第四章 四輪定位儀

1、中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備1第四章 汽車四輪定位儀 汽車車輪定位主要是前輪定位前輪定位，現(xiàn)代汽車隨著行駛速度的提高、超低壓扁平胎的使用，以及后輪獨(dú)立懸架的普及，除其車輪定位參數(shù)有減少或呈負(fù)值的趨勢(shì)外，后輪也有定位，即四輪定位。 4.1 4.1 汽車四輪定位的機(jī)理汽車四輪定位的機(jī)理 車輪定位正確與否，將直接影響汽車行駛和制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性，輪胎磨損，影響汽車的安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性等。因此，車輪定位值的檢測(cè)不僅對(duì)在用車十分必要，而且對(duì)新車定型和質(zhì)量抽查也是必不可少的。 中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備2 前輪定位：前輪定位：包括前輪外傾前輪外傾、前輪前束前輪前束、主銷后傾主銷后傾和主銷

2、內(nèi)傾主銷內(nèi)傾,是前軸技術(shù)狀況的重要診斷參數(shù)。 后輪定位：后輪定位：主要有后輪外傾后輪外傾、后輪前束后輪前束等。 各附加測(cè)量值：各附加測(cè)量值：如軸距軸距、輪距輪距、轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)向角等也是重要診斷參數(shù)。 中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備34.1.1 4.1.1 車輪定位基準(zhǔn)車輪定位基準(zhǔn) 車輪的定位基準(zhǔn)如圖所示，主要有以下三種： 1 1車輪中心平面車輪中心平面 （f-ff-f） 垂直于車輪旋轉(zhuǎn)軸線的輪胎中心平面 f-ff-f。 2 2車輛幾何中心線車輛幾何中心線 （a-aa-a） 即汽車的縱向中軸線 a-aa-a，它通過(guò)汽車前后軸的中點(diǎn)，平行于行駛軌道。 中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備4 3. 3

3、. 推進(jìn)角（推進(jìn)角（ ）和推力線（）和推力線（b-bb-b） 由于兩后輪的前束不等、后橋移位或變形等原因，導(dǎo)致后橋的前進(jìn)方向與汽車的幾何中心線形成夾角 ，該夾角稱為推進(jìn)角。 表示汽車前進(jìn)方向的直線 b-b b-b 即為推力線，實(shí)際上它是后輪總前束(左、右輪前束之和)的角平分線。 中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備54.1.2 4.1.2 車輪定位的種類車輪定位的種類 1 1以汽車幾何中心線定位以汽車幾何中心線定位 它又稱為高級(jí)四輪定位高級(jí)四輪定位，是以汽車的幾何中心線為基準(zhǔn)，來(lái)檢查和調(diào)整前、后輪前束角。 如果后輪的位置準(zhǔn)確準(zhǔn)確，其推力線重合于汽車的幾何中心線，只要將四個(gè)車輪的前束調(diào)到標(biāo)準(zhǔn)值，就

4、會(huì)產(chǎn)生理想的定位效果； 如果后輪的位置不準(zhǔn)確不準(zhǔn)確，推力線與汽車的幾何中心線不重合時(shí)，即便各個(gè)車輪的前束值正確，仍然會(huì)存在異常情況。中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備6 2 2以推力線定位以推力線定位 也稱為補(bǔ)償四輪定位補(bǔ)償四輪定位，是以不與汽車的幾何中心線重合的后輪推力線為基準(zhǔn)來(lái)調(diào)整前輪前束角，完成整車的車輪定位。 對(duì)于后輪前束不可調(diào)整后輪前束不可調(diào)整的車輛來(lái)說(shuō)，是必須采用必須采用的方法。中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備7 3 3完全四輪定位完全四輪定位 當(dāng)推力線與汽車幾何中心線不重合時(shí): 以后者為基準(zhǔn)，進(jìn)行后輪位置的調(diào)整，使推力線重合于汽車幾何中心線; 再以重合了的推力線和汽車幾何中心線

5、為基準(zhǔn)調(diào)整前輪前束。中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備84.1.2 4.1.2 車輪定位參數(shù)車輪定位參數(shù) 1 1前束前束 同軸上左、右兩車輪的旋轉(zhuǎn)平面，其前端距離小于后端距離，稱為前束。 正常情況下，同軸左、右車輪的前束值應(yīng)當(dāng)相等，二者之和稱為總前束。 前束值也可用前束角表示。前束角示意圖前束角示意圖中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備9 2 2主銷后傾角主銷后傾角 在縱向垂直平面內(nèi)，主銷軸線與通過(guò)車輪中心垂線的夾角稱為主銷后傾角。 該角使主銷軸線與路面的交點(diǎn)落在車輪中心垂線與路面交點(diǎn)之前，直線行駛的汽車偶然受到路面?zhèn)认蛄r(shí)產(chǎn)生一個(gè)偏轉(zhuǎn)角度，由于離心力的存在，路面與車輪接觸點(diǎn)上，產(chǎn)生一個(gè)使車輪回

