汽車四輪定位檢測技術解析與講解DOC

1、第一章緒論11研究本課題的意義在現(xiàn)代汽車中，操縱穩(wěn)定性和行駛安全性被人們看得越來越重要了。雖然已經有很多在這方面的研究，但是本文主要在分析汽車四輪定位原理和四輪定位測試系統(tǒng)原理，結合實驗室臺架闡述四輪定位儀汽車檢測中的運用方面的研究，也是具有十分重要的意義的。車輛在出廠時，定位角度都是根據(jù)設計要求預先設定好的。這些定位角度用來共同保證車輛駕駛的舒適性和安全性。但是，車輛在行駛一段時間后，這些定位角度會由于交通事故、道路坑洼不平造成的劇烈顛簸、底盤零件磨損、更換底盤零件、更換輪胎等原因而產生變化。一旦定位角度產生變化，就可能導致諸如輪胎異常磨損、車輛跑偏、安全性下降、油耗增加、零件磨損加快、方向

2、盤發(fā)沉等故障。因此，進行四輪定位參數(shù)檢驗，使其處于合理范圍內，對提高汽車的安全性及經濟性有重要意義。12國內外的發(fā)展狀況國外針對車輪定位檢測技術的研究較早，50年代就研制了相應的檢測診斷設備，如美國、法國、德國、荷蘭、日本以及意大利等，發(fā)展至今其自動化程度、精度都有了很大的提高。我國在這方面的研究起步較晚，從60年代開始引進臺架式四輪定位儀，80年代初，由武漢汽車研究所研制成功并投產了GCD-I型光束水準式前輪定位儀，但其自動化程度低，測量過程復雜，精度、效率較低，儀器功能不健全，只能測量傳統(tǒng)的四個參數(shù)：前束、外傾、主銷內傾及主銷后傾。到90年代末，國內廠家開始大量生產四輪定位儀，如營口玄豹的

3、SDH3000,營口大力的DL-4800,煙臺海德的HC4800,北京車安的AS-888等，但都處于探索階段，推出的產品大都不太成熟。至今能普及使用的、精度較高的國產自動化設備比較少，許多廠家是通過購買國外的傳感器及軟件的方式在國內進行組裝生產，沒有形成自己的知識產權，導致產品質量參差不齊。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業(yè)。從汽車產量上看，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。第二章汽車四輪定位的認識2.1汽車四輪定位的基礎知識發(fā)展，汽車車速不

4、斷提高，急加速、急減速、急轉向、急制動等動作的出現(xiàn)，汽車后輪在行駛過程中受到的沖擊和汽車的載荷，這些都將影響到汽車后輪的運行軌跡。為了保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性、轉向的輕便、轉向輪回正性能良好，以及減少輪胎和機件的磨損、增加汽車行駛的安全性，汽車四輪定位的技術參數(shù)逐步受到駕駛人員的重視，同時也為汽車自動駕駛技術的發(fā)展提供了有利的條件。2.11汽車四輪定位的概念汽車四輪定位汽車的轉向車輪、轉向節(jié)和前軸三者之間的安裝具有一定的相對位置，這種具有一定相對位置的安裝叫做轉向車輪定位，也稱前輪定位。前輪定位包括主銷后傾（角）、主銷內傾（角）、前輪外傾（角）和前輪前束四個內容。這是對兩個轉向前輪而言，對兩個

5、后輪來說也同樣存在與后軸之間安裝的相對位置，稱后輪定位。后輪定位包括車輪外傾（角）和逐個后輪前束。這樣前輪定位和后輪定位總起來說叫四輪定位。2.12汽車四輪定位的組成結構1、四輪定位儀主要由：定位儀主機及必要附件組成。定位儀主機由：機箱（大機箱帶后視鏡）；電腦主機（含顯示器、打印機）；四個機頭（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：方向盤固定器；剎車固定器；轉角盤及；夾具共四部分組成。要很好的完成定位調車工作用戶還應自行配備必要的工具如：各種型號的開口扳手、梅花扳手、套筒、接桿、快速扳手、扭力桿、鉗子、螺絲刀、氣動扳手（小風炮）、拉桿球頭拆裝器、外傾角校正器以

