《汽車綜合檢測與診斷》課件第2章

學(xué)習(xí)情境2底盤綜合性能檢測2.1學(xué)習(xí)情境描述2.2學(xué)習(xí)任務(wù)

學(xué)習(xí)情境2描述見表2-1。2.1學(xué)習(xí)情境描述表2-1學(xué)習(xí)情境2描述

2.2.1任務(wù)描述

針對某型車輛底盤綜合性能的檢測，要求按照六步法(資訊、決策、計劃、實施、檢查、評估)，緊密結(jié)合汽車維修企業(yè)實際生產(chǎn)過程，對底盤輸出功率、制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)等技術(shù)狀況進行檢測診斷。在此過程中學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識和汽車檢測診斷參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)及儀器設(shè)備的實際運用。2.2學(xué)習(xí)任務(wù)2.2.2相關(guān)知識

底盤技術(shù)狀況的變化主要表現(xiàn)在故障增多、性能降低和損耗增加上。用以診斷底盤技術(shù)狀況的參數(shù)很多，應(yīng)特別選出與汽車的動力性、經(jīng)濟性、操縱穩(wěn)定性、安全性有關(guān)的參數(shù)進行檢測、分析與判斷，以確定底盤的技術(shù)狀況。

評價底盤技術(shù)狀況的主要診斷參數(shù)有：驅(qū)動車輪輸出功率/驅(qū)動力、傳動系游動角度、傳動系功率損失、車輪動不平衡量、輪胎氣壓/胎面花紋深度、車輪側(cè)滑量、車輪定位參數(shù)、轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量/轉(zhuǎn)向盤最大轉(zhuǎn)向力、制動力/制動拖滯力、制動距離/制動減速度。底盤檢測與診斷的設(shè)備主要有：底盤測功試驗臺、離合器打滑測定儀、傳動系游動角度檢測儀、制動試驗臺、側(cè)滑試驗臺、汽車軸重儀、汽車前束尺、前輪定位儀、四輪定位儀、轉(zhuǎn)向力/角測量儀、車輪動平衡機、輪胎氣壓表、懸架裝置檢測臺等。一、驅(qū)動輪輸出功率與驅(qū)動力的檢測

汽車動力性是汽車在行駛中能達到的最高車速、最大加速能力和最大爬坡能力，是汽車的基本使用性能。動力性的檢測方法可分為臺試與路試兩種。

臺試方式主要是用無外載測功儀檢測發(fā)動機功率，底盤測功機檢測汽車的最大輸出功率、最高車速和加速能力。由于其不受氣候、駕駛技術(shù)等客觀條件的影響，測試條件易于控制，在汽車檢測站中被廣泛采用。

底盤測功即汽車驅(qū)動車輪輸出功率或驅(qū)動力的檢測，目的是獲得驅(qū)動車輪的輸出功率或驅(qū)動力，以評價汽車的動力性；有時則是用獲得的驅(qū)動車輪的輸出功率與發(fā)動機飛輪輸出的功率進行對比，并求出傳動效率，以判定底盤傳動系的技術(shù)狀況。底盤測功在滾筒式試驗臺上進行，該試驗臺通常稱為底盤測功試驗臺或底盤測功機。具有飛輪裝置(慣性模擬裝置)的試驗臺稱為慣性式底盤測功試驗臺。

(一)底盤測功試驗臺的功能

汽車底盤測功試驗臺的功能有：測試汽車驅(qū)動車輪輸出功率或驅(qū)動力；測試汽車的加速性能；測試汽車的滑行能力和傳動系統(tǒng)的傳動效率；檢測校驗車速表；輔以油耗計、廢氣分析儀等設(shè)備，對汽車的燃料經(jīng)濟性和廢氣環(huán)保性能進行檢測。

(二)底盤測功試驗臺的結(jié)構(gòu)與工作原理

滾筒式底盤測功試驗臺一般由框架、滾筒裝置、舉升裝置、測功裝置、測速裝置、控制與指示裝置、飛輪裝置和輔助裝置等組成。

1．框架與滾筒裝置

底盤測功試驗臺的滾筒相當(dāng)于連續(xù)移動的路面，被測車輛的車輪在其上滾動。該種試驗臺有單滾筒和雙滾筒之分，如圖2-1所示。

圖2-1滾筒式底盤測功試驗臺

1)單滾筒試驗臺

單滾筒試驗臺是指支承兩邊驅(qū)動車輪的滾筒各為單個的試驗臺。其滾筒直徑一般較大，多在1500～2500

mm之間。滾筒直徑愈大，滾筒表面曲率愈小，使輪胎與滾筒的滑轉(zhuǎn)率小、行駛阻力小，因而測試精度較高。但受到制造、安裝、占地和費用等多方面的限制，因此滾筒直徑不宜過大。