6、正的力矩，從而保持汽車的穩(wěn)定直線行駛。主 銷 后 傾 角 示 意 圖主 銷中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備10 主銷后傾角一般為2-3?，F(xiàn)代汽車的速度高，車輪回正的側(cè)向壓力增大，加之超低壓子午線扁平胎的變形大，增加了車輪回正的力臂，二者的共同作用使回正力矩過(guò)大，使車輪振擺。為此，主銷后傾趨于減小，甚至為負(fù)值。 比如桑塔納主銷后傾角為0.7；三峰6481型汽車的是-0.7。 主 銷 后 傾 角 示 意 圖主 銷中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備11 3 3主銷內(nèi)傾角主銷內(nèi)傾角 在汽車橫向平面內(nèi)，轉(zhuǎn)向輪主銷軸線與垂線的夾角稱為主銷內(nèi)傾角。 有了這個(gè)角度，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，必然會(huì)克服汽車重力將其抬高，

7、當(dāng)解除轉(zhuǎn)向力后，在汽車重力作用下車輪自行回正。一般車輛的主銷內(nèi)傾角不大于8，但現(xiàn)代汽車的該角度有增大的傾向，比如捷達(dá)的為14。其原因一方面是汽車的緊急起步、加速、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向的工況增多，需要減小轉(zhuǎn)向時(shí)輪胎所受地面的側(cè)向阻力；另一方面是提高制動(dòng)時(shí)汽車行駛穩(wěn)定性。 中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備12 4 4車輪外傾車輪外傾 車輪平面與汽車縱向垂直面的夾角稱為車輪外傾。 由于它的存在，汽車滿載車橋或懸架變形時(shí)，車輪才能垂直于地面，從而防止因車輪內(nèi)傾導(dǎo)致的胎肩磨損和車輪軸承與鎖緊螺母的損壞。 車輪外傾角一般為1左右，但對(duì)于高速汽車，轉(zhuǎn)向時(shí)其離心力很大，車輪外傾引起外側(cè)的懸架超負(fù)荷和輪胎“吃胎”，因而

8、現(xiàn)代汽車車輪外傾也呈減小或?yàn)樨?fù)值的趨勢(shì)，比如：桑塔納前輪外傾為-0.5，后輪外傾為-1.7。 中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備13 5 5包容角包容角 主銷內(nèi)傾角與車輪外傾角之和稱為包容角。 中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備14 6 6后輪推進(jìn)角后輪推進(jìn)角 也叫推力角推力角或驅(qū)動(dòng)偏向角驅(qū)動(dòng)偏向角，它是后輪推力線與汽車幾何中心線形成的夾角，一般規(guī)定：推力線位于幾何中心線左側(cè)時(shí)，推力角為正；位于右側(cè)時(shí)推力角為負(fù)。 當(dāng)左、右后輪的推進(jìn)角相等時(shí)，汽車總推進(jìn)力的方向與汽車幾何中心線重合，兩后輪推進(jìn)角之和稱為總推進(jìn)角。中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備15 7 7轉(zhuǎn)向前展轉(zhuǎn)向前展 汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，為保證各

9、個(gè)車輪具有同一個(gè)轉(zhuǎn)向中心，防止輪胎拖滑，其內(nèi)側(cè)車輪的轉(zhuǎn)向角度總是大于外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)向角度，二者之差稱為轉(zhuǎn)向前展，它是由轉(zhuǎn)向梯形確定的。 中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備164.2 4.2 汽車定位儀的發(fā)展過(guò)程汽車定位儀的發(fā)展過(guò)程 一、定位儀發(fā)展過(guò)程：定位儀發(fā)展過(guò)程： 1）利用拉尺配合機(jī)械水平儀，機(jī)械傾角儀，機(jī)械轉(zhuǎn)盤(pán)，進(jìn)行前輪定位； 2 2）單片機(jī)主板，拉線式電位計(jì)，電子傾角儀來(lái)進(jìn)行電子測(cè)量定位； 3）電腦主機(jī)，拉線式電位計(jì)，電子傾角儀，電子轉(zhuǎn)盤(pán)來(lái)測(cè)量定位； 4）電腦主機(jī)，CCD鏡頭，電子傾角儀，電子轉(zhuǎn)盤(pán)來(lái)測(cè)量定位 5）電腦主機(jī)，3D數(shù)碼成像測(cè)量來(lái)測(cè)量定位。中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備17

