Колебания руля


avponkin

Вибрация руля на переднеприводных автомобилях

Вибрация руля на переднеприводных отечественных автомобилях при скорости 80-100 км/час, как с этим бороться? Вибрация создает дискомфорт для водителя, ухудшает управляемость автомобиля, постепенно разрушает элементы привода, подвески, рулевого управления… . Конечно, нужно проверить геометрию передних колес (в том числе радиальное и боковое биение), их балансировку, углы установки (развал-схождение). Проверить люфты в рулевом управлении, в ШРУСах (шарнирах равных угловых скоростей), состояние резинометаллических шарниров подвески. Все это весьма полезно, и устранение выявленных недостатков может заметно улучшить ситуацию.  Этот вопрос рассмотрен в статье πd-КВАДРАТ! www.zr.ru/a/9857/  . И все, вроде бы, ясно: выявляй причину и действуй! Вот только остается одно большое НО: далеко не всегда устранение названных недостатков помогает решить проблему. Это подталкивает к выводу, что, по-видимому, есть другие причины вибрации руля, о которых пока напрямую не сказано. Рассмотрим вопрос с другой точки зрения.

Передний привод, если рассматривать его конструкцию упрощенно, представляет собой два вала, соединенные между собой через дифференциал, и с массивными вращающимися дисками по концам (под массивным диском понимается собственно колесо плюс ступица с тормозным диском плюс наружный ШРУС). А это по сути своей два крутильных маятника, соединенных через дифференциал. Особенное подозрение (на примере ВАЗ 2108 - ВАЗ 21099) вызывает левый привод, где вал имеет диаметр всего 23 мм. Так вот: собственная частота крутильных колебаний такого маятника при существующих размерах и массе диска должна составлять (в зависимости от принятых допущений) от 12 до 15 Гц http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/3653/ .

Этот диапазон как раз соответствует скорости движения автомобиля 80-100 км/час. Любая, даже незначительная несбалансированность вращающихся массивных дисков (а также небольшое радиальное биение одного или обоих колес, переменная по окружности жесткость шины) будут провоцировать возникновение в приводе крутильных колебаний, если частота вращения колеса будет близка к собственной частоте крутильных колебаний маятника. Этому же способствуют люфты в элементах привода. То есть на вращение колеса по ходу движения автомобиля будет накладываться второй процесс – небольшие повороты колеса вперед-назад с частотой собственных колебаний крутильного маятника. А так как колесо катится по дороге и придавлено к ней весом автомобиля, то в ответ на возникающие крутильные колебания начнет дергаться вперед-назад ось вращения колеса, что тут же передастся на рулевое управление. Такие перемещения (точнее: повороты) вперед-назад оси вращения колеса возможны из-за дополнительной степени свободы передних колес – колеса управляемые. А отсюда следуют два печальных вывода: во-первых, склонность к вибрации руля является особенностью самой конструкции переднего привода и, во-вторых, обычными приемами устранить вибрацию руля полностью не удастся, ее можно лишь в той или иной степени ослабить.

Какие возможны варианты действий? Есть два основных варианта: гасить возникающие крутильные колебания или изменить частоту собственных колебаний крутильного маятника так, чтобы она ушла за пределы скоростей движения автомобиля. Гашению колебаний может способствовать существенное понижение давления в передних колесах. Но это приведет к повышенному расходу топлива и к преждевременному износу колес. Можно, конечно, применить специальные гасители крутильных колебаний – но это серьезное изменение в конструкции привода и не под силу рядовому автолюбителю. Тогда второй вариант: изменить собственную частоту крутильных колебаний привода, особенно левого, в сторону ее увеличения. Этого можно добиться либо существенно (в разы) снизив массу или радиус массивного диска, либо существенно увеличив жесткость приводного вала. Поскольку существенно снизить массу или радиус массивного диска невозможно, то остается один основной путь: наращивать жесткость вала.

