畢業(yè)設(shè)計（論文）研究四輪定位對汽車行駛性能的影響及檢測與調(diào)整分析

1、鄭州電子信息摘要針對目前轎車為了適應(yīng)高速行駛的穩(wěn)定性要求，本文以發(fā)動機前置前輪驅(qū)動形式的轎車為研究對像，研究四輪定位對汽車行駛性能的影響。對常見問題進行了研究和分析，如：行駛跑偏，車輪側(cè)滑，操縱穩(wěn)定性，輪胎異常磨損等。文章最后介紹利用四輪定位儀排除故障的方法。關(guān)鍵詞：四輪定位，行駛跑偏，操縱穩(wěn)定性，檢測與調(diào)整 目錄前言41四輪定位概述51.1四輪定位參數(shù)定義51.2 測量原理與測量要求61.3四輪定位儀組成112對汽車行駛性能的影響142.1車身空氣阻力對前輪定位參數(shù)的影響142.2四輪定位對車輪側(cè)滑的影響182.3前輪定位及其動態(tài)變化對汽車操穩(wěn)性能的影響232.4四輪定位對行駛跑偏的影響26

2、2.5四輪定位對輪胎壽命的影響302.6四輪定位的發(fā)展趨勢313檢測與調(diào)整343.1故障診斷程序343.2調(diào)整技術(shù)研究374結(jié)論41致謝42參考文獻43前言目前中國的汽車工業(yè)發(fā)展迅速。從整體上看中國汽車工業(yè)，仍然是一個國際競爭力較弱的產(chǎn)業(yè)。從汽車產(chǎn)量上看，中國已成為世界汽車工業(yè)的主要制造基地之一。就長遠來看，中國汽車工業(yè)也必將具備完全的自主開發(fā)的能力，并且逐步提高其在世界汽車工業(yè)體系中的地位。本文討論轎車四輪定位對汽車行駛性能的影響。因為汽車在行駛一段時間后，四輪定位角度會由于交通事故、道路坑洼不平造成的劇烈的顛簸，特別是高速行駛時突然遇到不平路面，使底盤零件磨損；以及更換底盤懸架零件、輪胎等

3、原因都會導(dǎo)致四輪定位參數(shù)發(fā)生變化。所以有必要進行四輪定位技術(shù)的研究。四輪定位技術(shù)的發(fā)展，主要是為了適應(yīng)高速行駛下的操縱穩(wěn)定性和舒適性要求，通過設(shè)計或調(diào)整四輪定位參數(shù)來實現(xiàn)較好的行駛穩(wěn)定性，提高汽車穩(wěn)定行駛能力。汽車性能的評價最終是以主觀評價為最終的評價。儀器測量數(shù)據(jù)為主觀評價作佐證。在汽車產(chǎn)品開發(fā)后期，設(shè)計驗證期間，都會做一些駕評，一般會把自己設(shè)計和生產(chǎn)的車型與同擋次的其它公司車型相比較。然后按照一定的評價標準給出合適的評分，在這樣的駕評中，底盤狀態(tài)的評估是主要的工作。四輪定位直接影響最終的評價結(jié)果，也決定汽車行駛性能。正確的四輪定位可以有效地降低使有成本。定位參數(shù)失準會使車輪的滾動阻力增大，

4、汽車動力性下降，運行油耗增多；另外，會引起輪胎異常磨損也降低了汽車的使用經(jīng)濟性。所以說四輪定位技術(shù)的推廣對降低汽車的使用成本，提高行駛的穩(wěn)定性和安全性具有極其重要的意思。1四輪定位概述汽車四輪定位的要求定位更準確，這就對四輪定位的測量技術(shù)提出了更高的要求，以前束尺，米尺為主要設(shè)備的維修已跟不上要求。目前以無線激光測量，藍牙傳輸?shù)膬x器已經(jīng)普遍使用。本章介紹四輪定位儀以及它的測量原理。1.1四輪定位參數(shù)定義1 主銷內(nèi)傾角如圖1-1所示，轉(zhuǎn)向主銷（或者上球節(jié)與下球節(jié)的連線）相對鉛垂線向內(nèi)傾斜，稱這個傾角為主銷內(nèi)傾角。 圖1-1車輪外傾角和主銷內(nèi)傾角圖1-2主銷后傾角示意圖2 主銷后傾角如圖1-2所示

5、，從前輪的側(cè)面看轉(zhuǎn)向銷相對應(yīng)鉛垂線向前、后傾斜，稱這個傾角為主銷后傾角。3 前輪外傾角如圖1-1所示，轉(zhuǎn)向輪安裝時并非垂直于路面，而是向外側(cè)傾斜一個角度，車輪中心平面與鉛垂線的夾角稱為外傾角。4 前輪前束轉(zhuǎn)向軸上兩轉(zhuǎn)向輪并非平行安裝的。如圖1-3所示，兩前輪前面的間隔a比后面的間隔b小，稱這種狀態(tài)為總前束，通常用b-a來表示這個量即左、右單輪前束之和。前束值也可以用角度來表示。 每一車輪的旋轉(zhuǎn)平面相對汽車縱向軸線（幾何中心線）的內(nèi)夾角稱為單輪前束角，車輪前端偏向縱向軸線方向為正，反之為負，單輪前束通過公式（1-1）計算。l= （1-1）式中： l單輪前束值,單位:mm；d車輪前束測量點所處的直

6、徑，單位：mm；單輪前束角，單位：。圖1-3前輪前束（俯視圖）圖1-4推進角示意圖5推進角 如圖1-4所示，推進角是指汽車的行進方向與汽車縱向幾何中心線的角度由于車輛制造精度、長期使用或發(fā)生交通事故后，車本體或車橋發(fā)生變形，致使后軸中心對稱線發(fā)生偏斜，產(chǎn)生了推進角。6 軸偏角 同一軸上兩車輪中心連線與車輛縱向軸線的垂線之間的夾角。右輪相對于左輪在前為正，反之為負。軸偏角也稱為退縮角。7包容角即是前輪外傾角和主銷內(nèi)傾角之和8 后輪前束和車輪外傾角后輪前束和外傾角的定義與前輪一樣，只是在這些參數(shù)在后輪上。1.2 測量原理與測量要求目前常用的定位儀測量原理是一致的，只是測量方法（或使用的傳感器的類型

7、）及數(shù)據(jù)記錄與傳輸?shù)姆绞讲煌?，下面介紹四輪定位儀可測量的幾個重要檢測項目的測量原理。 1 車輪前束和推進角的測量方法 總前束測量范圍：6；精度：在2范圍內(nèi)精度為4，其余范圍精度為10。單輪前束測量范圍：3；精度：在2范圍內(nèi)精度為2，其余范圍精度為5。推進角測量范圍：6；精度：在2范圍內(nèi)精度為2，其余范圍精度為10。在測量前束時，必須保證車體擺正且方向盤位于中間位置，為了提供車輪前束值（或前束角）的測量精度，在檢測車輪前束之前，常通過光線照射或反射的方式形成一封閉的直角四邊形如圖15所示。將待檢車輛置于此四邊形中，通過安裝在車輪上的光學(xué)鏡面或傳感器不僅可以檢測前輪前束、后輪前束，還可以檢測出左右

