轮胎动平衡试验是通过测量与校正轮胎-轮辋总成的不平衡量，以确保其在高速旋转时平稳运行的检测工艺。不平衡会导致振动、噪声、部件疲劳及操控性能下降。

1. 检测项目分类及技术要点

1.1 不平衡类型

• 静不平衡： 质量中心偏离旋转轴线，产生离心力，导致车轮上下跳动。校正需在单一平面（通常为轮辋内侧或外侧）添加配重。

• 动不平衡： 质量中心虽可能通过轴线，但主惯性轴与旋转轴线不平行，产生力偶。这是最常见且影响显著的类型，必须在两个校正平面（轮辋两侧）进行校正。

• 混合不平衡： 静不平衡与动不平衡同时存在，需进行双面校正。

1.2 技术要点

• 测量精度： 通常要求残余不平衡量达到10 g·cm 以下，高性能轿车及特殊车辆要求更高。测量前需准确输入轮辋宽度（A）、轮辋直径（D）及轮缘至平衡机距离（C）三个参数。

• 校正方式：

  • 挂重/粘附配重： 使用卡扣式（适用于轮辋有卷边的钢圈或铝合金轮辋）或粘贴式（适用于平滑轮辋表面）配重块。配重材质多为锌、铅（受限使用）或钢。

  • 去重校正： 对于铝合金轮辋，可采用钻孔去重法。

  • 内侧位置优先： 优先将配重加于轮辋内侧，以保持美观并减少离心力作用下的脱落风险。

• 转速与模式： 标准测量转速通常在100-300 RPM之间。设备提供“静态+动态”全自动模式，以及针对特定问题的“静态”或“力偶”单独测量模式。

• 测试条件： 轮胎气压须符合标准；轮辋及轮胎应清洁，无附着泥土或异物；旧胎需剔除花纹中嵌夹的石子；需使用锥度合适的定心轴套确保轮毂对中。

2. 各行业检测范围的具体要求

2.1 乘用车与轻型商用车

• 标准： 遵循ISO 19499、GB/T 18505等。

• 精度要求： 残余不平衡量一般要求不高于10-15 g。高性能运动型轿车、跑车要求更严，通常为5 g或更低。

• 校正平面： 双面动平衡校正。

• 配重： 广泛使用粘贴式或卡扣式配重。

2.2 商用车（重型卡车、客车）

• 标准： 遵循ISO 13326、GB/T 26278等。

• 特点： 因轮胎尺寸大、质量重，不平衡影响更显著。允许的残余不平衡量绝对值较大，但单位质量不平衡量（g/kg）要求严格。

• 校正方式： 常采用双面校正，配重块更大更重，安装需确保牢固。有时需在胎侧标记轻点与轮辋重点对齐安装以优化初始平衡。

2.3 航空轮胎

• 标准： 遵循FAA AC 43.13-1B、SAE AS163等极为严格的适航标准。

• 要求： 平衡精度要求极高，通常在极低的克·厘米级别。需在专用高精度平衡机上，于模拟飞行速度的高转速下进行测试。

• 校正： 严格限制使用配重，优先采用精密打磨去重法。所有工艺和结果需完整记录并追溯。

2.4 工程机械与特种车辆（如挖掘机、装载机、农用机械）

• 特点： 工作环境恶劣，转速相对较低但载荷巨大。

• 要求： 侧重耐久性与可靠性，允许的残余不平衡量较大。校正需考虑配重在恶劣工况下的抗脱落能力。

2.5 摩托车

• 特点： 车轮直径小、转速高，对不平衡极其敏感。

• 要求： 平衡精度要求高，残余不平衡量通常要求低于5 g。因轮辋空间狭小，需使用小型、窄型的专用配重块。

3. 检测仪器的原理和应用

3.1 核心测量原理
现代动平衡机普遍采用硬支承测量原理。其工作流程如下：

1. 不平衡力激发： 电机驱动轮胎-轮辋总成至预设测量转速。

2. 振动信号采集： 不平衡离心力引发支承系统的弹性振动。安装在左右支承处的压电式或速度/加速度传感器将机械振动转换为电信号。

3. 信号处理与解算： 信号处理电路对振动信号进行滤波、放大。通过测量振动信号的振幅（与不平衡量大小成正比）和相位（相对于基准信号，指示不平衡角度位置），并结合预先输入的轮辋几何参数（A, D, C），由微处理器实时解算出左右两个校正平面上所需校正的质量和角度。

4. 结果显示： 显示屏直观指示左右平面应添加的配重克数及具体钟点位置。

3.2 仪器分类与应用

• 立式平衡机： 车轮无需拆下，以车辆自身轮毂轴承为支撑进行测量。测量精度受车辆悬挂和轴承状态影响，常用于快速检测及维修市场。

• 卧式平衡机： 车轮被拆下，安装在平衡机主轴上。这是主流的精密测量方式，精度高、重复性好，广泛应用于轮胎服务店、汽车制造厂和检测机构。

  • 半自动型： 需手动输入轮辋参数。

  • 全自动型： 配备激光或机械扫描装置，自动测量轮辋尺寸（A, D, C），测量效率和精度更高。

• 高精度/专用平衡机： 用于航空、赛车、涡轮机械等领域，具备更高转速、更灵敏传感器和更齐全的算法。

3.3 技术发展趋势

• 无配重平衡技术： 通过轮胎材料分布优化或轮胎安装角度调整来减少初始不平衡。

• 道路力检测与均匀性匹配： 高端设备集成径向/横向力波动测量，将动平衡与轮胎均匀性测试结合，为高性能车辆提供更平顺的匹配方案。

• 智能化与数据管理： 平衡机与网络连接，实现数据存储、过程追溯、远程诊断及维护提醒。