Для экспериментальной проверки правильности такого пути был изготовлен усиленный левый вал. Для его изготовления был использован новый правый (длинный) приводной вал, который был разрезан на две половинки. Обе половинки были обрезаны со стороны трубчатой (толстой) части таким образом, чтобы их суммарная длина была равна длине штатного левого вала (410 мм). Для центровки половинок была выточена внутренняя втулка. Половинки соединялись электросваркой, для уменьшения коробления сварка велась короткими швами с поворотом вала на 180 и 90 градусов. После сварки для уменьшения внутренних напряжений в металле вал был выдержан в термошкафе при температуре 160°С в течение четырех часов. Перед установкой на автомобиль вал был проверен на биение в центрах.

В процессе выполнения работ по установке усиленного вала на автомобиль ВАЗ 21099 были обнаружены люфты в ШРУСах, в дифференциале, в рулевом управлении (в точках крепления рулевых тяг к рейке рулевого механизма). Однако, с целью повышения чистоты эксперимента никакие другие детали (кроме самого вала) на автомобиле не заменялись, никакие регулировки и балансировки не проводились. Исходя из новых размеров левого вала, расчетным путем было установлено, что такая модернизация приводного вала должна повысить критическую скорость движения автомобиля (при которой развивается вибрация на руле) примерно на 20 км/час.

Результаты экспериментальной проверки следующие: до замены вала признаки вибрации на руле появлялись при скорости 75 – 80 км/час, максимальной интенсивности она достигала при 90 – 95 км/час. После замены вала признаки вибрации появляются при 90 – 95  км/час, интенсивная вибрация развивается при скорости 105 – 110 км/час. То есть, наблюдается увеличение скорости (а, значит, и собственной частоты крутильных колебаний), при которой возникает вибрация руля. Прибавка в скорости составляет примерно 15 км/час, что близко соответствует предварительным расчетам.

Конечно, прибавка в скорости недостаточна. Но она является подтверждением правильности такого пути. Для существенного увеличения критической скорости нужно более серьезное ужесточение обоих приводных валов.

На практике можно рекомендовать владельцам «проблемных» автомобилей, помимо усиления левого приводного вала, устанавливать на передний мост легкосплавные диски с легкими бескамерными шинами. Большого прироста критической скорости это не даст (максимум – 5-10 км/час), но, учитывая, что бόльшая часть пробега автомобиля приходится на диапазон скоростей до 100 км/час, для многих автомобилистов этого может оказаться достаточно. И, конечно же, нужно ставить на передний мост качественные, хорошо сбалансированные колеса; следить за состоянием привода, подвески, рулевого управления.

Понькин А.В., г. Челябинск, e-mail: [email protected]

12 ноября 2011 года

sites.google.com

Причины вибрации руля и пути устранения

Вибрация руля – явный признак того, что с автомобилем что-то не в порядке. Ниже рассмотрены причины возникновения вибрации руля, описано как их определить и что сделать для устранения.

В большинстве своем сильная вибрация руля возникает из-за неисправностей с колесами. В первую очередь стоит проверить шины на наличие повреждений. Резина может быть выработана с одной стороны.

Если имел место удар, то на боковой части колеса в месте удара может выскочить «шишка» — в таком случае корд разрывается, а резина в том месте начинает выпирать наружу. Соответственно, при этом колесо имеет не идеально круглую форму и с каждым его оборотом происходит легкий удар по подвеске, который передается и на руль.

Единственный вариант решения такой проблемы – замена шины. Также вследствие удара может деформироваться диск – это также приведет к деформации шины. Диск можно выровнять, но лучше установить новый.

Не все владельцы автомобилей знают, как правильно устанавливать колесо и закручивать болты. Неправильная установка колеса изначально может стать причиной вибрации руля, хотя в основном она приводит к повышенному износу резины.

Для того чтобы колесо было установлено ровно, закручивать крепежные болты нужно по одному, постепенно. При этом сначала нужно подтянуть один болт, после него – противоположный и так по осям верх-низ и лево-право, каждый раз закручивая болт на один-два оборота. Делать это нужно только тогда, когда колесо провисло в воздухе, а вот дотягивать болты нужно на земле.

Часто случаются банальные оплошности – работники шиномонтажа просто путают направление колес. Вибрация в таком случае появляется не сразу, а через некоторое время, когда резина выработается или порвется корд. Опять же, придется ставить новые колеса.

Для того чтобы этого избежать достаточно потратить одну-две минуты и проверить правильность установки шин на выезде из шиномонтажа – за одну минуту вы сэкономить довольно крупную сумму.