單滾筒試驗臺對車輪在滾筒上的安放、定位要求嚴(yán)格，故使用不方便，僅適用于汽車制造廠、科研院所和大專院校科研性試驗。

2)雙滾筒試驗臺

雙滾筒試驗臺是指支承汽車兩邊驅(qū)動車輪的滾筒各為兩個的試驗臺。其滾筒直徑要比單滾筒小得多，一般在185～400mm之間，當(dāng)最大試驗車速高時，直徑也大些。由于滾筒直徑相對比較小，輪胎與滾筒的接觸與在道路上不一樣，致使滑轉(zhuǎn)率增大，滾動阻力增大，滾動損失增加，故測試精度較低。據(jù)有關(guān)資料介紹，在較高試驗車速下，輪胎的滾動損失常達到傳遞功的15%～20%，但具有車輪在滾筒上的安放、定位方便和制造成本低等優(yōu)點，因而適用于汽車維修企業(yè)和汽車檢測站等生產(chǎn)單位，尤其是單輪雙滾筒式得到了廣泛應(yīng)用。雙滾筒試驗臺的滾筒多采用鋼質(zhì)材料制成，采用空心結(jié)構(gòu)。按其表面形狀不同，又有光滑式、滾花式、溝槽式和涂覆層式多種形式。目前，光滑式滾筒應(yīng)用最多，滾花式和溝槽式應(yīng)用較少。光滑式滾筒表面的摩擦因數(shù)較低，而涂覆層式滾筒是在光滑式滾筒表面上涂覆摩擦因數(shù)與道路實際情況接近一致的材料制成的，是比較理想的一種形式。

雙滾筒式底盤測功試驗臺還有主、副滾筒之分。與測功器相連的滾筒為主滾筒，左右兩個主滾筒之間裝有聯(lián)軸器，左右兩邊的副滾筒處于自由狀態(tài)。各類型的滾筒均經(jīng)平衡試驗，并通過滾動軸承安裝在框架上，可以高速旋轉(zhuǎn)而不振動?？蚣苁堑妆P測功試驗臺機械部分的基礎(chǔ)，由型鋼焊接而成，坐落在地坑內(nèi)。

國產(chǎn)DCG—10C型汽車底盤測功試驗臺，是一種采用美國Intel公司生產(chǎn)的單片機作為系統(tǒng)的控制核心，適用于軸質(zhì)量不大于10

t、驅(qū)動車輪輸出功率不大于150

kW的滾筒式試驗臺，其機械部分的結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。

圖2-2DCG—10C型底盤測功試驗臺機械部分結(jié)構(gòu)圖

2．舉升裝置

為方便汽車進出，在主、副滾筒間設(shè)有舉升裝置，由舉升器和舉升平板組成。舉升器有氣動、液動和電動三種形式，以氣動最為多見。氣動舉升器又有汽缸式和氣囊式之分，氣囊式結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、成本低廉，已開始在底盤測功試驗臺上應(yīng)用。

3．測功裝置

測功裝置能測量發(fā)動機經(jīng)傳動系傳至驅(qū)動車輪的功率。測功裝置也是一個加載裝置，因為試驗時，試驗臺應(yīng)模擬車輛在道路上行駛所受的各種阻力，以使車輛的受力情況如同在實際道路上行駛一樣。測功裝置由測功器和測力裝置組成。

1)測功器

滾筒式底盤測功試驗臺常用的測功器有水力測功器、電力測功器和電渦流測功器三種。不論哪種測功器，它們都是由轉(zhuǎn)子和定子兩大部分組成的，并且轉(zhuǎn)子與主滾筒相連，而定子是可以擺動的。

電渦流測功器具有測量精度高、振動小、結(jié)構(gòu)簡單和易于調(diào)控等優(yōu)點，并具有寬廣的轉(zhuǎn)速范圍和功率范圍。汽車檢測站和汽車維修企業(yè)用底盤測功試驗臺，多采用電渦流測功器。

2)測力裝置

驅(qū)動車輪對滾筒施加的驅(qū)動力所形成的轉(zhuǎn)矩，由測功器定子與轉(zhuǎn)子間的制動作用而傳給可擺動的定子，定子則通過一定長度的測力杠桿(見圖2-2)傳給測力裝置，然后由指示裝置顯示出來。指示裝置的顯示值，即為驅(qū)動車輪的驅(qū)動力。

測力裝置有機械式、液壓式和電測式三種形式，目前應(yīng)用較多的是電測式。電測式測力裝置一般在測力杠桿外端安裝測力傳感器，將測力杠桿傳來的力變成電信號，經(jīng)處理后送到指示裝置顯示出來。

DCG—10C型汽車底盤測功試驗臺在測力杠桿下安裝有壓力傳感器，該傳感器產(chǎn)生的電信號送往單片機處理后，即可顯示出驅(qū)動車輪的驅(qū)動力。

4．測速裝置

底盤測功試驗臺在進行測功、加速、等速、滑行和燃料經(jīng)濟性等試驗時，都必須對試驗車速進行測試。測速裝置多為電測式，一般由測速傳感器、中間處理裝置和指示裝置組成。常見的速度傳感器有光電式、磁電式、測速發(fā)電機等類型，它們通常安裝在副滾筒一端，隨滾筒一起轉(zhuǎn)動，能把滾筒的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。該電信號?jīng)放大后送入處理裝置，換算為車速(km/h)并在指示裝置上顯示出來。

DCG—10C型汽車底盤測功試驗臺的速度傳感器為光電碼盤式。該測速傳感器輸出的脈沖信號送入單片機處理后，在指示裝置上以單位為km/h的車速顯示。

5．控制與指示裝置

底盤測功試驗臺的控制裝置和指示裝置往往制成一體，形成柜式結(jié)構(gòu)，安置在底盤測功試驗臺機械部分左前方易于操作和觀察的地方。如果測力裝置為電測式，指示裝置能直接顯示驅(qū)動車輪的輸出功率。特別是微機控制的底盤測功試驗臺，測力杠桿下測力傳感器輸出的電信號送入微機處理后，可在指示裝置上直接顯示千瓦數(shù)。

