Niewyważenie koła. Drgania. Rezonans (cz.2)

Wyważenie koła jest kluczowe dla bezpieczeństwa, komfortu jazdy oraz trwałości podzespołów samochodu. Zapewnia równomierny rozkład masy wokół osi obrotu, co eliminuje drgania kierownicy, zapobiega przyspieszonemu zużyciu opon, amortyzatorów i łożysk oraz skraca drogę hamowania. Jednak nawet najlepsza wyważarka nie zagwarantuje właściwego wyważenia koła bez zachowania staranności i procedur.

Procedura wyważania koła to standardowy proces, który w profesjonalnym serwisie powinien przebiegać według ściśle określonych kroków. Oto jak wygląda poprawnie wykonana usługa:

1. Przygotowanie koła do wyważania.

• Oczyszczenie obręczy koła i opony: Usunięcie błota, kamieni z bieżnika oraz co najważniejsze starych ciężarków i pozostałości po kleju od taśmy. Brudnego koła prawidłowo nigdy nie wyważymy. Z moich obserwacji jest to najczęstszy błąd występujący w serwisach szczególnie w okresie sezonowej wymiany opon.

Przygotowanie koła do mycia w myjce do kół, przed wyważaniem

• Kontrola wizualna: Sprawdzenie czy opona nie ma wybrzuszeń, a obręcz nie jest pęknięta lub skrzywiona. Sprawdzamy wiek opony i starzeniowe pęknięcia, sprawdzamy stopkę i warstwę wewnętrzną, zdejmujemy pierścienie centrujące z obręczy koła, kontrolujemy powierzchnią styku obręczy z piastą (czy jest czysta i niepolakierowana farbą).

Zdjęcia różnych uszkodzeń opony

• Sprawdzamy ciśnienie powietrza w kole: zalecane jest 2,5 bara w celu utrzymania porównywalnych warunków dla testu drogowego wszystkich badanych kół.

Sprawdzenie i uzupełnienie powietrza w oponie

2. Montaż na wyważarce.

• Dobór stożka centrującego: Mechanik dobiera odpowiedni stożek, który pasuje do otworu centrującego obręcz na piaście - zawsze od wewnętrznej strony. Firmy takie jak BMW, Porsche, Mercedes zalecają stosowanie zamiast stożka specjalne tuleje centrujące. W celu zapewnienia jak najlepszych efektów wyważenia koła od zewnętrznej strony stosuje się specjalne dyski centrujące w otworach mocujących obręcz do piasty tzw. „Quick Plate” - centrowanie jak na samochodzie.
• Zaciśnięcie uchwytu: Koło musi być zamontowane sztywno i prosto, aby oś obrotu maszyny pokrywała się z osią obrotu koła. Warto zawsze mieć zaznaczony punkt na wrzecionie wyważarki - miejsce, do którego będziemy pozycjonować wentyl na wyważanym kole.  Większa powtarzalność wyników pomiarów.

Profesjonalne mocowanie koła na wyważarce

3. Wprowadzenie parametrów.

Maszyna musi „wiedzieć”, jakie koło wyważa. Wprowadza się dane ręcznie lub automatycznie za pomocą ramienia/sonaru/lasera:

• Odległość obręczy od maszyny.
• Szerokość obręczy koła.
• Średnica obręczy koła.
• Rodzaj obręczy stalowa /aluminiowa.
• Rodzaj ciężarków klejone/przybijane/mieszane.
• Miejsce klejenia taśmy wyważającej na obręczy kół.

4. Pomiar.

• Zamknięcie osłony i wprawienie koła w ruch obrotowy.
• Czujniki sejsmograficzne/piezoelektryczne mierzą siły odśrodkowe generowane przez niewyważoną masę koła.
• Czujniki laserowe/sonary ultradźwiękowe/ rolki pomiarowe sprawdzają błędy kształtu koła, opony, obręczy, bicie promieniowe, bicie osiowe, błędy sztywności promieniowej w oponie (niejednorodność materiałową opony).

5. Przeprowadzenie koniecznych czynności związanych z optymalizacją koła.

• Maszyna wskazuje dokładne miejsca na oponie i obręczy koła, które trzeba ze sobą sparować.

6. Nabicie/Naklejenie ciężarków.

• Maszyna wskazuje dokładne miejsce (godzina 12:00 lub laserowy punkt) oraz wagę ciężarka (np. 15g wewnątrz, 20g zewnątrz).
• Precyzyjne wyważenie koła uzyskamy stosując program do dynamicznego wyważenia jego, polegający na wykorzystaniu dwóch ciężarków wyważających. Stosowanie specjalnych algorytmów w wyważarkach wykorzystujących wyważanie koła jednym ciężarkiem zmienia tylko częstotliwość drgań na mniej odczuwalną przez człowieka. Serwisy stosują te programy w celu przyspieszenia procesu wyważania i oszczędności na ciężarkach kosztem dokładności wyważenia kół. Z punktu widzenia dokładności, precyzji wyważania kół, stosowanie tych alternatywnych metod nie jest wskazane.