Часто зимой водители грешат на неправильную балансировку колеса. На самом деле причина может быть куда проще – на внутреннюю часть диска может налипнуть снег или грязь, что приведет к дисбалансу.

Если же после очистки диска руль продолжает вести себя неспокойно, вполне возможно, что на шиномонтаже допустили ошибку. Вообще, после замены одного или нескольких колес стоит протестировать автомобиль в разных скоростных режимах – если произошли изменения в худшую сторону, причиной является недочет работников шиномонтажа.

Иногда вибрация возникает только в момент торможения. Очевидно, что причина кроется в тормозной системе автомобиля. Существуют три варианта – между тормозной колодкой может попасть посторонний предмет, может быть сильно выработан тормозной диск, или же сама колодка. В любом случае нужно снимать колеса и искать причину.

Если между диском и колодкой попало инородное тело, нужно просто снять суппорт вместе с тормозными колодками и удалить его. Если выработаны колодки – они подлежат замене. Если проблема с тормозным диском – есть два варианта.

Если диск не сильно выработан, то можно его проточить, чтобы выровнять рабочую поверхность, а если выработка довольно сильна, то диск нужно менять. Уровень выработки дисков индивидуален для каждого автомобиля, поэтому лучше посоветоваться со специалистами.

Если вы устанавливали некачественные тормозные диски, есть вероятность того, что их просто «поведет». Такое очень редко, но случается.

Еще одна причина возникновения вибрации в рулевой колонке – неправильный развал-схождение. Если при проведении развала-схождения нарушены какие-либо нормы, резина на колесах начинает вырабатываться неравномерно, что приводит к появлению повреждений и дефектов.

Также не стоит забывать, что развал-схождение нужно делать каждый раз, когда выполнялись какие-либо манипуляции с колесами, подвеской или ходовой. Лучше не поскупиться и заплатить небольшую сумму за развал-схождение, чем впоследствии покупать новую дорогую резину, запчасти и устанавливать.

Все вышеописанное – самые распространенные причины возникновения вибрации руля, которые встречаются повсеместно. Но не стоит забывать, что рулевая колонка может вибрировать из-за проблем с подвеской, ходовой и рулевым управлением.

Самостоятельно диагностику произвести проблематично, для этого нужно обладать определенными знаниями и опытом. Виновником вибрации руля с одинаковым успехом может быть разбитый рулевой наконечник, деформированная ступица, разбитый подшипник, поврежденный рычаг и так деле. В данном случае необходимо обратиться на станцию техобслуживания и сделать диагностику.

Практика подсказывает, что в том случае, если автомобиль ведет себя не так, как должен – значит, есть на то причина. В свою очередь, если есть какая-либо неисправность, она не только приводит к поломке, но и тянет за собой череду неприятностей. Поэтому при первых же признаках биения или вибрации руля нужно искать причину и устранять ее.

tuningvaz.in

Вибрация руля на скорости и при торможении

Не самым приятным является момент, когда вдруг при управлении автомобилем возникает вибрация на руле. И хотя внешнее проявление неисправности именно такое, причины, ее вызывающие, достаточно многочисленны. Однако в любом случае их надо будет устранять. Зачастую главной трудностью является установление источника возникновения биений. И здесь определяющими будут условия, при которых они появляются.

Когда может появиться вибрация руля?

Самое неприятное, что ее появления можно ожидать в любой момент. Порой, даже трудно понять, из-за чего это происходит. Сама по себе с первого взгляда вибрация руля не выглядит чем-то опасным. Проявляется она в том, что рулевое колесо начинает мелко-мелко трястись, хотя порой величина этих колебаний может достигать достаточно больших значений и даже передаваться на корпус автомашины.

Почему идёт вибрация на руль? Потому, что руль связан с подвеской, движения руля передаются в конечном итоге на колеса, и соответственно, их вибрация передается рулю. Если попытаться как-то обобщить, когда появляется вибрация руля, то можно определить такие ситуации:

  • при прямолинейном движении, причем значение скорости может быть любым, от 120 в час до самой малой;
  • в момент поворота руля;
  • при разгоне и торможении автомобиля;
  • когда мотор работает на холостых оборотах.