8、車輪的同軸度（即同一車軸上的左右車輪的同軸度）及推進角。四輪定位儀采用的傳感器不同，測量方法亦有所不同，這里僅就光敏三極管式傳感器來說明一下車輪前束的測量原理。 圖1-5 8束光線形成封閉的四邊形 圖16光敏二極管結(jié)構(gòu)和外形光敏三極管為近紅外線接收管，是一種光電變換器件，它的結(jié)構(gòu)與外形如圖1-6所示。其工作狀態(tài)為：不加電壓，利用pn接在受光射時產(chǎn)生正向電壓的原理，把它作為微笑光電池。在光敏三極管后面接一些用于接收信號的元件，以便及時對光敏三極管上所獲得的信號進行分析處理。 安裝在兩前輪和兩后輪上的光敏三極管式傳感器均有光線的接收和發(fā)射（或反射）功能，通過它們間的發(fā)射和接收剛好能形成類似于圖15

9、所示的四邊形。在傳感器的受光面上等距離地將光敏三極管排成一排，在不同位置光敏三極管接收到光線照射時，該光敏管產(chǎn)生的電信號就代表了前束角或推力角的大小。下面進行具體說： 當前束為零時，在同一軸左右輪上的傳感器發(fā)射（或反射）出的光束應(yīng)重合。當檢測出上述兩條光束相平行但不重合，說明此時左右兩車輪不同軸（即車發(fā)生了錯位），可以依據(jù)此時光敏管輸出偏離量的信息，測量出左右輪的軸距差。 當左右輪存在前束時，在左輪傳感器上接收到的光束位置會相對于原來的零點位置有一偏差值（注意正負號），這一偏差值即表示右側(cè)車輪的前束值（或前束角）；同理，在右傳感器上接收到的光束位置相對于原來零點位置的偏差值則表示左側(cè)車輪前束值

10、（或前束角）。其測量原理的簡單示意圖如圖17所示。 1-刻度盤2-投射器支臂 3-光敏三極管 4-激光盤 5-發(fā)射激光束 6-接收激光束 14-光線接收器 5-前輪 6-后輪 7-汽車縱向軸線 推力角圖1-7 車輪前束角的測量原理 圖1-8推力角的測量原理 依據(jù)上述檢測原理，同時可以檢測出位于該四邊形內(nèi)的待檢車輛前后軸的平行度（即推力角的大小和方向）,其檢測原理的簡單示意圖如圖18所示。同理，通過安裝在后輪上的傳感器，我們可以檢測出后輪前束值（后輪前束角）的大小和方向。圖1-9外傾角測量原理圖 2車輪外傾角測量方法測量范圍：10；精度：在4范圍內(nèi)精度為2，其余范圍精度為10。如圖1-9所示，安

11、裝在車輪上的傳感器可直接測得車輪外傾角。在車輪傳感器上有水平儀。當外傾角為的車輪外于直線行駛位置時，通過支架垂直于轉(zhuǎn)向輪旋轉(zhuǎn)平現(xiàn)垂直。此時，氣泡管與水平面的夾角與外傾角相等，氣泡管中的水泡偏移向車輪一側(cè)。把氣泡管調(diào)回水平位置，氣泡位移量或角度調(diào)節(jié)量即反映了外傾的大小。3 主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角的測量原理 主銷后傾角測量范圍：15；精度：在12范圍內(nèi)精度為6，其余范圍精度為10。主銷內(nèi)傾角測量范圍：20；精度：在0+18范圍內(nèi)精度為6，其余范圍精度為10。主銷后傾角和注銷內(nèi)傾角不能直接測出，只能用建立在幾何關(guān)系上的間接測量。 (1)主銷后傾角的測量原理通常先把轉(zhuǎn)向輪向外轉(zhuǎn)20，回正后再向內(nèi)轉(zhuǎn)20

12、，由于主銷后傾角的存在，轉(zhuǎn)向節(jié)樞軸軸線與水平面的夾角發(fā)生變化，該變化值即可間接反映主銷后傾角的大小。圖1-10 主銷后傾角的測量原理圖1-11 主銷內(nèi)傾角的測量原理如圖1-10所示，在三維坐標系oxyz中，oa為主銷中心線，位于oyz平面內(nèi)，oa與oz構(gòu)成的夾角為主銷后傾角；oc為轉(zhuǎn)向節(jié)樞軸軸線，轉(zhuǎn)向輪處于直線行駛狀態(tài)時，oc與ox軸重合。假定轉(zhuǎn)向輪外傾角和主銷內(nèi)傾角均為零，則oc與oa垂直。此時，若轉(zhuǎn)向輪偏離直線行駛位置，轉(zhuǎn)過某一角度時，oc移至oc, oc掃過的平面occ與水平面的夾角等于主銷后傾角。由于水準儀垂直于轉(zhuǎn)向輪旋轉(zhuǎn)平面安裝，其上的水泡管始終與轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)動軸軸線重合或平行。當oc移

13、至oc時，水泡管由mn移至mn，oc與水平面間形成的夾角為，水泡管中的氣泡偏離水平時的位置而向m 移動，位移量取決于的大小。角取決于前輪轉(zhuǎn)向節(jié)和主銷后傾角，當 取定值時（通常取20）， 與一一對應(yīng)，而水泡管中氣泡位移量與一一對應(yīng)，因而通過對氣泡位移量的標定即可反映的大小。（2）主銷內(nèi)傾角的測量原理 主銷內(nèi)傾角是通過測量轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)動過程中轉(zhuǎn)動平面的角位移20而間接測量的。如圖1-11所示，在oxyz坐標系中，主銷oa在oyz平面內(nèi)，oa與oz的夾角為主銷內(nèi)傾角，直線行駛位置時，轉(zhuǎn)向節(jié)樞軸線oc與主銷oa的平角為90+。轉(zhuǎn)向輪在制動狀態(tài)向右（或向左）偏轉(zhuǎn)時，oc移至 (或)。由于主銷內(nèi)傾角的存

14、在，c點的軌跡c (或)圓弧，occ(或)為圓錐面。因此，若在oc前端放置一平行于水平線且垂直于轉(zhuǎn)向節(jié)樞軸的oc的氣泡管ef，則在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)過程中，氣泡管ef將繞轉(zhuǎn)向節(jié)樞軸軸線轉(zhuǎn)動，oc移至oc后，ef移至，ef與間形成的平角為，角取決于轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角和主銷內(nèi)傾角。若使角為一定值時，則角和角成一一對應(yīng)關(guān)系。由于角的出現(xiàn)導(dǎo)致了氣泡管ef中氣泡的位移，因此通過對氣泡位移量的標定既可反映角的大小。4 轉(zhuǎn)向20時前張角的測量原理 汽車使用時，由于前輪的碰撞沖擊、長期在不平的路面上行駛和經(jīng)常采用緊急剎車，對車輛的沖擊作用都可能引起轉(zhuǎn)向梯形的變形。因此會造成汽車在轉(zhuǎn)向行駛中前輪異常磨損，操縱性變差并間接影響汽

