ ایجاد شود. هرزشدگی، خوردگی و یا آسیب دیدگی بلبرینگ‌های چرخ به علاوه‌ی انواع مشخصی از خوردگی آج همچنین می‌توانند موجب ارتعاشات شوند. همچنین می‌تواند یک چرخ عقب نابالانس یا ناهم فاز میله‌ی محرک (میل گاردان) را براند (میله‌های راننده‌ی چرخ جلو معمولا به اندازه‌ی کافی سریع نمی‌چرخند تا موجب مشکلات ارتعاشی شوند).
چک کردن بالانس چرخ
اگر خودروی شما مشکل ارتعاشی دارد و یا غربیلک فرمان آن در سرعت‌های بالا می‌لرزد، خودروی خود را به یک لاستیک فروشی و یا تعمیرگاه ببرید تا آن‌ها بالانس لاستیک‌های خودروی شما را چک کنند. آن‌ها همچنین باید سیستم فرمان و تعلیق را برای هرگونه مشکل دیگری که ممکن است باعث ارتعاش یا لرزش شود، بررسی کنند.
اگر مشخص شود که مشکل از لاستیک‌ها است، بالانس مجدد آن‌ها باید ارتعاش را از بین ببرد. اگر اینگونه نباشد، مشکل می‌تواند انحراف لاستیک/چرخ و یا یکی از مشکلات دیگری که پیش از این ذکر شده باشد.
بالانس کننده‌ی چرخ
برای بالانس دقیق لاستیک‌ها و چرخ‌ها، فروشنده‌ی لاستیک یا تعمیرگاه باید بالانس کننده‌ی چرخ جدید و به روز و به دقت کالیبره شده داشته باشد. این نوع از تجهیزات باید قادر به دستیابی به هر دو بالانس استاتیک (در سکون) و دینامیک (در حرکت) باشد. بالانس کننده‌های چرخ حبابی قدیمی می‌توانند بالانس استاتیک را انجام دهند، اما بالانس دینامیک چرخ تنها می‌تواند با بالانس کننده‌ی چرخشی به دست آید. این امر به ویژه با رینگ و لاستیک‌های بزرگ‌تر، پهن‌تر، سنگین‌تر امروزی بسیار مهم بوده و برای لاستیک‌های با قابلیت حرکت در هنگام پنچری که کناره‌های ضخیم‌تر، محکم‌تری دارند، کاملا ضروری است.
اکثر بالانس کننده‌های چرخ، امروزه تجهیزات الکترونیکی خودکالیبره کن با دقت صدم اونس (یا دهم گرم) دارند. نمایشگرهای گرافیکی نیز اطلاعات را برای خواندن و درک کردن آسانتر می‌کنند و امکان اشتباه کردن را کاهش می‌دهند. ورود اطلاعات به صورت خودکار برای قطر و عرض چرخ در بعضی بالانس کننده‌ها همچنین موجب صرفه جویی زمان می‌شود.
تکنیک‌های بالانس چرخ
یکی از محدودیت‌های بالانس کردن مجموعه‌ی چرخ و لاستیک خودرو این است که تکرارپذیری آن می‌تواند یک مسئله باشد. به عبارت دیگر، دستگاه ممکن است نتایج مشابهی نشان ندهد زمانی‌که تلاشی برای بالانس مجدد چرخی که پیش از آن بالانس شده است، انجام می‌شود اگر چرخ به درستی بر روی دستگاه مجددا سوار نشود این می‌تواند اتفاق بیفتد.
روشی که چرخ بر روی بالانس کننده سوار می‌شود به خودی خود تنها بر روی دقت و صحت کار بالانس و همچنین تکرار پذیری نتایج بالانس کردن اثر نخواهد گذاشت. مخروطی‌های نصب شده و بلبرینگ‌های میله‌ی فرسوده گاهی اوقات مشکل می‌باشند. استفاده از نوع اشتباهی از مخروط می‌تواند همچنین نتایج نادرستی دهد. همین‌طور می‌تواند خاک در چرخ و شکاف‌های داخل سوراخ مرکزی چرخ بشیند. اما یکی دیگر از علل اغلب نادیده گرفته شده، استفاده از روش نصب اشتباه برای نوع چرخ می‌باشد.
ارتعاشات انحراف چرخ و لاستیک
گاهی اوقات چرخ‌ها حتی پس از این‌که با دقت بالانس شده‌اند هنوز لرزش و ارتعاش خواهند داشت. مشکل اغلب انحراف بیش از حد چرخ یا لاستیک می‌باشد. اکثر لاستیک‌ها باید کمتر از 03/0 تا 05/0 اینچ انحراف داشته باشند. یک لاستیک غیرمدور می‌تواند ارتعاشات هارمونیکی ایجاد کند که در سرعت‌های مختلف بسته به تعداد برآمدگی‌های موجود در لاستیک این ارتعاشات تولید شده و از بین می‌روند.