測力裝置為機械式和液壓式的試驗臺，其指示裝置僅能指示驅(qū)動車輪的驅(qū)動力。此時，根據(jù)測得的驅(qū)動力和對應(yīng)的試驗車速按下式計算：式中：Pk—驅(qū)動車輪的輸出功率(kW)；

F—驅(qū)動車輪的驅(qū)動力(N)；

υ—試驗車速(km/h)。

DCG—10C型汽車底盤測功試驗臺電氣部分的原理方框圖如圖2-3所示，控制指示柜面板圖如圖2-4所示。

圖2-3電氣原理方框圖

圖2-4控制指示柜面板圖1—取樣盒插座；2—打印機數(shù)據(jù)線插座；

3—打印機電源線插座；4—報警燈可以看出，控制指示柜面板上有多個按鍵、顯示窗、旋鈕和功能燈、單位燈、報警燈、指示燈和發(fā)光管等，用來控制試驗過程，指示試驗結(jié)果。由計算機控制的國外同類試驗臺，如SUN公司的RAMⅫ型底盤測功試驗臺(見圖2-5)，其控制指示柜面板上的裝置要簡單得多。它的控制部分主要依靠一個遙控盒，可以方便地控制整個試驗過程，不用時掛在柜的一側(cè)。其指示裝置主要是兩個大型的指針式儀表，一個指示試驗車速，一個指示輸出功率，十分醒目，原車駕駛員坐在車內(nèi)也能清楚地看到。

圖2-5RAMⅫ型底盤測功試驗臺

6．飛輪裝置

飛輪裝置用于模擬汽車在道路上行駛時的動能，常采用離合器以實現(xiàn)與滾筒的自由結(jié)合。飛輪裝置通常具有一組多個飛輪，飛輪的質(zhì)量一般按照被測汽車的質(zhì)量選取。日本彌榮CDM-600型底盤測功試驗臺飛輪質(zhì)量與汽車質(zhì)量的關(guān)系如表2-2所示。表2-2日本彌榮CDM-600型底盤測功試驗

臺飛輪質(zhì)量與汽車質(zhì)量的關(guān)系7．輔助裝置

底盤測功試驗臺的輔助裝置包括汽車的縱向約束裝置和冷風(fēng)裝置等。

1)縱向約束裝置

試驗時為防止汽車前后位移，應(yīng)設(shè)置必要的縱向約束裝置。雙滾筒試驗臺一般不設(shè)置縱向約束裝置，或必要時在從動車輪前后加裝三角木就可以保證試驗順利進行。對于單滾筒試驗臺，由于要保證驅(qū)動車輪在滾筒上運轉(zhuǎn)時能穩(wěn)定地置于準(zhǔn)確位置，只用三角木是不夠的，還必須在汽車前后設(shè)置能拉緊汽車的鋼質(zhì)索鏈。三角木和鋼質(zhì)索鏈均稱為縱向約束裝置。

2)冷風(fēng)裝置

汽車在滾筒式底盤測功試驗臺上模擬道路行駛時，雖驅(qū)動車輪在滾筒上滾動，但汽車并不發(fā)生位移，致使發(fā)動機冷卻系的散熱強度相對不足。特別是當(dāng)長時間處于大負(fù)荷、全負(fù)荷試驗工況時，發(fā)動機易過熱，必須在汽車前面面對散熱器設(shè)置移動式冷風(fēng)機，以加強冷卻。長時間試驗也提高了輪胎胎面的工作溫度，在驅(qū)動橋兩側(cè)面，對著驅(qū)動輪處亦應(yīng)設(shè)置移動式冷風(fēng)機，以加強輪胎散熱。

國產(chǎn)GCD—10C型和美國CLAYTON型底盤測功試驗臺的主要參數(shù)如表2-3所示。表2-3底盤測功試驗臺的主要參數(shù)(三)汽車底盤測功試驗臺的測功方法

1．準(zhǔn)備工作

1)被測車輛的準(zhǔn)備

(1)調(diào)整發(fā)動機供油系統(tǒng)、點火系統(tǒng)至最佳工作狀態(tài)。

(2)檢查傳動系統(tǒng)、車輪的連接情況并緊固。

(3)清潔輪胎，檢查輪胎氣壓是否符合規(guī)定。

(4)運行走熱全車。

2)底盤測功機的準(zhǔn)備

(1)對于水冷測功機，將冷卻水閥打開。

(2)接通電源，根據(jù)被測車型選擇測試功率的擋位。

(3)用三角鐵抵住停在地面上的車輪前方，進行必要的縱向約束。

(4)將冷卻風(fēng)扇置于被測汽車前方0.5m處，對發(fā)動機吹風(fēng)，防止發(fā)動機過熱。

2．測試方法

1)測試點的選擇

測功試驗時，常選擇三個有代表性的工況測試汽車驅(qū)動輪的輸出功率：一是發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的車速；二是發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的車速；三是汽車常用車速(如經(jīng)濟車速)。車速υ和發(fā)動機轉(zhuǎn)速n之間有如下關(guān)系：