15、車的動力性和燃油經(jīng)濟性。此項目檢測在測量主銷內(nèi)傾角和后傾角時一起測量。 為了檢測汽車的轉(zhuǎn)向梯形臂與各連桿是否發(fā)生變形，在四輪定位儀中均設(shè)置了轉(zhuǎn)向20時，前張角的檢測項目。其測量方法為：讓被檢車輛前輪停在轉(zhuǎn)盤中心出，右輪沿直線行駛方向向右轉(zhuǎn)20時進行測量；左輪沿直線行駛方向左轉(zhuǎn)動20時進行測量（該轉(zhuǎn)向角可直接從轉(zhuǎn)盤上的刻度讀出）。具體作法如下：右前輪向右轉(zhuǎn)20，讀取左前輪下的轉(zhuǎn)盤上的刻度x，則20-x即為所要檢測的轉(zhuǎn)向20時的前張角。 一般汽車在出廠時都已給出20-x的合格范圍，將測量值與出廠值進行比較即可檢測出車輛的轉(zhuǎn)向梯形臂與各連桿是否發(fā)生了變形，如果超出標準值或左右轉(zhuǎn)向前張角部一致，則說明

16、該車的轉(zhuǎn)向梯形臂和各連桿已發(fā)生了變形，需要進行校正、調(diào)整或更換梯形臂和各連桿。1.3四輪定位儀組成近幾年來，四輪定位儀市場得到了前所未有的發(fā)展，無論從產(chǎn)品科技含量還是從市場競爭形式上都發(fā)生了質(zhì)的飛躍，前幾年水準儀、轉(zhuǎn)角盤和前束尺三結(jié)合的簡陋車輪定位裝置，如今己經(jīng)演變成為智能網(wǎng)絡(luò)、數(shù)碼攝像和藍牙傳輸?shù)榷喾N高精尖技術(shù)的集體。本節(jié)介紹無線藍牙式四輪定位儀。1四輪定位儀主要組成電腦四輪定位常由電腦主機，四輪平面舉升設(shè)備，測量傳感器和一些輔助設(shè)備組成常用四輪定位儀主機與檢測傳感器之間的數(shù)據(jù)傳輸方式有：電纜傳輸式，藍牙式。數(shù)據(jù)電纜式在前些年進口設(shè)備大多使用這種數(shù)據(jù)傳輸方式。藍牙式四輪定位儀的各個車輪的測量

17、機頭與數(shù)據(jù)接收盒之前通過無線電波傳輸數(shù)據(jù)，所以無線藍牙設(shè)備使用起來比較方便（如圖1-12所示）。藍牙通訊僅僅是眾多通訊方式中的一種，它不是測量方式，并不影響測量精度，也不是衡量一個定位儀優(yōu)劣的主要指標圖1-12無線藍牙式主機和測量傳感器外觀四輪平面舉升設(shè)備目前在市場上有三種設(shè)方案可供選擇：剪式舉升機，鏈條式四柱舉升機和跑道式舉升機（如圖1-13所示）。此設(shè)備一般具有二次舉升功能。可以把車子四輪同時舉升的同時，還可以用二次舉裝置二次舉起前輪或后輪，以方便操作。圖1-13四輪定位用舉升機常見輔助設(shè)備有：方向盤固定器，角度盤，傳感器安裝架，腳制動踏板固定裝置以及一些常用維修工具。2無線藍牙式儀器介紹

18、藍牙式四輪定位儀的與傳統(tǒng)的電纜式不同。區(qū)別在于四個車輪測量傳感器與數(shù)據(jù)處理主機之間的數(shù)據(jù)傳輸方式不同。主機與傳感器之間采用藍牙技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)（如圖1-14所示）。圖1-14藍牙設(shè)備工作示意圖藍牙設(shè)備的有效通信距離為10-100m，藍牙無線部分十分小巧，重量輕，可穿墻通訊，只是在穿越障礙時，會損失功率，使通訊距離縮短。藍牙技術(shù)是目前制造業(yè)的前沿科技，已進入了成熟的使用期。藍牙設(shè)備的傳感器是四輪定位儀的最重要的部分，每個輪的傳感器的精度直接影響測量的結(jié)果。傳感器的安裝非常關(guān)鍵。傳感器發(fā)出紅外激光線束照射在對應(yīng)的傳感器上，對應(yīng)的傳感器得出測量的數(shù)據(jù)，然后把數(shù)據(jù)傳到主機上的數(shù)據(jù)接收發(fā)射接收器，主機進行數(shù)

19、據(jù)分析處理并顯示測量結(jié)果。2對汽車行駛性能的影響車輪定位的正確與否, 將直接影響汽車的各種使用性能, 如汽車的動力性、操縱穩(wěn)定性、安全性、燃油經(jīng)濟性等, 如不能正確定位就會造成輪胎的非正常磨損, 降低輪胎的使用壽命。因此, 汽車在使用過程中應(yīng)保持車輪定位值在標準內(nèi)。2.1車身空氣阻力對前輪定位參數(shù)的影響本節(jié)主要研究汽車在行駛過程中車身所受到的空氣阻力對車輪定位角的影響。對車身空氣阻力對車輪定位角的影響進行了理論分析。當汽車高速行駛時，車身所受的空氣阻力很大（空氣阻力隨車速的平方而增大）。對于獨立懸架的汽車來說，此空氣阻力一定會直接或間接的影響車輪定位角。下面就這一問題從以下幾方面進行理論分析。

20、 1行駛中汽車的受力分析 由汽車理論可知，汽車的行駛方程式為： f=f=f+f+f+f (2-1)式中：f驅(qū)動力； f滾動阻力； f空氣阻力； f坡度阻力； f加速阻力。這里為了研究的方便，設(shè)坡度阻力和加速阻力為零。則汽車的行駛方程式變?yōu)椋篺= f+f (2-2)受力分析如圖2-1所示。圖2-1 汽車行駛受力分析圖圖2-2麥弗遜式懸架的橫向剖面圖由此可見，對于前輪驅(qū)動的汽車，其在行駛過程中驅(qū)動輪上輸出的牽引力等于車身所受的空氣阻力與車輪的滾動阻力之和。而滾動阻力與我們的研究無關(guān)，故這里設(shè)f=f- f= f，其中f就是與空氣阻力有關(guān)的驅(qū)動力。 2 獨立懸架元件剛度對車輪定位角的影響 對于獨立懸架

21、，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各組成元件的剛度相對較低，特別是獨立懸架導(dǎo)向桿系鉸接點處均有橡膠襯套，故其各元件在各種力、力矩的作用下容易發(fā)生變形。 下面以麥弗遜式獨立懸架為例，對其進行力學(xué)分析，從理論上論證懸架剛度對車輪定位角的影響。 圖2-2所示為麥弗遜式懸架的橫向剖面圖。從圖中我們可以很明顯地看出其結(jié)構(gòu)中的橡膠襯套。根據(jù)我們上面分析，當汽車勻速行駛時，車輪上剩余的驅(qū)動力為。此驅(qū)動力通過轉(zhuǎn)向節(jié)、球鉸鏈傳遞給橫擺臂，即橫擺臂受到向前的力驅(qū)動力為f=。此驅(qū)動力通過轉(zhuǎn)向節(jié)、球鉸鏈傳遞給橫擺臂，即橫擺如圖3-2所示。在f力的作用下，橫向穩(wěn)定桿受到向前的推力f，在f的作用下，橡膠襯套會產(chǎn)生變形，而在擺臂軸處會產(chǎn)生

