亨特GSP9700RFT动平衡机测评

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  在评测亨特GSP9700RFT(图1)之前,我们先来了解一下力学平衡涉及到的平衡理论分为静不平衡和动态不平衡。
  静不平衡,指车轮是在静止的时候被平衡。例如,当一个车轮静止地固定在锥体上,被平衡后,这就是静平衡。
  动态不平衡,指车轮的一个或多个位置比较重,产生一个不平衡的力或不平衡的摆动或晃动。由图2所示在车轮两侧180°对应的位置安装了相同的重量块。当车轮旋转的时候,离心力产生一个大的不平衡晃动,但是不平衡力(静不平衡)是零。这样的车轮会产生晃动或振动,并传到转向盘上。这类过大的动不平衡会通过车辆悬架系统传递到驾乘人员,特别是在高速行驶的时候(图3)。
  由于工艺上的原因,轮毂、轮胎和气门的组合无法达到一个标准的圆周和质量平均分布,造成车辆在行驶中车身振动的现象。为了避免这种现象,减少行驶过程中的振动。需要通过车轮在动态情况下增加配重的方法,使车轮校正各边缘部分的平衡。
  现代动态平衡机旋转车轮为的是测量上下的静不平衡力和力偶晃动或振动不平衡。动平衡机指导操作人员在轮辋两侧正确的位置放置校正平衡块,或在车轮中心面安装单个平衡块,以便同时消除不平衡的振动(静态)和不平衡的晃动(力偶)。
  但在某些情况下,已经做完动平衡的车轮,跑起来仍然会产生振动。这是因为此类设备只解决了重量平衡分布的问题,而无法解决径向偏差(图4)和径向力的变化(图5)。
  径向偏差,最为常见的偏差是由于汽车轮毂螺栓孔定位、安装不准造成的,当在车辆上安装车轮时,可能造成径向力的变化是非常大的。
  径向力变化,是描述在有负载情况下轮胎均质性测量值的术语。测量车轴上负载变化(向上和向下)。由于制造过程中的变化,所有轮胎的胎侧和胎面或多或少都有一定的不一致性。轮胎均质性测量值会受到轮辋宽度、轮辋状况以及轮胎安装变化的影响。和平衡不同,通常在力匹配后仍会留下较小数量的径向力,这是可以接受的。
  在了解了上面知识点之后,下面就让我们来了解一下亨特GSP9700RFT是如何工作来消除车轮的各种不平衡力的。
  1.设备组成
  GSP9700RFT与市面上一般普通动平衡机器大同小异(图6),最大的区别在于GSP9700RFT包含一个模拟道路行驶的负载滚筒(图7)。此外还带有多达20个尺寸的轮毂中心孔衬套(椎体),可以最大限度的适配各个车型轮毂,以保证轮毂中心孔尽可能的位于居中的位置,减少车轮的径向偏差(图8)。
  亨特GSP9700RFT的操作界面为触控屏幕。极其人性化的操作界面即使是初次使用,都能很快上手。基本上每个步骤都提供类似虚拟现实技术的提供动画指引。
  2.设备测试
  亨特GSP9700RFT主要功能分为三种。传统平衡、道路力(Road Force)和道路力和侧向力(Read Force with StraightTrak)
  (1)传统平衡
  ①在放置好车轮后,设备会自动紧固车轮。在做动平衡之前,亨特会询问是否将轮胎加至厂家规定值(图9)。
  ②在开始测量动平衡之前,须将安全护罩放下,以免车轮甩出异物。
  ③动平衡测量结束,亨特GSP9700RFT在屏幕上和车轮上用激光标示出需要配重的位置及重量。根据需要,可选择贴片配重或者挂式配重,亦可选择集中放置或分别放置。GSP9700RFT甚至有一个选项可以将配重块放置在车轮辐条的后方以保证美观(图10)。
