Statische und dynamische Unwucht, stationäresAuswuchten, Matchen, Laufruhen-Optimieren,

Finishbalancen...; Begriffe, die dem Reifenservice-Alltag angehören und dennoch oft nicht erklärt

werden können. Deshalb haben wir uns zum Zielgesetzt, diese Begriffe zu verdeutlichen und

– unter Verzicht auf technische Details –Grundlagen der Auswuchttechnik zu vermitteln.

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Inhalt Seite

1. Statische / dynamische 2Unwucht

2. Mögliche Ursachen 5für Laufunruhe

3. Beseitigung von Laufunruhe 6

4. Testaufgabe zurLaufruhenoptimierung 9

5. (Mobiles)Auswuchten am Fahrzeug 11

1. Statische / dynamischeUnwucht

Wer kennt das nicht: „flatterndes“Lenkrad, Vibrationen im Innenraum...Die Hauptursache für diese Vibrationendes Fahrzeugs liegt im Aufbau sowie imungünstigen Zusammenspiel von Reifenund Felgen aller vier Räder.

Bevor wir untersuchen welche mögli-chen Ursachen diese Vibrationenhaben...

Zunächst werden wir den Begriff„Unwucht“ untersuchen und denUnterschied zwischen statischer unddynamischer Unwucht herausarbeiten

Dann werden wir die Frage aufgreifen,welche Faktoren des Kfz-Rades dieLaufunruhe beim Fahren beeinträchti-gen können.

Anschließend zeigen wir Ihnen dieMöglichkeiten zur Beseitigung vonLaufunruhe:Beginnend mit dem stationärenAuswuchten werden wir Sie über dasMatchen zum patentierten HOFMANNLaufunruhen-Optimieren führen.

Sie können dann selbst – anhand einerkleinen Testaufgabe – überprüfen, obSie das Verfahren der Laufruhen-Optimierung richtig verstanden haben.

Anschließend werden wir darstellen,warum trotz stationärem Auswuchtenund Laufruhen-Optimieren das „finish-balancen“ (Auswuchten am Fahrzeug)eine absolut erforderliche Maßnahmefür „ungestörten“ Fahrkomfort ist.

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...beginnen wir mit der Frage:Was verstehen wir eigentlich untereiner Unwucht?

Unwuchten sind herstellungsbedingteschwere Stellen im Aufbau von Reifenund Felge. Bild 1

Diese schweren Stellen (man sprichtauch von „ungleicher Massenvertei-lung“) sorgen, wenn sie nicht ausge-wuchtet werden, beim Fahren dafür,dass das Rad und damit auch dieLenkung vibriert.

Grundsätzlich unterscheiden wir zweiverschiedene Unwuchtarten:1. statische Uwucht2. dynamische Unwucht

Am Beispiel des Reifens läßt sich derUnterschied einfach erklären: Eine stati-sche Unwucht ist dann vorhanden,wenn der Reifen eine schwere Stellehat. Bild 2 Würde man ein solche Radauspendeln, kommt diese schwere Stelleimmer unten zur Ruhe. Dieser Fehlerläßt sich also ermitteln, ohne dass dasRad läuft.

Anders sieht das bei einer dynamischenUnwucht aus: Man spricht von einedynamischen Unwucht, wenn der Reifenzwei schwere Stellen hat, die sich diago-nal gegenüberliegen. Bild 3Wenn beide schwere Stellen gleich großsind, heben sie sich in Ruhe gegenseitigauf.

Aber:Was glauben Sie, zu welchenBewegungen neigt diese Rad, wenn esin Schwung gebracht wird:

Bild 4

a) Das Rad springt?b) Das Rad taumelt?c) Das Rad läuft rund?

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Bild 1

Bild 2

Bild 3

Bild 4

UnwuchtFelge

UnwuchtReifen

StatischeUnwucht

DynamischeUnwucht

a) b) c)

zu a): „Zum Springen neigt ein Rad,wenn es eine statische Unwucht hat.Eine dynamische Unwucht erzeugt einetaumelnde Bewegung des Rades.(b ist richtig)“zu b): „Sie haben richtig getippt! EinRad mit einer dynamischen Unwuchtneigt zum Taumeln, wenn es inBewegung gebracht wird“.zu c): „Da sich die beiden schwren Stel-len diagonal gegenüberliegen, kann dasRad nicht rund laufen. Ein Rad mit einerdynamischen Unwucht neigt in derBewegung zum Taumeln! (b ist richtig)“