22、一轉(zhuǎn)矩，在此轉(zhuǎn)矩的作用下，擺臂軸內(nèi)的膠套亦會產(chǎn)生變形。這兩種變形的疊加將會導(dǎo)致車輪定位角的變化。圖2-3橫擺臂受力分析為了能夠更清楚的表示各個力和力矩，下面我們把橫擺臂、橫向穩(wěn)定桿和擺臂軸進行簡化，并對其進行受力分析，如圖2-3所示綜上所述，兩驅(qū)動輪上的驅(qū)動力對汽車懸架的橫擺臂，將造成一個很大的繞擺臂鉸鏈點向前轉(zhuǎn)動的力矩和作用在平衡桿的縱向推力。而懸架的橫擺臂和橫向穩(wěn)定桿與車身的聯(lián)接均采用橡膠襯套聯(lián)接，很容易變形，因此在此力矩和力的作用下兩前輪前端內(nèi)斂，即前束角增加（如圖2-1虛線所示），從而引起定位參數(shù)發(fā)生變化。 3懸架振動對車輪定位角的影響 汽車行駛時，由于路面不平等因素激起汽車的振動。而

23、汽車的振動系統(tǒng)主要由輪胎、懸架等構(gòu)成。對于獨立懸架汽車而言，懸架的振動會影響車輪定位角的變化。 下面我們以雙橫臂獨立懸架為例，建立其運動模型，對其性能參數(shù)進行分析，從而得出懸架振動時車輪定位角的變化規(guī)律。 圖2-4所示為雙橫臂式獨立懸架運動學(xué)模型，圖中o點、a點分別為懸架在車身（或車架）上的鉸接固定點，o點還與懸架的彈性元件扭桿彈簧固結(jié)。通過o點建立xoy直角坐標系。圖2-4雙橫臂式獨立懸架運動學(xué)模型車輪上下跳動時，懸架擺臂的位置隨著變化，各鉸接點的坐標值也在變化。因此，車輪的運動學(xué)參數(shù)也在變化。 下面我們來確定各鉸接點的動坐標： （1） d點 (2-3)式中：靜載時上擺臂od的初始角； 上擺

24、臂od的擺角； l上擺臂od的長度。 （2）b點 b點坐標的變化應(yīng)滿足：桿db的長度不變；桿ab的長度不變，即： (2-4)解此方程組，即各得x,y（3）c點 c點相對于bd的位置不變，利用定比分點公式即可求得： (2-5)式中：原始位置中，c點在bd中的位置比。 （4）e點 e點坐標的變化同樣應(yīng)滿足兩個條件：ec的長度不變；bd與ec夾角不變。利用這兩個條件同樣可解出e點的坐標值。根據(jù)上述坐標動態(tài)值，可求出懸架跳動時車輪定位角的變化規(guī)律，其中： （1）車輪外傾角 (2-6)（2）主銷內(nèi)傾角 (2-7)至此，我們從理論上得出了懸架跳動時，車輪定位角的變化規(guī)律。圖2-5為一雙橫臂獨立懸架跳動時車

25、輪定位參數(shù)的變化曲線。圖2-5橫臂獨立懸架跳動時車輪定位參數(shù)的變化曲線。2.2四輪定位對車輪側(cè)滑的影響車輪定位參數(shù)配合不當會引起轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑。使汽車喪失定向行駛能力，導(dǎo)致輪胎異常磨損。其危害主要有：汽車行駛時發(fā)生側(cè)滑，會使汽車的行駛阻力增加，對汽車的動力性、燃料經(jīng)濟性及制動性能均有不利影響；對汽車的直線行駛產(chǎn)生干擾；導(dǎo)致輪胎磨損加劇，同時會引起偏磨，導(dǎo)致輪胎使用壽命下降；會影響汽車的操縱穩(wěn)定性，表現(xiàn)為高速行駛時方向發(fā)抖、發(fā)飄等。1 轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑的檢測與調(diào)整汽車側(cè)滑檢測常在側(cè)滑檢測臺上進行，讓汽車駛過可以在橫向自由滑動的滑板上，當車輪通過檢驗臺時, 滑板向外移動側(cè)滑量值記為正; 滑板向內(nèi)移動側(cè)滑量值

26、記為負。gb7258-2004機動車運行安全技術(shù)條件規(guī)定：側(cè)滑檢測臺檢測時，轉(zhuǎn)向輪的橫向滑移量應(yīng)不大于5米/公里。只有外傾角的車輪，由于運動類似于滾錐,因而無論其前進還是后退,所引起的側(cè)滑分量為負。反之,只具有內(nèi)傾角的車輪引起的側(cè)滑分量為正。僅具有前束的車輪,在向前駛過側(cè)滑檢測臺時所引起的側(cè)滑分量為正值,在倒車駛過側(cè)滑檢測臺時所引起的側(cè)滑分量為負值。由此可見：同時具有外傾角和前束的車輪,在前進時由外傾角引起的側(cè)滑檢測分量與由前束引起的側(cè)滑分量方向相反,兩分量相互疊加。在理想狀態(tài)下使用側(cè)滑板檢側(cè)滑時，應(yīng)該前進時側(cè)滑量為零，后退時為負；如果外傾偏大，則前進為負，后退也為負；前束偏大時，前進為正，后

27、退為負。 在測量測滑量時，影響側(cè)滑量超標的因素有很多，如轉(zhuǎn)向輪零部件磨損，零件間配全間隙變大；輪胎氣壓及規(guī)格不符合標準以及胎面上有油污、石子；測量時通過側(cè)滑臺的速度過快等因素。測量時車速一般以3-5km/h為宜，不應(yīng)該有制動，轉(zhuǎn)動方向盤等操作。一般情況下,當側(cè)滑量超標時,調(diào)整前束就能使側(cè)滑量合格。但也有特殊情況,當汽車前部因碰撞出現(xiàn)變形時,會導(dǎo)致左、右軸距不相等或使前輪定位角發(fā)生較大的變化，影響側(cè)滑量超標，此時應(yīng)該利用四輪定位檢測儀，測量汽車的前輪定位參數(shù)。如果前輪定位參數(shù)合格，側(cè)滑量應(yīng)該是合格的；反之，側(cè)滑量合格，前輪定位參數(shù)未必一定合格。正常行駛的汽車，引起車輪側(cè)滑的因素很多，除了主要因素

28、車輪定位參數(shù)之外，還有車速、輪胎氣壓、載荷、前驅(qū)動等因素也對汽車車輪側(cè)滑有不同程度的影響產(chǎn)生側(cè)滑。2 前束和外傾引起車輪側(cè)滑的理論分析。車輪側(cè)滑的產(chǎn)生是車輪前束與外傾綜合作用的結(jié)果，但前束和外傾具體是如何影響側(cè)滑的，下面詳細論述（1）車輪外傾角對側(cè)滑的影響圖2-6外傾角與外傾側(cè)向力的關(guān)系圖2-7外傾車輪的胎面變形具有外傾角的汽車轉(zhuǎn)向輪，當不受約束地滾動時，其類似于滾錐繞著錐尖滾動，軌跡不是直線而是向外的圓弧。由于其受到轉(zhuǎn)向軸的約束，兩轉(zhuǎn)向輪都只能按汽車給定的方向直線行駛。因此，在車輪中心將產(chǎn)生一個側(cè)向力將車輪拉回直線行駛方向，則在車輪接觸面上產(chǎn)生一個與方向相反的側(cè)向反作用力，這就是外傾側(cè)向力，