6、及各種型號的調整墊片和調整螺栓等。2、四輪定位儀的結構四輪定位儀分拉線式、光學式、電腦拉線式和電腦幾個式，現(xiàn)以光學式四輪定位儀說明四輪定位儀的結構與測量原理。電腦拉線式四輪定位儀如圖2-1所示，其主要結構右?guī)⑻幚砥鞯闹鳈C柜及彩色監(jiān)視器、鍵盤、80系列A4打印機、紅外電子測量尺（用來檢測輪距）、紅外遙控器、標準轉盤或電子轉盤、自定心卡盤、傳感器、接線盒、電纜、傳感器拉線、方向盤鎖定桿和剎車制動桿等組成。1-彩色監(jiān)視器2-鍵盤3-打印機4-自定心卡盤5-轉盤6-主機柜圖2-1電腦拉線式四輪定位儀2.2汽車四輪定位的重要性和必要性為了提高汽車行駛的安全性、平順性和乘坐的舒適性，汽車研發(fā)部門必須恰當

7、地設計車輪定位角。正確的車輪叫可以保證汽車轉向輕便，轉向后能自動回正，汽車轉向時、急劇改變車速時和高速行駛時，以及在壞路行駛，或緊急制動時能保證行駛方向的穩(wěn)定性。操作車輛時能穩(wěn)定準確，路面振動小，壞路上車身沒有明顯搖擺，乘車舒適，輪胎壽命長。1.正確的車輪定位可以幫助系統(tǒng)中所有不見都處于正常關系中，可以獲得以下好處：（1）延長輪胎的使用壽命一組新的輪胎，有時表現(xiàn)為某一個輪胎使用不久就會發(fā)生異常磨損，有時發(fā)生在前輪，有時發(fā)生在后輪。在大多樹情況下輪胎的異常磨損，或跑長途時爆胎的原因是車輪定位不準確。（2）操縱的穩(wěn)定性不正確的車輪定位可以加劇轉向輪，以至整個轉向系的擺振；還可以造成行駛跑偏、高速時

8、轉向發(fā)飄、左右牽引、車輪不能自動回正、路面的振動無法被有效的吸收。正確的車輪定位則可以避免或排除上述故障。（3）減少轉向機械和懸架的磨損由于不同的車輪定位角可以使汽車處于不同的平穩(wěn)關系中，因此不正確的車輪定位角不僅會加劇車輪的磨損，而且會造成懸架和轉向系統(tǒng)傳動部分的轉動部件，如控制臂襯套、球頭銷、主銷襯套等的非正常磨損。（4）提高燃油的經濟性所有的車輪定位角，都是為了使車輪在行駛中盡可能地垂直于地面，最大限度減少車輪滑移，使車輪滾動阻力減少，燃油經濟性提高。正確的車輪定位，還可以保證四個車輪彼此平行，這樣保證了最小的滾動阻力，再加上正確的輪胎充氣，可確保提高燃油經濟性。（5）得到最佳的行駛平順

9、性正確的車輪定位幫助前、后懸架恰如其分地工作，使行駛系、轉向西所有部件處在正確關系中，路面的振動被有效的吸收，車輛行駛更平穩(wěn)。（6）確保安全駕駛正確的車論定位最大的好處就是保證安全駕駛。它可以確保車輛的可操作性，操作的穩(wěn)定性，在正常行駛中有正確、迅速的操縱響應。正確的車輪定位校正是非常重要的。校正不適當，可能會造成轉向困難，轉向后車輪不能自動回正，行駛跑偏，產生不正常的噪聲，輪胎異常磨損。2什么情況下，需要進行四輪定位（1）每行駛10000公里或六個月后（2）直線行駛時車子往左或往右拉（3）直行時需要緊握方向盤（4）直行時方向盤不正（5）感覺車身會漂浮或搖擺不定（6）前輪或后輪單輪磨損（7）安

10、裝新的輪胎后（8）碰撞事故維修后（9）換裝新的懸掛或轉向有關配件后（10）新車每行駛3000公里后2.3前輪定位轉向輪、轉向節(jié)和前軸或下擺臂三者之間裝配要具有一定的相對位置，這種具有一定相對位置的裝配關系叫做前輪定位。前輪定位的作用有以下幾項：（1）保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性。在水平面上駕駛員雙手離開轉向盤后，汽車仍能直線向前行駛。遇到小坑，小包以及拱形路面時能保持直線行駛。在承載后車輪能垂直于路面，能扼制轉向輪的擺振。在高速行駛中沒有轉向發(fā)飄現(xiàn)象。（2）在外力使車輪偏轉或駕駛員轉向后，能保證轉向盤自動回正。（3）使轉向輕便。（4）減少轉向輪和轉向機構的磨損，最大限度地延長輪胎的使用壽命。2.3

