范文車輪定位檢測與調整

1、畢 業(yè) 設 計（論文）（說 明 書）題 目：車輪定位的檢測和調整 姓 名： 編 號： （填學號） 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢 業(yè) 設 計 （論文） 任 務 書姓名 專業(yè) 汽車運用技術 任 務 下 達 日 期 年 月 日設計（論文）開始日期 年 月 日設計（論文）完成日期 年 月 日設計（論文）題目： A編制設計 B設計專題（畢業(yè)論文） 指 導 教 師 系（部）主 任 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）答辯委員會記錄機械工程 系 汽車運用技術 ，學生 于 年 月 日進行了畢業(yè)設計（論文）答辯。設計題目： 專題（論文）題目： 車輪定位的檢測和調整 指導

2、老師： 答辯委員會根據學生提交的畢業(yè)設計（論文）材料，根據學生答辯情況，經答辯委員會討論評定，給予學生 畢業(yè)設計（論文）成績?yōu)?。答辯委員會 人，出席 人答辯委員會主任（簽字）： 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員： ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）評語第 頁共 頁學生姓名： 專業(yè) 汽車運用技術 年級 2008級 畢業(yè)設計（論文）題目： 車輪定位的檢測和調整 評 閱 人： 指導教師： （簽字） 年 月 日成 績： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設計（論文）及答辯評語： 摘要四輪定位的作用是使汽車保持穩(wěn)定的直線行駛和轉向輕便，并減少汽車在行駛中輪胎

3、和轉向機件的磨損。車輪定位正確與否，將直接影響汽車的操縱穩(wěn)定性、安全性、燃油經濟性、輪胎等有關機件的使用壽命及駕駛員的勞動強度等。隨著中國汽車市場的成長，轎車進入家庭，人們對汽車乘坐舒適性要求也越來越高，因此，四輪定位檢測服務已成為汽車維修作業(yè)的重要項目。本文主要介紹了四輪定位參數的含義和作用，以目前應用廣泛的CCD四輪定位儀為例，介紹了四輪定位儀的組成、結構、測量原理，以及各種四輪定位參數的測量原理，四輪定位儀的檢測操作方法，最后介紹了不同懸架結構的車輪定位調整方法。四輪定位這一課題仍然需要人們不斷去探討、去改進，在實際操作中，我們應注意理論聯系實際。關鍵詞：車輛工程；車輪定位；CCD四輪定

4、位儀；檢測；調整 論文類型：應用研究ABSTRACTThis article introduces the significance and action of 4 wheel alignment parameter, the principle of measure, steps in inspecting and regular maintain of 4 wheel alignments, and the method of adjusting wheel alignment of different suspension structure. The task to be dealt

5、with 4 wheel alignment needs the people to confer, to study and to apply.Key words：Vehicle engineering；Wheel Alignment；CCD wheel alignment；inspection；adjusting目 錄第1章 四輪定位的相關參數.11.1 四輪定位參數的定義及作用.11.2 定位基準線的選擇.41.3 四輪定位參數的關聯性.51.4 四輪定位的故障分析.5第2章 四輪定位檢測儀的類型和基本結構.62.1 四輪定位儀的類型.62.2四輪定位儀的組成.72.3四輪定位儀的測量原

6、理.8第3章 四輪定位參數的測量原理 10第4章 四輪定位檢測與四輪定位儀的使用144.1 癥狀詢問和車況檢查.144.2 檢測前的準備工作.154.3 調整前檢測.164.4定位調整.164.5 調整后復檢.17第5章 不同懸架結構車輪定位的調整.17第6章 結論.19參考文獻. .20 第1章 四輪定位的相關參數汽車車輪定位主要是前輪定位，其作用是使汽車保持穩(wěn)定的直線行駛和轉向輕便，并減少汽車在行駛中輪胎和轉向機件的磨損。隨著前輪驅動、獨立懸架、承載式車身結構出現，產生后輪定位問題，其作用是使前后輪胎的行駛軌跡重合，減少高速時輪胎的橫向側滑和輪胎的磨損?，F代汽車的車輪定位檢測均為四輪定位。

7、車輪定位正確與否，將直接影響汽車的操縱穩(wěn)定性、安全性、燃油經濟性、輪胎等有關機件的使用壽命及駕駛員的勞動強度等。因此，四輪定位檢測服務已成為汽車維修作業(yè)的重要項目。由于各汽車生產廠家對四輪定位原設計的不同、制造的不同，使得各輪的各種傾角和束角就各有不同，并且有可調部分和不可調部分之分。做四輪定位就是通過四輪定位儀，檢測出被測車輛的各輪傾角和束角是否符合原廠標準，如不符合可做隨機調整。 汽車一般在以下情況下要四輪定位：1）直行時需緊握方向盤，否則汽車會跑偏。2）輪胎出現異常磨損如輪胎單側磨損或出現凹凸狀、羽毛狀磨損。3）轉向時方向盤太重、太輕以及快速行駛時方向盤發(fā)抖。4）車輛更換輪胎、車輛轉向節(jié)