29、如圖2-6所示。當輪胎外傾滾動時，其胎面各部分變形如圖2-7所示,圖中2a為接地印跡長度。由于胎面各部分有相應(yīng)的側(cè)向變形，因而產(chǎn)生相應(yīng)的側(cè)向應(yīng)力。對于x處印跡的側(cè)向變形為： 式中z為輪胎接地部分的垂直變形，它是x的函數(shù)。 因為，車輪外圓的方程為： 將b代入上式并整理得：解z的一元二次方程，x軸下方的z為： （28） 由泰勒級數(shù)近似展開式得： （29） （210） 將（3-9）、（3-10）兩式代入（38）式，則有：所以x處印跡的側(cè)向變形為： 則x處由外傾角引起的側(cè)向應(yīng)力為：式中：胎面單位長度的側(cè)向剛度 外傾側(cè)向力如下： 式中為輪胎外傾剛度。 由上述分析可知，外傾側(cè)向力與成正比，即與角必然成一定

30、關(guān)系：隨著車輪外傾角的增加，側(cè)向力隨之增大。同理，當車輪處于內(nèi)傾（即負外傾）狀態(tài)時，側(cè)向力也隨著內(nèi)傾角的增大而增加，只是方向與車輪外傾引起的側(cè)向力的方向相反。（2）前束對側(cè)滑的影響 對只具有前束的轉(zhuǎn)向輪，當其不受約束地在地面上滾動時，轉(zhuǎn)向輪將按前束角偏離給定方向滾動。由于受到轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向橫拉桿等的約束，轉(zhuǎn)向輪只能沿汽車縱軸線方向直線行駛，因而在車輪中心將產(chǎn)生一側(cè)向力，將車輪推回直線行駛方向。在車輪與地面的接觸面上則會產(chǎn)生一個與方向相反的側(cè)向反作用力，這就是前束側(cè)向力。圖2-8 前束輪胎的胎面變形當轉(zhuǎn)向輪以一定的前束角向前滾動時，前束車輪的胎面變形（為簡化分析，假設(shè)胎體為剛性，輪胎的全部彈性集中

31、在胎面上，且輪胎寬度很薄）如圖2-8所示。o點為印跡前端點，印跡中輪胎上的一點經(jīng)過時間t后，由o點到達p點，而后繼續(xù)向前滾動。當輪胎變形產(chǎn)生的側(cè)向應(yīng)力與摩擦應(yīng)力相等時（即到達a點后），輪胎上的點p開始滑移，最后回到不變形的初始位置。oa為附著區(qū)，ab為滑移區(qū)，2a為印跡長度，所以附著區(qū)內(nèi)胎面上任一點p的側(cè)向變形為 印跡內(nèi)胎面變形引起的側(cè)向應(yīng)力 式中：為胎面單位長度的側(cè)向剛度。由于一般前束角都小于，所以忽略胎面印跡內(nèi)的滑移區(qū)，因此輪胎印跡上的側(cè)向力為式中：為輪胎側(cè)偏剛度，。由上式可見前束引起的側(cè)向力與前束角成正比，隨著前束的增大側(cè)向力也隨著增加。同理，當車輪處于前張（即負前束）狀態(tài)時，側(cè)向力也隨

32、著前張的增大而增加，只是方向與前束引起的側(cè)向力的方向相反而已，如表2-1所示。 表2-1 前輪前束對側(cè)向力的影響車輪前束toe(mm)-5-1371115側(cè)向力f(n)左 lf703.16348.48-169.81-204.91-415.46-477.28右 rf562.31258.97-114.56-140.12-306.95-356.10平均值632.74303.73-142.19-172.52-361.21-416.69注：測試車型bj1021s，車輪外傾角，車速5.13km/h，輪胎氣壓200kpa，空載。向外為正，向內(nèi)為負。 由表2-1可知，試驗數(shù)據(jù)與理論分析完全吻合，側(cè)向力與前束和

33、前張都成正比，只是方向不同。表中的負號表示方向相反。2.3前輪定位及其動態(tài)變化對汽車操穩(wěn)性能的影響為了確保所期望的行駛特性，汽車必須選取合適的前輪定位參數(shù)。研究結(jié)果表明：汽車的初始前輪定位參數(shù)以及其動態(tài)變化對汽車的操縱穩(wěn)定性能有非常大的影響；同時可以通過合理的選擇前輪初始定位參數(shù)以及合理的改變前懸架結(jié)構(gòu)得到合適的動態(tài)變化特性來改善汽車的操穩(wěn)性能。汽車的操縱穩(wěn)定性 是指在駕駛者不感到過分緊張、疲勞的條件下，汽車能遵循駕駛者通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛，且當遭遇外界干擾時，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。常見的雙橫臂獨立懸架是一組空間四連桿機構(gòu)，運動關(guān)系比較復(fù)雜，這里用矢量方法推導(dǎo)出雙橫

34、臂獨立懸架的運動特性，并結(jié)合十二自由度整車動力學(xué)模型，編制了整車動力學(xué)仿真軟件，據(jù)此，仿真分析了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的前輪定位參數(shù)對操縱穩(wěn)定性的影響及其敏感性。圖2-9為方向盤輸入曲線，這種角輸入是模擬汽車在實際行駛中超車工況下的方向盤理想角輸入。下面分別研究在此工況下，不同的初始車輪定位參數(shù)以及車輪定位參數(shù)動態(tài)變化隨車速而變化的汽車響應(yīng)。圖2-9 方向盤輸入曲線1 不同初始車輪定位的影響（1） 主銷后傾角對側(cè)向偏移量的影響圖2-10初始主銷后傾角對汽車側(cè)向偏移量的影響圖2-10( a ) 中曲線1，2，3 分別是初始主銷后傾角為時，汽車側(cè)向偏移量隨車速的變化曲線。圖2-10（b）中曲線1，2 分別

35、是初始主銷后傾角為 時的側(cè)向偏移量與初始主銷角為時的側(cè)向偏移量的比值隨車速的變化曲線。由圖2-10（a），圖2-10（b）可知，車速在95km/h以下時，隨著后傾角的增加汽車側(cè)向偏移量減?。欢斳囁俅笥?5km/h，后傾角增加汽車側(cè)向偏移量增大。這一現(xiàn)象初步揭示，傳統(tǒng)上認為“增大后傾角有利于汽車穩(wěn)定性”的概念，對于中低速是適宜的，而對于高速車可能導(dǎo)致適得其反的結(jié)果。（2）主銷內(nèi)傾角對側(cè)向偏移量的影響圖2-11初始主銷內(nèi)傾角對汽車側(cè)向偏移量的影響圖2-11（a）中三條曲線分別是初始主銷內(nèi)傾角為時，汽車側(cè)向偏移量隨車速的變化曲線。圖2-11（b）中兩條曲線分別是初始主銷內(nèi)傾角為時的側(cè)向偏移量與初始