11、.1主銷后傾角在汽車縱向垂直平面內主銷軸線與與通過前輪中心垂線的夾角叫主銷或傾角如圖2-2所示。向垂線后面傾斜的角度稱為正后傾角，向前傾斜的角度稱為負后傾b)c)a）主銷后傾角的原理圖b）正主銷后傾角c）負主銷后傾角圖2-2主銷后傾角1、主銷后傾角的作用：（1）保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性。按照國內傳統(tǒng)的汽車理論，主銷后傾角越大，行駛中產生的離心力就大，防止車輪發(fā)生偏轉的反向推力就越大，所以主銷后傾角越大，汽車直線行駛的穩(wěn)定性就越好。但是主銷后傾角越大，汽車轉向時所有克服的反向推力就越大，轉向就越重，所以主銷后傾角不能超過3。（2）適當加大主銷后傾角是幫助車輪回正的有效方法。轉向輪發(fā)生偏轉時，主銷

12、后傾角幫助轉向輪自動回正到中間位置。2.3.2主銷后傾角在汽車橫向平面內主銷軸線與鉛垂線的夾角即為主銷內傾角。如圖2-3所示。1、主銷內傾角有以下兩個作用：(1)幫助轉向輪自動回正。前輪是圍繞著主銷旋轉的，而主銷是向內傾斜的。主銷內傾使轉向節(jié)距地面高度降低，距地面更近，重力作用使車輛高度被降低,轉向輪在轉向時沿著傾斜的主銷作弧線運動，就和門圍繞歪斜的門軸做弧線運動一樣，隨著轉向角和主銷內側傾角加大，輪胎外側逐步加大對路面的壓力。汽車在松軟的路面上轉向時，主銷內傾角越大，轉向角越大，轉向輪外側就壓入地下越多，在松軟的路面上轉彎時前輪的外側部分陷入地下才可能實現(xiàn)轉向。汽車在柏油、水泥路面上行駛時，

13、地面比輪胎更為堅硬，輪胎不可能陷入地下。于是在地面反作用力下，轉向輪連同它所承載的汽車前部都要抬起一個相應的高度，才能使它實現(xiàn)轉向。a)b)a)銷軸中心線b)主銷內傾角圖2-3主銷內傾角(2)使轉向輕便。由于前軸重心在主銷的軸線上，主銷內傾角使主銷軸線延長線與路面的交點，和車輪中心地面的交點距離減小，力臂的減小使轉向變輕了。主銷軸線的延長線距車輪的中心線過近容易使轉向發(fā)飄。所以傳統(tǒng)的后輪驅動汽車主銷軸線的延長線大都設計在距車輪中心線40至60mm處。而20世紀70年代以后開發(fā)的前輪驅動汽車由于技術上改進，主銷內傾角越大，行駛穩(wěn)定性也很好。2.3.3前輪前束前輪前束是從汽車正上方向下看，由輪胎的

14、中心與汽車的縱向線之間的夾角為前束角。如圖2-4所示。前束的作用是消除由于外傾角所產生的輪胎側滑。當正前束太大時，輪胎外側磨損會有正外傾角太大所形成的磨損狀態(tài)，胎紋磨損形式為羽毛狀。當用手從內側向外側撫摸，胎紋外緣有銳利的刺手感覺。當負前束太大時，輪胎內側會有負外傾角太大所形成的磨損形態(tài)，胎紋磨損形式為羽毛狀。當用手從外側向內側撫摸，胎紋外緣有銳利的刺手感覺。外傾角8圖2-5外傾角圖2-4前束角2.3.4前輪外傾角從汽車的前方看輪胎的幾何中心線與地面的鉛垂線的夾角，稱為外傾角。輪胎的上緣偏向內側（靠近發(fā)動機）或偏向外側（偏離發(fā)動機）。如圖2-5所示。當輪胎中心線與鉛垂線重合時，稱為零外傾角，其

15、作用是防止輪胎不均勻的磨損。當輪胎中心線在鉛垂線外側時的夾角稱為正外傾角，其作用主要是減低作用于轉向節(jié)上的負載、防止車輪滑落、防止由于載荷而產生不需要的外傾角及減小轉向操縱力。當輪胎中心線在鉛垂線內側時的夾角稱為負外傾角，其作用是可使內外側滾動半徑近似相等，使輪胎的內外側磨損均勻，還可以提高車身的橫向穩(wěn)定性。2.3.5轉向梯形車輛轉彎時，內側的車輪被迫沿著比外側車輪要小的弧線進。如果設計兩側轉向臂互平行，那么轉彎時兩前輪也將保持平行，那么轉彎時輪胎滑移。而設計成前軸、梯形臂、橫拉桿構成的轉向梯形，可使汽車在轉向時兩前輪產生不同的轉向角,通常內側車輪轉向角要比外側車輪要大13，兩前輪沿著各自的弧