υ

=12

×

10-5n·π·r/i

式中：υ—試驗車速(km/h)；

n—選定工況發(fā)動機轉(zhuǎn)速(r/min)；

i—主傳動比；

r—輪胎的滾動半徑(mm)。汽車在底盤測功試驗臺上進行滑行試驗時，汽車驅(qū)動輪首先驅(qū)動滾筒以預(yù)定車速(一般取30km/h)行駛，然后摘擋滑行。傳動阻力較小的汽車在良好的水平路面上以30km/h的車速開始摘擋滑行時，滑行距離應(yīng)達到相應(yīng)數(shù)值，由于車輪在滾筒裝置上的滾動阻力較大，因此滑行距離稍短。

在進行汽車的使用油耗和廢氣分析試驗時，汽車試驗工況應(yīng)與規(guī)定的實驗循環(huán)一致。

2)功率測試方法

(1)設(shè)定試驗車速或力矩。

(2)啟動發(fā)動機，由低速擋逐級換入最高擋，同時逐漸踏下加速踏板，使節(jié)氣門全開。

(3)待發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，讀取和記錄功率值。

(4)重復(fù)測試三次，取平均值。

3)注意事項

(1)走合期的新車或大修車不宜進行底盤測功。

(2)測功時，應(yīng)注意各種異響和發(fā)動機水溫及輪胎表面溫度。

(3)被測汽車前嚴(yán)禁站人，以確保安全。二、傳動系的檢測與診斷

汽車傳動系包括離合器、變速器、萬向傳動裝置、主減速器及差速器等部件。隨著汽車行駛里程的增加，傳動系功能會下降，出現(xiàn)異響、過熱、漏油及亂擋等故障。傳動系技術(shù)狀況的好壞不僅直接影響著發(fā)動機的動力傳遞，而且對汽車的操縱方便性和燃料經(jīng)濟性也會產(chǎn)生較大的影響。因此，對汽車傳動系的整體性能應(yīng)經(jīng)常檢測，對傳動系的故障應(yīng)及時診斷并排除，確保傳動系具有良好的技術(shù)狀況。

在汽車不解體的情況下，使用儀器既可以檢測傳動系的技術(shù)參數(shù)，如滑行距離、功率消耗和游動角度等；還可以對傳動系的主要部件進行檢測診斷，如離合器是否打滑、各部分游動角度、各部分異響和變速器是否跳擋等。

(一)滑行距離和傳動系功率消耗的檢測

1．汽車滑行距離的檢測

汽車滑行距離是指汽車加速至某一預(yù)定車速后掛空擋，利用汽車具有的動能來行駛的距離。汽車滑行距離的長短可反映汽車傳動系阻力的大小，據(jù)此可判斷汽車傳動系的總體技術(shù)狀況。汽車傳動系傳動效率越高，汽車滑行距離愈長，則表明傳動系總的技術(shù)狀況越好?；芯嚯x可用路試法或底盤測功機檢測。

1)用路試法檢測滑行距離

路試時，用汽車五輪儀作為檢測儀器。汽車通常以30km/h或50km/h的車速進入良好的水平路面后摘擋滑行，同時啟動測試儀器，測出汽車滑行距離。為提高檢測精度，實測時，一是要確保試驗的初始車速為規(guī)定車速，二是在試驗路段需往返各進行一次滑行距離的檢測，取兩次檢測的算術(shù)平均值作為檢測結(jié)果?；芯嚯x的檢測標(biāo)準(zhǔn)，與摘擋滑行的初始車速、汽車整備質(zhì)量及汽車的驅(qū)動軸數(shù)有關(guān)。GB18565—2001《營運車輛綜合性能要求和檢驗方法》中規(guī)定：汽車空載、輪胎氣壓符合規(guī)定值時以初速30km/h摘擋滑行，其滑行距離應(yīng)滿足表2-4的要求。表2-4車輛滑行距離要求2)用底盤測功機檢測滑行距離

在慣性式底盤測功機上可以進行滑行距離的檢測。汽車檢測前應(yīng)運行至正常工作溫度，檢測時，汽車驅(qū)動輪帶動滾筒及其飛輪旋轉(zhuǎn)，當(dāng)驅(qū)動車輪達到預(yù)定車速時，摘擋滑行，則儲存在底盤測功機旋轉(zhuǎn)質(zhì)量中的動能、驅(qū)動輪及傳動系旋轉(zhuǎn)部件的動能釋放出來，使汽車驅(qū)動輪及傳動系旋轉(zhuǎn)部件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至滑行的驅(qū)動輪停轉(zhuǎn)。此時，測功機滾筒滾過的圓周長即為汽車的滑行距離，它可通過底盤測功機的測距裝置測出。

底盤測功機測出的滑行距離的精度，在很大程度上取決于底盤測功機旋轉(zhuǎn)部件及汽車驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)動能是否與路試時汽車在相應(yīng)車速下的動能相一致。因為底盤測功機進行滑行距離檢測時，盡管汽車驅(qū)動輪驅(qū)動滾筒旋轉(zhuǎn)，但整車仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。因此，底盤測功機應(yīng)具有相應(yīng)轉(zhuǎn)動慣量的飛輪來模擬行駛汽車的動能。