Пожалуй, к этому списку можно добавить еще несколько ситуаций, но и приведенные сведения достаточно полно описывают ситуацию – вибрация руля при движении машины является следствием возникновения неполадок, причем учитывая разнообразие условий ее проявления, можно говорить, что причины этого могут быть самыми разными. Ввиду их многочисленности для описания хотя бы некоторых из них каждое должно быть рассмотрено отдельно.

Почему возникает вибрация в руле при движении

Само движение автомобиля не является чем-то цельным и неделимым. Оно складывается из отдельных элементов – машина или идет равномерно, или находится на торможении, разгоне, выполняет поворот или другой маневр.

Вибрация руля на скорости

Она возникает наиболее часто, причем проявляется по-разному. Вибрация возможна:

  • в случае превышения определенной скорости, например, если автомобиль идет 120 км/ч;
  • в некотором диапазоне скорости, (например, 100 -120 км/ч) и полностью отсутствовать за пределами этого диапазона;
  • без всякой системы, совершено хаотично и без привязки к определенной скорости.

 

Причины возникновения биений при движении чаще всего связаны с колесами, дисками, резиной. В данном случае это является принципиальным моментом – именно вибрация, возникающая при движении, обусловлена состоянием упомянутых элементов. Почему так происходит? Из-за появления дисбаланса на колесах, что приводит к возникновению их биений при движении автомобиля на скорости и колебаниям на руле. Если начать разбираться, чем они вызваны, то можно отметить несколько возможных причин, приводящих к такому эффекту на разной скорости (и свыше 120 км/ч, и на малой):

  1. Плохая балансировка колеса или ее нарушение. Устраняется повторным ее проведением. Если колесо не удается отбалансировать, или вибрация продолжается после успешной балансировки, то причина может быть в повреждении самой покрышки. Однако прежде чем менять резину, проверьте все остальное, может, именно другие изделия служат источником вибрации на руле.
  2. Появление грязи на дисках, что способно вызвать их дисбаланс. Устраняется посещением автомойки, а также тщательным осмотром дисков, особенно их внутренней части, на предмет наличия (отсутствия) грязи.
  3. Повреждение диска или шины, они, как говорят, «оквадратились». Чаще всего это происходит после наезда на препятствие, особенно на высокой скорости и когда колеса заблокированы (при торможении). В таком случае нарушается геометрия диска и повреждается сама покрышка, что и служит источником вибрации на руле. Причем это объясняет, почему она появляется при движении на различной скорости. Здесь определяющим будет степень повреждения и, соответственно, величина дисбаланса, при его значительной величине возможна вибрация руля при торможении, а так же на малой скорости. Устраняется либо рихтовкой диска, либо заменой его и покрышки. В данном случае особо опасно повреждение резины. Колесо может успешно балансироваться, но при этом вибрация все равно остается.
  4. Повреждена ступица или другие элементы подвески. Также возникает после наезда на препятствия.
  5. Неправильное крепление колеса на авто или использование дисков, не соответствующих требованиям изготовителя.

Вибрация руля при торможении

Условия возникновения (при торможении), свидетельствуют о неисправностях тормозных колодок и дисков. В самом лучшем случае это может быть налипание грязи на дисках, и после ее удаления восстанавливается нормальный режим движения автомобиля.

Другой причиной, по которой может появиться вибрация руля при торможении, будет неравномерный износ колодок и дисков. В таком случае единственным вариантом избавиться от вибрации на руле при торможении является замена колодок, вполне возможно, и совместно с дисками.

Вибрация руля на холостых оборотах

Причины ее возникновения на холостых оборотах установить довольно сложно. Это чаще всего бывает вызвано износом подушек крепления коробки передач или мотора. Устраняется заменой вышедших из строя деталей.Также следует обратить внимание на неисправность зажигания, в этом случае мотор «троит», что вызывает его вибрацию при работе на холостых оборотах. Устраняется обычно заменой свечей.

Таков далеко не полный перечень возможных причин. При появлении биений руля, когда мотор работает на холостых оборотах, надо проводить диагностику авто.

При повороте

Ситуация, когда возникает вибрация при повороте руля, достаточно неопределенная. При выполнении такого движения в работе принимает участие большое число различных механизмов и однозначно сказать, с каким из них связано возникновение биений, просто невозможно.