8、以及減振器等懸掛系統配件后。5）車輛發(fā)生碰撞事故后。6）當新車行駛3000公里或行駛1萬公里后。1.1 四輪定位參數的定義及作用車輪主要定位參數是主銷后傾角、主銷內傾角、車輪外傾角（包括前輪和后輪）、前輪前束角（或值）（包括前輪和后輪）、后輪外傾角、后輪前束角（或值）。目前常見的四輪定位儀，除了能夠檢測車輪主要定位參數，還可以檢測其它一些定位參數，如推力角、退縮角、軸距差、輪距差、最大轉向角和轉向前展角等。1.主要定位參數(1) 外傾角 從汽車前方看輪胎中心線與垂直線所成的角度稱為外傾角，向外為正，向內為負。外傾的作用是防止車輛滿載時造成車輪內傾，消除跑偏，避免輪胎偏磨損。同時，可減少前輪縱向

9、旋轉平面接地點至主銷中心線延長線與地面交點的距離，從而使轉向輕便。外傾角太大的影響：輪胎外側單邊磨損；懸架系統零件磨損加?。卉囕v會朝著外傾角較大的一側跑偏。對于后輪，車輛朝后輪外傾角最小的一側跑偏。負外傾角太大的影響：輪胎內側單邊磨損；懸架系統零件磨損加??；車輛會朝著負外傾角較小的一側跑偏。(2) 前束角從汽車的正上方向下看，輪胎中心線與汽車縱向幾何中心線之間的夾角稱為前束角。規(guī)定兩輪前邊緣距離小于后邊緣距離為正，反之為負。負前束也叫前張角。兩個車輪的前束角之和，即兩個輪胎中心線的夾角稱為總前束。前束的作用是消除車輪外傾造成的不良后果，減輕輪鼓外軸承的壓力和輪胎的磨損。前束太大的影響：輪胎外側

10、鋸齒狀磨損；轉向不穩(wěn)定，車輪發(fā)抖。負前束太大的影響：輪胎內側鋸齒狀磨損；轉向不穩(wěn)定，車輪發(fā)抖。(3) 主銷后傾角從汽車的側面看，轉向軸中心線與垂直線所成的夾角稱為主銷后傾角，規(guī)定主銷后傾為正，主銷前傾為負。主銷后傾角的作用是當汽車直線行駛偶然受外力作用而稍有偏轉時，主銷后傾將產生車輪轉向反方向的力矩使車輪自動回正，可保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性。主銷后傾角過大的影響：轉向沉重。主銷后傾角過小的影響：轉向后缺乏方向盤自動回正能力，引起前輪擺振，轉向盤搖擺不定，駕駛員失去路感，車速高時發(fā)飄。左右車輪主銷后傾角不相等時：車輛會朝著主銷后傾角小的一側跑偏。駕駛員不敢放松轉向盤，極易引起駕駛員疲勞。(4)

11、主銷內傾角從汽車的前面看，轉向軸中心線與垂直線所成的夾角稱為主銷內傾角，向外為負，向內為正。主銷內傾角的作用是保護軸承不易受損，并使轉向輕便，也是前輪轉向后回正力矩的來源。主銷后傾和主銷內傾都有使汽車轉向自動回正的作用，但主銷后傾的回正作用隨車速增大而增大，高速時起主導作用。主銷內傾的回正作用與車速無關，低速起主要作用。2其它定位參數1）推力角由于車輛長期使用或發(fā)生碰撞事故造成車橋變形，引起前橋軸線和后橋軸線不平行（圖1a），汽車后輪行進方向（即推力線，也稱推進線）與汽車縱向幾何中心線形成一個夾角，這個夾角稱為推力角（也稱推進角）。汽車縱向幾何中心線是指通過汽車前橋和后橋中心的直線。推力角的正

12、負號規(guī)定：推力線左偏時，推力角為正，反之為負。不考慮車橋變形的影響，推力角一般是后輪單獨前束角不等（圖1b）造成的，故將汽車后輪總前束夾角的平分線定義為推力線，可以證明：推力角等于后輪兩輪單獨前束之差的一半。推力角不是設計參數，而是一種故障狀態(tài)參數。汽車行駛時，推力角會使后輪沿推力線給汽車一個縱向的偏轉力矩，造成輪胎異常磨損、車輛跑偏，嚴重時將發(fā)生后軸側滑甩尾等危險情況。圖1 推力角2）退縮角和軸距差退縮角分前退縮角和后退縮角。兩前輪中心連線與推力線的垂線之間的夾角稱為前退縮角。兩后輪中心連線的垂線與推力線之間的夾角稱為后退縮角（圖2a）。規(guī)定右輪在左輪后面時退縮角為正，反之為負。兩前輪中心的

