亨特GSP9700RFT動(dòng)平衡機(jī)測(cè)

文、圖：朱鵬飛

亨特GSP9700RFT動(dòng)平衡機(jī)測(cè)

文、圖：朱鵬飛

圖1 亨特GSP9700RFT

在評(píng)測(cè)亨特GSP9700RFT（圖1）之前，我們先來(lái)了解一下力學(xué)平衡涉及到的平衡理論分為靜不平衡和動(dòng)態(tài)不平衡。

靜不平衡，指車(chē)輪是在靜止的時(shí)候被平衡。例如，當(dāng)一個(gè)車(chē)輪靜止地固定在錐體上，被平衡后，這就是靜平衡。

動(dòng)態(tài)不平衡，指車(chē)輪的一個(gè)或多個(gè)位置比較重，產(chǎn)生一個(gè)不平衡的力或不平衡的擺動(dòng)或晃動(dòng)。由圖2所示在車(chē)輪兩側(cè)180°對(duì)應(yīng)的位置安裝了相同的重量塊。當(dāng)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，離心力產(chǎn)生一個(gè)大的不平衡晃動(dòng)，但是不平衡力（靜不平衡）是零。這樣的車(chē)輪會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)或振動(dòng)，并傳到轉(zhuǎn)向盤(pán)上。這類過(guò)大的動(dòng)不平衡會(huì)通過(guò)車(chē)輛懸架系統(tǒng)傳遞到駕乘人員，特別是在高速行駛的時(shí)候（圖3）。

圖2 不平衡晃動(dòng)

圖3 車(chē)輪動(dòng)態(tài)不平衡

由于工藝上的原因，輪轂、輪胎和氣門(mén)的組合無(wú)法達(dá)到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的圓周和質(zhì)量平均分布，造成車(chē)輛在行駛中車(chē)身振動(dòng)的現(xiàn)象。為了避免這種現(xiàn)象，減少行駛過(guò)程中的振動(dòng)。需要通過(guò)車(chē)輪在動(dòng)態(tài)情況下增加配重的方法，使車(chē)輪校正各邊緣部分的平衡。

現(xiàn)代動(dòng)態(tài)平衡機(jī)旋轉(zhuǎn)車(chē)輪為的是測(cè)量上下的靜不平衡力和力偶晃動(dòng)或振動(dòng)不平衡。動(dòng)平衡機(jī)指導(dǎo)操作人員在輪輞兩側(cè)正確的位置放置校正平衡塊，或在車(chē)輪中心面安裝單個(gè)平衡塊，以便同時(shí)消除不平衡的振動(dòng)（靜態(tài)）和不平衡的晃動(dòng)（力偶）。

但在某些情況下，已經(jīng)做完動(dòng)平衡的車(chē)輪，跑起來(lái)仍然會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。這是因?yàn)榇祟愒O(shè)備只解決了重量平衡分布的問(wèn)題，而無(wú)法解決徑向偏差（圖4）和徑向力的變化（圖5）。

圖4 徑向偏差

圖5 徑向力變化

徑向偏差，最為常見(jiàn)的的偏差是是由于汽車(chē)輪轂螺栓孔定位、安裝不準(zhǔn)造成的，當(dāng)在車(chē)輛上安裝車(chē)輪時(shí)，可能造成徑向力的變化是非常大的。

徑向力變化，是描述在有負(fù)載情況下輪胎均質(zhì)性測(cè)量值的術(shù)語(yǔ)。測(cè)量車(chē)軸上負(fù)載變化（向上和向下）。由于制造過(guò)程中的變化，所有輪胎的胎側(cè)和胎面或多或少都有一定的不一致性。輪胎均質(zhì)性測(cè)量值會(huì)受到輪輞寬度、輪輞狀況以及輪胎安裝變化的影響。和平衡不同，通常在力匹配后仍會(huì)留下較小數(shù)量的徑向力，這是可以接受的。

