汽車檢測(cè)與故障分析：課題九 四輪定位儀的使用與檢測(cè)

汽車檢測(cè)與故障分析章節(jié)9課題九四輪定位儀的使用與檢測(cè)某客戶駕車在高速公路直線行駛時(shí)發(fā)現(xiàn)車輛有跑偏現(xiàn)象，影響駕駛安全，隨后到汽車4S店要求檢查。依據(jù)客戶反映的情況，售后服務(wù)經(jīng)理要求你承接此項(xiàng)工作，做出工作計(jì)劃和信息采集，并完成該車的檢測(cè)工作任務(wù)?！獧z測(cè)前的準(zhǔn)備——檢測(cè)設(shè)備準(zhǔn)備——檢測(cè)——車輪定位調(diào)整一、車輪定位的目的①保證汽車的操縱穩(wěn)定性、方向穩(wěn)定性及最小的輪胎磨損，并在各種路況下保證這些要求的實(shí)現(xiàn)。②磨損、變形、損壞會(huì)使定位參數(shù)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致嚴(yán)重事故。更換球銷、擺臂、橫拉桿等零件后對(duì)車輪定位參數(shù)進(jìn)行調(diào)整也是必需的。③車輪定位就是對(duì)懸架及轉(zhuǎn)向系各部件進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到原設(shè)計(jì)功能。只有通過(guò)電腦四輪定位才是快捷、準(zhǔn)確的定位方法?！囕喍ㄎ欢⒍ㄎ换鶞?zhǔn)的優(yōu)缺點(diǎn)（1）幾何中心線定位，后輪位置發(fā)生變化，會(huì)發(fā)生定位問(wèn)題。（2）推力線定位。但只要有如下任何一種變形出現(xiàn)，推力線位置便不正確。（3）四輪定位。就是幾何中心線和推力線重合的定位。三、什么時(shí)候進(jìn)行四輪定位？（1）直線行駛困難：（轉(zhuǎn)向沉重、發(fā)抖、跑偏、不自動(dòng)復(fù)位）駕駛時(shí)車感飄浮、顛顫、搖擺等不正常的駕駛感覺(jué)。當(dāng)車輛直線行駛時(shí)需要握緊轉(zhuǎn)向盤，否則車輛會(huì)往左或往右跑偏。（2）輪胎出現(xiàn)不正常磨損（單邊磨損、波狀磨損、塊狀磨損、偏磨等）。（3）汽車更換懸架系統(tǒng)或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有關(guān)部件或更換新輪胎后。（4）前部經(jīng)碰撞事故維修后或當(dāng)事故車輛大修后。（5）車輛行駛10000km或6個(gè)月。四、后輪定位知識(shí)（1）隨著現(xiàn)代轎車行駛速度的提高，為了保證汽車行駛安全，許多轎車不僅要求前輪定位，還需要有后輪定位。汽車后輪具有一定程度的外傾角和前束可使后輪獲得合適的側(cè)偏角，提高高速行駛的操縱穩(wěn)定性。（2）與前輪外傾角一樣，后輪外傾角也影響輪胎磨損和操縱穩(wěn)定性。車輪外傾角是隨著懸架上下移動(dòng)和載荷變化而變化的，理想狀態(tài)是4個(gè)車輪的運(yùn)動(dòng)外傾角均為零，可使輪胎和路面接觸良好，獲得最佳的牽引性能和操縱性能。（3）同樣后輪前束不當(dāng)，也會(huì)造成輪胎磨損、轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定及制動(dòng)效能降低等不良后果。（4）對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)的汽車，前輪宜正前束，后輪宜負(fù)前束；后輪驅(qū)動(dòng)車輛則相反。