13、連線與兩后輪中心的連線之間的夾角稱為汽車的軸距差（圖2b）。規(guī)定當右側車輪的距離比左側車輪的距離大時，軸距差為正，反之為負。根據定義，軸距差等于后退縮角與前退縮角的差。軸距差也是一種故障狀態(tài)參數，一般是由于車身撞擊而形成，達到一定程度車輛將出現跑偏，跑偏方向朝向軸距較小的一側。3）輪距差左側前后兩輪中心的連線與右側前后兩輪中心的連線之間的夾角稱為汽車的輪距差（圖2a）。規(guī)定后輪輪距比前輪輪距大時，輪距差為正，反之為負。圖2 軸距差、輪距差和退縮角5）轉向前展角車輪在轉彎時兩前輪的轉角之差稱為轉向前展角（也稱轉向角、轉向前張角）。通常將轉向20的轉向前展角作為測量值。作用：為了在轉彎時使汽車以后

14、軸延伸線的瞬時中心為圓心順利轉彎，避免側滑引起的輪胎過度磨損。汽車使用時，由于前輪的碰撞沖擊、經常采用緊急制動等原因引起轉向梯形的變形，使轉向前展角超過標準值。此時，車輛在轉彎時輪胎會發(fā)出尖銳噪聲，造成汽車在轉向行駛過程中前輪異常磨損、操縱性變差。一般來說，轉向前展角是不可調整的，只能通過更換零件改正缺陷。6）包容角從汽車的前面看，主銷軸線與車輪輪胎中心線之間的夾角，稱為包容角。在數值上等于主銷內傾角和車輪外傾角之和。1.2定位基準線的選擇根據前束角的定義，前輪前束的調整就是以汽車幾何中心線為基準，將兩個前輪的輪胎中心線與汽車幾何中心線之間的夾角調整至規(guī)定值。長期以來一直采用這種方法進行定位。

15、但是當推力線與幾何中心線不重合，即存在推力角時，這種調整方法會造成前輪前束調整不當。目前定位儀普遍采用后輪推力線為定位基準，后輪前束角以幾何中心線作參考直線，對于前輪前束角，定位儀顯示的前輪前束角是以推力線為基準的測量值。推力線定位方法是：先測量推力角，如果汽車四輪都可調整，調整后輪前束使推力線與幾何中心線重合，再以重合的推力線和幾何中心線為基準，測量調整前輪前束。當汽車后輪不可調時，通過調整前輪使前輪的前進方向與后輪推力線一致。1.3 四輪定位參數的關聯性由于車體底盤的結構，所有四輪定位角度都在通過底盤的機械結構相關聯，改變其中一個角度，其他的角度也會相應的改變。比如： 1）改變前束角會變動

16、車輪外傾角。由于改變前束角時，車輪會依著轉向軸轉動，使車輪外傾角發(fā)生變動。主銷后傾角越大，其外傾角改變也越大。 2）調整主銷后傾角會改變車輪偏角。當主銷后傾角加大或減少時，轉向軸上支點會向前或向后移動。引起前輪向前或向后滑動，從而改變車軸偏角。為了使前輪自由向前、后移動，使用的轉盤也必須具有可前、后滑動的功能。 3）改變車輪外傾角可同時改變主銷內傾角。不同的懸掛結構有不同的外傾角調整方法。如果向左右移動上支架點或移動下支架點，則不但車輪外傾角改變，其主銷內傾角跟著變。因此即使車輪外傾角被調整標準了，但由于主銷內傾角的變化，使行車不平順。 4）改變后輪前束會影響前輪單輪的前束。后輪總前束角會決定

17、后輪推進角?，F代的四輪定位都是采用后輪推進線定位方法來決定前輪前束的。如果后輪推進線發(fā)生變動，前輪總前束雖不會因此而改變，但兩個單輪前束會發(fā)生變動。1.4 四輪定位的故障分析1輪胎異常磨損（吃胎）： 1）前輪同時吃胎：前輪前束不正確。 2）前輪單輪吃胎：外傾角不正確。 3）后輪吃胎：外傾角，前束角不正確。 2行駛跑偏： 1）前輪主銷后傾角左右不對稱，偏差超過0.5，車輛朝主銷后傾角小的一測跑偏。 2）前輪外傾角左右不對稱，偏差超過0.5，車輛朝外傾角正值最大的一測跑偏。 3）后輪外傾角左右不對稱，偏差超過0.5，車輛朝后輪外傾角最小的一側跑偏。 4）車輛兩側軸距不相等，前后退縮角之和超過0.2

18、，就會出現跑偏，偏向朝軸距小的一側。3車輛發(fā)飄：主銷后傾角接近于零或主銷后傾角為負。 4方向盤沉重：主銷后傾角過大、內傾過小，外傾角不正確，前輪前束負值，懸掛零件變形. 第2章 四輪定位檢測儀的類型和檢測原理2.1 四輪定位儀的類型車輪定位儀種類較多，按出現的先后情況看，車輪定位儀有氣泡水準式、光學投影式、拉線式、PSD式、CCD式、3D影像式等形式。早期的定位儀為前輪定位儀，即只對轉向輪定位參數進行測量，如氣泡水準式定位儀、光學投影式定位儀，它們屬于普通的機械或光學儀表，測量精度低?，F代的車輪定位儀均為電腦式四輪定位儀，如拉線式、PSD式、CCD式、3D影像式等，它們均應用計算機技術和精密傳

