汽车车轮动态平衡研究

何宇栋 李希

摘要 汽车的车轮是汽车的重要组成部分，车轮是汽车完成其行驶基本功能的必备条件和基础，尤其是汽车车轮在行驶过程中对汽车的影响。因此，汽车车轮的动态性能直接影响着汽车的综合性能，是很辆汽车性能的一个重要指标。本文就汽车车轮的动态平衡做简单分析和研究。

关键词：汽车；车轮；动态平衡；因素

随着经济社会的发展，人们的生活水平有了显著地提高，上世纪的手表、电冰箱、手机以及电视的兴起和发展，到二十一世纪的电脑、智能手机、平板甚至还有近几年的汽车购买狂潮，汽车正在作为一个新的角色逐渐走进千家万户，每家每户拥有一辆汽车已经不再是遥不可及的梦想。但是，近几年，私家车的增加也导致了交通事故的频发，而在这些事故中很多是由于车轮的问题引起的。所以汽车厂家在加大汽车产量的同时也加大了对汽车车轮的研究，特别是汽车车轮的动态平衡研究。

1.影响汽车车轮平衡的因素及其危害

汽车的车轮主要是由轮胎和轮毂组成的，从表面上看车轮是一个完整的整体，但是毕竟在实际的生产过程中会存在着一定的误差，不可能达到理论上的理想状况。其中车轮整体的质量分布不均匀就是形成不平衡的重要原因。正如大家所知，在物理上，所有有质量的物体在做转动时由于自身具有转动惯量和转速的变化会产生一个力矩，如果加上该物体质量中心不在回转中心处时，产生的力矩会导致影物体的不平衡状态。与此相同的是汽车在行驶过程中也会发生这种情况，出现车轮抖动、方向盘震动等现象，这样久而久之会造成车辆的损坏，缩短了汽车的使用寿命，轻者使轮胎产生波浪型磨损，影响车辆的稳定性，重者会通过震动使驾驶员产生疲倦，也可以导致在一个方向盘或整个车辆的摆动以及导致整个系统的松弛；而静态不平衡会令轮胎产生平斑现象。所以必须要进行定期检查，及时发现问题并进行维护和保养，延长车轮的使用寿命，避免在高速行驶中产生车身颠簸，减少由轮胎引起的交通事故的发生。

汽车的不平衡状态可以分为两种，一种是静不平衡，另一种就是动不平衡。静不平衡主要是指车轮在静止时所表现出来的不平衡状态，静态的不平衡，可以由一个静态的平衡检测机进行测量，在轮胎被放置在其垂直轴线上的非旋转的主轴刀具，靠重力向下偏转，偏转的量就是不平衡的幅值。由于本文篇幅有限，在此不做赘述。动不平衡与静不平衡刚好相反，就是汽车在行驶时的不平衡。如果要避免 车辆不平衡带来的危害，就必须找出导致不平衡的原因，而可能导致车轮产生不平衡的原因具体如下：

（1）生产中生产工艺技术问题：轮毂和制动盘加工时轴心定位不准，机械加工产生误差大，在一些非加工面铸造时由于人们的疏忽而引起的误差，最后是在热处理发生热变形及冷加工时产生的冷变形，甚至在使用时的不恰当操作使磨损程度不一致等都会使得车轮的质量不均；

（2）零件轮毂螺栓本身质量不均或者轮毂质量分布不均匀，另外车轮径向圆跳动、端面圆跳动太大等也会造成车轮的不平衡；

（3）轮胎质量分布偏差较大、形位误差太大、使用過程中的变形或使用位置不同而产生的磨损不均、以及新旧轮胎同时使用等；

（4）并装双胎的充气嘴没有相隔180度，这是因为轮胎的充气嘴处产生的气压以及力的承受的与其他部位不同，如不将并装双轮的气嘴相隔180，还有单胎的充气嘴未与不平衡点标记相隔180安装，这些都可能诱发事故；

（5）在汽车的维修过程中，轮毂、轮胎螺栓、内胎、衬带、等拆卸后重新组装成轮胎时，累计的不平衡质量或形位偏差太大，破坏了原来的平衡。

2.汽车车轮的动态平衡

汽车车轮的动态平衡是安全形行驶的一个重要前提，而静态平衡是动态平衡的前提，这是因为动平衡一定是静平衡，但是静平衡不一定是动平衡。动态平衡是指在行驶过程中车辆的车轮要保持平衡，但是车的平衡还在很大程度上取决于车辆的使用情况，如果车在使用中一边的轮胎承受的力要大于另一边，则需要对此采取措施，以减少负荷较大的一边车轮的使用。为避免和消除已经发生的这种现象，人们通常是是车轮在动态下增加配重以减轻这种不平衡，使车轮校正各部分的平衡，这就是所谓的动平衡。除此之外也可以通过减震起到缓存的作用，增加乘员的舒适性，使车辆不要太颠簸。如果在行驶中发现车辆出现有节奏的震动或者是波动时，此时驾驶员就需要注意了，这很有可能就是不平衡，要及时做动平衡，若不加以重视，可能会加速车辆的磨损和破坏，甚至会发生交通事故。一般方法就是添加平衡块，这种平衡块是用铅合金做成，以克为单位，计有5克、10克、15克等，但是千万不要小瞧这小小的质量。平衡块上有一个钢勾，可嵌扣在轮圈边缘上，当车轮高速转动是平衡块就会产生很大离心力，这个力用以平衡车辆质量不平衡等引起的动不平衡。

之前已经提到，动平衡是指轮胎转动时由于多种因素和力所产生的非对称的重量分布，这种动不平衡通常是在速度较高的时候会出现。所以，保证轮胎平衡非常重要的，它不仅有助于延长轮胎的使用寿命和有利于车辆性能的正常发挥， 更能有效的保障驾驶员的生命安全。

总之，汽车车轮的动态平衡在汽车的安全行驶方面有着十分重要的影响，加强驾驶员的安全行驶的意识固然是一个很好的切入点；另一方面也要加大汽车自身质量监督力度和加快新技术的研究应用，尤其是车轮方面的动态平衡的研究，性能好的汽车必然有一个好的平衡系统。此外，一辆车有一个好的平衡性能有着诸多的好处，首先可以给驾驶员增强驾驶舒适感，其次还可以减少汽油消耗，适当的增加轮胎使用寿命，在行驶中保证车辆的直行稳定性，进而降低底盘悬挂配件的磨损，增强行驶安全。

参考文献：

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