（5）各汽車生產(chǎn)廠家對(duì)四輪定位設(shè)計(jì)的原則不同、制造的方法不同，使得各輪的各種傾角和束值就各有不同，并且有可調(diào)部分和不可調(diào)部分之分；做四輪定位就是通過(guò)四輪定位儀，檢測(cè)出被測(cè)車輛的各輪傾角和束值是否符合原廠標(biāo)準(zhǔn)，如不符合可做調(diào)整。參照點(diǎn)：（如右圖所示）1為車輪中心線。輪胎與地面接觸形成的一條直線,垂直于這條線的直線即為車輪中心線。2為車輪接觸點(diǎn)。車輪中心線與車輪旋轉(zhuǎn)軸的交點(diǎn)。車輪定位基準(zhǔn)：幾何中心線和推力線重合。①車輪中心線：指輪胎上對(duì)車輪軸垂直的中心線。②幾何中心線：指車身縱向中心平面和過(guò)前后兩車軸水平面的交線。③推力線：指后輪總前束的角平分線?！囕喰Ｕ龑Ｓ眯g(shù)語(yǔ)幾何驅(qū)動(dòng)軸線（角）（如右圖）車輛中心對(duì)稱面與幾何軸線之間所形成的角度。如果兩個(gè)后輪成某一角度，當(dāng)幾何軸線位于車軸的中心對(duì)稱面左側(cè)時(shí)為正值，反之為負(fù)值。1為車輛中心對(duì)稱面；2為幾何軸線（推力線）。后輪前束角（單獨(dú)后輪）指車輛中心線與車輪中心線之間的夾角,如果車輪的前面對(duì)著車輛中心線的內(nèi)側(cè)為正，對(duì)著外側(cè)則為負(fù)值。前輪前束角（單獨(dú)前輪）指汽車幾何軸線（推力線）與車輪中心線之間的夾角，當(dāng)車輪前方對(duì)著車輛中心延長(zhǎng)線內(nèi)側(cè)時(shí)定義為正,反之定義為負(fù)。前束角之和（總前束）一根軸上，左右兩個(gè)車輪前束角度之和。前束定義：前輪前束是以推力線與幾何中心線重合作為參考直線，左右輪胎的中心線與其的夾角。有總前束和單獨(dú)前束之分。后輪總前束的角平分線為推力線。從動(dòng)輪受阻力外滾增大正前束；驅(qū)動(dòng)輪增大負(fù)前束。前束的作用：消除由于外傾角所產(chǎn)生的輪胎側(cè)滑。因?yàn)檐囕喭鈨A角作用使車輪頂部向外傾斜，當(dāng)車輛向前行駛時(shí)，車輪要向外滾動(dòng)，從而產(chǎn)生側(cè)滑，會(huì)造成輪胎磨損。所以，前束作用是消除由于外傾角所產(chǎn)生的輪胎側(cè)滑。正前束引起車輪內(nèi)滾而懸架（車軸）使其外移，因而產(chǎn)生側(cè)向外移力，胎外側(cè)磨成羽毛狀。前后輪外傾角指車輪中心接觸點(diǎn)與垂直面之間的夾角，如果車輪頂部偏向車的外側(cè)則為正，反之為負(fù)。正外傾：鉛垂線外側(cè)。負(fù)外傾：鉛垂線內(nèi)側(cè)。正外傾角的作用：減低作用于轉(zhuǎn)向節(jié)上的負(fù)荷，防止車輪滑脫。（分力F2）重載時(shí)防止內(nèi)傾（重載時(shí)內(nèi)傾）。減小轉(zhuǎn)向操縱力（偏矩?。粶p少磨損（全面接觸）。負(fù)外傾角的作用：轉(zhuǎn)向時(shí)，如有正外傾，則離心力使外輪外傾加大，加大磨損變形。橫向穩(wěn)定性差，不足轉(zhuǎn)向加大，即增大橫向穩(wěn)定和減小胎磨損。配合負(fù)前束。轉(zhuǎn)向時(shí)負(fù)前束指轉(zhuǎn)向時(shí),內(nèi)側(cè)車輪與外側(cè)車輪之間的角度差。最大轉(zhuǎn)向角度增加時(shí)，轉(zhuǎn)向齒輪因這個(gè)角度而改變。轉(zhuǎn)向時(shí)的負(fù)前束表示當(dāng)向左,右轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向梯形臂的幾何關(guān)系是否正確。