19、感技術，由裝在車輪上的傳感器將車輪定位角的幾何關系轉化成電信號接入微機進行處理，分析和判斷，然后由顯示器顯示和打印機打印輸出，并且可以同時進行四輪定位。拉線式、PSD式、CCD式四輪定位儀的主要區(qū)別是，用于測量車輪前束等水平方向的定位角度傳感器的形式不同。拉線式采用電阻式角位移傳感器，PSD傳感器屬于光電位置傳感器，CCD傳感器則是數字圖像傳感器。目前，前輪定位儀和拉線式四輪定位儀已經淘汰。由于CCD式四輪定位儀測量快速精確、成本相對較低，已成為國內市場的主流。對于電腦式四輪定位儀，如果按傳感器機頭之間、傳感器機頭與主機之間的通信方式不同，又分為有線式和無線式兩種。無線式又分紅外光和藍牙通信兩

20、種形式。有線式采用電纜傳輸，傳輸穩(wěn)定可靠，但使用不方便，并且線本身容易被拉、壓、折斷，更換電纜成本高。紅外光傳輸使用方便，但容易受遮擋，對環(huán)境要求較高。 藍牙通信是一種開放的低成本、短距離的無線連接技術。它具有寬大的通道快速傳輸大量的數據流，完善的通信協議，使用方便，壽命長，通信穩(wěn)定可靠。藍牙設備間的有效通信距離為 10100 m。藍牙無線部分十分小巧，重量輕，可穿墻通信，只是在穿越障礙時，會損失功率，使通信距離縮短。2.2 四輪定位儀的組成本文以V.A.G1995型四輪定位儀為例介紹四輪定位儀的組成。（1）定位儀主機定位儀主機是使用者的一個控制操作中心平臺，由機柜、計算機、主機接口和打印機組

21、成。計算機內有四輪定位專用軟件，計算機硬盤中存有各種車型定位參數的數據庫和操作幫助系統等。定位儀主機可以完成數據計算、結果顯示、打印輸出等功能。（2）傳感器機頭傳感器機頭是四輪定位儀的核心部件。四輪定位儀共有四個傳感器機頭，上面標有在車輪上的安裝位置，各自不能互換。如果更換任一傳感器機頭則需要對所有傳感器機頭重新進行標定。傳感器機頭是精密器件，使用時要輕拿輕放，切勿撞擊或滑落。傳感器機頭內主要有控制板、信號光源、位置傳感器、傾角傳感器、通信裝置、電源等。（3）通信系統四輪定位儀通過電纜或信號發(fā)生器及信號接受器實現傳感器機頭之間、傳感器機頭與主機之間的數據傳遞，最早人們采用電纜來傳輸，而后用紅外

22、光，最新采用的是藍牙通信技術。（4）輪輞夾具四輪定位儀有四個輪輞夾具，輪輞夾具將傳感器機頭安裝在汽車輪輞上。通過轉動調節(jié)手柄調整輪爪的間距以適應不同型號汽車輪輞的連接，其軸銷用于安裝傳感器機頭。輪爪具有多種形式，可根據需要進行選擇。輪輞夾具的裝配正確與否與測試結果有很大的關系。在裝配輪輞夾具時，應使輪爪避開輪輞上的平衡塊，同時務必使四個輪爪與輪輞接觸均勻，并可通過綁帶進行固定。（5）轉盤轉盤由固定盤、活動盤、扇形刻度尺、游標指針、鎖止銷和滾珠等組成。活動盤上裝有指針，以指示車輪轉過的角度。檢測中應將鎖止銷取下，而檢測前后可用鎖止銷將活動盤鎖止，以便前輪上下轉盤。在主銷傾角的檢測中，轉盤便于靜止

23、汽車前輪轉向，并轉至規(guī)定的角度。并且可以測試兩前輪的最大轉向角（即左、右轉向極限角）。（6）附件附件包括轉向盤鎖定桿、制動踏板固定桿等。制動踏板固定桿在測定主銷傾角時，用于固定制動踏板防止車輪滾動。方向盤鎖定桿用于固定方向盤防止在測前束時車輪轉向。2.3 四輪定位儀的檢測原理目前使用的四輪定位儀廣泛采用“紅外8束、16傳感器”封閉測量的方法，即每個傳感器機頭內均有2個紅外發(fā)射管、2個位置傳感器和2個傾角傳感器。位置傳感器采用紅外線光學測量系統，8個紅外發(fā)射管共發(fā)出8條光束由對應的傳感器機頭的位置傳感器接收，形成一個測量場，即一個封閉的矩形，如圖3所示，將被檢汽車置于此矩形中，根據8個光點的位置