在了解了上面知識(shí)點(diǎn)之后，下面就讓我們來(lái)了解一下亨特GSP9700RFT是如何工作來(lái)消除車(chē)輪的各種不平衡力的。

1.設(shè)備組成

圖6 GSP9700RFT設(shè)備組成

圖7 負(fù)載滾筒

GSP9700RFT與市面上一般普通動(dòng)平衡機(jī)器大同小異（圖6），最大的區(qū)別在于GSP9700RFT包含一個(gè)模擬道路行駛的負(fù)載滾筒（圖7）。此外還帶有多達(dá)20個(gè)尺寸的輪轂中心孔襯套（椎體），可以最大限度的適配各個(gè)車(chē)型輪轂，以保證輪轂中心孔盡可能的位于居中的位置，減少車(chē)輪的徑向偏差（圖8 ）。

圖8 輪轂中心孔襯套

亨特GSP9700RFT的操作界面為觸控屏幕。極其人性化的操作界面即使是初次使用，都能很快上手?；旧厦總€(gè)步驟都提供類似虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的提供動(dòng)畫(huà)指引。

2.設(shè)備測(cè)試

亨特GSP9700RFT主要功能分為三種。傳統(tǒng)平衡、道路力（Road Force）和道路力和側(cè)向力（Road Force with StraightTrak）

（1）傳統(tǒng)平衡

①在放置好車(chē)輪后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)緊固車(chē)輪。在做動(dòng)平衡之前，亨特會(huì)詢問(wèn)是否將輪胎加至廠家規(guī)定值（圖9）。

圖9 設(shè)定胎壓

②在開(kāi)始測(cè)量動(dòng)平衡之前，須將安全護(hù)罩放下，以免車(chē)輪甩出異物。

③動(dòng)平衡測(cè)量結(jié)束，亨特GSP9700RFT在屏幕上和車(chē)輪上用激光標(biāo)示出需要配重的位置及重量。根據(jù)需要，可選擇貼片配重或者掛式配重，亦可選擇集中放置或分別放置。GSP9700RFT甚至有一個(gè)選項(xiàng)可以將配重塊放置在車(chē)輪輻條的后方以保證美觀（圖10）。

圖10 設(shè)置配重塊形式及位置

④再次測(cè)量動(dòng)平衡，屏幕顯示“OK”，表明輪胎的力在可接受的范圍內(nèi)（圖11）。

圖11 輪胎動(dòng)平衡完成

（2）道路力。

即把輪胎徑向力一次諧波的的最硬點(diǎn)和輪輞徑向偏差一次諧波的平均低點(diǎn)調(diào)整到一起，減少車(chē)輪的振動(dòng)的一種方式。

①在進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)試時(shí)，要求將胎壓加至規(guī)定值。測(cè)量開(kāi)始后，負(fù)載滾筒裝置變會(huì)向輪胎施壓約630 kg的重量，以精確測(cè)量輪胎的徑向力變化（硬點(diǎn)位置）（圖12）。

圖12 負(fù)載滾筒給輪胎施壓測(cè)量

②測(cè)量結(jié)束，在屏幕（圖13）和輪胎上（圖14）會(huì)用激光標(biāo)示出輪胎和輪轂的點(diǎn)，此時(shí)需做好標(biāo)記，以便對(duì)齊。

圖13 屏幕顯示需要標(biāo)記的位置

圖14 激光在輪胎上顯示需要標(biāo)記的位置

③對(duì)齊之前標(biāo)記的輪胎和輪轂的點(diǎn)之后，需要再次做動(dòng)平衡，以完成道路力匹配。

（3）道路力和側(cè)向力

此功能基于第二項(xiàng)功能道路力。橫向力測(cè)量通過(guò)改變輪胎的安裝位置來(lái)糾正車(chē)輛跑偏的問(wèn)題。如果車(chē)輛使用的是單向輪胎或前后輪胎尺寸不同，此功能則不可使用。

雖然車(chē)輛的懸掛系統(tǒng)檢查是合格的、輪胎的氣壓是正確的、車(chē)輛的四輪定位是正確的、車(chē)輪的圓度是很好的并經(jīng)過(guò)平衡，在平坦的路面，車(chē)輛仍有可能發(fā)生跑偏或漂移現(xiàn)象。通常這種跑偏是由于轉(zhuǎn)向軸上兩個(gè)輪胎橫向力差別過(guò)大。且不能通過(guò)平衡和定位服務(wù)來(lái)檢測(cè)。