如果轉(zhuǎn)向時(shí)的負(fù)前束正確，則左右方向的最大轉(zhuǎn)角相同，測(cè)量是在內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)過(guò)20°時(shí)進(jìn)行的，測(cè)量過(guò)程包括前束測(cè)量。主銷內(nèi)傾角指主銷向內(nèi)傾斜與鉛垂線所形成的角度。該角可以在車輪轉(zhuǎn)向時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)使車輪和方向盤回到正直位置的力矩。外傾角和內(nèi)傾角決定了輪胎與地面接觸點(diǎn)的位置。內(nèi)傾角可以減小車輪的力作用在懸吊上所通過(guò)的桿的長(zhǎng)度。這樣就易于轉(zhuǎn)向，且當(dāng)?shù)孛娴钠鸱灰?guī)則時(shí),不會(huì)強(qiáng)烈地影響轉(zhuǎn)向。內(nèi)傾角在向兩邊轉(zhuǎn)20°時(shí)測(cè)量,以度為單位。主銷內(nèi)傾角β定義：轉(zhuǎn)向節(jié)主銷軸線或假想的主銷軸線在橫向平面內(nèi)向內(nèi)傾斜，與鉛垂線所形成的夾角稱為主銷內(nèi)傾角。內(nèi)傾角β的作用：（1）偏置最小，操縱省力。偏置小，回跳、跑偏小。（2）自動(dòng)回正。（3）過(guò)小不回正，低速偏擺（擺振）。（4）左右不等，驅(qū)動(dòng)跑偏。包容角：內(nèi)、外傾角的總和。轉(zhuǎn)向節(jié)彎曲，包容角變化。偏矩：主銷線與地面交點(diǎn)和胎中心線與地交點(diǎn)的距離。也稱摩擦半徑，有正負(fù)零之分。負(fù)偏距的作用：若前輪的制動(dòng)器制動(dòng)力不等，左輪大于右輪（F1>F2）,會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)跑偏，車身偏向是圖示的X方向。此時(shí)兩邊不等的制動(dòng)力，作用在負(fù)偏距R上，F(xiàn)1使左輪向A方向偏轉(zhuǎn)，F(xiàn)2使右輪向B方向偏轉(zhuǎn)，兩方向效果綜合后，使車身偏向圖示的Y方向。即Y、X方向相反，但X>Y，則可減小制動(dòng)跑偏的趨勢(shì)。（右圖）主銷后傾角轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)軸與汽車軸的垂直線之間的夾角。主銷后傾角保證車輪向前的驅(qū)動(dòng)，同主銷內(nèi)傾角一樣，還可產(chǎn)生恢復(fù)力促使車輪回到正前位置。主銷內(nèi)傾角是在兩側(cè)的轉(zhuǎn)向角為20°時(shí)測(cè)量。主銷內(nèi)傾角在前束為零（Mercedez）或中心位置個(gè)別前束相等時(shí)進(jìn)行修正。主銷后傾角γ的定義：轉(zhuǎn)向節(jié)主銷軸線或假想的主銷軸線（某些獨(dú)立懸架的汽車無(wú)實(shí)際主銷）在縱向平面內(nèi)向后傾斜，與鉛垂線所形成的夾角稱為主銷后傾角。主銷后傾分為正后傾、零和負(fù)后傾。主銷后傾作用：（1）行駛中的方向跑偏能自動(dòng)回正，但轉(zhuǎn)向時(shí)費(fèi)力；（2）不影響輪胎磨損；（3）動(dòng)力轉(zhuǎn)向的車，后傾大；（4）過(guò)小易偏擺（擺振），高速擺振；（5）胎壓低時(shí)可減小后傾（起后傾作用）?；卣砣鐖D示。調(diào)整：①雙叉臂調(diào)偏心凸輪；②有撐桿的調(diào)撐桿頭；③下控制臂等長(zhǎng)時(shí)后傾、外傾都變，先后再外。最大總轉(zhuǎn)角在最大總轉(zhuǎn)角位置時(shí)，車輪中心線與汽車中心線之間的角度。最大總轉(zhuǎn)角經(jīng)常作為一項(xiàng)在轉(zhuǎn)向負(fù)前束時(shí)檢查轉(zhuǎn)向梯形臂的依據(jù)。