根據(jù)行駛汽車的動能與底盤測功機檢測時旋轉(zhuǎn)部件動能相等的原則推出的飛輪轉(zhuǎn)動慣量為式中：J，ω—飛輪的轉(zhuǎn)動慣量(kg?m2)和角速度(rad/s)；

Jo，ωo—滾筒的轉(zhuǎn)動慣量(kg?m2)和角速度(rad/s)；

Jn，ωn—測功器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量(kg?m2)和角速度(rad/s)；

Jk，ωk—從動輪的轉(zhuǎn)動慣量(kg?m2)和角速度(rad/s)；

m—汽車質(zhì)量(kg)；

υ—汽車車速(m/s)。

當(dāng)檢測不同車型時，可以通過采用不同的飛輪或飛輪組合來改變底盤測功機旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的動能，使其符合要求。

按GB18565—2001《營運車輛綜合性能要求和檢驗方法》規(guī)定：當(dāng)輪胎氣壓符合標(biāo)準(zhǔn)、傳動系潤滑油油溫不低于50℃、底盤測功機飛輪轉(zhuǎn)動慣量與被檢車輛相適應(yīng)時，用底盤測功機檢測滑行距離，以初速30km/h摘擋滑行，其滑行距離應(yīng)滿足表2-4的要求。

2．傳動系傳動效率的檢測

發(fā)動機發(fā)出的功率Pe經(jīng)傳動系傳至驅(qū)動輪的過程中，若傳動系摩擦阻力消耗的功率為PT，則傳動系的傳動效率為

由上式可知，只要測取Pe和PT，即可求出傳動效率ηT。通常，送檢汽車的發(fā)動機功率Pe及其傳動損失功率PT可在底盤測功機上間接測得。

在底盤測功機上測功時，驅(qū)動車輪在滾筒上的滾動會產(chǎn)生功率損失，同時底盤測功機在傳遞動力時也會產(chǎn)生阻力損失功率。因此，在計算時應(yīng)考慮底盤測功機的測試效率。設(shè)底盤測功機測試效率為ηc，驅(qū)動輪輸出功率為Pk，汽車傳動系損失功率及底盤測功機測試損失功率為Pr，則傳動效率ηT的計算式為

底盤測功機正常時，ηc可取0.80～0.85，Pk由測功機測得，而Pr可利用底盤測功機對傳動系統(tǒng)進行同轉(zhuǎn)速的反拖試驗測出，由此，可求出傳動系傳動效率ηT。傳動系傳動效率可反映汽車傳動系統(tǒng)的總體技術(shù)狀況，其傳動效率的正常值見表2-5。表2-5汽車傳動系傳動效率若被檢汽車傳動系傳動效率低于表中的數(shù)值，則傳動系統(tǒng)技術(shù)狀況較差，說明消耗于傳動系(離合器、變速器、分動器、萬向傳動裝置、主減速器、差速器和輪轂軸承等處)的功率增加，損耗的功率主要集中在各運動件的摩擦損耗和攪油損耗上。因此，通過正確的調(diào)整和合理的潤滑，機械傳動效率會得到提高。值得指出的是，新車和大修車的機械傳動效率并不是最高，只有傳動系完全走合后，由于配合情況變好，摩擦力減小，才使得機械傳動效率達到最高。此后，隨著車輛繼續(xù)使用，由于磨損逐漸擴大，配合情況逐漸惡化，造成摩擦損失不斷增加，因而機械傳動效率也就降低。所以，定期對車輛底盤測功，計算機械傳動效率，能為評價底盤技術(shù)狀況提供重要依據(jù)。

(二)離合器打滑的檢測

離合器滑轉(zhuǎn)(俗稱打滑)使發(fā)動機動力不能有效地傳遞至驅(qū)動輪，汽車動力性下降，摩擦片磨損嚴(yán)重，同時也影響汽車的正常行駛：汽車起步困難；加速時，車速不能隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提高而迅速上升；負(fù)載上坡傳遞大轉(zhuǎn)矩時，打滑更為明顯，嚴(yán)重時會燒壞摩擦片。采用離合器打滑測定儀可對離合器打滑進行檢測，該儀器由閃光燈、高壓電極、電容、電阻等構(gòu)成，如圖2-6所示。

圖2-6離合器打滑測定儀離合器打滑測定儀的基本工作原理是頻閃原理，即如果在精確的確定時刻，相對轉(zhuǎn)動零件的轉(zhuǎn)角照射一束短暫(約1/5000s)的頻率與轉(zhuǎn)動零件的旋轉(zhuǎn)頻率相同的光脈沖時，由于人們的視覺暫留現(xiàn)象，似乎覺得零件靜止不動。測定儀以汽車蓄電池作為電源，由發(fā)動機一缸點火高壓線通過電磁感應(yīng)給測定儀的高壓電極輸入信號脈沖，控制閃光燈的閃光時刻，因此閃光燈的閃光頻率與發(fā)動機轉(zhuǎn)速成正比。若把閃光燈發(fā)出的光脈沖投射到傳動的某一點，傳動軸與發(fā)動機轉(zhuǎn)速相同時，光脈沖每次照射該點，使人感到傳動軸并不旋轉(zhuǎn)。檢測時，可把驅(qū)動輪置于底盤測功機或車速表試驗臺滾筒上，無條件者可支起驅(qū)動橋；將汽車變速器掛入直接擋加油門，必要時，可用行車制動器或駐車制動器增加適當(dāng)負(fù)荷，以提高離合器傳遞轉(zhuǎn)矩而便于診斷。此時若離合器不打滑，將閃光燈發(fā)出的光脈沖投射到傳動軸某一點，若傳動軸與發(fā)動機轉(zhuǎn)速相同，則光脈沖每次照射該點時，使人感到傳動軸靜止不動；若離合器打滑，則傳動軸轉(zhuǎn)速比發(fā)動機轉(zhuǎn)速慢，因此光脈沖每次照射點均位于上次照射點的前部，使人感覺到傳動軸在慢慢轉(zhuǎn)動，顯然其轉(zhuǎn)動的快慢即可反映離合器打滑的嚴(yán)重程度。要注意的是：這種診斷方法只適應(yīng)于具有直接擋的汽車。由于基本測試原理相同，發(fā)動機點火正時燈也可用于離合器打滑的檢測。