Это могут быть рулевые наконечники и тяги, ступичный подшипник и нарушение балансировки колес, шрус и т.д. Чтобы установить источник, откуда идет вибрация, необходимо посещение СТО и проведение диагностики.

Почему возникает при разгоне вибрация на руле

В тех случаях, когда идет биение руля при разгоне автомобиля, причина, скорее всего, связана с элементами подвески. Чаще всего оно вызывается повреждением ступицы из-за наезда на препятствие. Проверить это можно, измерив биение колеса при его вращении в вывешенном состоянии.

Кроме того, вибрация при разгоне бывает вызвана элементами привода, но точную причину можно установить только по результатам диагностики.

О чем свидетельствуют биения руля?

Необходимо отметить, что появление вибрации, будь то вибрация руля при торможении, или любая другая – признак неисправности автомобиля. Вне зависимости от того, в каком бы режиме она ни проявлялась – при движении на скорости, хоть 40, хоть 120 км/ч, торможении или разгоне, на холостых оборотах или поворотах, это должно восприниматься как сигнал к скорейшему устранению причин возникновения биений.

Чаше всего источником, откуда идет вибрация, является ходовая или подвеска. И даже если она проявляется только при каких-то определенных условиях, торможении или на скорости 120 км/ч, это не должно служить оправданием для затяжек с ремонтом машины. Безопасность при движении способен обеспечить только исправный автомобиль.

Приведенные причины и условия возникновения вибрации руля авто, не охватывают всех возможных вариантов, вызывающих ее появление. И, тем не менее, эти сведения должны помочь понять, насколько опасной является эксплуатация транспортного средства с подобной неисправностью, и принять своевременные меры к ее устранению.

znanieavto.ru

Откуда вибрация руля при движении и торможении: причины и методы устранения

Почему появляется вибрация руля при торможении и причины его появления при движении на скорости

Каждому автолюбителю хочется, чтобы его машина работала ровно, без вибрирования. Ведь именно отсутствие последнего фактора гарантирует не только комфорт передвижения, но и безопасность. Более всего это касается биений рулевого колеса как на скорости, так и на стоянке, потому что наличие такого признака может свидетельствовать о серьезных неисправностях в конструкции авто.

Общие черты проблемы

Вся коварность ситуации заключается в том, что вибрация руля при движении если не самая распространенная, то довольно надоедливая проблема. Она зачатую подкрадывается незаметно, когда по первой на нее не обращаешь внимание, но в один прекрасный момент биение уже ощущается на всей машине. И в этот момент мы понимаем, что постепенно привыкли к этому навязчивому дефекту и поэтому не спешим устранять эту проблему. И напрасно.

В долгосрочной перспективе наличие вибрирования может вылиться в существенные затраты на ремонт. Поэтому определить источник и причины неисправности в интересах самого владельца. Для начала достаточно выполнить ряд несложных операций:

  • проехать на авто по трассе и прочувствовать уровень биений на различных скоростных режимах;
  • заметить, на какой скорости начинается эффект вибрирования, а на какой – пропадает;
  • проверить наличие тряски рулевого колеса на стоящем авто при холостых оборотах двигателя;
  • протестировать поведение машины при наборе скорости и при нажатии на тормоза.

Иногда суть поломки кроется в банальных повреждениях покрышек . так что проверяем их в первую очередь. Особого внимания требует вибрация руля при торможении и причины ее появления, ведь это прямое свидетельство неполадок в тормозной системе. В целом классификация случаев возникновения биений рулевого колеса выглядит следующим образом:

  • Колебания рулевого колеса на стояке при холостых оборотах ДВС.
  • Биение рулевой колонки в движении авто при различных скоростных режимах.
  • Пульсации руля при нажатии на педаль тормоза.
  • Вибрирование рулевого колеса при совершении поворотов.

Чтобы в будущем избежать неприятностей, рассмотрим самые распространенные виды биений, а также причины и методы устранения проблемы.