  ④再次测量动平衡,屏幕显示“OK”,表明轮胎的力在可接受的范围内(图11)。(2)道路力。即把轮胎径向力一次谐波的最硬点和轮辋径向偏差一次谐波的平均低点调整到一起,减少车轮的振动的一种方式。
  ①在进行此项测试时,要求将胎压加至规定值。测量开始后,负载滚筒装置变会向轮胎施压约630 kg的重量,以精确测量轮胎的径向力变化(硬点位置)(图12)。
  ②测量结束,在屏幕(图13)和轮胎上(图14)会用激光标示出轮胎和轮毂的点,此时需做好标记,以便对齐。③对齐之前标记的轮胎和轮毂的点之后,需要再次做动平衡,以完成道路力匹配。
  (3)道路力和侧向力
  此功能基于第二项功能道路力。横向力测量通过改变轮胎的安装位置来纠正车辆跑偏的问题。如果车辆使用的是单向轮胎或前后轮胎尺寸不同,此功能则不可使用。
  虽然车辆的悬挂系统检查是合格的、轮胎的气压是正确的、车辆的四轮定位是正确的、车轮的圆度是很好的并经过平衡,在平坦的路面,车辆仍有可能发生跑偏或漂移现象。通常这种跑偏是由于转向轴上两个轮胎横向力差别过大。且不能通过平衡和定位服务来检测。
  当使用横向力功能时,操作过程与功能二的道路力测量相同。操作人员唯一需要作的就是标注车轮号码,用于识别车轮。GSP9700RFT提供了车轮建议安装布局,以使横向合力最小。最多有12种安装布局。
  要使横向力功能发挥最大效用,应尽可能排除其他所有已知的横向力来源。不正确充气压力或者充气压力不均匀、两边过大的定位角度差、悬挂、转向扭距都有可能使车辆跑偏,在使用过程中还有可能增加轮胎的横向力。
  横向力测量过程如下。
  把车轮正确对中安装在GSP9700RFT上。确认蝶形螺母完全拧紧。对于不同的轮毂选择相应的平衡过程。检查轮胎压力,充气装置自动调整气压到预定的压力。如果轮胎气压正确,轮胎图形变为绿色。如果在负载滚筒加压之前没有检查轮胎压力,自动出现气压检查提示。
  使用内外数据臂输入轮辋的参数。
  如果选择的不是标准的卡装平衡块方式而是其它平衡模式,横向力测量会提示操作人员测量轮辋内外轮缘位置,以确定到滚筒的偏移距离。这是横向力测量的基础需要。使用内外数据臂测量轮辋边缘的位置。
  在径向测量完成后,横向力传感器测量横向的力。然后电机反向转动并再次测量横向力。屏幕上显示此车轮的道路力和不平衡量,并显示“标签1”在当前轮胎上。之后再平衡机上检测下一条轮胎,会出现为“标签2”的图标。当平衡机中存有两个以上轮胎的数据时,将会显示出合理的轮胎安装位置。
  点击“显示最小侧向力”,GSP9700RFT会算出最优配置,给出四个轮胎安装顺序使得车辆的侧向力最小。点击“最小振动”,这时会给出四个车轮的安装顺序,使车辆的跳动到最小(图15)。
  3.编辑点评
  亨特GSP9700RFT最大的亮点在于它所配备的道路力匹配的功能,大幅提高了動平衡的精度。在原有动平衡机的基础优化了结构,使用较多的衬套保证不同轮毂的需求:集成了胎压计,可以方便的将轮胎打气;使用激光作为标示,让人一目了然:智能化的算法可以让用户自由选择配重块的位置。它所做的这一切,都是为了提高动平衡的精度。它甚至集成了一个气动举升机,技师不再需要搬动沉重的车轮,轻踩踏板便会举升车轮到合适的搞定,轻松将车轮放上测试台架。既节省体力,又十分提升店面形象。
  总而言之,亨特GSP9700RFT是一款非常顶尖的动平衡设备。一定要我给它挑骨头的话,我认为亨特GSP9700RFT高达15万元人民币的售价较为昂贵,且不合选配件的费用。但是从他所体现的产品力来说,也是物有所值。
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