به عنوان یک قانون، اکثر رینگ‌های فولادی باید کمتر از 05/0 اینچ انحراف و یا اگر رینگ‌ها از آلیاژ آلومینیوم هستند کمتر از 04/0 اینچ انحراف داشته باشند. برخی کامیون‌ها و خودروهای شاسی بلند می‌توانند انحراف شعاعی و جانبی را تا 06/0 اینچ تحمل کنند، اما سایرین نمی‌توانند بیش از 03/0 اینچ انحراف را پیش از این‌که ارتعاشات قابل ملاحظه شود، تحمل کنند.
مشکلات انحراف می‌تواند اغلب از طریق تطبیق نصب لاستیک بر روی چرخ (چرخاندن لاستیک به طوری که نقطه‌ی بالای لاستیک بر روی نقطه‌ی پایین رینگ قرار گیرد) درست شود.
تغییرات نیروی شعاعی
گاهی اوقات مشکل نه بالانس و نه انحراف می‌باشد. بلکه تغییرات نیروی شعاعی است. این مفهوم میزان تغییر در استحکام کناره‌‌ی لاستیک و سطحی از لاستیک که با زمین تماس دارد، زمانی که فشاری در برابر لاستیک قرار می‌گیرد، است. تفاوت‌های ظریف در موقعیت کابل‌ها و تسمه‌ها در ساخت لاستیک می‌تواند نقاط خشکی ایجاد کند که موجب چرخش نامتوازن لاستیک می‌شود. نقاط خشک مانند انحراف، در ایجاد ارتعاشات در سرعت‌های مختلف عمل می‌کنند.
ارتعاشات ایجاد شده توسط تغییرات نیروی شعاعی تمایل به ظهور در سرعت‌های خاص دارند، سپس با تغییر و یا افزایش سرعت ناپدید می‌شوند (برخلاف ارتعاشات ایجاد شده توسط نابالانسی که معمولا با افزایش سرعت بدتر می‌شوند). در یک آزمون، چرخی کاملا مدور که به درستی بالانس شد، ارتعاشی را تجربه کرد که در حدود سرعت 80 کیلومتر بر سرعت ظاهر شد اما در سرعت 110 کیلومتر بر ساعت از بین رفت. ارتعاش در 80 کیلومتر بر ساعت در اثر تغییر نیروی شعاعی در لاستیک ایجاد شد، و به همان اندازه نیروی جانبی تولید کرد .
برخی بالانس کننده‌های لاستیک سطح بالا (مانند GSP 9700 ساخته شده توسط شرکت Hunter Engineering) غلطک بزرگی دارند که می‌تواند در برابر جهت انحراف لاستیک قرار داده شود. اگر تغییر نیروی شعاعی وجود داشته باشد، به تکنسین محل آن و چگونگی اصلاح آن را نشان می‌دهد. تغییر نیروی شعاعی می‌تواند با اضافه کردن وزنه‌های متعادل کننده و یا چرخاندن لاستیک بر روی رینگ خنثی شود. همچنین تشخیص این‌که آیا یک لاستیک مسئول مشکل ارتعاش هست یا خیر را آسانتر می‌کند. در صورتی که هیچ مشکل انحراف و هیچ تغییر نیروی شعاعی وجود ندارد و لاستیک با دقت بالانس شده، اما ماشین همچنان لرزش دارد، ارتعاش در سیستم نیروی محرکه یا انتقال قدرت می‌باشد، و نه در چرخ‌ها و لاستیک‌ها.
ضرورت بالانس چرخ خودرو
چرخ‌ها به عنوان یکی از زیرمجموعه‌های سیستم تعلیق بوده و در واقع می‌توان گفت در صف مقدم عملیات جابجایی حرکت خودرو قرار دارد و تمامی تلاش نیروهای پشتیبانی از قبیل موتور، ترمز، دنده، کلاچ و … بدون چرخ‌ها، عملی عبث است و تمامی عباراتی که عنوان کردیم برای این بود که اهمیت بالانس چرخ خودرو را به شما کاربر گرامی ارائه بدهیم.
چرخ‌ها به عنوان آخرین جز از سیستم تعلیق، وزن خودرو را تحمل نموده و ارتباط نهایی بین ماشین و زمین را برقرار نموده و با توجه به قوانین نیوتن، اصطکاک، عمل و عکس‌العمل و … حرکت خودرو را ممکن می‌نمایند. همچنین، تمامی ضربه‌های وارد آمده بر خودرو، در وهله نخست به چرخ‌ها وارد شده و این چرخ‌ها هستند که باید به کاهش ارتعاشات کمک نمایند.