16、線滾動，從而消除了輪胎的滑動。參見圖2-6。圖2-6轉向梯形轉向時所有車輪運動軌跡的向心線都應相交于一點，此點稱為轉向心。橫拉桿位于前軸后端的等腰形叫正方梯形，橫拉桿位于前軸前端等腰梯形叫反梯形。二者在作用上沒有區(qū)別。轉向梯形又叫轉向外展，由于兩只梯形臂都設計成直線行駛時兩側車輪角度相同，保持兩側車輪平行，因此無論是向左或右轉向，由于內側輪形成比外側較大13。的轉角，使轉向中的前輪形成負前束，且轉向角越大，負前束值也越大，轉向時的負前束比后橋中的差速器更有利于轉向平穩(wěn)。2.3.6轉向不足在試轉半徑時，轉向盤轉到止端，并保持不動，節(jié)氣門開度穩(wěn)定，車輪的轉彎半在一定的圓周上保持不動，似乎是理所當然

17、的事，但實際上轉向不足的汽車（又被稱為平穩(wěn)轉向，大部分汽車都是這種設計的），轉彎隨著旋轉的圈數(shù)增加，會逐漸加大。這種特性是因前后輪胎側偏角不同引起的。由于后輪側偏角小于前輪的側偏角,在連續(xù)作轉彎半徑測試時，后輪達不到前輪行進方向而變慢，所以轉彎半徑逐漸加大，出現(xiàn)轉向不足。轉向不足的好處是當駕駛員轉向時，即使實際轉向低于自己的設想，也容易修正過來。2.3.7轉向負前束（轉向前展）轉向負前束是指轉向時內側車輪相對外側車輪的角度差。轉向系的結構使車輪角度隨轉向角度變化而變化，該角度的變化由轉向梯形保證，如負前束不正確，將加劇輪胎磨損，并出現(xiàn)轉向噪聲及轉向跑偏。2.4后輪定位2.4.1與后輪定位相關的

18、概念及作用后輪外傾角：前輪驅動的轎車后輪通常為負外傾角。即空載時后輪向內傾斜，承載后或舉升運動時垂直于路面。前輪驅動轎車通常為很小的后輪反前束。前輪驅動汽車行駛中的驅動力使后輪心軸受向后的力，后輪的前端距離略大于后端距離。和后輪外傾角一樣，前輪驅動汽車后輪的反前束值比前輪也大1倍左右。后輪前束主要為了使前后車輪以后輪推力為定位基準，使四個車輪保持平行，保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性。減少后輪在行駛中的側滑，以最大限度地延長后輪輪胎的使用壽命。車輛的幾何中心線：是恰好穿過前、后輪中央的假想線。推力線：是與后輪中心線成正90度角向前延伸的線。汽車受到猛烈沖擊，或懸架襯套磨損松曠都會使推力線發(fā)生偏移。推力

19、線如和汽車前、后輪幾何中心線平行，再配合適當?shù)闹麂N后傾角和主銷內傾角，在筆直的公路上，即使雙手離開轉向盤，車輛仍可以保持直線行駛。后輪偏向：指向橋殼或后前移動，另一個后輪移動，后輪推力線不再和幾何中心線平行。后軸偏向造成推力線偏離了幾何中心線，見圖2-7和圖2-8。推力線偏離幾幾何中心線無力線何中心線，不僅造成行駛跑偏傾向，也加重了汽車轉向輪胎的側滑。nIIIE_二,圖2-7后軸未發(fā)生偏向時中心線和推力線1幾何中心線11圖2-8后軸偏向造成推力線偏離了幾何中心線2.4.2后輪定位設置后輪定位可削弱后軸偏向、偏跡的問題在正常行駛和轉向時的負面保持正確的后輪外傾角和后輪前束是非常重要的。如出現(xiàn)輪胎

20、畸形磨損，特別是再現(xiàn)后輪胎冠偏磨損（后輪外傾角不對），后輪胎肩處出現(xiàn)鋸齒形磨損（后輪前束嚴重超差），以及后輪懸架發(fā)生早期磨損時都應作四輪定位。設置后輪前束最主要的目的是為了使后輪推力線和幾何中心重合，設置后輪外傾角最主要的目的就是改善轉向的穩(wěn)定性。2.5前輪定位與后輪定位的區(qū)別若汽車只做前輪定位（又叫二輪定位），在定位基準上就可能發(fā)生偏差，因為前輪定位是以幾何中心線，即表示兩前輪和兩后輪之間的中心線為定位基準,而不是以后輪推力線為定位基準。一旦后輪定位角發(fā)生偏差，后輪推力線就會和幾何中心線發(fā)生偏離，形成推力角，無法保證直線行駛時四個車輪處于平行狀態(tài)。在直線行駛時前輪必然脫離定位基準難以保證行駛

