Vyvážené kolo může pořád házet a školicí sešit BMW na radiální sílu mez nedává

Kolo je vyvážené, technik ukáže na displej a volant se při stovce pořád jemně chvěje. Nemusí to být odbytá práce. Školicí sešit Road Force Balancing ze série ST503, kterou BMW psalo pro školení techniků, sleduje u kola tři různé veličiny – a jen dvě z nich mají mezní hodnotu.

Zbytková nevyváženost má číslo

Nevyváženost je dvojí. Statická znamená, že kolo má těžké místo a v klidu se pokaždé zastaví stejně; za jízdy pak skáče nahoru a dolů. Dynamická vzniká, když je hmota rozložená nerovnoměrně ve dvou rovinách, takže kolo se za otáčky vrtí do stran a volant se třese. Samotné statické vyvážení sešit za přijatelný postup nepovažuje, protože opravuje jen jednu rovinu.

Dokonale vyvážit kolo nejde, a tak sešit uvádí, kolik smí zbýt: méně než 15 g staticky a méně než 7,5 g na každou rovinu dynamicky. Jsou to zároveň hodnoty, které bývají do vyvažovaček přednastavené z výroby. Posouvat je BMW nedoporučuje, pokud k tomu není konkrétní důvod.

Házivost ráfku i pneumatiky se měří úchylkoměrem

Druhá veličina je házivost, tedy odchylka od kruhu. Odečítá se úchylkoměrem nebo přímo vyvažovačkou a u jednodílného hliníkového kola dává sešit meze 1,1 mm radiálně, kdy je kolo vejčité, a 1,3 mm bočně, kdy se kolo vrtí. Radiální házivost patří měřit na obou dosedacích plochách patky; když to tvar kola nedovolí, má jít pneumatika dolů z ráfku.

Táž dvojice čísel platí i pro pneumatiku nazutou na jednodílném hliníkovém kole: 1,1 mm radiálně, 1,3 mm bočně. U obou hodnot sešit dodává, že závazný údaj je v dílenské dokumentaci ve skupině 36 a že se tam má technik podívat vždycky.

Na pořadí přitom záleží. Pneumatika se po nazutí přizpůsobí tvaru ráfku, takže vejčitý ráfek udělá vejčitou i pneumatiku – a vyvážením se to nespraví. Ze stejné série sešitů mimochodem pochází i postup měření geometrie, který na kola navazuje.

Zatížené kolo se chová jinak než volně roztočené

Třetí veličina je radiální síla a právě ta stojí za chvěním, které se vyvážením neodstraní. Bok pneumatiky si lze představit jako řadu pružin po obvodu. Když nejsou stejně tuhé, kolo se pod zatížením neodvaluje rovnoměrně, i když je vyvážené a kulaté. Kromě chvění se to podle sešitu ozve i dunivým a rachotivým zvukem.

Změřit se to dá jedině pod zatížením a sešit k tomu zná jediný nástroj: vyvažovačku Hunter GSP9700 se zatěžovacím válcem. Válec podle návodu výrobce přitlačí na běhoun silou až 1 400 liber, tedy zhruba 6,2 kN, a stroj během roztočení dopočítá kolísání síly na čepu. Návod se odvolává na postup SAE J332 a upozorňuje na věc, která se snadno přehlédne: pneumatiky se dnes při výrobě brousí, takže házivost změřená bez zatížení o jejich chování na silnici moc nevypovídá.

Mez, kterou BMW neuvádí

Tady sešit dělá něco nezvyklého. U nevyváženosti i u házivosti dává čísla, u radiální síly ne: hodnota, při které by se pneumatika měla vyřadit, podle něj neexistuje. Pracovní list na konci téhož sešitu se na to ptá přímo a odpovídá jediným slovem – ne. Vyměnit pneumatiku jen kvůli naměřené radiální síle proto sešit zakazuje.

