高速行驶的汽车，若车轮不平衡，将引起车轮的跳动和摆振。这不仅影响汽车行驶平顺性、乘坐舒适性和操纵稳定性，还直接关系到汽车行驶的安全性。此外，也加剧轮胎及有关部件的磨损和冲击，缩短汽车的使用寿命。因此，需对车轮的不平衡进行检测，并进行平衡工作。
1.车轮不平衡的概念
（1）车轮的静不平衡 若车轮的质心与旋转中心不重合，则该车轮为静不平衡。静不平衡的车轮在旋转时，因存在不平衡质量，将产生离心力，如图3-48所示。该离心力F可分解为一个水平分力Fx和一个垂直分力Fy。车轮每转一周，当不平衡质点通过车轮旋转中心垂直线的a、b两点时，则Fy达到最大值且方向相反，易引起车轮的上下跳动；而当不平衡质点通过旋转中心水平线的c、d两点时，Fx达到最大值且方向相反，易引起车轮的前后窜动。对于转向轮，它将产生绕主销来回摆动的转矩，造成转向轮摆振。当左右转向轮的不平衡质量相互处于180°位置时，前轮摆振将最为严重，从而影响汽车行驶的操纵稳定性。
图3-48 车轮的静不平衡
（2）车轮的动不平衡 静平衡的车轮，若车轮的质量分布相对于车轮纵向中心面不对称，则会造成车轮的动不平衡。如图3-49所示，假设a点和b点上分别具有两个质点m1和m2，其质量相等方位相反，车轮质心与车轮旋转中心重合，即车轮处于静平衡状态。当车轮旋转时，m1和m2将分别产生离心力，虽其离心力合力为零，但离心力作用于不同平面内，二力的合转矩却不为零。因此，在车轮旋转时，由于离心力作用而产生的方向反复变化的力偶M，使车轮处于动不平衡中。动不平衡的前轮由于M的作用将绕主销摆振。
（3）车轮不平衡的原因
1）轮毂、制动鼓（盘）加工时轴心定位不准、加工误差大、非加工面铸造误差大、热处理变形、使用中变形或磨损不均。
2）轮胎螺栓质量不等、轮辋质量分布不均或径向圆、端面圆跳动太大。
3）轮胎质量分布不均、尺寸或形状误差太大、使用中变形或磨损不均、使用翻新轮胎或垫、补胎。
4）并装双胎的充气嘴未相隔180°安装，单胎的充气嘴未与不平衡点标记相隔180°安装。
5）轮毂、制动鼓（盘）、轮胎螺栓、轮辋、内胎、衬带、轮胎等拆卸后重新组装成车轮时，累计的不平衡质量或形位偏差太大，破坏了原来的平衡。
2.车轮不平衡的检测方法
车轮不平衡的检测方法按车轮不平衡的性质可分为静不平衡检测和动不平衡检测。由于动平衡的车轮肯定是静平衡的，而静平衡的车轮却不能保证动平衡，因此对于车轮平衡状况的检测，大多数是采用动不平衡检测方法。尤其是对于转向轮，只有当车轮外径和轮宽之比大于等于5时，才采用静不平衡检测方法。
车轮不平衡的检测方法按检测方式可分为离车式和就车式两种。离车式检测方法是将车轮从车上拆下安装到车轮平衡机上检测其平衡状况，其特点是影响因素少，检测精度高，易于平衡，但其拆装麻烦。而就车式检测方法是指在不拆卸车轮的情况下，直接在车上检测车轮的平衡状况。其特点是可以对车轮及其连接的旋转零件进行综合检测，它包括对制动鼓或制动盘的不平衡检测，同时，就车式检测方法不需拆装车轮，可提高检测效率。
图3-49 车轮动不平衡受力图
a）车轮动不平衡受力 b）动不平衡引起转向摆振
3.车轮不平衡的检测
车轮平衡度应使用车轮平衡机检测。车轮平衡机按功能分可分为车轮静平衡机和车轮动平衡机；按检测方式分可分为离车式车轮平衡机和就车式车轮平衡机两类；如果按车轮平衡机转轴的形式，又可分为软式车轮平衡机和硬式车轮平衡机两类；凡是可以测定车轮左右两侧的不平衡量及其相位的，则称为二面测定式车轮平衡机。