24、，可測量水平方向的定位角度，如前束角、推力角、軸距差、輪距差等。傾角型的定位角度，如車輪外傾角、主銷后傾角和主銷內傾角的測量則由傾角傳感器完成。圖3 測量場的形成傳感器機頭各傳感器的位置圖4所示。大箱體內的位置傳感器用于測量水平縱向的定位角，如前束角、推力角、輪距差等，又稱前束傳感器；小箱體內的位置傳感器用于測量水平橫向定位角，如軸距差等，又稱橫角傳感器。兩個傾角傳感器互成90放置，其中，外傾角傳感器能直接測量車輪中性面的傾角，用于車輪外傾角和主銷后傾角的測量。主銷內傾角傳感器則通過測量車輪平面繞轉向節(jié)軸線的相對轉角，計算出主銷內傾角的大小。在紅外通信式四輪定位儀中，紅外光既是測量光源，又用于

25、通信系統的信號光源，其理論測量精度可以達到 0.01甚至更高。因為任何物體或發(fā)光體都可以散發(fā)紅外光，故去除外界紅外光干擾和測量光的互相干擾是紅外式四輪定位儀設計的重點和難點。圖4 四輪定位儀各傳感器的位置CCD（charge coupled device）即電荷耦合器件，是一種大規(guī)模集成電路光電器件，由MOS（Metal-Oxide Semiconductor金屬氧化物半導體）光敏元和移位寄存器兩部分組成，電荷耦合器件是在半導體硅片上制作成百上萬個光敏元，一個光敏元又稱一個像素，按線陣或面陣有規(guī)則地排列在硅平面上。四輪定位儀多采用單行、線陣型CCD。信號點光源經過光學鏡片轉變成長條光，投影到C

26、CD光敏元上，入射光的位置對應的光敏元成像點就產生與照在它們上面的光強成正比的光生電荷（光生電子空穴對），產生的光生電荷很快耦合到移位寄存器，然后在時鐘脈沖控制下依次有規(guī)律地串行輸出，脈沖輸出順序反映成像點的位置，繼而計算出入射光的角度。如圖5所示，由于傳感器機頭2偏離零線某一角度，傳感器機頭1紅外發(fā)射管在傳感器機頭2中的CCD傳感器成像點也偏離零點，如成像點到零點的距離為x，聚焦鏡片的焦距為f，則傳感器機頭2的偏角為 （1）現代工藝可將CCD光敏元微小到14m，理論上，光學分辨率為0.0150.025，測量精度多在 0.05左右。圖5 入射光角度的測量原理CCD器件輸出的是數字信號，它具有線

27、性度好、溫度穩(wěn)定性好、通過特殊濾波算法可以區(qū)分各種干擾光，是目前國外品牌廣泛采用的光傳感器件。四輪定位儀的傾角傳感器種類較多，有擺錘式、液體可變電容式、可變磁阻式及硅集成電路等形式，但均以重力方向作為參考基準，測出傳感器機頭外殼隨著車輪偏轉的角度。圖6是擺錘式傾角傳感器傾角的測量原理。圖6 傾角傳感器的測量原理第3章 車輪定位參數的測量原理對于各種類型的四輪定位儀，只是傳感器的類型和測量方法不同，其定位參數的測量原理是一致的。這里以最主流的CCD四輪定位儀為例，介紹幾個主要定位角度的測量原理。1. 前束和推力角、軸距差的測量原理在車輪前束檢測前，應保證車體擺正且轉向盤位于中間位置。將被檢汽車置

28、于安裝在車輪上的4個機頭的前束和橫角光學系統發(fā)出的8條光束形成的封閉矩形內。傳感器機頭上的CCD傳感器的零點位置，表示前束或橫角為零時對應傳感器機頭紅外發(fā)射管的光點成像位置，其位置在設備標定時已進行確定。當車輪（如左右前輪）存在前束時，左后輪其傳感器機頭上紅外發(fā)射管的光點，在左前輪測量機頭的前束CCD傳感器上的成像位置會偏離零點位置形成一個偏差值，由式（1）可計算出左前輪的前束角1；右后輪其傳感器機頭的光點在右前輪測量機頭的前束CCD傳感器上的成像位置，也形成一個偏差值，同理計算出右前輪的前束角2，如圖7所示。圖7 前束的測量同理，通過安裝在前輪機頭發(fā)出的紅外光束照射在后輪測量機頭的前束CCD

29、傳感器上，可測出后輪前束角的大小和方向，而左右后輪前束角的差值即反映了推力角的大小和方向。橫角CCD傳感器用于測量水平橫向定位角度。如果同軸左、右輪測量機頭的橫角CCD傳感器測量的角度與用前束CCD傳感器測得的前束角不相等，如圖8所示，說明左右兩車輪不同軸，即車輪發(fā)生了錯位。則同軸左右輪的軸距差為 = （2 ）圖8 軸距差的測量2車輪外傾角的測量原理傳感器機頭內的外傾角度傳感器以重力方向作為參考基準，測出傳感器機頭外殼隨著車輪外傾的偏轉角，可直接得到車輪外傾角。3主銷后傾角和主銷內傾角的測量原理主銷后傾角和主銷內傾角不能由車輪的靜止狀態(tài)直接測出，只能采用建立在幾何關系上的間接測量。（1）主銷后