بالانس (تعادل) چرخ‌ها
بالانس و تعادل در تمامی ابعاد زندگی بشری و حتی زندگی سایر موجودات، نقش بسیار حیاتی داشته و خروج از خط تعادل اگر با نابودی همراه نباشد، قطع به یقین صدمات جبران‌ناپذیری را برای آدمی به همراه خواهد داشت. چرخ‌های خودرو نیز در صورت بالانس یا متعادل نبودن، پیامدهای منفی فراوانی را به همراه خواهد داست. بالانس چرخ خودروها، به معنای تعادل و هم‌راستایی چرخ‌ها بوده و به صورت علمی، بالانس بین چرخ‌ها در واقع توزیع یکنواخت وزن خودرو بین چرخ‌های مختلف بوده و عدم بالانس خودروها، وضعیت ناهنجاری را برای خودرو به ارمغان خواهند آورد.
پیامدهای عدم بالانس بودن چرخ‌ها
شاید به زعم بسیاری، بالانس نبودن چرخ‌ها در بدترین حالت منجر به لرزش فرمان گردد ولیکن، این بالانس نبودن نتایج بدتری را نیز می‌تواند در پی داشته باشد.
- خرابی زودرس قطعات: همانطور که عنوان شد کلیه ضربات به هنگام حرکت و علی‌الخصوص دست‌اندازها و ناهمواری‌ها به چرخ‌ها وارد می‌گردد و پس از عبور از چرخ‌هاست که به سیستم تعلیق، جلوبندی و … می‌رسد. در گذر زمان و در صورت عدم بالانس نمودن چرخ‌ها، این نیروهای مخرب می‌توانند منجر به خرابی سایر قطعات و کاهش طول عمر مفید آن‌ها خواهد شد.
- لرزش فرمان: لرزش فرمان شاید ناشی از بالانس نبودن چرخ‌ها، شاید در سرعت‌های پایین آنچنان که باید قابل لمس نباشد ولیکن با افزایش سرعت خودرو، این ارتعاشات نیز افزایش پیدا کرده و لرزش فرمان ملموس‌تر و آزارنده‌تر گردد. این لرزش‌ها عمدتا بسته به اندازه و وزن خودرو، اندازه و وزن چرخ‌ها، میزان نابالانسی و …، در سرعت‌های متفاوتی آشکار شده و عمدتا در سرعت‌های حدود 80 کیلومتر بر ساعت خود را نشان می‌دهد.
- افزایش مصرف سوخت: بالانس نبودن چرخ‌ها، عملا بازدهی کلی سوخت را پایین آورده و مصرف سوخت خودرو را افزایش می‌دهد.
- فرسایش لاستیک: بالانس نبودن چرخ‌ها باعث عدم توزیع یکنواخت وزن و نیرو بین چرخ‌های مختلف شده و در نتیجه فرسایش سریعتر لاستیک‌ها را در پی خواهد داشت. ناگفته پیداست که فرسایش بیش از حد لاستیک‌ها علاوه بر مشکلات مادی، می‌تواند باعث ایجاد تصادفات دلخراشی نیز گردد.
- شتاب و ترمزگیری ضعیف: عدم تعادل بین چرخ‌ها حتی بر شتاب و ترمزگیری خودرو نیز تاثیرگذار است چراکه خودرو مجبور است برای رسیدن به یک نیروی خاص، بیشتر تلاش نماید و این امر بدین معنی است که اگر شتاب مساوی در دو حالت بالانس بودن و بالانس نبودن چرخ‌ها از خودرو بخواهیم؛ نیروی مفید کمتری جهت شتاب‌گیری و یا ترمزگیری صرف شده است و در نهایت، ضعف در هر دو این عملکردها را در پی خواهد داشت.
علایم بالانس نبودن چرخ‌ها
از علائم بالانس نبودن چرخ ها میتوانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- لرزش فرمان: یکی از ملموس‌ترین نشانه‌های بالانس نبودن چرخ‌ها، لرزش فرمان است به طوریکه حتی رانندگان عادی که تسلط زیادی بر مسایل فنی ندارند نیز قادر به تشخیص این امر هستند؛ البته شاید این لرزش‌های دلایل دیگری نیز داشته باشند که جهت تشخیص دقیق‌تر موضوع باید به مکانیک مراجعه نمود.
- کاهش پایداری خودرو: این موضوع به خصوص در پیچ‌ها و سرعت‌های بالا مشهودتر بوده و می‌تواند خسارات جبران‌ناپذیری را با خود به همراه داشته باشد.
- افزایش مصرف سوخت: این موضوع علاوه بر آنکه پیامدی از نامتعادلی چرخ‌ها است به نحوی نشانه آن نیز است. البته برای سایر موارد نیز همین اصل برقرار است ولیکن تشخیص آن‌ها، نیاز به دانش و دقت فنی بالایی دارد.