Wichtig:Eine dynamische Unwucht läßt sich nurdann erkennen, wenn das Rad inBewegung gebracht wird.Je breiter ein Reifen ist, desto mehrbewirkt eine dynamische Unwucht, daßdas Rad beim Fahren „taumelt“.Bild 5+6

In diesem Zusammenhang wollen wirnoch die Frage untersuchen:Wie und wo kann eine statische oderdynamische Unwucht beseitigt werden?Wichtig zum Verständnis:Eine moderne Radauswuchtmaschine„teilt“ das Rad in zwei Hälften (Ebenengenannt) Bild 7 Hat das Rad eine stati-sche Unwucht (eine schwere Stelle, z.B.40g), wird ein Ausgleich dadurcherreicht, indem auf der gegenüberlie-genden Radseite links und rechts je ein20g Ausgleichsgewicht angebracht wird.Bild 7

Hat das Rad eine dynamische Unwucht(zwei schwere Stellen, die sich diagonalgegenüberliegen), kommt die sog.Ebenentrennung zum Tragen:Jede Radebene (Radhälfte) wird für sichbetrachtet; ein dynamischer Unwucht-anteil läßt sich nur auf der gleichenRadseite ausgleichen (sonst erneuteUnwucht). In unserem Beispiel werdendeshalb die 25g Unwucht der linkenRadhälfte mit einem 25g Gewicht aufder gleichen Radhälfte (gegenüberlie-gend) ausgeglichen. Ebenso auf deranderen Radhälfte (30g). Bild 8

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Bild 5 Bild 6

Bild 7

Bild 8

Standardreifen

Ebenentrennung

Ausgleichsgewicht 20g 20g

40g

30g

30g

dynamische Unwucht 25g

25g

Breitreifen

a) b) c)

2. Ursachen für Laufunruhe

Felgen und Reifen haben in ihremAufbau verschiedene Faktoren , dieLaufunruhe verursachen können:

1. Möglichkeit:

Die Felge hat eine schwere Stelle, d.h.Unwucht, die beim Fahren Laufunruheerzeugt. Bild 9Nach dem Auswuchten des Rades ist dieLaufunruhe der Felge restlos beseitigt.

2. Möglichkeit:

Die Felge hat einen – herstellerbeding-ten – zulässigen Formfehler (Felgen-“Ei“). Bild 10Dadurch entstehende Laufunruhe bleibttrotz Auswuchtens des Rades weiterhinbemerkbar (ausgewuchtetes „Ei“).

3. Möglichkeit:

Der Reifen hat eine schwere Stelle(Unwucht) Bild 11Nach dem Auswuchten des Rades ist dieentstandene Laufunruhe des Reifensrestlos beseitigt.

4. Möglichkeit:

Der Reifen hat in seinem innerenAufbau weiche und harte Stellen unddadurch beim Fahren ungleichmäßigeEinfederungen. Bild 12Trotz korrektem Auswuchtens diesesRades bleibt weiterhin Laufunruhe beimFahren bemerkbar.

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Bild 9

Bild 10

Bild 11

Bild 12

schwereStelle

Felgen-“Ei“

schwere Stelle(Unwucht)

weiche Stelle

harte Stelle

3. Beseitigung vonLaufunruhe

Welche Verfahren zurBeseitigung von Laufunruhedes Fahrzeuges gibt es?

1. Auswuchten

Die Unwuchten von Reifen und Felgewerden beim Messlauf ermittelt undmit Ausgleichsgewichten beseitigt.Bild 13

Aber:Laufunruhe beim Fahren – durchFormfehler der Felge undungleichmäßige Einfederung desReifens – ist nach wie vor möglich.

2. Matchen

Bei diesem Werkstatt-Verfahren wirdder Reifen so weit auf der Felge ver-dreht, bis sich die Unwuchten vonReifen und Felge gegenüberliegen (unddamit teilweise aufheben) Bild 14Die so erreichte kleinere Restunwuchtwird anschließend mitAusgleichsgewichten beseitigt.

Aber:Wenn die Lage der Felgenunwuchtnicht mit dem Formfehler der Felgezusammenfällt (bei LM-Felgen häufigder Fall), ist auch hier weitereLaufunruhe möglich.