36、主銷內(nèi)傾角為時的側(cè)向偏移量的比值隨車速變化的曲線。由圖2-11（a）、（b）可知，初始主銷內(nèi)傾角越大，汽車側(cè)向偏移量也越大；隨著車速增加，偏移量差別明顯增大。（3）前束對側(cè)向偏移量的影響圖2-12 初始前束對汽車側(cè)向偏移量的影響圖2-12（a）中二條曲線分別是初始車輪前束角為- 30、30時，汽車側(cè)向偏移量隨車速的變化曲線。圖2-12（b）中兩條曲線是初始車輪前束角為- 30、30 時的側(cè)向偏移量與初始車輪前束角為0時的側(cè)向偏移量的比值隨車速的變化曲線。由圖2-12（a）、（b）可知，車速在65km / h 以下時，前束角減小，汽車側(cè)向偏移量也相應(yīng)減小；車速在65km / h 以上時，前束角增

37、加，可減小側(cè)向偏移量。同樣表明高速及中、低速時，前束角具有不同的效應(yīng)，應(yīng)引起設(shè)計人員和使用保養(yǎng)人員的注意。2 車輪定位動態(tài)變化的影響圖2-13 車輪定位參數(shù)動態(tài)變化對汽車側(cè)向偏移量的影響曲線在圖2-13（a），（b），（c）,(d)中，是不考慮車輪定位參數(shù)動態(tài)變化時的側(cè)向偏移量；ydyn 是考慮車輪定位參數(shù)動態(tài)變化時的側(cè)向偏移量；yt是不考慮車輪前束的運動學(xué)動態(tài)變化時的側(cè)向偏移量；yi 是不考慮主銷內(nèi)傾角的運動學(xué)動態(tài)變化時的側(cè)向偏移量；yc 是不考慮主銷后傾角的運動學(xué)動態(tài)變化時的側(cè)向偏移量；由圖2-13可知，車輪定位的動態(tài)變化對汽車側(cè)向偏移量有明顯影響；按車輪定位的動態(tài)變化對汽車的側(cè)向偏移量的

38、影響大小依次是：車輪前束的動態(tài)變化，主銷后傾動態(tài)變化，主銷內(nèi)傾動態(tài)變化，其中車輪前束動態(tài)變化的影響占主導(dǎo)地位。車輪的定位參數(shù)取值對汽車的操縱穩(wěn)定性有很大的影響，而且車輪定位參數(shù)在汽車運動過程中的動態(tài)變化也影響到汽車的操縱穩(wěn)定性能。這里利用已建立的整車模型以及雙橫臂獨立懸架模型，對模型對車輪定位參數(shù)的敏感性進行了初步模擬計算，得到了不同的初始前輪定位參數(shù)值對汽車側(cè)向偏移量的影響曲線和車輪定位參數(shù)動態(tài)變化對汽車側(cè)向偏移量的影響曲線，通過對曲線的分析研究，得出一些參數(shù)對汽車性能影響的信息。2.4 四輪定位對行駛跑偏的影響汽車行駛跑偏是汽車常見的故障現(xiàn)象，該故障的原因很多，但大部分是由于四輪定位參數(shù)不

39、準確或不匹配引起的。本節(jié)通過對四輪定位所引起汽車行駛跑偏的機理分析和實例驗證，分別指出總后傾角、總外傾角、主稍內(nèi)傾角、車輪擺動角和推進角等對汽車跑偏的影響，對四輪定位參數(shù)不匹配引起的汽車行駛跑偏現(xiàn)象進行了較為深入的分析和探討.1 汽車行駛跑偏(1) 行駛跑偏的概念汽車行駛跑偏是指汽車在正常直線行駛時，駕駛員將轉(zhuǎn)向盤自由地置于中間位置，而汽車行駛方向總是有規(guī)則地向右或向左偏離汽車縱軸線方向的現(xiàn)象。汽車行駛跑偏是汽車使用過程中一種較常見的故障現(xiàn)象。該故障會導(dǎo)致駕駛員在行駛時，時刻需要對轉(zhuǎn)向盤施加一個矯正力，增加駕駛員的操作難度，容易造成駕駛員的疲勞;使轉(zhuǎn)向沉重;加快零部件和輪胎的磨損;容易造成制動

40、跑偏，導(dǎo)致制動側(cè)滑現(xiàn)象的產(chǎn)生，特別是在高速公路上的緊急制動，還可能會引起嚴重的側(cè)滑，從而釀成重大的交通事故。所以，行駛跑偏會影響汽車零件的磨損速度，汽車的操縱穩(wěn)定性以及制動時汽車的方向穩(wěn)定性，而且容易造成駕駛員的疲勞，從而影響駕駛的安全。（2） 行駛跑偏的原因一般地說 ，引起汽車行駛跑偏的原因主要有:1)左右輪胎氣壓不等，車輪直徑不等。2) 車輪動不平衡。3) 四輪定位參數(shù)不準確以及不匹配。4) 行走系零部件的制造誤差和變形。5) 轉(zhuǎn)向系零部件的制造誤差和變形。6) 輪轂軸承左右間隙不一致。7) 單邊車輪制動器制動拖滯。8) 兩側(cè)懸架彈性不等。9) 各零部件安裝和磨損引起的誤差。實際上,上述的

41、許多原因又是通過影響四輪定位參數(shù)，進而引起汽車行駛跑偏。如某些零部件的制造誤差和變形就會引起四輪定位參數(shù)的改變。四輪定位不準確將引起汽車的行駛跑偏，但即使四輪定位參數(shù)都在規(guī)定的范圍之內(nèi)，而它們之間的參數(shù)如果相互間不匹配，也是有可能會引起汽車行駛跑偏的。2 四輪定位的因素汽車的四輪定位包括前輪定位和后輪定位，其作用是使汽車轉(zhuǎn)向時能自動回正，轉(zhuǎn)向輕便，減少零部件的磨損和變形，提高汽車的行駛穩(wěn)定性。汽車前輪定位包括:主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、前輪外傾角和前輪前束等4個因素。但四輪定位包括哪些因素目前還沒有一個統(tǒng)一的標準，比較常見的四輪定位有:主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、車輪外傾角(包括前輪和后輪)、車輪擺

42、動角（前輪前束和后輪前束)、轉(zhuǎn)彎半徑、包容角、摩擦半徑、推進角、車軸偏角和轉(zhuǎn)向前展等因素。3 定位參數(shù)不匹配對跑偏的影響四輪定位的參數(shù)匹配主要是指汽車車輪的左右或前后的同一參數(shù)之間的相對值。在四輪定位的各參數(shù)中，參數(shù)不匹配引起跑偏的主要因素有:總后傾角、總外傾角、主銷內(nèi)傾角、車輪擺動角和推進角等。（1）總后傾角的影響總后傾角是指兩側(cè)車輪主銷后傾角之差。如果主銷后傾角都在規(guī)定的范圍內(nèi)，但總后傾角不等于零，則汽車兩側(cè)車輪所受的側(cè)向力不等，汽車就可能會跑偏。一般是向后傾角小的方向跑偏。所以總后傾角不宜過大，一般應(yīng)在之間。一般汽車對總后傾角的大小都作了規(guī)定。（2）總外傾角的影響總外傾角是指車輪兩側(cè)外傾