- خرابی بیش از حد قطعات چرخ‌ها
انواع بالانس نمودن چرخ‌ها
بالانس چرخ خودرو به دو روش انجام می‌گیرد:
1.استاتیکی
2.دینامیکی
-
روش استاتیکی
روش استاتیکی که به روش ایستا نیز معروف است چرخ بر روی یک محور افقی نصب می‌شود که قابل گردش است. در این صورت چنانچه چرخ دارای نامتعادلی باشد به دلیل وزن بیشتر پایین‌تر قرار می‌گیرد. حال جهت ایجاد تعادل، وزنه‌ای با وزن مناسب و در جای مناسب یعنی نقطه مقابل آن و در بالای رینگ تعبیه می‌گردد. چنانچه وزنه‌ها به صورت صحیح انتخاب شده و درست جانمایی گردند، نامتعادلی از بین خواهد رفت.
-
روش دینامیکی
روش دینامیکی که به روش پویا نیز معروف است یک گام روبه جلوتر برداشته و علاوه بر تعیین نقاط نامتعادلی، عدم توازن چرخ‌ها نسبت به صفحه تقارن عمودی نیز سنجیده شده و در صورت مشاهده عدم تعادل، برطرف می‌گردد.
زمان بالانس نمودن چرخ‌ها
نمی‌توان زمان خاصی را برای بالانس نمودن چرخ‌ها در نظر گرفت چراکه این موضوع متاثر از عوامل متعددی است ولیکن در حالت کلی توصیه می‌گردد هر 6 ماه یا هر 8000 تا 9000 کیلومتر، به کارشناسان متخصص مراجعه نموده و بالانس بودن چرخ‌ها، را بررسی نمایید. شایان ذکر است که هر کدام از نشانه‌های فوق‌الذکر نیز چنانچه در خودرو نمایان گردد باید نسبت به بررسی بالانس بودن یا نبودن چرخ‌ها اقدام نمود. نکته مهم دیگر، زمانی است که لاستیک خودرو را تعویض می‌نمایید در این موارد نیز دوباره باید متعادل بودن چرخ‌ها، مورد تایید قرار گیرد.
ذکر این نکته خالی از لطف نیست که برخی از راننده‌ها جهت جلوگیری از سایش نامتعادل لاستیک‌ها، در بازه‌های زمانی مشخص، لاستیک‌های خودرو را به صورت ضربدری تعویض می‌نمایند که در نوع خود می‌تواند به متعادل‌تر نمودن چرخ‌ها کمک نماید.
هشدار: از روغن، گریس، مواد ضد جوش خوردگی یا روان کننده‌ها از هر نوع به هنگام سفت کردن مهره‌های چرخ استفاده نکنید
گشتاور مناسب روی مهره‌های چرخ به سه دلیل بسیار مهم است. یکی جلوگیری از شل شدن مهره‌ها و شل شدن چرخ‌ها، دیگری برای جلوگیری از اعوجاج یا شکستگی روتور ترمز در پشت چرخ، و سومین دلیل جلوگیری از شکستن پیچ‌های چرخ می‌باشد. برای سفت کردن نهایی مهره‌های چرخ باید از یک آچار ترک(گشتاور) استفاده شود، و مهره‌ها باید همیشه طبق مشخصات پیشنهادی گشتاورگیری شوند.
اخطار: مشخصات گشتاور برای مهره‌ها همیشه برای پیچ و مهره‌های تمیز و خشک هستند. این یعنی بدون روغن، گریس، مواد ضد جوش خوردگی و روان کننده‌ها از هر نوع. هر کدام از این فرآورده‌ها اصطکاک بین رزوه‌ها را کاهش خواهد داد. این ممکن است برای جلوگیری از زنگ زدگی و یخ زدگی مهره‌ها مناسب به نظر برسد، اما این کاهش در اصطکاک یعنی درصد بسیار بالاتری از گشتاور اعمالی (تا 25% یا بیشتر) بر روی مهره‌ها بارگذاری خواهد شد. نتیجه‌ی نهایی ممکن است اعوجاج موتور ترمز یا شکستگی پیچ‌ها باشد!
پیچ‌های چرخ باید با یک برس سیمی جهت زدودن زنگ زدگی و گرد و خاک تمیز شوند پیش از این‌که چرخ‌ها نصب گردند. اگر مهره‌ها به شدت زنگ زده باشند، یا شیارهای آسیب دیده داشته باشند و به راحتی بر روی پیچ‌ها نچرخند، مهره‌ها را تعویض کنید. همین اتفاق برای هر پیچ چرخی که آسیب دیده و یا شیارهایش به شدت خورده شده باشد، می‌افتد. و به یاد داشته باشید برای نصب کردن چرخ‌ها شیارها را با چیزی خشک نکنید.