當(dāng)離合器打滑時，可按下述方法診斷故障的具體原因：

(1)檢查離合器踏板有無自由行程，若無自由行程，則應(yīng)檢查離合器操縱系統(tǒng)是否調(diào)整不當(dāng)、踏板回位彈簧是否疲勞或折斷、踏板操縱桿系是否卡滯、分離軸承是否不能回位、分離杠桿內(nèi)端是否調(diào)整過高。

(2)若離合器踏板自由行程正常，則應(yīng)拆下離合器殼底蓋，檢查從動盤摩擦片是否有燒損、硬化、鉚釘外露或油污等現(xiàn)象。

(3)若從動盤摩擦片完好，則應(yīng)檢查壓緊彈簧是否變形損壞或彈力不足，檢查壓盤、飛輪、從動盤是否變形，以確定故障部位。

(三)傳動系游動角度的檢測

傳動系游動角度是離合器、變速器、萬向傳動裝置和驅(qū)動橋的游動間隙之和，它能表明整個傳動系統(tǒng)的磨損和調(diào)整情況。通常，傳動系機件的磨損松曠是由于各部分的游動角度超過允許值的結(jié)果，因而傳動系游動角度可作為診斷參數(shù)來評價汽車傳動系統(tǒng)的技術(shù)狀況。由于游動角度可分段檢測，因而還可用總成部件規(guī)定的游動角度對傳動系有關(guān)部件的技術(shù)狀況進行診斷。游動角度檢測儀有指針式和數(shù)字式兩種，利用傳動系游動角度檢測儀可對各傳動部分的游動角度進行檢測。

1．用數(shù)字式游動角度檢測儀檢測

1)結(jié)構(gòu)原理

數(shù)字式游動角度檢測儀由傾角傳感器和測量儀兩部分組成，二者以導(dǎo)線相連。傾角傳感器的作用是將傳感器感受到的傾角變化轉(zhuǎn)變?yōu)榫€圈電感量的變化，從而改變檢測儀電路的振蕩頻率。因此，其傾角傳感器實際上是一個傾角—頻率轉(zhuǎn)換器。其傳感器的外殼是一個長方形的殼體，其上部開有“V”形缺口，并配有帶卡扣的尼龍帶，可方便地固定在傳動軸上，檢測時可與傳動軸同步擺動；傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-7所示，核心部件是弧形線圈、弧形磁棒和擺桿?；⌒尉€圈固定在外殼的夾板上，其位置隨外殼的擺動而變化，其弧形磁棒通過擺桿和心軸支承在夾板的兩軸承上，可繞心軸軸線轉(zhuǎn)動。在重力作用下，擺桿始終偏離垂線某一固定角度α0。檢測時，若傳感器外殼隨傳動軸擺動，則弧形線圈也隨之?dāng)[動，因而線圈與弧形磁棒的相互位置發(fā)生變化，從而改變了線圈的電感量及電路的振蕩頻率，其頻率的變化量則反映了傳動軸的游動角度。

測量儀實際上是一臺專用的數(shù)字式頻率計，其作用是直接顯示傳感器測出的傾角。測量儀采用數(shù)字集成電路，由傳感器送出的振蕩信號，經(jīng)計數(shù)門進入主計數(shù)器，在置成的補數(shù)基礎(chǔ)上累計脈沖數(shù)。計數(shù)結(jié)束后，在鎖存器接收脈沖的作用下，將主計數(shù)器的結(jié)果送入寄存器，并由熒光數(shù)碼管將結(jié)果顯示出來。使用時，將游動范圍內(nèi)的兩個極限位置的傾角讀出，其差值即為游動角度。

2)檢測方法

利用數(shù)字式游動角度檢測儀檢測時，應(yīng)先將其傳感器固定在被測軸上，再左、右轉(zhuǎn)動被測軸至兩極限位置，使傳感器檢測出被測軸游動角度的信號，然后通過測量儀記下傳感器在極限位置的傾斜角度，則兩角度之差即為被測軸的游動角度。傳動系游動角度的檢測，常采用分段檢測方法。檢測時，傳感器始終固定在傳動軸上，其各段的檢測方法如下：

(1)萬向傳動裝置游動角度的檢測。將傳動軸置于驅(qū)動橋游動范圍的中間或?qū)Ⅱ?qū)動橋支起，進行駐車制動，左、右轉(zhuǎn)動傳動軸至極限位置，測量儀顯示出兩個極限位置時傳感器的傾斜角度，其兩角度之差即為萬向傳動裝置的游動角度。顯然該角度不包括傳動軸與驅(qū)動橋之間萬向聯(lián)軸器的游動角度。