21、的直線性。四輪定位和前輪定位的最大區(qū)別是在定位基準的選定上。做四輪定位時是以后輪推力線做車輪定位基準線，后輪推力線是后輪總前束的中心線，該基準線由后輪定位角決定。做四輪定位時先檢測和調整后輪定位。如果后輪定位角不對，而后輪定位在設計上又是可以調整的，則需要換那些變形了的零部件，即負責車輪定位的懸架上的部件，常見的是擺臂、減少器以及導向裝置。在后輪定位調整完后，后輪推力線和幾何中心線重合，再以該參考線為基準，對每一個前輪進行測量調整，可以保證四個車輪在直線上行駛位置時處于平行狀態(tài),轉向系處于幾何中心，滿足車輛在設計時的動力學條件，達到車輛在設計時的性能要求。任何機械式的定位裝置都只能做前輪定位，

22、而無法做后輪定位和四輪定位。第三章汽車四輪定位的測量原理四輪定位儀是專門用來測量車輪定位參數(shù)的設備。四輪定位儀可檢測的項目包括：前輪前束值/角（前輪前束角/前張角）、前輪外傾角、主銷后傾角、主銷內傾、后輪前束值/角（后輪前束角/前張角）、后輪外傾角、車輛輪距、車輛軸距、轉向20度時的前張角、推力角和左右軸距差等。目前常見的國產或進口的四輪定位儀可以用來測量上述檢測項目中幾個中全部項目。在檢測項目中，車輪前束值/角、車輪外傾角、主銷后傾角和主銷內傾角統(tǒng)稱為前輪定位，又稱前輪定位四要素，各種前輪定位儀都能完成其檢測任務。但汽車的操縱穩(wěn)定性不僅僅由前輪定位來保證，后輪定位也起著至關重要的作用，所以，

23、最好使用四輪定位儀檢測和調整。目前常用的四輪定位儀有接線式、光學式、電腦拉線式和電腦激光式四種,它們的測量原理是一致的，只是采用的測量方法（或使用的傳感器的類型）及數(shù)據(jù)記錄與傳輸?shù)姆绞讲煌旅娼榻B四輪定位儀可測量的幾個重要檢測項目的測量原理。3.1車輪前束和推理角的測量原理前束時，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，無論是拉線式、光學式還是電腦式的四輪定位儀，在檢測車輪前束之前，常通過拉線或光線照射或反射的方式形成一封閉的直角四邊形如圖31所示。圖3-18束光線形成封閉的四邊形將待檢車輛置于此四邊形中，通過安裝在車輪上的光學鏡面或傳感器不僅可以檢測

24、前輪前束、后輪前束，還可以檢測出左右車輪的同軸度（即同一車軸上的左右車輪的同軸度）及推力角。因為四輪定位儀系統(tǒng)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。光敏三極管為近紅外線接收管，是一種光電變換器件，它的結構與外形如圖3-2所示。其工作狀態(tài)為：不加電壓，利用P-N接在受光射時產生正向電壓的原理，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。入射吒25圖3-2光敏二極管的結構和外形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

25、好能形成類似于圖3-2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，該光敏管產生的電信號就代表了前束角或推力角的大小。其測量原理的簡單示意圖如圖3-3所示。1-刻度盤2-投射器支臂3-光敏三極管4-激光盤5-投射激光束6-接收激光束14-光線接收器5-前輪6-后輪7-汽車縱向軸線一推力角圖3-3車輪前束角的測量原理圖3-4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34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

26、小和方向。3.2主銷后傾角和主銷內傾角的測量原理車輪外傾角、主銷后傾角和主銷內傾角這三個測量參數(shù)的測量都是關于角度的測量，除了光學式四輪定位儀測量車輪外傾角和車輪前束時，采用的不是測量角度的傳感器，其余各種類型的四輪定位儀均是采用測量角度的傳感器，包括車輪前束角都可以用角度傳感器直接或間接測量。以套筒扳手為例，先將扳手桿垂直立于桌面上，扳手接桿與視線垂直并使扳手接桿保持水平，此桿即為轉向節(jié)軸（面向車頭看為左前輪軸）。將扳手桿下端向自己面前偏轉一個角度尸，即形成主銷后傾角，然后由此位置繞扳手手柄軸線分別向里、向外各轉動£角，這時就會發(fā)現(xiàn)扳手接桿繞水平面分別向上、向下偏轉了兄角（如圖3-