10、 二、定位儀數(shù)據(jù)傳輸方式：二、定位儀數(shù)據(jù)傳輸方式： 1）有線傳輸； 2）無(wú)線傳輸： 紅外線傳輸； 激光傳輸； 高頻電波傳輸； 超短波傳輸即所謂的藍(lán)牙傳輸。 中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備184.3 4.3 四輪定位的操作程序四輪定位的操作程序 第一步：癥狀詢問(wèn)與試車第一步：癥狀詢問(wèn)與試車 仔細(xì)傾聽(tīng)并記錄司機(jī)對(duì)車輛不適癥狀的描述。由定位角度不當(dāng)所引起的癥狀，有些是可以通過(guò)目視檢查就可以發(fā)現(xiàn)的，如吃胎，有些則不能直觀看到。傾聽(tīng)司機(jī)的描述是很重要的。必要時(shí)應(yīng)該去試車以進(jìn)一步確定可能存在缺陷的大致區(qū)域。中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備19 第二步：轉(zhuǎn)向和懸掛系統(tǒng)的檢查和維護(hù)第二步：轉(zhuǎn)向和懸掛系統(tǒng)

11、的檢查和維護(hù) 在詢問(wèn)或試車工作完成之后，下一步要對(duì)車輛進(jìn)行目視檢查。 單靠四輪定位自身，并不足以消除轉(zhuǎn)向故障和磨胎問(wèn)題，還有其他一些影響因素。在進(jìn)行四輪定位工作前，應(yīng)檢查所有轉(zhuǎn)向與懸掛部件： 1）搖動(dòng)車輪檢查減震器功能是否正常，有無(wú)漏油現(xiàn)象。 2）檢查方向機(jī)構(gòu)各種間隙松緊度，方向機(jī)回正能力。 3）檢查車輪剎車系統(tǒng)有無(wú)不平衡或某個(gè)車輪剎車回位不良。 4）檢查懸掛高度，誤差不超過(guò)10 mm。 5）檢查輪輞和輪胎是否偏擺，有無(wú)損傷變形，或異常磨損；胎壓是否正常。 中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備20 第三步：定位測(cè)量第三步：定位測(cè)量 測(cè)量步驟：測(cè)量步驟：選擇車型選擇車型 輪圈補(bǔ)償輪圈補(bǔ)償 測(cè)量測(cè)量

12、 車輛調(diào)整。車輛調(diào)整。 輪圈補(bǔ)償操作：輪圈補(bǔ)償操作：目前一般采用二次舉升后轉(zhuǎn)動(dòng)輪胎來(lái)進(jìn)行，這樣可能在車輛放下時(shí)，懸掛系統(tǒng)不能正確回位，造成測(cè)量誤差?，F(xiàn)有些利用3D數(shù)碼技術(shù)檢測(cè)的定位儀有一種獨(dú)特的補(bǔ)償程序，是把車向前和向后推動(dòng)后實(shí)現(xiàn)輪圈補(bǔ)償。如美國(guó)HUNTER定位儀。不做補(bǔ)償，可能會(huì)造成0.1至 0.2的偏差。 車輛調(diào)整：車輛調(diào)整： 1 1）先調(diào)后輪，再調(diào)前輪；）先調(diào)后輪，再調(diào)前輪； 2 2）后輪先調(diào)外傾角后調(diào)束角；）后輪先調(diào)外傾角后調(diào)束角； 3 3）前輪先調(diào)主銷后傾角，再調(diào)外傾角，后調(diào)束角。）前輪先調(diào)主銷后傾角，再調(diào)外傾角，后調(diào)束角。 中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備214.1 4.1 元征

13、元征 X-531 X-531 汽車四輪定位儀汽車四輪定位儀 一、一、 工作原理工作原理 X-531四輪定位儀的電氣工作原理框圖如下圖所示。中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備22 二、二、 儀器結(jié)構(gòu)儀器結(jié)構(gòu) X-531四輪定位儀由主機(jī)、探桿、輪夾、輪夾掛架、轉(zhuǎn)角盤(pán)、方向盤(pán)固定架、剎車板固定架等組成。 1. 1. 主機(jī)主機(jī) X-531四輪定位儀主機(jī)是用戶的一個(gè)操作控制平臺(tái)。由機(jī)柜、計(jì)算機(jī)、接口電路、電源等部分構(gòu)成，接口電路部分包括主發(fā)射接收盒。中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備23 2. 2. 探桿探桿 X-531四輪定位儀配有四個(gè)探桿：分別為左前探桿(LF)、左后探桿(LR)、右前探桿(RF)、

