Vyvažování kol vozidel

29. duben 2009 | 06.00 |

Při velkých rychlostech a také díky nekvalitním povrchům našich silnic a dálnic může začít volant auta pěkně vibrovat. Příčinou můžou být  nevyvážená kola automobilu. Nevyvážená kola ohrožují bezpečnost vozidla a zvyšují náklady na provoz. Chybné vyvážení kola se může projevovat různě.

Kolo může poskakovat, kolísat, popřípadě dělat obojí. Běžně se nevyvážené kolo projevuje vibracemi, přenášenými na volant i na celé vozidlo. Nevyvážená kola mohou prodloužit brzdnou dráhu vozidla a ovlivnit chování vozidla při zatáčení, zejména za mokra.

O nevyváženosti kola hovoříme v případě, kdy hmota rotačního tělesa není pravidelně rozdělená okolo osy rotace. Vyjádřeno přesně, hlavní osa setrvačnosti se neshoduje s osou rotace. Velikost nevyváženosti je násobkem hmoty a poloměru, se kterým těžiště hmoty rotuje okolo osy otáčení. Podle toho je jednotka nevyváženosti např. cmg. Podle norem rozlišujeme různé stavy nevyváženosti, které závisí na poloze hlavní osy setrvačnosti v poměru k ose rotace.


Osa setrvačnosti kola je osa, kolem které může kolo rotovat bez nevyváženosti (bez odstředivých sil). Hmota kola je pak symetricky rozdělená okolo hlavní osy setrvačnosti.
Otáčející se těžiště kola však mění stále výšku, vzniká statická nevyváženost, která vyvolává kmitání kola ve svislé rovině. Dynamická nevyváženost ovlivňuje přilnavost kola v menší míře než statická nevyváženost, způsobuje však kmitání kola.


V důsledku nerovnoměrného rozdělení hmoty kola, neboli v důsledku nevyváženosti, vznikají při otáčení okolo osy rotace volné odstředivé síly. Velikost odstředivé síly je závislá na hmotnosti a poloměru, na kterém se tato hmota otáčí okolo osy rotace a na druhé mocnině počtu otáček. To znamená, že zdvojnásobením počtu otáček je odstředivá síla 4x větší.


Na vozidle je kolo zavěšené v systému víceméně schopného kmitání. Volné odstředivé síly působící na zavěšení kola způsobují nevyvážené kmitání. Největší vliv na kmitání způsobuje přitom zavěšení kola a pružící systém. Řízení umožňuje svislý pohyb, který vede ke skákání kola. Na druhé straně umožňuje otáčení kola okolo čepu ramene ve vodorovné poloze jeho vibrace. Pro oba dva druhy pohybu existují pružící elementy. Ve vertikální poloze je odpružení řešené konstrukčně v zavěšení kola. V tomto směru působí jako pružící elementy pneumatika a elastičnost mechanických dílů.

Tento celek ovlivňuje činnost tlumiče, ložisek, kloubů, gumových elementů apod. Odpružení v horizontální poloze není sice konstrukčně zohledněné, ale přesto se pružící účinek projevuje povolností směrového ústrojí i kloubů. V horizontální rovině je tedy odpružení závislé především na typu a odpovídajícím stavu vozidla. Každá odpružená část podléhá vlastnímu kmitání, které má pro tu kterou část odlišnou frekvenci a směr. V důsledku toho se objevují při každém směru pohybu a při rozličných, nejčastěji vícerých rychlostních intervalech, účinky rezonance. V těchto tzv. rychlostních intervalech dosahují vibrace maximální hodnoty. Vibrace se zmenšují při překročení kritické rychlosti v obou směrech až po dosažení hranice v pořadí další kritické rychlosti. Maximální kmitání se objevuje horizontálně při 90 km/hod a vertikálně při 112 km/hod. Tyto kritické rychlosti závisí na typu vozidla, pneumatik, nahuštění, stavu vozidla, na součástkách zavěšení kol atd. Tyto kritické rychlosti leží hluboko pod hranicí maximální rychlosti vozidla a proto nejsou laiky považované za nebezpečné. Ve skutečnosti ale především u vozidel se zvýrazněnými rezonančními účinky (defektními tlumiči), může dojít i při zdánlivě nízké kritické rychlosti v extrémním případě až k periodickému zdvíhání kola od vozovky (kolo ztrácí kontakt). Toto kolo pak méně brzdí. Tato situace se vyostří rozdílnými polohami nevyváženosti všech kol. Přitom může dojít ke zvýšení nebo snížení tohoto účinku.

I když obecně platí, že  moderní pneumatiky déle vydrží, stále ještě podléhají opotřebení a poškození a v jistém případě se vyvažovací závaží mohou posunout nebo se oddělit. Proto se doporučuje provádět vyvažování kol nikoli pouze v případě vibrací nebo kmitání nebo po výměně pneumatik, ale v pravidelných intervalech po 20000 kilometrech nebo vždy po dvanácti měsících.

Pravidelným vyvažováním kol se snižují náklady na provoz vozidla tím, že se sníží opotřebení pneumatiky, což vede k prodloužení její životnosti, a také se sníží odpor pneumatiky, který zvyšuje spotřebu pohonných hmot. Vyvážením je také možno prodloužit životnost tlumičů, ložisek a součástí pérování a řízení.

Pravidelným vyvažováním kol zajistíme, že se kola otáčejí hladce a plynule, což vede nejen ke zlepšení pohodlí pasažérů, ale také ke zlepšení jízdních vlastností a zvýšení bezpečnosti vozidla.

Vyvažovačka v servisech ukazuje velikost vyvažovacího závaží a místo, kam jej má pracovník umístit. Kvalitu vyvažování určují používané upínací přípravky, jejich kvalita, čistota a nepoškození. Zatím se používají olověná závažíčka různých tvarů a způsobů upínání na ráfek pneumatiky, ale Evropská unie chce neekologické olovo nahradit mnohem dražším zinkem.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1.77 (13x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře