四輪定位課程設(shè)計(jì)---四輪定位儀的原理結(jié)構(gòu)使用方法

1、 課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱(chēng) 現(xiàn)代汽車(chē)檢測(cè)與診斷 題目名稱(chēng) 四輪定位儀的原理結(jié)構(gòu)使用方法學(xué)部班級(jí) 機(jī)械工程學(xué)部汽車(chē)0901班 學(xué)  號(hào) 09430319153952 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2011 年 12 月 21 日引 言在現(xiàn)代汽車(chē)中, 操縱穩(wěn)定性和行駛安全性被人們看得越來(lái)越重要了.雖然已經(jīng)有很多在這方面的研究,但是本文主要在分析汽車(chē)四輪定位原理結(jié)構(gòu)和使用方法,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室臺(tái)架闡述四輪定位儀汽車(chē)檢測(cè)中的運(yùn)用方面的研究,也是具有十分重要的意義的.車(chē)輛在出廠時(shí),定位角度都是根據(jù)設(shè)計(jì)要求預(yù)先設(shè)定好的.這些定位角度用來(lái)共同保證車(chē)輛駕駛的舒適性和安全性.但是,車(chē)輛在行駛一段時(shí)間后,這些定

2、位角度會(huì)由于交通事故、道路坑洼不平造成的劇烈顛簸、底盤(pán)零件磨損、更換底盤(pán)零件、更換輪胎等原因而產(chǎn)生變化.一旦定位角度產(chǎn)生變化,就可能導(dǎo)致諸如輪胎異常磨損、車(chē)輛跑偏、安全性下降、油耗增加、零件磨損加快、方向盤(pán)發(fā)沉等故障.因此,進(jìn)行四輪定位參數(shù)檢驗(yàn),使其處于合理范圍內(nèi),對(duì)提高汽車(chē)的安全性及經(jīng)濟(jì)性有重要意義. 目 錄第一章 四輪定位儀的原理第二章 四輪定位儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與安裝方式第三章 四輪定位儀的使用方法與調(diào)試第一章 四輪定位儀的原理汽車(chē)四輪定位汽車(chē)的轉(zhuǎn)向車(chē)輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和前軸三者之間的安裝具有一定的相對(duì)位置,這種具有一定相對(duì)位置的安裝叫做轉(zhuǎn)向車(chē)輪定位,也稱(chēng)前輪定位.前輪定位包括主銷(xiāo)后傾(角)、主銷(xiāo)內(nèi)傾

3、(角)、前輪外傾(角)和前輪前束四個(gè)內(nèi)容.這是對(duì)兩個(gè)轉(zhuǎn)向前輪而言,對(duì)兩個(gè)后輪來(lái)說(shuō)也同樣存在與后軸之間安裝的相對(duì)位置,稱(chēng)后輪定位.后輪定位包括車(chē)輪外傾(角)和逐個(gè)后輪前束.這樣前輪定位和后輪定位總起來(lái)說(shuō)叫四輪定位.車(chē)輪定位的作用是使汽車(chē)保持穩(wěn)定的直線行駛和轉(zhuǎn)向輕便,并減少汽車(chē)在行駛中輪胎和轉(zhuǎn)向機(jī)件的磨損. 主銷(xiāo)后傾角:從側(cè)面看車(chē)輪,轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)(車(chē)輪轉(zhuǎn)向時(shí)的旋轉(zhuǎn)中心)向后傾倒,稱(chēng)為主銷(xiāo)后傾角.設(shè)置主銷(xiāo)后傾角后,主銷(xiāo)中心線的接地點(diǎn)與車(chē)輪中心的地面投影點(diǎn)之間產(chǎn)生距離(稱(chēng)作主銷(xiāo)縱傾移距,與自行車(chē)的前輪叉梁向后傾斜的原理相同),使車(chē)輪的接地點(diǎn)位于轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)延長(zhǎng)線的后端,車(chē)輪就靠行駛中的滾動(dòng)阻力被向后拉,使車(chē)輪

4、的方向自然朝向行駛方向.設(shè)定很大的主銷(xiāo)后傾角可提高直線行駛性能,同時(shí)主銷(xiāo)縱傾移距也增大.主銷(xiāo)縱傾移距過(guò)大,會(huì)使轉(zhuǎn)向盤(pán)沉重,而且由于路面干擾而加劇車(chē)輪的前后顛簸. 主銷(xiāo)內(nèi)傾角:從車(chē)前后方向看輪胎時(shí),主銷(xiāo)軸向車(chē)身內(nèi)側(cè)傾斜,該角度稱(chēng)為主銷(xiāo)內(nèi)傾角.當(dāng)車(chē)輪以主銷(xiāo)為中心回轉(zhuǎn)時(shí),車(chē)輪的最低點(diǎn)將陷入路面以下,但實(shí)際上車(chē)輪下邊緣不可能陷入路面以下,而是將轉(zhuǎn)向車(chē)輪連同整個(gè)汽車(chē)前部向上抬起一個(gè)相應(yīng)的高度,這樣汽車(chē)本身的重力有使轉(zhuǎn)向車(chē)輪回復(fù)到原來(lái)中間位置的效應(yīng),因而方向盤(pán)復(fù)位容易.此外,主銷(xiāo)內(nèi)傾角還使得主銷(xiāo)軸線與路面交點(diǎn)到車(chē)輪中心平面與地面交線的距離減小,從而減小轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員加在方向盤(pán)上的力,使轉(zhuǎn)向操縱輕便,同時(shí)也可

5、減少?gòu)霓D(zhuǎn)向輪傳到方向盤(pán)上的沖擊力.但主銷(xiāo)內(nèi)傾角也不宜過(guò)大,否則加速了輪胎的磨損. 前輪外傾: 從前后方向看車(chē)輪時(shí),輪胎并非垂直安裝,而是稍微傾倒呈現(xiàn)“八”字形張開(kāi),稱(chēng)為負(fù)外傾,而朝反方向張開(kāi)時(shí)稱(chēng)正外傾.使用斜線輪胎的鼎盛時(shí)期,由于使輪胎傾斜觸地便于方向盤(pán)的操作,所以外傾角設(shè)得比較大.現(xiàn)在汽車(chē)一般將外傾角設(shè)定得很小,接近垂直.汽車(chē)裝用扁平子午線輪胎不斷普及,由于子午線輪胎的特性(輪胎花紋剛性大,外胎面寬),若設(shè)定大外傾角會(huì)使輪胎磨偏,降低輪胎摩擦力.還由于助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的不斷使用,也使外傾角不斷縮小.盡管如此,設(shè)定少許的外傾角可對(duì)車(chē)軸上的車(chē)輪軸承施加適當(dāng)?shù)臋M推力. 前輪前束:腳尖向內(nèi),所謂“內(nèi)八字

6、腳”的意思,指的是左右前輪分別向內(nèi).采用這種結(jié)構(gòu)目的是修正上述前輪外傾角引起的車(chē)輪向外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng).如前所述,由于有外傾,方向盤(pán)操作變得容易.另一方面,由于車(chē)輪傾斜,左右前輪分別向外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng),為了修正這個(gè)問(wèn)題,如果左右兩輪帶有向內(nèi)的角度,則正負(fù)為零,左右兩輪可保持直線行進(jìn),減少輪胎磨損.上述的四種定位值都是前輪定位的指標(biāo).后輪定位值與前輪定位值相似,但大多數(shù)轎車(chē)的后輪定位不可調(diào). a)主銷(xiāo)后傾角的原理圖 b)正主銷(xiāo)后傾角 c)負(fù)主銷(xiāo)后傾角 第二章 四輪定位儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與安裝方式 汽車(chē)四輪定位的組成結(jié)構(gòu)四輪定位儀主要由：定位儀主機(jī)及必要附件組成。定位儀主機(jī)由：機(jī)箱(大機(jī)箱帶后視鏡)；電腦主機(jī)(含顯示器、

7、打印機(jī))；四個(gè)機(jī)頭(定位傳感器)；通訊系統(tǒng)；充電系統(tǒng)；總供電系統(tǒng)共六部分組成。必要的附件由：方向盤(pán)固定器；剎車(chē)固定器；轉(zhuǎn)角盤(pán)及；夾具共四部分組成。要很好的完成定位調(diào)車(chē)工作用戶(hù)還應(yīng)自行配備必要的工具如：各種型號(hào)的開(kāi)口扳手、梅花扳手、套筒、接桿、快速扳手、扭力桿、鉗子、螺絲刀、氣動(dòng)扳手(小風(fēng)炮)、拉桿球頭拆裝器、外傾角校正器以及各種型號(hào)的調(diào)整墊片和調(diào)整螺栓等。 四輪定位儀的分類(lèi) 四輪定位儀分拉線式、光學(xué)式、電腦拉線式和電腦幾個(gè)式,現(xiàn)以光學(xué)式四輪定位儀說(shuō)明四輪定位儀的結(jié)構(gòu)與測(cè)量原理。電腦拉線式四輪定位儀如圖21所示,其主要結(jié)構(gòu)右?guī)⑻幚砥鞯闹鳈C(jī)柜及彩色監(jiān)視器、鍵盤(pán)、80系列A4打印機(jī)、紅外電子測(cè)量尺

8、(用來(lái)檢測(cè)輪距)、紅外遙控器、標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤(pán)或電子轉(zhuǎn)盤(pán)、自定心卡盤(pán)、傳感器、接線盒、電纜、傳感器拉線、方向盤(pán)鎖定桿和剎車(chē)制動(dòng)桿等組成。 第三章 四輪定位儀的使用方法與調(diào)試(一) 汽車(chē)的準(zhǔn)備 需做四輪定位儀的汽車(chē)，汽車(chē)大梁必須先經(jīng)過(guò)校正，且主銷(xiāo)沒(méi)有損壞，保證車(chē)身左右對(duì)稱(chēng)點(diǎn)處于同一水平面上，將汽車(chē)駛到升降臺(tái)上或地溝上，使前輪正好位于轉(zhuǎn)盤(pán)中心。車(chē)駛?cè)肭坝面i緊銷(xiāo)將轉(zhuǎn)盤(pán)鎖緊，防止轉(zhuǎn)動(dòng)。汽車(chē)駛?cè)牒?，在松開(kāi)鎖緊銷(xiāo)。 (二) 安裝卡盤(pán) 卡盤(pán)的卡爪頭有多種形式，需要依據(jù)輪輞類(lèi)型選擇合適的卡爪頭： (1)用于鋼或鋁合金輪輞，通常無(wú)需補(bǔ)償； (2)用于鋼或鋁合金輪輞，需要進(jìn)行補(bǔ)償； (3)用于鋼制輪輞，無(wú)需補(bǔ)償； (4)

9、用于鋼制輪輞需要補(bǔ)償； (5)鉤行絲桿，用于鋼或鋁合金輪輞，需補(bǔ)償； (6)橡膠螺釘用于鋁合金輪輞，無(wú)需補(bǔ)償； (7)橡膠螺釘用于鋁合金，需補(bǔ)償。 將卡盤(pán)裝在車(chē)輪上，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄夾緊卡盤(pán)，卡爪頭一般要固定在輪輞圈內(nèi)側(cè)，避免裝在外側(cè)時(shí)由于輪輞外側(cè)變形，而測(cè)量不準(zhǔn)。 (三) 安裝傳感器 將傳感器安裝在卡盤(pán)軸上，保證各傳感器的位置正確(如前左、前右)。傳統(tǒng)的傳感器根據(jù)測(cè)量對(duì)象不同，對(duì)于主銷(xiāo)內(nèi)傾角、主銷(xiāo)后傾角、外傾角、前束角等，要求的安裝方式不同。在進(jìn)行各定位角測(cè)量時(shí)，參見(jiàn)各檢測(cè)項(xiàng)目傳感器安裝圖。 (1)傳感器水平，觀察水平儀，氣泡調(diào)至中間位置，則傳感器水平。 (2)轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤(pán)軸端頭的偏心檔塊，軸向固定

10、傳感器，以免傳感器意外墜下。 (3)連接傳感器之間的拉線。(當(dāng)測(cè)量主銷(xiāo)后傾角時(shí)無(wú)需連接) (4)安裝方向盤(pán)鎖定桿(需要時(shí)使用)，方向盤(pán)鎖定桿帶有彈簧鎖定桿放在駕駛室內(nèi)座椅上，壓下手把，使之頂住轉(zhuǎn)向盤(pán)，鎖定轉(zhuǎn)向盤(pán)。 (5)安裝制動(dòng)桿(需要時(shí)使用)將制動(dòng)桿大端定在踏板上，制動(dòng)桿靠在座椅上乘緊。 (四) 從數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇汽車(chē)制造廠及車(chē)型(1)在主菜單上選擇車(chē)輪定位儀類(lèi)型，既能提供各種車(chē)型數(shù)據(jù)庫(kù)，又能提供三類(lèi)汽車(chē)車(chē)輪定位：轎車(chē)車(chē)輪定位、貨車(chē)車(chē)輪定位、用戶(hù)文件。(可選項(xiàng)) (2)若選擇“轎車(chē)車(chē)輪定位”，則出現(xiàn)轎車(chē)制造廠商。如果數(shù)據(jù)庫(kù)中無(wú)轎車(chē)選擇(其他)項(xiàng)，轉(zhuǎn)動(dòng)定位尺寸測(cè)量菜單上，則轎車(chē)的定位尺寸進(jìn)入屏幕。

11、測(cè)量值一定要存入轎車(chē)的用戶(hù)手冊(cè)的技術(shù)參數(shù)上，新車(chē)的技術(shù)參數(shù)也應(yīng)輸入數(shù)據(jù)庫(kù)。 (3)選擇相應(yīng)的汽車(chē)制造廠商，則顯示其生產(chǎn)的各種車(chē)型號(hào)。 (4)選擇對(duì)應(yīng)的車(chē)型，回車(chē)后、程序?qū)⑦M(jìn)入“標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)選項(xiàng)單”。 (五) 輸入/修正參數(shù) 以下說(shuō)明也使用于數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有的車(chē)型。在這種情況下，特征參數(shù)需要按屏幕提示輸入，說(shuō)明如下： (1)輸入/修正車(chē)輪直徑：如果車(chē)輪直徑?jīng)]有顯示(數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有的小型汽車(chē)型號(hào))或車(chē)輪直徑與數(shù)據(jù)庫(kù)中的車(chē)輪直徑不符，選(直徑)項(xiàng)。 (2)輸入/修正軸距：如果軸距與數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)不符，選(軸距)項(xiàng)，并從鍵盤(pán)上輸入對(duì)應(yīng)的實(shí)際軸距(轎車(chē)使用手冊(cè)上有)，結(jié)束時(shí)回車(chē)，正確的軸距用綠色字顯示在屏幕上。 (

12、3)輸入/修正前(后)輪距：如果前(后)輪距與數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)值不符，選前(后)輪距項(xiàng)，從鍵盤(pán)上輸入對(duì)應(yīng)的實(shí)際輪距，回車(chē)結(jié)束。則正確的輪距值用綠色字顯示在屏幕上。 (六) 自動(dòng)偏擺補(bǔ)償 (1)選擇偏擺補(bǔ)償校正程序：從角度測(cè)量選項(xiàng)單選擇“偏擺補(bǔ)償”項(xiàng)，它將提供前(后)輪偏擺補(bǔ)償程序。另外，還可以在角度測(cè)量菜單中選擇“RUNOUT(偏擺補(bǔ)償)程序。 (2)汽車(chē)舉升：分別升起前后輪，待穩(wěn)定后測(cè)量。 (3)車(chē)輪初始0°位置的偏擺補(bǔ)償校正：按遙控器上的控制鍵(左輪用6，右輪用8)、將初始值置于零位，高亮度顯示時(shí)，則車(chē)輪偏擺校正置相對(duì)零值，設(shè)備自動(dòng)準(zhǔn)備校正偏差。 (4)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)180°位置時(shí)

13、的偏擺補(bǔ)償校正：緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)約180°，按遙控器上鍵或回車(chē)測(cè)量相對(duì)偏擺值，進(jìn)行平均運(yùn)算后，顯示高亮度綠色時(shí)，則該輪已補(bǔ)償校正完畢，注意放下車(chē)輪時(shí)，應(yīng)保證車(chē)輪在0°或180°的位置落地。 (5)重復(fù)遙控器上的6、7、2程序，給所有的輪子進(jìn)行偏擺補(bǔ)償校正。 (6)一旦補(bǔ)償校正程序完成，程序?qū)⒆詣?dòng)回到定位參數(shù)測(cè)量菜單。 (七) 車(chē)輪定位測(cè)量 (1)測(cè)量前輪左/右主銷(xiāo)內(nèi)傾角：前輪安裝傳感器及配件，鎖緊前輪傳感器，后輪傳感器可不用，轉(zhuǎn)盤(pán)不鎖緊，不用轉(zhuǎn)向盤(pán)鎖定桿，使用制動(dòng)桿，以防車(chē)輪滾動(dòng)。不用拉線。從角度測(cè)量選項(xiàng)中選擇主銷(xiāo)輪距程序，轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輪使轉(zhuǎn)向角顯示0°等待測(cè)量。 使