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Bild 13

Bild 14

Ausgleichsgewicht

SchwereFelgenstelle(Unwucht)

KleinesAusgleichsgewichtUnwucht

Felge

Unwucht Reifen

SchwereReifenstelle(Unwucht)

3. HOFMANNLaufruhen-Optimierung

Ein wichtiges Ziel dieses Verfahrens istes, den Formfehler der Felge, genauerdie höchste Stelle der Felge, zu ermit-teln. Bild 15

Warum dazu drei Messläufe notwendigsind, erfahren Sie auf der nächstenSeite.

Wie kann der ermittelte Formfehler derFelge ausgeglichen werden?

Ein Formfehler der Felge lässt sich nurdurch eine ungleichmäßige Einfederungdes Reifens (harte Stelle; FachausdruckRadialkraftschwankungen) ausgleichen!Bild 16

Da diese harte Stellen des Reifens exaktnur mit teuren Industriemaschinen(z.B.Reifen-Gleichförmigkeitsmessmaschinen) ermit-telt werden können, richtet sichHOFMANN hier nach dem Gesetz derWahrscheinlichkeit:Dort, wo der Reifen seine harte Stellehat, ist in den meisten Fällen auchseine schwere Stelle. Bild 17

Bei der Laufruhen-Optimierung wirddiese harte Stelle des Reifens der höch-sten Stelle der Felge gegenübergesetzt.Bild 18

Die Restunwuchten von Reifen undFelge werden anschließend durchAusgleichsgewichte beseitigt.

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Bild 15

Bild 16

Bild 17

Bild 18

Formfehlerder Felge,Felgen-“Ei“

weiche Stelle

harte Stelle

schwere Stelle

höchste Stelleder Felge

schwere, harte Stelle des Reifens

Was passiert bei den einzelnenMessläufen?

Wichtig: Die Felge hat vor jedemMesslauf die gleiche Stellung (z.B.Ventil jeweils auf 1200 Uhr Position).Beim 1. Messlauf wird die leere, unbe-reifte Felge gemessen und die ermittel-te Unwucht elektronisch beseitigt (wirdnach dem letztem Messlauf wieder hin-zugerechnet).Übrig bleibt also nach dem 1. Messlaufder – noch unbekannte – Formfehlerder Felge. Bild 19

Um die Größe und Lage desFormfehlers festzustellen, sind zweiMessläufe notwendig.

2. MesslaufDazu wird ein Reifen auf die Felge auf-gezogen und das komplette Radgemessen.Der ermittelte Wert setzt sich dabei aus

der Unwucht des Reifens und demFormfehler der Felge zusammen.Bild 20

Um den Formfehler der Felge, d.h. seinehöchste Stelle, exakt zu ermitteln, mußvor dem 3. Messlauf der Reifen um 180°auf der Felge gedreht werden. Bild 21

Mit Hilfe der Differenz der Messwertekann die Maschine (nach dem 3.Messlauf) den Formfehler der Felgeerkennen und die optimale Zuordnungvon Reifen und Felge anzeigen:Dabei wird also der höchstenFelgenstelle die Unwucht des Reifens –da meist auch harte Stelle – gegenüber-gesetzt. Bild 22Beim abschließenden Messlauf wird die– elektronisch beseitigte – Unwucht derFelge rückgängig gemacht und zusam-men mit der Restunwucht des Reifensangezeigt. Bild 22

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Bild 19

1. Messlauf

2. Messlauf

3. Messlauf

Laufruhen-Optimierung

Bild 20

Bild 21

Bild 22

Unwucht Felge

korrekterFelgenmittelpunkttatsächlichesZentrierloch

Formfehlerder Felge

UnwuchtReifen

UnwuchtReifen

höchste Stelleder Felge

harte, schwere Reifenstelle

(versteckte)Unwuchtder Felge

Fassen wir zusammen:Die patentierte HOFMANN Laufruhen-Optimierung ermittelt nicht nur dieUnwucht von Reifen und Felge, son-dern auch die herstellungsbedingtenFormfehler der Felge.

Dieser Formfehler der Felge wirddadurch ausgeglichen, dass der höch-sten Stelle der Felge die Unwucht desReifens (da sich dort auch meist dieharte Stelle befindet) gegenübergesetztwird.

Mit dem Verfahren der Laufruhen-Optimierung bietet HOFMANN ein mitWerkstattmitteln erreichbares Optimuman Laufruhe und ist in der Lage, auchsensible Kunden hinsichtlich desFahrkomforts zufrieden zu stellen.