30、傾角的測量原理如圖9（a）所示，由于轉向節(jié)軸線是車輪的旋轉軸線，與車輪中性面垂直，當前輪存在外傾角時，轉向節(jié)軸線并不與地面平行。當車輪處于直線行駛位置時，轉向節(jié)軸線與水平平面的傾角亦為。在圖9（b）的空間坐標系中，以左前輪為例， AB代表主銷中心線，假設主銷內傾角=0，則AB位于汽車縱向豎直平面yOz內，主銷后傾角為，AC為轉向節(jié)軸線，前輪外傾角為。當車輪處于直線行駛位置時，AC在橫向豎直平面xOz內，對水平平面的傾角為。將前輪繞AB軸在向左或向右各轉規(guī)定角度，轉向節(jié)軸線由AC轉至 AC或AC，C、C分別是AC、AC與OC同一水平面的交點。由于主銷后傾角的存在，|AC|AC| |AC|。AC和

31、AC對水平面的傾角分別是和。則，且滿足一定的函數關系：=f（，），當為一定值時（通常為10或20），和決定于主銷后傾角的大小。因此，通過傳感器機頭外傾角傳感器測出前輪外傾角和，可測得主銷后傾角。圖9主銷后傾角的測量原理（2）主銷內傾角的測量原理如圖10a所示，仍以左前輪為例。假設主銷后傾角=0，則主銷中心線AB在橫向豎直平面xOz平面內，主銷中心線AB與Oz的夾角為主銷內傾角。當前輪處于直線行駛位置時，由于前輪外傾角為存在，轉向節(jié)軸線OC與Oz的夾角為90+。若前輪在水平平面內向右轉動規(guī)定角度后，轉向節(jié)軸線OC繞AB軸轉至OC，由于主銷內傾角的存在，車輪上的最高點發(fā)生變化，D點變成M點（圖10

32、b），即車輪平面在繞AB轉動時，發(fā)生繞自身轉向節(jié)軸線相對轉動，其轉角為。此時，取決于、和，即滿足一定的函數關系：=（，），由于車輪外傾角已測出，為定值，所以角僅取決于，即滿足=（）。這樣，通過傳感器機頭的主銷內傾角傳感器測出角，即可反映主銷內傾角度值。測量時，一般也是將前輪向左轉角，則轉向節(jié)軸線AC轉至AC，再將前輪向右轉2角，轉向節(jié)軸線轉至OC，車輪平面繞轉向節(jié)軸線則轉過了2角。這一測量方法使測量靈敏度和讀數精度提高，而且消除了主銷后傾角對測量值的影響。圖10 主銷內傾角的測量原理圖 4轉向20時前張角的測量原理為了檢測汽車轉向梯形臂與各連桿是否發(fā)生變形，在四輪定位儀中均設置轉向20前張角。

33、測量方法如下：右前輪向右轉 20讀取左前輪下的轉盤上的刻度值X，則20X即為所要檢測的轉向20時前張角。一般汽車在出廠時都已給出20X的合格范圍，將測量值與出廠標準進行比較即可判別車輪的轉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向前張角不一致，則說明該車的轉向梯形臂和各連桿發(fā)生了變形，需要進行校正、調整或更換梯形臂和各連桿。5輪輞偏擺補償原理由于汽車使用過程中造成的輪輞鋼圈變形，造成輪輞轉動過程中，輪輞端面左右偏擺。另外，夾具精度的限制也不可能使輪爪支承點組成的平面與車輪軸心線絕對垂直。此兩項誤差引起的“擺差”，造成輪輞夾具軸銷與車輪旋轉平面不垂直而形成一定的夾角，且該角隨夾具安

34、裝在輪輞上的不同位置而隨機變化。由于外傾角和前束角本身為微小值（分別為12和540）當輪輞偏擺嚴重時，會影響車輪定位數據的準確性，甚至得出錯誤的測試結果。所以在測量車輪定位參數前，應對輪輞偏擺進行補償。如圖11，當傳感器機頭與夾具裝在具有外傾角的汽車轉向輪上后，由于擺差的影響，車輪中性面AB與傳感器機頭的側平面CD不平行，向外傾斜角，待傾角傳感器的擺錘回位到鉛垂位置后，傳感器輸出值為0時。則0=+由于角是未知量，并隨夾具在輪輞上的安裝位置隨機變化，因此無法測得外傾角。解決辦法是：將傳感器機頭與夾具中心軸線的緊固螺栓松開，將夾具隨車輪一起繞車輪軸線轉動180，再將傳感器機頭與夾具旋緊（測量單元保