7. Kontrola końcowa wyważenia koła (Re-check).

8. Montaż koła na samochodzie.

• Oczyszczenie piasty szczotką drucianą.
• Dokręcenie śrub kluczem dynamometrycznym z siłą zalecaną przez producenta auta (polecam aplikację Wheel Size na iOS) (przeważnie 110–140 Nm), a nie „na maksa” kluczem pneumatycznym.
• Ustawienie poprawnego ciśnienia we wszystkich kołach.

  9. Na co warto zwrócić uwagę przy wyważaniu kół z testem drogowym?

Rysunek przedstawia wyważanie koła z testem drogowym

Dopuszczalne wartości dla koła przyjęte w trakcie badania na wyważarce Hunter z testem drogowym dopuszczone przez producentów opon:

• Pierwsza harmoniczna bicia promieniowego opony i koła dop. wartość 90 N.
• Druga harmoniczna bicia promieniowego opony i koła dop. wartość 60 N.
• Trzecia harmoniczna bicia promieniowego opony i koła dop. wartość 50 N.
• Promieniowe odkształcenie całkowite opony i koła 120 N.
• Bicie promieniowe pierwsza, druga harmoniczna 0,79 mm.
• Trzecia harmoniczna 0,73 mm.
• Bicie osiowe pierwsza, druga harmoniczna 1,40 mm.
• Bicie osiowe trzecia harmoniczna 1,34 mm.

Wydruk z wyważarki Hunter z testem drogowym

Z wydruku widać, że opona i koło mają przekroczony limit dla pierwszej harmonicznej wynoszący 90N. Świadczy o punktowym odkształceniu opony, biciu promieniowym, miejscowym wzroście twardości strukturalnej w oponie ( zakładki technologiczne materiału w oponie)

Druga harmoniczna na granicy dopuszczalnego limitu wynoszącego 60N, świadczy o występowaniu dodatkowych sił od bicia bocznego opony, może wpływać na ten wynik stożkowatość opony (Conicity) i tendencje do ściągania w jedną stronę (ply steer).

Promieniowe, całkowite odkształcenie jest większe od pierwszej harmonicznej i przekracza dopuszczalny limit 120N. Wskazuje to na kumulowanie  się kilku sił mogących pochodzić od bicia promieniowego (miejscowe spłaszczenie bieżnika tzw. flat spot), niejednorodności materiałowej opony oraz bicia bocznego osiowego opony ( druga harmoniczna na granicy tolerancji).

Przyjęte do testu limity są akceptowane przez większość firm oponiarskich. Jednakże w przypadku opon z pierwszego wyposażenia należy stosować limity wyznaczone przez producentów pojazdów, które z reguły są znacznie bardziej rygorystyczne.

Z moich obserwacji wynika, że w praktyce serwisy oponiarskie, unikając problemów z procedurą reklamacyjną wprowadzają wyższe dopuszczalne limity niejednorodności materiałowej, zwiększając ryzyko wystąpienia drgań w trakcie eksploatacji.

Przedstawienie harmonicznych i promieniowego odkształcenia całkowitego koła

10. Drgania spowodowane niewyważeniem koła, wpływają również na organizm człowieka, zwłaszcza gdy występują przez dłuższy czas. Ich oddziaływanie zależy głównie od częstotliwości drgań, ich amplitudy oraz czasu trwania.

Najczęściej odczuwane przez kierowcę i pasażerów to:

• zmęczenie i obniżenie koncentracji;

• bóle głowy;
• dyskomfort i napięcie mięśni;
• drętwienie dłoni lub stóp;
• podrażnienie układu nerwowego.

Drgania od niewyważonego koła mogą:

• utrudniać precyzyjne sterowanie pojazdem;

• powodować duże wibracje kierownicy;
• powodować chwilowe oderwanie się koła od jezdni;
• pogarszać komfort jazdy;
• wywoływać chorobę lokomocyjną.

Rozważania o problemach związanych z niewyważeniem kół, drganiami i rezonansem kontynuować będziemy w trzeciej - ostatniej części naszego cyklu artykułów na ten temat, w czerwcowym wydaniu Przeglądu Oponiarskiego. Zachęcamy do lektury.

                                                                    Autor: Andrzej Weyssenhoff

Przegląd Oponiarski 5/244 (Maj 2026)