(2)離合器和變速器各擋位游動角度的檢測。放松駐車制動，變速器掛入選定擋位，離合器處于接合狀態(tài)，傳動軸位于驅(qū)動橋游動范圍的中間，左、右轉(zhuǎn)動傳動軸至極限位置，測量儀顯示的兩角度之差再減去已測得的萬向傳動裝置的游動角度，即為離合器與變速器在選定擋位下的游動角度之和。

(3)驅(qū)動橋游動角度的檢測。變速器掛入空擋，放松駐車制動，踩下制動踏板，左、右轉(zhuǎn)動傳動軸至極限位置，測量儀上顯示的兩角度之差即為驅(qū)動橋游動角度與傳動軸至驅(qū)動橋之間萬向節(jié)的游動角度之和。

顯然，上述三段游動角度之和即為檢測的傳動系游動角度。

2．用指針式游動角度檢測儀檢測

指針式游動角度檢測儀由指針、刻度盤和測量扳手等組成，如圖2-8所示。使用時，指針固定在被測軸上，可與軸同步轉(zhuǎn)動；刻度盤則在適當(dāng)部位固定不動，作為指針的刻度目標(biāo)，用來顯示指針的轉(zhuǎn)動角度；測量扳手用于轉(zhuǎn)動被測軸，而扳手上的刻度和指針，則用于指示轉(zhuǎn)動扳手所施加的力矩。

圖2-8指針式游動角度檢測儀檢測游動角度時，測量扳手將被測軸從一個極限位置轉(zhuǎn)至另一個極限位置，其軸上的指針在固定不動的刻度盤上所轉(zhuǎn)過的角度即為被測軸的游動角度。汽車傳動系游動角度的檢測應(yīng)分段進行，先分別檢測驅(qū)動橋的游動角度、萬向傳動裝置的游動角度、離合器與變速器各擋位的游動角度，然后求和得出傳動系的游動角度。檢測各段時，應(yīng)合理地固定指針及刻度盤。

3．檢測結(jié)果分析

傳動系游動角度是傳動系各傳動副間隙的總體反映，這些間隙主要是變速器、主減速器、差速器中的齒輪嚙合間隙，變速器輸入軸、傳動軸、半軸的花鍵連接間隙，十字軸頸與滾針軸承的間隙以及滾針軸承與萬向聯(lián)軸器間的間隙。這些間隙因長期的動力傳遞及傳動副的相對滑移而逐漸增加。研究表明，傳動系各總成和機件的磨損與其游動角度有著密切的關(guān)系，其傳動系總的游動角度隨汽車行駛里程的增加而呈線性增加。當(dāng)傳動系游動角度過大時，傳動系統(tǒng)的工作條件將會惡化，將加速零件的磨損并增大傳動的噪聲，使傳動系傳動效率降低。因此，應(yīng)控制傳動系的游動角度，使其在規(guī)定的范圍之內(nèi)。通常中型載貨汽車傳動系游動角度及各分段的游動角度應(yīng)不大于表2-6中所列的數(shù)據(jù)。表2-6游動角度診斷參考數(shù)據(jù)利用上述檢測儀盡管能檢測傳動系及各總成的游動角度，但不能檢測單個齒輪的缺陷、齒輪嚙合不良、傳動軸彎曲及滾動軸承損壞等故障。因此，除利用游動角度檢測儀檢測外，還應(yīng)配合其他檢測方法，對傳動系的常見故障進行診斷。

三、轉(zhuǎn)向系的檢測與診斷

轉(zhuǎn)向系性能的好壞直接關(guān)系到汽車行駛的安全性和穩(wěn)定性。

汽車轉(zhuǎn)向系常見的故障有：轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量過大、轉(zhuǎn)向沉重、自動跑偏、前輪擺振等。這些故障現(xiàn)象通常為綜合性故障，除與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有關(guān)外，還可能與輪胎、懸架、車身等有關(guān)。

(一)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向力和自由轉(zhuǎn)動量的檢測與診斷

所謂轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向力，是指在一定行駛條件下，作用在轉(zhuǎn)向盤外緣的圓周力。所謂轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量，是指汽車轉(zhuǎn)向輪靜止不動時，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤所測得的游動角度。這兩個參數(shù)主要用來診斷轉(zhuǎn)向系中各零件的配合狀況。該配合狀況直接影響到汽車的操縱穩(wěn)定性和行車安全。對于新車和在用車都必須對這兩項參數(shù)進行檢測。

1．轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向力的檢測

操作穩(wěn)定優(yōu)良的汽車，具有適度的轉(zhuǎn)向輕便性。轉(zhuǎn)向輕便性可用一定行駛條件下作用在轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力(即作用在轉(zhuǎn)向盤外緣的切向力)的大小來表示。