下面以离车式车轮平衡机为例，介绍车轮平衡度的检测。离车式车轮平衡机结构组成如图3-50所示，一般由车轮驱动系统、测量系统、车轮定位系统和控制显示系统组成。图3-51所示为车轮平衡机的控制面板，车轮平衡机使用方法如下。
（1）轮胎的平衡
1）安装车轮。选择与轮辋中心孔匹配的锥度盘，15″（15″表示15in，1in=2.54cm）以下小孔轮辋先放塔簧，再放锥度盘，小头朝外，装轮胎，上塑料碗，将快速螺母锁紧；装16″以上轮辋，锥度盘小头朝内，先装轮胎，再装锥度盘，然后用快速螺母锁紧。
2）选择平衡模式。按“F”按钮直到出现要选择的平衡模式的指示灯亮。
3）输入轮辋数据：
①输入轮辋距离A（图3-52）：拉出机器侧边的测量尺，顶住轮辋边缘，读出距离值。按A下方的“+”、“-”键输入测出的距离值。
②输入轮辋宽度L（图3-53）：用宽度尺量出轮辋对边宽度，按L下方的“+”、“-”键输入。
图3-50 离车式轮胎动平衡机
图3-51 轮胎平衡机控制面板
③输入轮辋直径D（图3-54）：在轮胎上标有直径，确认后按D下方的“+”、“-”键输入。(www.xing528.com)
图3-52 轮辋距离的输入
图3-53 轮辋宽度的输入
图3-54 轮辋直径的输入
④盖上安全罩，按“START”按钮，机器运转，数秒钟后，机器自动停止。如图3-55所示，左侧显示屏显示车轮内侧不平衡值，右侧显示屏显示车轮外侧不平衡值，根据内外侧不平衡值选相应的平衡块备用。
⑤用手缓慢转动车轮，至内侧不平衡指示灯全亮（图3-56），表示此时轮辋内侧最高点（12点钟位置）为不平衡位置，在此位置加上相应的平衡块。
图3-55 不平衡值显示
图3-56 内侧不平衡位置显示
⑥用手缓慢转动车轮，至外侧不平衡指示灯全亮（图3-57），表示此时轮辋外侧最高点（12点钟位置）为不平衡位置，在此位置加上相应的平衡块。
⑦盖上安全罩，按“START”按钮，重复以上操作步骤，直至两边显示器都显示“00”为止，如图3-58所示，说明轮胎已平衡。
图3-57 外侧不平衡位置显示
图3-58 轮胎平衡显示
（2）平衡机自校正功能 设备初始安装或使用过程中怀疑测量数据不准确时，使用此功能以保证测量准确。应用已平衡过的轮胎作自校，在操作使用过程中不得停机，否则会输入错误的数据。
1）按“R”按钮，待半秒钟后同时按“START”按钮。如图3-59所示，显示器显示“CAL”-“CAL”指示灯全亮并闪动，指示灯熄灭后松手。
2）按“START”按钮，车轮旋转数秒后自动停止。如图3-60所示，显示器显示“Add”-“100”，在轮辋外边缘加100g平衡块。
3）按“START”按钮，车轮旋转数秒自动停车。如图3-61所示，显示板显示“End”-“CAL”表示自校结束。
4）按“START”按钮，8s后显示数据。若显示数值正确（显示“00”-“100”，允许±4g的误差），显示相位正确（即外侧指示灯全亮，100g铅块在轴正下方允许±4g误差），如图3-62所示，则说明自校成功。
图3-59 自校显示
图3-60 加自校平衡块显示
图3-61 自校结束
图3-62 自校成功显示
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