Glauben Sie, dass Sie das Grundkonzeptder HOFMANN Laufruhen-Optimierungrichtig verstanden zu haben?Testen Sie sich selbst!

4. Testaufgaben zurHOFMANNLaufruhen-Optimierung

Welches der angegebenen vier Beispiele(A-D) zeigt eine durchgeführteLaufruhen-Optimierung?

korrekter Felgenmittelpunkt

tatsächliches Zentrierloch

Schwere Stelle (Unwucht)

harte Stelle

weiche Stelle

Formfehler der Felge(höchste Stelle)

Auflösung siehe Rückseite!

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A

B

C

D

A: „Entweder haben Sie das Bild nichtgenau betrachtet oder das Verfahrender Laufruhen-Optimierung noch nichtrichtig verstanden. Die höchste Stelle der Felge(Formfehler) befindet sich im Bild Anicht gegenüber der schweren/hartenStelle des Reifens (B ist richtig)“.

B: „Wir gratulieren Ihnen: Sie haben dasVerfahren der Laufruhen-Optimierungverstanden.Nur in diesem Beispiel ist demFormfehler der Felge (höchste Stelle)die schwere, harte Stelle des Reifensgegenübergesetzt.Die Lage der Felgenunwucht spielt beider Laufruhen-Optimierung keine Rolle(weil problemlos auszuwuchten)“.

C: „Sie haben vielleicht nur einenFlüchtigkeitsfehler begangen.Wenn Sie das Bild genau betrachten,liegen der Formfehler der Felge (höch-ste Felgenstelle) und die schwere, harteStelle des Reifens zusammen; sie müs-sen aber entgegengesetzt angeordnetwerden.B ist richtig“.

D: „Durch gegenübersetzen derUnwucht von Reifen und Felge(Matchen) wird eine geringereRestunwucht erreicht. Der Formfehlerder Felge erzeugt aber, da er nicht aus-geglichen wird, beim Fahren weiterhinLaufunruhe“.B zeigt die durchgeführte Laufruhen-Optimierung.

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A

B

C

D

höchsteStelleder Felge

harte, schwere Reifenstelle

harte, schwere Reifenstelle

höchsteFelgenstelle

höchsteFelgenstelle

harte, schwere Reifenstelle

UnwuchtReifen

UnwuchtFelge

höchsteFelgenstelle

5. (Mobiles)Auswuchten am Fahrzeug

In diesem letzten Kapitel wollen wir dieFrage untersuchen, warum der finishba-lancer (Auswuchten am Fahrzeug) trotzstationärem Auswuchtens undLaufruhen-Optimierung eine absoluteNotwendigkeit für die Laufruhe jedesFahrzeugs darstellt.

Der grundlegende Unterschied:Sowohl beim stationären Auswuchtenals auch beim HOFMANN Laufruhen-Optimieren wird „lediglich“ das Radhinsichtlich seiner Laufruhe optimiert.Bild 23Der finishbalancer aber betrachtetRäder und Fahrzeug als eine Einheit.Bild 24

Auch ein absolut laufruhiges Rad hatnach der Montage am Fahrzeug in denmeisten Fällen erneut eine Unwucht.Die Ursache liegt darin begründet, daßdas Fahrzeug selbstFertigungstoleranzen aufweist:• Fertigungstoleranzen

der Fahrzeugnabe• Restunwucht der Nabe• Unwuchten in der Bremstrommel

bzw. Bremsscheibe

Der finishbalancer von HOFMANNermittelt die Auswirkungen dieserFertigungstoleranzen des Fahrzeugs,die sich auf das Rad übertragen underneute Unwuchten hervorrufen kön-nen.

Mit dem Verfahren derDrehzahldifferenz erreicht HOFMANN,daß auch bei angetriebenen Rädernjedes Rad für sich betrachtet wird undkein Einfluss des gegenüberliegendenRades ermöglicht wird. Bild 25

Wenn Sie mehr über diesesMessverfahren erfahren möchten, ver-weisen wir Sie auf die gesonderteProduktinformation „Feinauswuchtenmit Drehzahldifferenz“.

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Bild 23

Bild 24

Bild 25

Innovation ist unser Geschäft

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Snap-on Equipment GmbHGeschäftsbereich Hofmann Werkstatt-TechnikPF 1202 • D-64311 Pfungstadt� 061 57 12-0 061 57 12-495Service � 061 57 12-253sales@hofmann-ge.comwww.hofmann-ge.com

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