27、5所示）。a）直行時，扳手接桿水平b）向里轉向時,c）向外轉向時,扳手接桿向上偏轉扳手接桿向下偏轉圖3-5主銷后傾角的測量原理主銷內傾角的測量原理如圖3-6所示，在扳手接桿頭部系上一長接桿，長接桿與扳手接桿垂直。將扳手直立于桌面，使長接桿保持水平位置并與視線垂直，再將扳手柄下端向里偏轉一個角度戸，即形成注銷內傾角，然后由此位置繞扳手手柄軸線分別向左、向右各轉角"，這時又會發(fā)現(xiàn)接桿分別沿逆時針、順時針方向轉動了0角。a）直行時，長接桿水平b）向左轉時，長接桿向逆時針偏轉c）向外轉向時，長接桿向順時針偏轉圖3-6主銷內傾角的測量原理321主銷后傾角的測量原理以左前輪為例，當車輪向左右各轉

28、動占=20°（如圖3-7所示），ZO為主銷軸線，OB為轉向節(jié)車輪軸線，四邊形DEFG表示水平面，四邊形HIJK相對于平面的夾角為主銷后傾角。LMNP平面是與主銷垂直相交的平面，該平面是HIJK平面以ST為軸轉動0角（主銷內傾角）形成的，OD為車輪向左轉動20°時轉向節(jié)軸平面的方向。線段LD、A'B'、AB、MI、FN和KP均是水平面DEFG上的鉛垂線。V.Q疊于水平廚內圖3-7主銷后傾角的測量原理計算圖由圖3-7主銷后傾角的測量原理計算圖得（推導過程略）:y-AJ1/2sm3上式表明d為一特定角度時，主銷后傾角測量角兄存在唯一確定關系。通常規(guī)定&轉角

29、為20°,2sin占=0.68404,故有：=A；i/0.68404=1.461A；l（1）即主銷后傾角尸為實際測量角度兄的1.461倍。這樣，用1.461倍的關系標定儀器,就可直接讀主銷后傾角尸。322主銷內傾角的測量原理仍以左前輪為例，當車輪向左右轉動<5時（如圖3-8所示），ZO為主銷軸線，OC為轉向節(jié)軸線方向，OE為與車輪平面平行且水平的線段。同（1）所述，四邊形DEFG表示水平面，四邊形HIJK相對于水平面的夾角尸為主銷后傾角。四邊形LMNP為與主銷垂直相交的平面，該平面是HIJK平面以ST為軸轉動戸角（主銷內傾角）形成的，OE是車輪向右轉動占=20°，垂直

30、于轉向節(jié)軸線且在水平面內的線段，OF是車輪向左轉動占=20。時，垂直于轉向節(jié)軸線且在水平面的線段。由圖3-8主銷內傾角的測量計算圖得（推導工程略）：jS=A/2sm6上式表明當厲為一特定角度時，主銷內傾角0與測量角心e存在唯一確定關系。通常規(guī)定占轉角為20°，2sin<5=0.68404，故有：A/0.68404=1.461A（2）即主銷內傾角Q為實際測量角度占血的1.461倍，這樣，用1.461倍的關系標定儀器，就可以直接讀主銷內傾角0。圖3-8主銷內傾角的測量原理計算圖經過上述兩部分的分析推導，了解了主銷后傾角、注銷內傾角的測量原理。但必須指出，在上述兩部分推導工程中提及的

31、易、型為車輪向右轉動20°時，傳感器所測得的實際角度值；爲、®為車輪左轉動20°時傳感器所測得的角度值。在實際測量中，只要按照公式（1）、（2）換算即可。現(xiàn)常見的四輪定位儀在出廠前就已用上述兩式對儀表進行了標定，因此，可直接讀主銷傾角實際測量值。雖然四輪定位儀的類型有所不同，但它們測量主銷傾角的原理是相同的，所不同的僅僅是它們各自采用的測量角度的傳感器不同而已，為了便于理解四輪定位儀的測試過程檢測方法，下面簡單介紹幾種常見的測量角度的傳感器：（1）光電編碼器，基本上可以分為兩大類：圓光柵編碼器和絕對式編碼器。它們的特點是：結構緊湊、信號質量好、穩(wěn)定可靠和抗干擾能力

32、強。（2）光電電位器式角度傳感器，沒有金屬絲電刷造成的摩擦力矩，其優(yōu)點是：分辨率高、壽命長、掃描速度快。缺點是：輸出電阻大、輸出信號要經過阻抗匹配變換器。另外用于測量角度的傳感器還有電感式傾斜傳感器、小型雙軸斜度傳感器和電位式傳感庚3.3轉向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常采用緊急剎車，對車輛的沖擊作用都可能引起轉向梯形的變形。因此會造成汽車在轉向行駛工程中前輪異常磨損，操縱性變差并間接影響汽車的動力性和燃油經濟性。為了檢測汽車的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了轉向20°時，前張角的檢測項目。其測量方