Oprava je natočení pneumatiky vůči ráfku

Místo výměny posílá sešit technika k párování. Postup, jak ho popisuje výrobce vyvažovačky, má tři kroky:

1. Natočit kolo tak, aby místo s nejvyšší radiální silou pneumatiky bylo nahoře, a označit ho křídou nebo fixem.
2. Totéž s ráfkem, jen se u něj hledá nejnižší bod házivosti.
3. Na přezouvačce pneumatiku vůči ráfku pootočit tak, aby se obě značky potkaly.

Nejtvrdší místo pneumatiky se tím posadí tam, kde má ráfek nejmenší poloměr, a první harmonická složka kmitání klesne. Nějaký zbytek radiální síly v kole obvykle zůstane i po spárování a podle výrobce je to v pořádku.

Barevné tečky na boku nové pneumatiky slouží témuž. Červená označuje bod největší radiální síly a házivosti, žlutá nejlehčí místo; jejich použití popisuje norma RP243 sdružení Technology & Maintenance Council. Podle anglické Wikipedie se pneumatika montuje červenou tečkou k ventilku, pokud je ventilek v nejnižším bodě ráfku, případně žlutou tečkou k ventilku, pokud je ventilek nejtěžším místem. Obě pravidla tedy stojí na předpokladu o ventilku, který u konkrétního kola platit nemusí.

Kolikrát za otáčku to kopne

Sešit učí i číst harmonické složky, tedy počet rázů na jednu otáčku kola. První řád (R1H) dělá statická nevyváženost nebo právě radiální síla, druhý řád (R2H) vejčitá pneumatika či ráfek, třetí řád (R3H) obvykle poškozené kolo nebo pneumatika s několika plochými místy. Vyvažovačka zvládne první až čtvrtý řád a potíže se podle sešitu skoro vždy schovávají v prvních třech.

Chvějící se volant je přitom jen místo, kde je vibrace cítit. Mezi zdrojem a ním je přenosová cesta – řízení, uložení, tlumiče – a zdrojem nemusí být kolo vůbec. Ložisko náboje, házivost brzdového kotouče nebo vůle na přední nápravě udělají totéž a sešit je proto řadí mezi to, co se u chvění kontroluje zvlášť.

Co rozhoduje ještě před měřením

Sešit má na závěr seznam podmínek, bez kterých měření nedává smysl. Několik z nich se týká právě starších vozů:

• Zahřát pneumatiky. Vůz stojící přes noc má na pneumatikách dočasné ploché místo a to se v měření projeví jako vysoká radiální síla. Sešit chce před měřením pět až deset minut jízdy dálniční rychlostí.
• Kolo se u BMW středí na náboj, ne na šrouby. Kolo s příliš velkou vůlí ve středovém otvoru podle sešitu vyrobí chvění, které se odstranit nedá.
• Správný tlak. Huštění se nastaví podle štítku na sloupku dveří dřív, než kolo přijde na vyvažovačku; špatný tlak podle výrobce výsledek zkreslí.
• Kolo bez nánosů. Bláto a kamínky v dezénu měření posunou.
• Mazivo, ale ne silikonové. Sešit varuje, že po silikonu se pneumatika při prudkém brzdění na ráfku protočí.

Za pozornost stojí i důvod, proč BMW celý kurz zavedlo. V úvodu sešitu stojí, že vyvažování začalo být důležitější, protože se pérování odlehčovalo: vzpěry a ramena z hliníku netlumí tak jako ocel a litina. Kolik z toho platí pro starší vozy, sešit nerozebírá – v hlavičce má „Model: All, Production: All“, takže se hlásí k E34 i E32 stejně jako k tehdy novým řadám.

Poslední bod seznamu je nenápadný a platí i mimo servisní síť: vyvažovačka se musí pravidelně kalibrovat a její kužely, adaptéry i hřídel udržovat čisté. Jinak vydá čísla, která vypadají přesně, a přesná nejsou.

Zdroje

• Road Force Balancing – školicí sešit BMW, série ST503 Undercar Technology (PDF)
• Road Force Elite GSP9700 – návod k obsluze, Hunter Engineering (PDF)
• Tire uniformity – anglická Wikipedie

Podklady jsou v angličtině; údaje z nich jsou přeložené a přepočtené do soustavy SI.