43、角之差。車輪有了外傾角后，在滾動時，就有一個滾錐效應(yīng)，導(dǎo)致兩側(cè)車輪向外滾開。這樣，即使兩側(cè)車輪的外傾角都沒有超標，但如果總外傾角不等于零，車輪向兩側(cè)滾動的效應(yīng)便不相等，汽車就可能會跑偏。一般來說，外傾角大，向外側(cè)滾動的效應(yīng)也大，所以，汽車會向外傾角大的方向跑偏。因此，總外傾角不宜過大，一般應(yīng)在以內(nèi)。（3）主銷內(nèi)傾角的影響主銷內(nèi)傾角可以使車輪有自動回正作用，并且使轉(zhuǎn)向輕便。如果左右主銷內(nèi)傾角都在規(guī)定范圍內(nèi)但不相等，則汽車兩側(cè)車輪所受的側(cè)向力也將不等，導(dǎo)致汽車會行駛跑偏。汽車將向主銷內(nèi)傾角大的方向跑偏。（4）車輪擺動角的影響車輪擺動角是指前輪前束和后輪前束，車輪擺動角是通過消除由外傾角引起的滾錐效

44、應(yīng)，從而消除輪胎與地面之間的滑動，以達到減少磨損，減少變形，提高轉(zhuǎn)向輕便和行駛穩(wěn)定的目的。車輪擺動角不在規(guī)定的范圍內(nèi)，其對兩側(cè)車輪滾錐效應(yīng)的消除程度不同，所以，必然會導(dǎo)致汽車的行駛跑偏。（5）推進角的影響汽車是沿著推進線的方向前進的，而推進線就是后輪總前束的平分線。一旦推進線與汽車縱向幾何中心線不重合，汽車將會跑偏，推進角越大，跑偏就越嚴重，汽車將向幾何中心線偏推進線的方向跑偏。推進角是汽車行駛跑偏的一個重要原因。4 實例分析驗證在對某新轎車行駛跑偏的測量、分析和排除的過程中，可以對上述機理進行驗證。該車跑偏測量過程和數(shù)據(jù)如下:根據(jù)gb 7258一1997 機動車運行安全技術(shù)條件1998一01

45、一01的規(guī)定，在平坦、硬實、干燥和清潔的道路上進行了往返各2次的測試。其有規(guī)則地向右跑偏的數(shù)據(jù)如表2-2所示。表2-2 路試平均跑偏最行駛距離/m平均跑偏量/m30(正向)4.240(反向)4.6在排除了各種影響汽車跑偏的因素后，在四輪定位儀上，對其四輪定位參數(shù)進行了測量，其結(jié)果如表2-3所示。表2-3 四輪定位參數(shù)表前輪左輪右輪前束總前束車軸偏角車輪外傾角總外傾角主銷后傾角總后傾角主銷內(nèi)傾角包容角轉(zhuǎn)向前展后輪前束總前束推進角車輪外傾角總外傾角（1） 跑偏原因的分析將表2-3的數(shù)據(jù)與該車型的四輪定位參數(shù)標準進行比照，發(fā)現(xiàn)各參數(shù)都在廠家的規(guī)定范圍之內(nèi)，但是汽車卻出現(xiàn)了嚴重的跑偏。究其原因，對上表

46、的數(shù)據(jù)進行分析后，可以看出四輪定位各個參數(shù)對汽車跑偏的影響。1）總后傾角的影響從表2-3知主銷后傾角都在標準范圍(標準為: - )內(nèi)，但總后傾角為，這將使汽車行駛右偏(向較小后傾角的右邊跑偏)。2）總外傾角的影響從表2-3知前輪的總外傾角很小，對跑偏的影響不大。后輪的總外傾角達到了，由于負號表示車輪的上端比下端更靠近汽車的內(nèi)側(cè)，而左輪的外傾角為，右輪的外傾角為,即:左輪向內(nèi)跑偏較多，相當于右輪向右跑偏較多。所以該總外傾角將導(dǎo)致汽車向右跑偏。3）主銷內(nèi)傾角的影響從表2-3知左主銷內(nèi)傾角偏小，右主銷內(nèi)傾角在標準范圍(標準為)之內(nèi)，但左右主銷內(nèi)傾角不等，汽車將向內(nèi)傾角較大的方向跑偏，即導(dǎo)致汽車向右跑

47、偏。4）推進角的影響從表2-3知后輪的推進角為: (負號表示推進線向右偏斜)，這將使汽車行駛右偏。（2）調(diào)整后的對照將四輪定位的參數(shù)逐步進行調(diào)整，特別是調(diào)整了上述引起跑偏的因素后，發(fā)現(xiàn)跑偏在逐步減少，直到汽車基本處于直線行駛狀態(tài)。需要注意的是，四輪定位的調(diào)整比較困難。有時一個因素的調(diào)整會引起另外因素的變化，而且大部分車型都是只能調(diào)整其中的部分參數(shù)，所以部分參數(shù)不匹配有時是難免的。在實際的汽車修理和調(diào)整過程中，跑偏的故障很多，許多跑偏故障難以消除，原因比較多，但也可能存在制造廠家的某些原因:1) 四輪定位參數(shù)的范圍是否合理。2) 四輪定位參數(shù)中各可調(diào)整的因素是否合理。3)從本實例可以看出，各四輪

48、定位參數(shù)的影響都是向同一方向的(本例都向右)，其累積以后的效應(yīng)會明顯放大，導(dǎo)致該車跑偏嚴重。2.5四輪定位對輪胎壽命的影響汽車在運行中常出現(xiàn)轉(zhuǎn)向車輪輪胎的不規(guī)則磨損，特別是胎面和胎肩花紋的鋸齒形磨損，并時常伴隨方向盤沉重或搖擺、動力下降、油耗增加等現(xiàn)象。其原因大都是由于轉(zhuǎn)向輪定位不正確。對正確合理地使用和維護輪胎，提高輪胎的使用壽命和行駛的安全性及降低成本，具有非常重要的意義,下面介紹車輪定位不正確對輪胎磨損的影響1 前輪前束的。前輪前束值過大時，輪胎在滾動中必然會產(chǎn)生向外的滑移，結(jié)果使胎面產(chǎn)生從外側(cè)到內(nèi)側(cè)的橫向磨損，胎面外側(cè)磨損嚴重，內(nèi)側(cè)花紋溝起毛；前輪前束值過小時輪胎內(nèi)側(cè)磨損加重，而外側(cè)邊

49、緣花紋溝邊起毛。前輪前束值不正確對輪胎磨損的共同特點是：胎面磨損速度很快，甚至幾千公里就可將新胎磨廢。引起前輪前束值不正確的主要原因是前橋和橫拉桿彎曲變形、球頭銷及銷座磨損過大、前輪軸承間隙過大、車架變形等。2 前輪外傾角前輪外傾角過大時，會使外側(cè)車輪半徑小于內(nèi)側(cè)車輪半徑，使輪胎外側(cè)胎肩磨損嚴重；前輪外傾角過小時，會使輪胎內(nèi)側(cè)胎肩加速磨損。不相等的前輪外側(cè)角將前軸單邊拖曳。這是因為過多的外傾，不論其為正值或負值，都將產(chǎn)生同一輪胎滾動半徑的差異，使輪胎的一側(cè)直徑大于另一側(cè)直徑，造成輪胎的偏磨，同時易使汽車在高速行駛時造成前輪的搖擺。引起前輪外傾角變化的主要原因是前橋變形、輪輞邊緣彎曲變形、主銷及