33、法為：讓被檢車輛前輪停在轉盤中心出，右輪沿直線行駛方向向右轉20°時進行測量；左輪沿直線行駛方向左轉動20°時進行測量（該轉向角可直接從轉盤上的刻度讀出）。具體作法如下：右前輪向右轉20°，讀取左前輪下的轉盤上的刻度X,則20°-X即為所要檢測的轉向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部一致，則說明該車的轉向梯形臂和各連桿已發(fā)生了變形，需要進行校正、調整或更換梯形臂和各連桿。第四章汽車四輪定位的檢測與維修

34、4.1四輪定位的故障診斷程序1. 四輪定位調整前應進行以下檢查，（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，然后試車。如果車輪左右對調后跑偏方向朝向對調前的相反方向，可以確定前輪是主要的影響因素。如果前輪左右兩車輪對調后跑偏方向不變，可以確定跑偏不是由車輪引起的。必須進行四輪定位測量以進一步找出原因。（2）四

35、輪懸架高度測量。每個車輪承擔的重量不相同，一般發(fā)動機前置且橫放轎車，前輪軸重要略高于后輪，右側車輪的重量略高于左側車輪，所以會使四輪懸架的高度略有差別。常以每個車輪上部翼子板下邊緣到車輪有中心點為測量對像。則前輪的懸架高度一般低于后輪，同一軸的左、右側輪重應基本一致。（3）車上負荷的檢查四輪定位參數(shù)的常以空載，滿箱燃油以及備胎，隨車工具均處于合適位置的狀態(tài)給出。所以，做四輪定位時的車上負載應該按照出產要求準確擺放。（4）零部件狀態(tài)的檢查四輪定位參數(shù)的改變，往往是由于零部件失效所致。所以做四輪定位參數(shù)調整前，首先應該排除零部件失效的可能。2. 路試路試的目的是為了確定故障現(xiàn)象。有時應當多向車主咨

36、詢一下，了解一下車子的使用情況，有助于盡快解決故障。駕駛時應當檢查轉向盤是否平順感覺轉向盤、地板和座位的震動。注意方向是否跑偏或操縱中出現(xiàn)的不正常情況如轉向困難轉向時出現(xiàn)輪胎噪音，表3-1為一些常見的問題及和原因。表3-1行駛故障可能原因行駛故障可能原因方向盤太重主銷后傾角太大動力轉向機構故障轉向盤發(fā)抖車輪動態(tài)不平衡車輪中心點偏離，產生凸輪效應，發(fā)動機運轉不順暢，制動盤異常磨損，厚度不均勻行駛跑偏后傾角不正確外傾角不正確車身高度左右不相等左右車輪氣壓不相等輪胎變形或不良轉向系統(tǒng)卡住，制動片卡住。方向盤漂浮不定主銷后傾角太小零部件磨損嚴重，間隙太大方向盤不能良好回正主銷后傾角太小零部件動動干涉，

37、卡滯助力轉向機構故障方向盤不正總前束正確，方向盤在中間位置時，單邊前束不等輪胎羽毛狀磨損前束不正確輪胎單邊磨損外傾角不正確輪胎凹凸狀磨損車輪動態(tài)不平衡4.2四輪定位的調整維修四輪定位參數(shù)的調整有時不能一次調整到位。四輪定位原因產生的故障，要完全解決問題，往往要進行2-3次的測量或調整才能完全排除故障?，F(xiàn)代四輪定位儀已經比較成熟，便用起來也比較方便，只要按照儀器的操作提示進行作業(yè)即可。四輪定位儀只是我們解決問題時借助工具，不能過分依賴四輪定位儀。由于四輪定位儀本身也存在著測量誤差，以用由于操作者本身操作也會引起誤差。所以還得以實際行駛情況為最后的檢驗結果。在做四輪定位數(shù)據(jù)調整時要以先后輪，后前輪

38、，先外傾，后前束為調整順序a后輪外傾角。b后輪束角。c前輪主銷后傾內傾角。d前輪外傾角e前輪束角。在量產汽車中，很多車型只有前束和外傾這兩項參數(shù)可以調整。其它的定位參數(shù)在汽車設計和制造時就可以保證參數(shù)的精度。如馬自達323，只有前輪和后輪的前束可以調整；長安福特蒙迪歐只有前輪前束和后輪外傾角可以調整.某些車子，經過長時間的使用或者事故修復后，在正常的調整范圍內調整，不能滿足要求。但是可以通過加裝調墊片或者更換偏心螺栓等方法進行深度加工調整，下面來介紹此類調整方法。1. 四輪定位參數(shù)調整方法研究前束一般可以通過調節(jié)轉向機上的橫拉桿就可以達到調整要求。外傾角調整要根據(jù)作業(yè)車型的懸架具體結構，選擇調