14、左輪向左轉(zhuǎn)動(dòng)20°轉(zhuǎn)向角度顯示在屏幕上，主銷(xiāo)內(nèi)傾角將相對(duì)“0°”值自動(dòng)存儲(chǔ)，聽(tīng)到聲響后，即完成。 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)，車(chē)輪繼續(xù)向左轉(zhuǎn)動(dòng)，直到右邊也轉(zhuǎn)過(guò)20°。轉(zhuǎn)向角的值顯示在屏幕上，存儲(chǔ)器自動(dòng)將右主銷(xiāo)以“0°”存儲(chǔ)。然后將車(chē)輪右轉(zhuǎn)20°，轉(zhuǎn)向角顯示在屏幕上，右輪主銷(xiāo)內(nèi)傾角測(cè)量值也顯示在屏幕上方。右主銷(xiāo)內(nèi)傾角測(cè)量完畢。 繼續(xù)右轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤(pán)，使左輪右轉(zhuǎn)至20°。左輪主銷(xiāo)內(nèi)傾角測(cè)量也就顯示在屏幕上。左主銷(xiāo)內(nèi)傾角測(cè)量完畢。 比較各測(cè)量值，白色值表示測(cè)量值與基準(zhǔn)值無(wú)偏差。綠色值表示測(cè)量值在公差范圍內(nèi)。紅色值表示測(cè)量值在公差范圍外。 (2)測(cè)量前輪左/右：測(cè)

15、量主銷(xiāo)后傾角所用傳感器及附件如圖-16，要用前輪傳感器，不需鎖緊，可不用后輪傳感器，轉(zhuǎn)盤(pán)不需鎖緊，不用轉(zhuǎn)向盤(pán)鎖定桿，用制動(dòng)桿，防止車(chē)輪滾動(dòng)，不用拉線。 從測(cè)量角度選項(xiàng)單中選主銷(xiāo)后傾角，主銷(xiāo)后傾角區(qū)清屏等待測(cè)量。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)使左輪左轉(zhuǎn)20°，轉(zhuǎn)向角顯示在顯示屏上，左輪主銷(xiāo)后傾角相對(duì)“0°”值被自動(dòng)存儲(chǔ)。繼續(xù)左轉(zhuǎn)使右輪也轉(zhuǎn)到20°，右輪主銷(xiāo)后傾角相對(duì)“0°”值被自動(dòng)存儲(chǔ)。然后車(chē)輪右轉(zhuǎn)20°，轉(zhuǎn)向角顯示在顯示器屏幕上顯示右輪主銷(xiāo)后傾角測(cè)量值。右輪主銷(xiāo)后傾角測(cè)量完畢。操縱轉(zhuǎn)向盤(pán)，繼續(xù)右轉(zhuǎn)，使左輪轉(zhuǎn)向角達(dá)到20°，屏幕上顯示左后輪主銷(xiāo)后傾角測(cè)量值

16、，測(cè)量完畢。比較測(cè)量值，如果測(cè)量值合乎要求，可進(jìn)行其他測(cè)量，如果測(cè)量值不對(duì)，一定要進(jìn)行調(diào)整，使策略值位于公差值之內(nèi)。 (3)主銷(xiāo)后傾角的調(diào)整：將車(chē)輪轉(zhuǎn)回到直行位置，轉(zhuǎn)向角值變?yōu)榫G色，接近0°。將傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)90°安裝，如同直行內(nèi)傾角測(cè)量時(shí)的安裝方式，如圖-17所示。 (4)測(cè)量左(右)后輪前束角/外傾角：測(cè)量后輪前束角和外傾角時(shí)，要使用四個(gè)傳感器，傳感器之間要連接拉線，如圖6-18所示，使用轉(zhuǎn)向盤(pán)鎖定桿防止車(chē)輪轉(zhuǎn)向，使用制動(dòng)桿，防止車(chē)輪滾動(dòng)。在“角度測(cè)量選項(xiàng)單”中選后輪傾角測(cè)量程在屏幕上顯示左、右側(cè)后輪前束角及外傾角，還可以進(jìn)一步顯示推力角(由兩后輪前束角算出)。用測(cè)量值與原廠值進(jìn)行比較，如果測(cè)量值正確，可進(jìn)行下一步操作，如果測(cè)量不正確，一定要進(jìn)行調(diào)整。 (5)測(cè)量左(右)前束角/外傾角：測(cè)量前輪前束角和外傾角的方法與測(cè)量后輪前束角和外傾角的方法