35、持縱向水平），傾角傳感器測量值為180，則180=-由上式可知車輪外傾角真實值為車輪在0和180兩位置測量值的算術平均值，即=（0+180）/2同理，車輪在上述0位置時，車輪向左右方向上偏斜角，CCD前束傳感器測得角為0=+。將車輪繞軸線轉180，前束傳感器測量值為180=+，則前束角為=（0+180）/2圖11 輪輞偏擺補償原理可見，輪輞偏擺補償是通過將車輪舉起，測量初始位置0和旋轉車輪180兩點位置外傾角和前束角的變化，從而計算出它們的真實值。這種補償取點方式稱為兩點180補償方式。第4章 四輪定位儀的使用4.1 癥狀詢問和車況檢查仔細傾聽并記錄司機對車輛不適癥狀的描述，如轉向沉重、跑偏和

36、磨胎問題等。引起這些癥狀的原因除了四輪定位問題還有很多，四輪定位應放在消除其他因素之后進行，否則檢測數據不準確，四輪定位沒有效果。通常需進行以下檢查： 檢查輪輞和輪胎情況 包括胎壓是否符合要求，前后輪兩邊花紋是否相同，輪胎磨損是否一致，輪輞變形情況等。輪胎變形或嚴重磨損應更換再做四輪定位。 檢查轉向系情況 包括轉向器、傳動機構是否有間隙等。 檢查懸掛部件 包括減振器是否失效，減振是否折斷或變形等。 檢查車輪動平衡 排除車輪動不平衡后再進行四輪定位檢測。4.2 檢測前的準備工作為便于四輪定位的調整作業(yè)，一般使用具有二次舉升功能的四柱式舉升機作為定位平臺。檢測前的準備工作如下：根據汽車的軸距和輪距

37、確定轉盤和后滑板（四輪定位舉升機附件或四輪定位儀選配件）的位置，保證轉盤和后滑板在同一水平面，避免傾角測量產生誤差。檢查轉盤的銷止銷是否銷好，將被測車輛開上舉升機。車輛停穩(wěn)后，輪胎應在轉盤和后滑板的中心。車輛熄火后，拉上駐車制動器手柄。按四輪定位儀的使用要求安裝夾具和傳感器機頭，然后掛上安全鉤，檢查卡具是否安裝牢固。將四個傳感器按照對應車輪的位置安裝到卡具上，拔掉轉盤和后滑板上的固定銷。使傳感器上的水平氣泡處在中央的位置，保證傳感器機頭處于水平位置。開機及車型選擇：啟動電腦，運行四輪定位儀專用軟件，顯示器屏幕出現系統主界面和主菜單。一般包括客戶信息、車型選擇、系統設定和幫助等項目。客戶信息可以

38、任意選擇要輸入的項目，車型選擇按制造廠家、車型系列、年代、類型的層次進行操作，選定后可顯示該車型的標準數據。輪輞偏擺補償：一般情況下，車輛的輪輞是有變形的，這時我們應進行偏擺補償，減少因輪輞偏擺而產生的誤差。如果車輛輪輞良好，可以跳過補償程序直接進行測量調整。通過四柱舉升機的二次舉升或用液壓式千斤頂使車輪離開地面，松開駐車制動器。松開測量機頭與夾具的緊固螺栓。通過主機鍵盤或傳感器機頭的按鍵進入偏擺補償程序后，根據界面上的提示進行操作，將車輪初始位置記為0，用鍵盤或傳感器機頭的按鍵進行確認，再轉動車輪旋轉180（兩點180補償取點方式），再確認第二點，最后回到初始位置。然后按照同樣的操作補償好其

39、他的傳感器。在偏擺補償過程中請注意保持各傳感器的水平，保持光路良好。偏擺補償后，拉緊駐車制動器，用制動踏板固定桿固定制動踏板，防止車輛落下后滑動。慢慢放下車輛，用力壓幾次車身前部和后部，使汽車車輪處于自由狀態(tài)。4.3 調整前檢測安裝好定位儀設備附帶的剎車鎖。屏幕上會出現方向盤對中提示圖案。打方向盤的順序為：先對中，此時進行前輪前束、后輪前束的測量，同時測出車輪外傾角。然后按規(guī)定轉角先向右，再向左轉動前輪，接著對中。如果使用電子轉角盤，分別向右、向左打20轉角。以屏幕上箭頭對中為準。如果不使用電子轉角盤，分別向右、向左打10轉角。以屏幕上箭頭對中為準，將方向對中。在轉向時可測出主銷內傾角、主銷后

40、傾角和轉向前展差。注意在轉向時，車輪的轉動將影響以上測量結果。必須鎖好剎車鎖。如使用電子轉角盤還可測量最大轉角。方向對中后，屏幕提示將兩個前傳感器取下，防止方向打到頭時傳感器與車身相撞。將轉角盤分別連續(xù)向右，向左打到頭，握住，直到箭頭跳轉，測出最大轉角。如為機械轉角盤，則不進行最大轉向角的測量。測量結束后，屏幕自動顯示出所有的測量數據。如果測量出的數據中，可調數據有超出允許范圍的，則可進入到定位調整的步驟。4.4定位調整做定位調整前，先打正方向盤，用方向盤鎖將方向盤固定成水平狀，再升起舉升機到合適調整的高度，將舉升機鎖止在水平安全位置。以保證后軸調整時的中心對稱面的準確測量，并防止前輪調整時方