39、整方法。（1）從上控制臂調整的常用方法a增減墊片調整主銷后傾角和車輪外傾角，如圖3-2所示。b移動上控制臂來調整前輪外傾角和主銷后傾角，如圖3-3所示。圖3-2從上控制臂調整方法一圖3-3從上控制臂調整方法二圖3-4從上控制臂調整方法三圖3-6從上控制臂調整方法五)圖3-7從下控制臂調整方法一c旋轉凸輪來調整車輪外傾角和主銷后傾角。如圖3-4所示。d旋轉上控制臂上兩個偏心凸輪來調整主銷后傾角和車輪外傾角，如圖3-5所示。e分別旋轉兩個偏心螺栓，來調整車輪外傾角和主銷后傾角，如圖3-6所示。(2) 下控制臂調整的常用方法a旋轉偏心凸輪，可調整車輪外傾角，如圖3-7所示。b調整主銷后傾角時，松開環(huán)

40、銷并旋轉即可，調整車輪外傾角時，旋轉偏心螺栓，如圖3-8所示。c松開控制臂安裝螺栓，旋轉偏心凸輪可調整前輪外傾角，如圖3-9所示。d松開下控制臂前端的球頭安裝螺栓，可以推進或拉出球頭，從而調整前輪外傾角，如圖3-10所示。調后懂対圖3-8從下控制臂調整方法二圖3-9從下控制臂調整方法三圖3-10從下控制臂調整三圖3-11從減振器頂部調整方法一(3) 從減振器頂部進行調整的常用方法a松開前減振器頂上幾個定位螺栓，可以沿前卡孔左右移動減振器來調整前輪外傾角如圖3-11所示。b松開前減振器頂上定位螺栓，向下推著前減振器并旋轉180°，順時針轉增大外傾角，逆時針轉減小外傾角，如圖3-12所示

41、。(4) 從減振器支架部位進行調整的常用方法a松開減振器支架上兩個螺栓，旋轉上部帶偏心凸輪的螺栓即可調整前輪外傾角，如圖3-13所示。b松開兩個螺栓向里推或向外拉輪胎，可以調整車輪外傾角，如圖3-14所/示Oc松開減振器兩個螺栓向外或向內移動輪胎上部，可以調整車輪外傾角。調整后可以加進楔型鋸齒邊鐵片，即能固定又可防松脫。，如圖3-15所示。圖3-12從減振器頂部調整方法二圖3-13從減振器支架部位調整方法一模鐵圖3-15從減振器支架部位調整方法三2. 前束參數(shù)單位不統(tǒng)一的處理方法我們知道，前束的單位表兩種表示方法一種是以毫米(mm)為單位，另一種是以度數(shù)()。他們之間如何換算呢？在第二章中我們

42、給出式1-1，即L=Dxsin申式中：L單輪前束值,單位:mm；D車輪前束測量點所處的直徑，單位：mm；申一一單輪前束角，單位：°在測量時我們常以輪胎的外緣為測量點。所以D可以通過輪能的型號計算出。如205/55R1691V的輪胎205:其中205表示輪胎寬度為205毫米，55表示輪胎的扁平比，即輪胎高度是輪胎寬度205毫米的55%。16為車輪輪輞的直徑即16英寸?？傻么溯喬サ耐饩壧幹睆綖?(205x55%)+16x25.4=631.9mm，即2倍的輪胎高度加上輪輞的直徑。所以可由式2-1可以相互換算前束單位。4.3故障實例分析1. 故障現(xiàn)象制動時，左右車輪制動效能不同，致使車輛行駛方向產生偏斜。2. 故障原因制動跑偏的故障實質是兩側車輪受力不等或制動生效時間不一致。(1) 兩側輪胎氣壓不同、磨損程度不同。(2) 一側制動輪缸工作不良，存在漏油火粘滯等現(xiàn)象。(3) 一側制動管路漏油、凹陷堵塞使制動液流動不暢或存在空氣。(4) 一側制動蹄或制動鉗摩擦片占有油污。(5) 一側制動蹄、制動鼓或制動盤變形，致使蹄鼓(或蹄盤)貼和不良。(6) 兩側車輪制動器制動間隙