當(dāng)使用橫向力功能時(shí)，操作過(guò)程與功能二的道路力測(cè)量相同。操作人員唯一需要作的就是標(biāo)注車(chē)輪號(hào)碼，用于識(shí)別車(chē)輪。GSP9700RFT 提供了車(chē)輪建議安裝布局，以使橫向合力最小。最多有12 種安裝布局。

要使橫向力功能發(fā)揮最大效用，應(yīng)盡可能排除其他所有已知的橫向力來(lái)源。不正確充氣壓力或者充氣壓力不均勻、兩邊過(guò)大的定位角度差、懸掛、轉(zhuǎn)向扭距都有可能使車(chē)輛跑偏，在使用過(guò)程中還有可能增加輪胎的橫向力。

橫向力測(cè)量過(guò)程如下。

把車(chē)輪正確對(duì)中安裝在 GSP9700RFT上。確認(rèn)蝶形螺母完全擰緊。對(duì)于不同的輪轂選擇相應(yīng)的平衡過(guò)程。檢查輪胎壓力，充氣裝置自動(dòng)調(diào)整氣壓到預(yù)定的壓力。如果輪胎氣壓正確，輪胎圖形變?yōu)榫G色。如果在負(fù)載滾筒加壓之前沒(méi)有檢查輪胎壓力，自動(dòng)出現(xiàn)氣壓檢查提示。

使用內(nèi)外數(shù)據(jù)臂輸入輪輞的參數(shù)。

如果選擇的不是標(biāo)準(zhǔn)的卡裝平衡塊方式而是其它平衡模式，橫向力測(cè)量會(huì)提示操作人員測(cè)量輪輞內(nèi)外輪緣位置，以確定到滾筒的偏移距離。這是橫向力測(cè)量的基礎(chǔ)需要。使用內(nèi)外數(shù)據(jù)臂測(cè)量輪輞邊緣的位置。

在徑向測(cè)量完成后，橫向力傳感器測(cè)量橫向的力。然后電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)并再次測(cè)量橫向力。屏幕上顯示此車(chē)輪的道路力和不平衡量，并顯示“標(biāo)簽1”在當(dāng)前輪胎上。之后再平衡機(jī)上檢測(cè)下一條輪胎，會(huì)出現(xiàn)為“標(biāo)簽2”的圖標(biāo)。當(dāng)平衡機(jī)中存有兩個(gè)以上輪胎的數(shù)據(jù)時(shí)，將會(huì)顯示出合理的輪胎了動(dòng)平衡的精度。在原有動(dòng)平衡機(jī)的基礎(chǔ)優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，使用較多的襯套保證不同輪轂的需求；集成了胎壓計(jì)，可以方便的將輪胎打氣；使用激光作為標(biāo)示，讓人一目了然；智能化的算法可以讓用戶自由選擇配重塊的位置。它所做的這一切，都是為了提高動(dòng)平衡的精度。它甚至集成了一安裝位置。

點(diǎn)擊“顯示最小側(cè)向力”，GSP9700RFT會(huì)算出最優(yōu)配置，給出四個(gè)輪胎安裝順序使得車(chē)輛的側(cè)向力最小。點(diǎn)擊“最小振動(dòng)”，這時(shí)會(huì)給出四個(gè)車(chē)輪的安裝順序，使車(chē)輛的跳動(dòng)到最?。▓D15）。

圖15 顯示輪胎的最佳安裝順序，跳動(dòng)量及行駛橫向力

3.編輯點(diǎn)評(píng)

亨特GSP9700RFT最大的亮點(diǎn)在于它所配備的道路力匹配的功能，大幅提高個(gè)氣動(dòng)舉升機(jī)，技師不再需要搬動(dòng)沉重的車(chē)輪，輕踩踏板便會(huì)舉升車(chē)輪到合適的搞定，輕松將車(chē)輪放上測(cè)試臺(tái)架。既節(jié)省體力，又十分提升店面形象。

總而言之，亨特GSP9700RFT是一款非常頂尖的的動(dòng)平衡設(shè)備。一定要我給它挑骨頭的話，我認(rèn)為亨特GSP9700RFT高達(dá)15萬(wàn)元人民幣的售價(jià)較為昂貴，且不含選配件的費(fèi)用。但是從他所體現(xiàn)的產(chǎn)品力來(lái)說(shuō)，也是物有所值。