14、右后探桿(RR)。 每個(gè)探桿的端部和中部各裝一個(gè)CCD 傳感器，中部裝有一個(gè)發(fā)射接收器。CCD 傳感器把獲取的光點(diǎn)坐標(biāo)無(wú)線傳輸給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理。中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備24 每個(gè)探桿的中部有一操作面板，如下圖所示，它分為L(zhǎng)CD 顯示區(qū)域和按鍵操作區(qū)域。 LCD顯示區(qū)域能實(shí)時(shí)反映出六種不同的工作狀態(tài)：“開(kāi)機(jī)畫(huà)面顯示”、“充電狀態(tài)顯示”、“電子水平顯示”、“探桿測(cè)量顯示”、“探桿狀態(tài)顯示”、“空閑狀態(tài)顯示”中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備25中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備26中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備27 三、程序操作流程三、程序操作流程 打開(kāi)電源，啟動(dòng)電

15、腦，直接進(jìn)入測(cè)量程序主界面。主界面顯示有6項(xiàng)功能：定位檢測(cè)、快速測(cè)量、系統(tǒng)管理、報(bào)表打印、幫助系統(tǒng)、退出系統(tǒng)。中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備28 1. 1. 定位檢測(cè)定位檢測(cè) 在主界面下，點(diǎn)擊 定位檢測(cè)定位檢測(cè) 圖標(biāo)或按F2F2鍵進(jìn)入測(cè)量界面。整個(gè)測(cè)量過(guò)程按照系統(tǒng)的默認(rèn)順序： 車型選擇車型選擇 - - 偏心補(bǔ)償偏心補(bǔ)償 - - 主銷測(cè)量主銷測(cè)量 - - 后軸測(cè)量后軸測(cè)量 - - 前前軸測(cè)量軸測(cè)量 - - 報(bào)表打印報(bào)表打印 1 1）車型選擇）車型選擇 在做四輪定位之前，必須先選擇該車型的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，界面顯示如下圖。中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備29中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備30 2

16、 2）偏心補(bǔ)償）偏心補(bǔ)償 偏心補(bǔ)償是為了減小由于鋼圈、輪胎的變形和輪夾的安裝而引起的誤差。建議每次測(cè)量時(shí)都選擇該操作步驟，以提高測(cè)量精度。界面顯示如下圖中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備31 操作步驟：操作步驟： 1. 使車輪平直，用方向盤(pán)固定架固定方向盤(pán)，取下剎車板固定架，使車輪處于自由狀態(tài)。 2. 分別安裝四個(gè)輪夾以及探桿（若只做前輪的偏心補(bǔ)償，可只安裝前輪的兩個(gè)輪夾及探桿），安裝穩(wěn)固后，用舉升機(jī)舉起車身，使車輪懸空。 3. 分別調(diào)整各個(gè)探桿，使所有探桿都能達(dá)到水平狀態(tài)，定義此時(shí)車輪為0度狀態(tài)，這里指的0度是用作與對(duì)面車輪旋轉(zhuǎn)180度進(jìn)行對(duì)比而定義的。 4. 按照系統(tǒng)提示操作，將車輪旋轉(zhuǎn)1

17、80度，分別進(jìn)行各個(gè)車輪的偏心補(bǔ)償。 5. 放下車身，使四輪著地。晃動(dòng)車身，使車輪緊貼地面，補(bǔ)償操作完畢。中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備32 3 3）主銷測(cè)量）主銷測(cè)量 主銷測(cè)量是針對(duì)前輪而言的，包括主銷內(nèi)傾及主銷后傾。界面顯示如下：中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備33 操作步驟：操作步驟： 1. 方向盤(pán)調(diào)整至正前打直狀態(tài)，即兩前輪分前束相等的時(shí)候，操作界面上的圓形小球會(huì)移動(dòng)到中間位置并且由紅色變成綠色，此時(shí)調(diào)整所有探桿水平。 2. 左偏轉(zhuǎn)方向盤(pán)約7度，到達(dá)指定位置后，小球再次由紅色變成綠色。 3. 回正方向盤(pán)，并向右轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)，直至向右偏轉(zhuǎn)約7度，到達(dá)指定位置后小球再次由紅色變成綠色。 4. 測(cè)量完畢，回正方向盤(pán)，系統(tǒng)自動(dòng)彈出測(cè)量結(jié)果，界面顯示如下圖所示：中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備34主銷測(cè)量結(jié)果顯示界面主銷測(cè)量結(jié)果顯示界面中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備35 3 3）后軸測(cè)量）后軸測(cè)量 后軸測(cè)量可以測(cè)量后輪的定位參數(shù)，界面如下圖所示：中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備36 此界面能提供有關(guān)后軸測(cè)量的實(shí)時(shí)結(jié)果，可一邊進(jìn)行調(diào)整，一邊把測(cè)量結(jié)果與參考數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，把汽車調(diào)整至最佳狀態(tài)，界面如下圖所示： 中南林科大現(xiàn)代汽車維修檢測(cè)診斷設(shè)備37 4 4）前軸測(cè)量）