50、襯套松曠、輪轂軸承間隙過大等。3 主銷后傾角和內(nèi)傾角主銷后傾角和內(nèi)傾角過大或過小時，都會使前輪產(chǎn)生搖擺和振動，沖擊負荷增大，轉(zhuǎn)向沉重，加速輪胎磨損。此外，如負荷分布不均、車架前端彎曲變形、輪胎尺寸不一致、軸承松曠等，都可能造成主銷內(nèi)傾特別是后傾的失常現(xiàn)象。4 后輪外傾和后輪前束高速行駛轎車的穩(wěn)定性不僅與前輪定位有關(guān)，也與后輪定位有關(guān)。若后輪外傾角和后輪前束失準，低速時會出現(xiàn)扭擺行駛，加大后輪輪胎橫向磨損2.6四輪定位的發(fā)展趨勢汽車在正常行駛過程中，應(yīng)具有轉(zhuǎn)向操縱輕便和自動保持直線行駛的能力。同時轉(zhuǎn)向輪應(yīng)盡可能保持純滾動，以減輕輪胎的磨損。為了滿足上述要求，通常是通過主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、前輪

51、外傾角和前輪前束等轉(zhuǎn)向輪定位的4個參數(shù)來保證的。隨著汽車技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代汽車特別是轎車普遍出現(xiàn)了高速化趨勢，為了適應(yīng)汽車高速化的需要，同時也為了適應(yīng)行駛平穩(wěn)、乘坐舒適的要求，各種新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)被不斷地應(yīng)用在現(xiàn)代汽車上。在懸架系統(tǒng)中不僅前橋采用了獨立懸架，而且后橋大部分也采用了獨立懸架等，致使現(xiàn)代轎車的車輪定位與傳統(tǒng)汽車相比發(fā)生了較大的變化。1 主銷后傾角減小 由于現(xiàn)代轎車普遍使用彈性好、滾動阻力小、耐磨損的超低壓扁平子午線輪胎，致使輪胎的彈性增強，穩(wěn)定力矩也相應(yīng)增加，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)向較為沉重。特別是當轎車高速行駛時，由于輪胎變形量大，使回正力矩加大。但回正力矩并非越大越好，在高速行駛時，回正力

52、矩過大會引起回正過猛，造成前輪擺振。此外，轉(zhuǎn)向也會變得沉重。為了消除過大的回正力矩，使轉(zhuǎn)向輕便，避免前輪擺振，現(xiàn)代轎車減小了主銷后傾角，有的甚至為負值。例如:上海桑塔納轎車的主銷后傾角為，紅旗ca7560型轎車的主銷后傾角為。2 主銷內(nèi)傾角增大傳統(tǒng)汽車的主銷內(nèi)傾角不大于，主銷偏移距一般為40-60mm，而現(xiàn)代汽車的這兩個參數(shù)值有明顯增大的趨勢。這是因為，汽車主銷內(nèi)傾角的增加，能使主銷軸線的延長線與路面交點處在輪胎與路面接觸中心的外側(cè)，增加了穩(wěn)定力矩，提高了轎車行駛的安全性，能很好地滿足急起動、急制動和急轉(zhuǎn)向等工況的要求，同時有效地防止雙管路制動系統(tǒng)中一管路因故不能制動時，出現(xiàn)制動跑偏的現(xiàn)象。研

53、究表明，主銷偏移距為零或少量的負值是可取的。例如:奧油100和上海桑塔納轎車的主銷內(nèi)傾角為，捷達為，奧迪100的主銷偏移距為-12.2mm。3 前輪外傾角減小傳統(tǒng)汽車前輪外傾角為1度左右。由于現(xiàn)代轎車的行駛速度越來越高，從而導(dǎo)致在高速轉(zhuǎn)向時，離心力增大，車身向外傾斜加大，因此產(chǎn)生了更大的正外傾，使外側(cè)懸架超負荷，加重了外側(cè)輪胎的超量變形。由于外側(cè)輪胎與地面接觸處的內(nèi)、外滾動半徑不同，外側(cè)小于內(nèi)側(cè)，這就不僅加劇了輪胎磨損，也會使轉(zhuǎn)向性能降低。又由于現(xiàn)代轎車的輪胎較寬、氣壓較低，高速行駛時，輪胎的純滾動轉(zhuǎn)向性能和動平衡性能下降，輪胎內(nèi)、外側(cè)磨損不均勻，所以，為保證高速轉(zhuǎn)向時的側(cè)向穩(wěn)定性和減少輪胎磨

54、損，現(xiàn)代轎車前輪外傾角已減小甚至為負值(內(nèi)傾)，如桑塔納2000型轎車的前輪外傾角為，左、右兩前輪外傾角允差為;奧迪100的前輪外傾角為，一汽捷達轎車的前輪外傾角為.4 前輪前束減小前輪前束的作用是抵消由于前輪外傾產(chǎn)生的錐體滾動的橫向滑磨。前束和外傾是相互配合的，正的外傾角對應(yīng)正前束，負的外傾角對應(yīng)負前束?，F(xiàn)代轎車由于前輪外傾角變?yōu)樨撝?，相?yīng)地前輪前束值也出現(xiàn)了負值設(shè)計，以使前輪外傾、前輪前束匹配得更好，從而減小車輪側(cè)滑量。如桑塔納2000型轎車前輪前束值為-1 到-3毫米，奧迪100轎車的前輪前束值為0.5到1毫米。5 后輪定位的作用在增大現(xiàn)代汽車的后橋普通采用獨立懸架，后輪定位某些參數(shù)在懸

55、架設(shè)計已經(jīng)保證。多數(shù)轎車的僅有后輪外傾角和后輪前束兩項定位內(nèi)容。后輪定位的目的是使前、后輪在路面上的運動軌跡重合，保證轎車高速行駛的穩(wěn)定性，有助于減少輪胎及懸架各零部件的磨損。3 檢測與調(diào)整在進行四輪定位故障診斷作業(yè)過程中，沒有固定的工作模式。每個師傅都有自己工作經(jīng)驗和工作方式，有著自己的維修工藝流程。3.1故障診斷程序1 四輪定位調(diào)整前應(yīng)進行以下檢查，（1） 車輪檢查。包括輪胎的磨損是否均勻.輪胎的尺寸或類型配合是否恰當。輪胎的氣壓是否符合要求。子午線輪胎，發(fā)動機前置前輪驅(qū)動轎車，在空載時四輪胎壓較低，常低于2.5bar. 滿載時前輪胎壓一般在2.5bar，后輪的胎壓稍高，一般在3.0bar左右。具體數(shù)值應(yīng)按照具體車型上的標示為準。如果是行駛跑偏問題，可以先將前輪左右兩車輪進行互換對調(diào)，然后試車。如果車輪左右對調(diào)后跑偏方向朝