41、向偏轉，影響測量結果。將四個傳感器調整為水平狀態(tài)，再操作定位儀進入定位調整操作。車輛調整的順序規(guī)則是，先調后輪：外傾角束角；再調前輪：主銷后傾角（對有引擎托架的車輛，往往要先調整引擎托架）外傾角束角（此時方向盤水平鎖正）。如果轉向前展不對，調整前應更換轉向臂。調整程序會先顯示車輛后軸參數的測量值，如果車輛后軸參數是可調的，則可進行調整。后軸定位參數調整完后，可進入前軸調整步驟。前軸外傾角的調整按照車輛底盤的結構可分為兩種，一種是需要舉升前軸使前軸車輪懸空才能調整外傾角，以消除因加載到減振器的重量變化帶來的車輪外傾角變化。如普通桑塔納和桑塔納2000，3000；另一種是不需要舉升前軸就可調整外傾

42、角。對于需要舉升前軸調整外傾角的車輛，其定位調整的步驟如下：屏幕上出現前軸調整畫面，同時顯示出前軸的五個定位參數的數據值：左、右輪外傾角，左、右輪前束，前輪總前束。按屏幕上出現提示，用二次舉升將車輛前軸舉起后屏幕顯示左右輪外傾角的數據，調整左、右輪的外傾角屏幕上出現“現在可以將二次舉升放下”的提示，此時可以放下二次舉升，當車輛前輪在舉升機平臺上落穩(wěn)之后，拽住車輛前軸的懸架部分，下拉幾次，以使車輛前軸的懸掛復位屏幕顯示又重新回到前軸調整畫面，按照顯示的左、右輪前束值調整左右輪前束、總前束。結束定位調整過程。對于不需要舉升前軸調整外傾角的車輛，則可在前軸調整畫面下，按照先調外傾角，再調前束的順序，

43、參照屏幕上實時顯示的各參數值，分別調整左右外傾角、左右前束值。調整好之后，結束定位調整過程。4.5 調整后復檢：將舉升機降回到調整前測量時的高度，將舉升機鎖止在水平安全位置。進入調整后測量步驟，此時屏幕上顯示出當前的兩前輪的單獨前束值，步驟同調整前檢測。如果在此步驟中顯示的兩前輪的單獨前束值與定位調整過程中調整好的前束值有較大差別，原因可能是因為在調整結束后，將車輛落下來的過程中，方向盤位置發(fā)生了改變，導致兩前輪的位置改變。為防止這種情況出現，在調整后測量步驟中，如果發(fā)現所顯示的每個車輪的單獨前束值與定位調整時的值有較大不同時，屏幕上出現對中方向盤的圖示后，依圖示對中方向盤。退出調整后檢測步驟

44、，再重新進入調整后檢測步驟。此時因為有了前一步的方向盤對中，所以屏幕上顯示的應為方向盤對中情況下的前束值，正是我們所需要的值。如果這時候的前束值在允許范圍之內，則表明定位調整合格，如果此時前束值仍不合格，則表明上一步的定位調整沒有做好，還需要再回到定位調整步驟中再進行一遍調整。第5章 不同懸架結構車輪定位的調整對于非獨立懸架結構的汽車。主銷后傾、主銷內傾、前輪外傾一般由前軸和轉向節(jié)結構保證，不能調整。前輪前束通過改變橫拉桿的有效長度調整。對于獨立式懸架結構的汽車，獨立懸架類型按車輪運動形式分為四種：1）車輪在汽車橫向平面內擺動，即橫臂式懸架：目前多為不等長雙橫臂結構，即上短下長兩橫臂連接車輪與

45、車身，使車輪在上下運動時能自動改變外傾角減小輪距變化，從而減小輪胎磨損。為了增加強度，提高定位精度，兩根橫臂制作成雙叉臂結構（所以又稱雙叉臂懸架或雙A臂懸架）。目前已廣泛應用在轎車的前后懸架上，部分運動型轎車及賽車的后輪也采用這一懸架結構。依維柯車型扭桿彈簧式，即屬該形式。2）車輪在汽車縱向平面內擺動，即縱臂式(又稱拖曳臂式）懸架：分為單縱臂式和雙縱臂式。單縱臂式當車輪上下跳動時會使主銷后傾角產生較大的變化，該形式的懸架不用于轉向輪，多用于后輪，如桑塔納、捷達、標致車系、雪鐵龍車系、歐寶車系等。雙縱臂式兩縱臂一般做成等長的，形成一個平行四桿機構。這樣，當車輪上下跳動時主銷的后傾角保持不變，有利于操作穩(wěn)定性，多用于前輪。3）車輪沿主銷移動的懸架：目前應用較多的是主銷軸線可擺動的麥弗遜式（又名滑柱擺臂式）懸架。麥弗遜式懸架由于取消了上橫臂，給發(fā)動機及轉向系統的布