Эффект вибрации руля автомобиля при движении в определенных скоростных режимах

Биение такого типа может возникнуть как на скоростях свыше 100 км/ч, так и при небольших скоростных режимах. Сразу нужно отметить первопричину, из-за которой это происходит – это обычная грязь или снег, которая попадает в полость диска. Такое явление вызывает неравномерное распределение массы вращающегося колеса, что и вызывает биение.

После попадания колеса в выбоину также есть вероятность дисбаланса распределения его веса. В остальном виновниками колебаний рулевой колонки являются изношенные элементы передней подвески. В любом случае при появлении колебаний рулевой колонки во время движения водителю нужно срочно проверить следующие узлы авто:

  • Балансировка колес. Обычно биение из-за неравномерного распределения массы появляется на скорости в промежутке от 60 до 100 км/ч. Устраняется без особых материальных затрат на обычном пункте шиномонтажа.
  • Амортизаторы и стойки. Изношенность этих деталей вызывает неравномерную работу подвески, что является причиной вибрации руля автомобиля при движении по неровной поверхности на скорости свыше 80 км/ч. Вопрос решается заменой неисправных элементов.
  • Опорные подшипники стоек. В случае износа вызывают вибрационные явления при скоростях более 80 км/ч и срочно нуждаются в замене.
  • Шаровые шарниры. Эти узлы часто имеют люфт по причине плохого дорожного покрытия, который приводит к тряске машины. Это особенно ощущается на руле при приближении стрелки спидометра к 100 км/ч.
  • Наконечники рулевых тяг. Эксплуатационный износ вызывает люфт в узловых точках, после чего нарушается параллельность передних колес. Вибрационный эффект на рулевом колесе ощущается на скорости 90 км/ч и выше.
  • Сайлентблоки. Износ и нарушение целостности этой детали вызывает биение при достижении 100 км/ч.

Важно! Не стоит думать, что если пульсирует руль, то достаточно отбалансировать только передние колеса. Всегда нужно выполнять балансировку массы на всех четырех колесных дисках. Обращайте внимание на наличие деформаций на дисках.

Откуда вибрация руля автомобиля при торможении и причины этого эффекта

Биение рулевого колеса при нажатии на педаль газа тоже встречается довольно часто. Основными виновниками здесь выступают следующие факторы:

  • Неравномерный износ и деформация тормозных барабанов или дисков.
  • Плохое состояние тормозных колодок.
  • Люфт в шаровых опорах.
  • Неравномерное усилие или подклинивание тормозных суппортов.

В любом случае, чтобы определить истинную причину вибрации автомобильного руля при торможении, нужна качественная диагностика. Если источник вибрационных явлений – тормозной диск, то он нуждается или в проточке, или в замене. Слишком тонкий диск также требует замены.

Установка нового диска предполагает выполнение определенных технологических операций, отклонение от которых вызывает биение рулевого колеса. Например, при замене механики часто не вкручивают установочные болты на ступицу. А ведь именно эти незначительные на первый взгляд детали отвечают за надежную фиксацию диска.

Практика показывает, что на эксплуатационные характеристики колодок и тормозных дисков негативное влияние оказывает резкое охлаждение. Яркий пример – автомойка, когда на не успевшие остыть диски льют холодную воду. После таких «водных процедур» диск может потерять геометрию, вследствие чего начинается вибрация рулевой колонки.

Еще несколько вариантов

Довольно часто встречается вибрирование рулевого колеса на холостом ходу. Определяется этот фактор легко – пульсации на руле полностью зависят от числа оборотов. Причиной могут быть следующие элементы:

  1. Разрушенные подушки крепления двигателя.
  2. Деформация приводного вала.
  3. Неустойчивая работа ДВС.
  4. Неисправности КПП.

В случае перебоев в работе двигателя следует, прежде всего, проверить свечи зажигания и при необходимости заменить их. Владельцы автомобилей с кондиционерами должны знать, что первопричиной вибрации руля на холостом ходу и при движении может быть дисбаланс или поломка этого климатического агрегата.

Важно понимать – любые вибрационные процессы являются следствием каких-либо неполадок в узлах авто. Поэтому не нужно затягивать с диагностикой и последующим ремонтом машины, потому что любое промедление может вылиться не только в значительные траты, но и угрожает безопасности всех участников движения.

http://autobann.su

legkoe-delo.ru


Смотрите также