Les équilibreuses de roues suivent l'évolution technologique

L'évolution rapide de la technologie automobile rend les voitures plus sensibles à l'apparition et à la transmission de vibrations indésirables. Le déséquilibre des roues est une source majeure d'insatisfaction à cet égard. Les machines d'équilibrage sont donc soumises à des exigences technologiques de plus en plus élevées, qui se traduisent par des capacités de diagnostic, d'automatisation et de mesure de plus en plus performantes. Cependant, l'impact de l'opérateur s'avère toujours être un facteur déterminant.

Vibrations et performances

Les systèmes des véhicules modernes exigent des performances optimales de leurs pièces mobiles. En particulier, le contrôle des vibrations indésirables est un sujet brûlant depuis plusieurs décennies. Les raisons ne manquent pas: entre autres, les vibrations provoquent une usure imprévue et accélérée, perturbent le confort de conduite et peuvent camoufler d'autres bruits inquiétants.

VE et ADAS

Cependant, les dernières (r)évolutions dans l'industrie automobile signifient que les vibrations sont de moins en moins évitables et ignorables, respectivement. Tout d'abord, les voitures elles-mêmes deviennent de plus en plus silencieuses au fil des ans, notamment en raison de l'arrivée des VE. Toute vibration supplémentaire, c'est-à-dire "non désirée", est donc d'autant plus audible pour l'utilisateur.

Un autre fait est l'introduction de systèmes d'aide à la conduite (ADAS) en tant qu'équipement standard de plus en plus répandu. Ceux-ci supposent une suspension beaucoup plus rigide, y compris l'utilisation d'un caoutchouc beaucoup plus dur qu'auparavant. C'est en effet le seul moyen de limiter suffisamment les tolérances dimensionnelles pour atteindre la précision métrique requise par ce type de système correcteur. Seulement: ces caoutchoucs plus durs signifient à leur tour moins d'amortissement, ce qui offre aux vibrations un passage plus fluide vers le système de direction, la carrosserie et, en fin de compte, l'ensemble du véhicule.

Le déséquilibre des roues comme source de vibrations

Il est également temps d'examiner les roues. Là encore, il est difficile de voir dans l'évolution un avantage pour une meilleure maîtrise des vibrations. Il suffit d'expliquer à la vingtaine moyenne d'aujourd'hui qu'un diamètre de jante de 14 pouces était autrefois la norme. Il y a bien longtemps. Aujourd'hui, les roues sont plus grandes, beaucoup plus grandes, et le diamètre de la jante est l'un des paramètres de base qui déterminent l'importance du déséquilibre.

En effet, un diamètre plus grand signifie également un effet de levier plus important, un déséquilibre amplifié et, par conséquent, davantage de vibrations indésirables. Enfin, les roues plus grandes signifient également que la jante et le pneu sont, d'un point de vue purement dimensionnel, beaucoup plus sensibles aux variations que les roues plus petites, car les tolérances dimensionnelles sont, dans une certaine mesure, amplifiées. Il était donc très rare que des déséquilibres vraiment importants se produisent sur des roues de 14 ou 15 pouces.

Le déséquilibre et son origine

Une roue parfaitement équilibrée possède simultanément deux propriétés idéales: d'une part, son centre de gravité est situé exactement dans l'axe de rotation et, d'autre part, elle présente une répartition des masses parfaitement homogène par rapport à la surface d'appui. Sur la base de ces critères, on distingue donc deux formes différentes de déséquilibre.

Le déséquilibre statique

Il se produit lorsque le centre de gravité de la roue ne coïncide pas parfaitement avec l'axe de rotation. L'une des causes possibles est une mauvaise uniformité ou une mauvaise répartition de la masse de l'ensemble pneu-roue par rapport à son centre. La rotation crée alors une force centrifuge qui tente constamment de déplacer la position de l'axe de rotation, ce qui est évidemment impossible. Le déséquilibre statique est facile à déterminer: avec une roue en rotation libre, il se manifeste par un mouvement pendulaire d'extinction de la roue autour de son point le plus bas, qui correspond aussi immédiatement à la position exacte du déséquilibre.

Déséquilibre dynamique

Lorsque la masse à l'intérieur de la roue est mal ou non uniformément répartie par rapport à la surface d'appui, il y a déséquilibre dynamique. Il s'agit d'une action momentanée indésirable de forces de déséquilibre par rapport à la surface d'appui de la roue. Plus précisément, la roue tente d'osciller en diagonale de gauche à droite à chaque rotation. Cela est dû au fait que la position du balourd change à chaque demi-tour. On peut également dire que l'axe de rotation théorique n'est plus perpendiculaire à la surface de pose. Dans ce cas, l'impact sous forme de vibrations nuisibles se produit à des vitesses de rotation très spécifiques où un effet de résonance est généré.

Des jantes de plus grand diamètre augmentent l'effet de levier et amplifient donc les effets du déséquilibre de la roue

Équilibrage statique

Se débarrasser d'un déséquilibre purement statique consiste à appliquer un poids sur la jante, diamétralement opposé à la position du déséquilibre, pour le compenser. Idéalement, ce poids d'équilibrage déplace parfaitement le centre de gravité de la roue vers l'axe de rotation.

Toutefois, un déséquilibre purement statique se produit rarement; dans la plupart des cas, le déséquilibre est une combinaison d'une composante dynamique et d'une composante statique. Ce n'est qu'avec des jantes de très faible largeur que le facteur dynamique devient moins important, car l'effet momentané du déséquilibre est moins important, voire inexistant, à gauche et à droite de la surface de pose. Les exemples typiques et extrêmes sont les roues étroites de motos, où le déséquilibre global reste presque purement statique à tout moment.