輪軸偏移輪軸偏移是指兩個(gè)前輪（或后輪）與地接觸點(diǎn)的連線與垂直于推力線的直線間的夾角。當(dāng)右輪在左輪前方時(shí)此角度值為正，在左輪后方時(shí)此角度值為負(fù)。橫向偏橫向偏位是指左（右）前輪和相應(yīng)后輪與地接觸點(diǎn)連線與推力線的夾角（即輪距向一側(cè)變長(zhǎng)或變短）。如果后輪超出前輪，此角度為正。軸偏位（右上圖）實(shí)際的前后軸的平分中心線連線與理論車輛幾何中心線的夾角，兩前輪或兩后輪同時(shí)橫移，其他參數(shù)（如前、后輪總前束）不改變，也存在推力角。軸距偏差是指兩前輪之間的連線與兩后輪間連線不平行所形成的夾角。當(dāng)右側(cè)輪距大于左側(cè)輪距時(shí)，此角度為正，反之為負(fù)。軸距變化，可以引起推力線歪斜，從而產(chǎn)生推力角。軌跡寬度偏差是指左前輪和左后輪與地面接觸點(diǎn)之間的連線，同右前輪和右后輪與地面接觸點(diǎn)之間的連線的夾角。當(dāng)后部寬度超過(guò)前部寬度時(shí)，此角度為正。1．百斯巴特E8系列四輪定位儀結(jié)構(gòu)（1）主機(jī)四輪定位儀主機(jī)如右圖所示，由機(jī)箱、電腦主機(jī)、顯示器、電源、數(shù)據(jù)線、打印機(jī)、數(shù)據(jù)接口等組成。機(jī)箱背部有電源總開(kāi)關(guān)，機(jī)箱內(nèi)安裝有主控制板?！囁妮喍ㄎ粌x（2）傳感器該機(jī)有四個(gè)傳感器，分別為左前、左后、右前、右后，四個(gè)傳感器不能換位安裝，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。（3）輪胎夾具輪胎夾具夾緊在輪胎上，用于安裝傳感器。該機(jī)配備有四個(gè)輪胎夾具，如右圖所示，使用前根據(jù)輪輞直徑大小調(diào)整輪轂支撐鈕，并用三個(gè)支撐鈕支撐在輪輞圓周表面（注意應(yīng)避開(kāi)平衡塊）。（4）轉(zhuǎn)盤四輪定位儀配備有兩個(gè)轉(zhuǎn)盤，如右圖所示。轉(zhuǎn)盤置于剪式舉升機(jī)的前部，車輛駛上舉升機(jī)時(shí)，前輪應(yīng)停在轉(zhuǎn)盤正中間，并拔掉鎖止銷。在四輪定位測(cè)試過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)，轉(zhuǎn)盤隨車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)減小了轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，轉(zhuǎn)盤上黑色部分為摩擦材料，用來(lái)增大與車輪的摩擦力矩。（5）方向盤固定架和制動(dòng)踏板固定撐桿在四輪定位測(cè)試過(guò)程中，要求固定方向盤，并且使用制動(dòng)撐桿制動(dòng)汽車。2.百斯巴特E8系列四輪定位儀工作原理（1）信號(hào)采集部分四個(gè)傳感器分別通過(guò)夾具安裝在四個(gè)車輪上，每個(gè)傳感器上有一個(gè)紅外發(fā)射和一個(gè)接收裝置。每相鄰兩傳感器之間相互發(fā)送和接收紅外信號(hào)，兩后輪傳感器將信號(hào)發(fā)送到前輪傳感器，再通過(guò)紅外傳輸器傳至電腦主機(jī)，四個(gè)傳感器組成的紅外光束形成了一個(gè)四邊形，可以測(cè)量出四個(gè)車輪的相互關(guān)系，并確定車輛的定位參數(shù)。（2）信號(hào)處理部分信號(hào)處理部分為四輪定位主機(jī)，主要由電腦主機(jī)、顯示器、電源部分、