Dans la pratique, cependant, nous équilibrons les roues des véhicules de manière dynamique. Cela signifie qu'en principe (l'équilibrage en un seul point existe également), nous appliquons deux poids, chacun équilibrant son plan de référence indépendamment de l'autre: un plan correspond à la face visible de la jante, l'autre à la base de la jante.

Préparation de l'équilibrage

Toute machine d'équilibrage, aussi sophistiquée soit-elle, dépend entièrement de l'opérateur pour fonctionner correctement. Une bonne préparation et une bonne discipline de montage sont donc cruciales.

État de la jante et du pneu

Pour les roues déjà utilisées, il convient de vérifier au préalable que la bande de roulement du pneu ne contient pas de cailloux ou d'autres corps étrangers. Nettoyez ensuite la jante de la saleté et de la boue, et enlevez bien sûr tous les poids d'équilibrage existants. Ensuite, vérifiez brièvement que la jante et le pneu ne présentent pas de dommages ou d'anomalies, en particulier dans le cas de jantes et de pneus neufs.

Un centrage correct sur l'équilibreuse est essentiel pour garantir des résultats précis et un confort de conduite

Pré-tension et centrage

Le centrage de la roue par le trou central de la jante au moyen d'un cône de tension ou d'un cylindre sur mesure est très courant, mais le centrage par les trous des boulons et le centrage pneumatique sont également utilisés. L'objectif de tout système de centrage est le même dans tous les cas: centrer la roue sur l'arbre d'équilibrage aussi correctement qu'elle le serait sur le véhicule.

Le succès de toute opération d'équilibrage dépend d'un centrage correct sur l'équilibreuse, et c'est donc une considération de la plus haute importance. Les erreurs classiques de centrage sont un serrage ou une fixation incomplète de la roue contre le cône, mais un cône usé peut également gâcher le plaisir.

Équilibreuses

Le marché actuel des machines d'équilibrage offre une grande variété de machines qui peuvent être classées en fonction de plusieurs critères.

Saisie de données

Entièrement manuelle

L'opérateur introduit manuellement les trois données de base (diamètre de la jante - largeur de la jante - distance de décalage, c'est-à-dire la distance par rapport aux capteurs de mesure) dans la machine. Ceci représente évidemment une source potentielle d'erreur humaine.

Semi-automatique

Des bras de mesure sont utilisés pour déterminer le diamètre ainsi que le déport et la largeur. Les valeurs sont enregistrées automatiquement en appuyant sur un bouton ou en maintenant le bras de mesure immobile pendant un moment. Il existe toute une série de variantes sous la désignation "semi-automatique". Par exemple, il existe des appareils dotés d'un bras de mesure intérieur pour le diamètre et la distance, ainsi que d'un sonar qui mesure automatiquement la largeur du côté droit lorsque le capot est fermé.

Entièrement automatique

Ces appareils d'équilibrage intelligents reconnaissent le type de roue et mesurent automatiquement les trois dimensions au début du cycle de mesure à l'aide de lasers et/ou de sonars. Il n'est plus nécessaire de saisir des données.

Serrage et centrage des roues

Un critère important est la technologie de serrage et de centrage utilisée par la machine à équilibrer. Classiquement, un écrou de serrage et un arbre fileté étaient toujours utilisés, mais les professionnels travaillent de plus en plus avec un serrage automatique de série. Quant au centrage, le jeu de cônes standards à 35° est encore très répandu. Pour résoudre le problème de la fiabilité de ce centrage - car le centrage passe sur la ligne de contact très fine entre le trou central et le cône - il existe également des pinces à angle réduit qui garantissent un centrage beaucoup plus stable. Le marché propose également des douilles de centrage et des kits de serrage spécifiques à chaque marque.

Capacité de diagnostic

La technologie de vision, la précision et l'automatisation sont des critères plus récents qui caractérisent les dispositifs d'équilibrage modernes. Par exemple, les dispositifs intelligents détectent une série de paramètres supplémentaires, notamment la hauteur, la course et le déséquilibre latéral, mais ils "voient" également les dommages, les écarts de forme et les schémas d'usure asymétriques. En outre, les machines sont capables de détecter de manière proactive une répartition inégale du poids sur la jante ou des vibrations à grande vitesse (vibrations harmoniques). L'application automatique des poids rend l'équilibrage presque inviolable, ce qui réduit encore la marge d'erreur.

Détection de la force de la route

On voit de plus en plus d'équilibreuses équipées d'un système de détection de la force de la route. Il arrive souvent que des roues parfaitement équilibrées produisent encore des vibrations prononcées pendant la conduite. Dans de nombreux cas, cela est dû à la forme, et plus particulièrement à la rondeur de la roue.

Le système de détection Road Force mesure à l'avance le débattement de la jante et applique ensuite un rouleau d'une force de 600 kg sur la roue. Ces 600 kg simulent une charge "normale" sur la roue sous l'influence du poids du véhicule. Une roue rotative, parfaitement ronde, exerce en principe une contre-pression constante sur le rouleau presseur. Les écarts de forme produisent une force variable appelée "Road Force Variation", et c'est exactement ce qui provoque les vibrations finales.

Le système de détection de la force de la route mesure ces variations de force et les compare à la valeur maximale, qui est de 90N. Des valeurs plus élevées provoqueront toujours des vibrations, même avec des roues parfaitement équilibrées.

Outre cette variation de la force de la route, le même rouleau presseur peut également mesurer les forces latérales et, en d'autres termes, déterminer si le pneu a tendance à tirer vers la gauche ou vers la droite. Il ne s'agit alors plus de problèmes de vibrations, mais d'alignement des roues, où parfois ce n'est pas la position des roues qui est en cause, mais le pneu.

En collaboration avec Snap-On Tools et TAE (Techno Automotive Equipement)