轉(zhuǎn)向力可用轉(zhuǎn)向參數(shù)測量儀(見圖2-9)進行檢測，它主要由操縱盤、主機箱、連接叉和定位桿四部分組成。當(dāng)轉(zhuǎn)向參數(shù)測量儀在被測轉(zhuǎn)向盤上安裝調(diào)整好后，轉(zhuǎn)動操縱盤的轉(zhuǎn)向力則通過底板、轉(zhuǎn)矩傳感器、連接叉?zhèn)鬟f到被測轉(zhuǎn)向盤上，使轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。此時，轉(zhuǎn)矩傳感器將轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變成電信號，而定位桿內(nèi)端連接的光電裝置則將轉(zhuǎn)角的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。這兩種電信號由微機自動完成數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)角編碼、運算、分析、存儲、顯示和打印。該儀器可進行轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向力、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量的檢測。

圖2-9ZC—2型轉(zhuǎn)向參數(shù)測量儀檢測轉(zhuǎn)向力時，將轉(zhuǎn)向參數(shù)檢測儀安裝在被測的轉(zhuǎn)向盤上，按下“轉(zhuǎn)力”按鈕，并輸入轉(zhuǎn)向盤半徑，然后按規(guī)定條件緩慢地轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，則可測出轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向力。

無轉(zhuǎn)向參數(shù)檢測儀時，也可通過彈簧秤沿切向拉動轉(zhuǎn)向盤的邊緣來測量轉(zhuǎn)向力。轉(zhuǎn)向力的檢測方法有多種，目前在實際上應(yīng)用最多的有路試轉(zhuǎn)向力檢測和原地轉(zhuǎn)向力檢測兩種。

1)路試轉(zhuǎn)向力檢測

將轉(zhuǎn)向參數(shù)測量儀安裝在被測的轉(zhuǎn)向盤上，讓汽車在平坦、硬實、干燥和清潔的水泥或瀝青路面上，以10

km/h的速度在5

s內(nèi)沿螺旋線從直線行駛過渡到直徑為24

m的圓周行駛，測出施加于轉(zhuǎn)向盤外緣的最大切向力數(shù)值，該數(shù)值即為轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向力。

檢測標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)GB

7258—2004《機動車運行安全技術(shù)條件》使用上述方法，其轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的最大轉(zhuǎn)向力不應(yīng)大于245

N(滿載)。

2)原地轉(zhuǎn)向力檢測

將轉(zhuǎn)向參數(shù)測量儀或測力彈簧安裝在被測車輛的轉(zhuǎn)向盤上；將汽車轉(zhuǎn)向輪置于轉(zhuǎn)角盤上；通過測力裝置轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，使轉(zhuǎn)向輪能達到原廠規(guī)定的最大轉(zhuǎn)角；在轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動的全過程中，用測力裝置測得的最大數(shù)值即為車輪原地轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向力。

檢測標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)GB

18565—2001《營運車輛綜合性能要求和檢驗方法》使用該法的檢測標(biāo)準(zhǔn)：轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的最大轉(zhuǎn)向力應(yīng)不大于120

N。

3)轉(zhuǎn)向沉重故障診斷

故障現(xiàn)象：汽車轉(zhuǎn)彎時，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤感到吃力，且無回正感。

故障原因：齒條和小齒輪嚙合間隙過??；轉(zhuǎn)向軸的軸承過緊或損壞；轉(zhuǎn)向拉桿的球頭銷與球頭座配合過緊；轉(zhuǎn)向軸萬向節(jié)十字軸配合過緊；前穩(wěn)定桿變形等。轉(zhuǎn)向沉重還與輪胎氣壓不足及懸架、車軸、轉(zhuǎn)向輪定位的故障有關(guān)。

診斷與排除：首先拆下轉(zhuǎn)向節(jié)臂并轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，若仍感到轉(zhuǎn)向沉重，說明轉(zhuǎn)向器存在故障，如齒輪接合間隙過小，轉(zhuǎn)向柱軸套嚴(yán)重磨損等；若感覺不沉重，應(yīng)檢查拉桿球頭間隙是否過小、車身是否變形、前輪定位角是否滿足要求等。

2．轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量的檢測

轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量是轉(zhuǎn)向系內(nèi)部各傳動連接部件間隙的總反映，過大的轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量，一方面將直接導(dǎo)致汽車轉(zhuǎn)向不靈敏，影響行車安全，另一方面由于轉(zhuǎn)向系內(nèi)存在著較大的傳動間隙而削弱了對轉(zhuǎn)向輪的約束，從而導(dǎo)致汽車直線行駛不穩(wěn)定。

1)轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量檢測方法

轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量可采用轉(zhuǎn)向參數(shù)測量儀進行檢測，具體方法如下：

(1)將轉(zhuǎn)向參數(shù)測量儀安裝在被測的轉(zhuǎn)向盤上。

(2)停放汽車，使前輪處于直線行駛位置，并接好儀器電源。

(3)將轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至自由轉(zhuǎn)動的一側(cè)極限位置，按下“角測”按鈕，再按相反方向緩慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，直至另一側(cè)自由轉(zhuǎn)動極限位置時停止轉(zhuǎn)動，則儀器顯示的角度即為轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量。

在沒有轉(zhuǎn)向參數(shù)測量儀的情況下，可用簡易的轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量測量儀進行檢測。這種簡易測量儀由刻度盤和指針等組成，如圖2-10所示。

圖2-10簡易轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量檢測儀

2)檢測標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)GB

7258—2004《機動車運行安全技術(shù)條件》的規(guī)定：機動車轉(zhuǎn)向盤的最大自由轉(zhuǎn)動量不得大于20°(設(shè)計車速大于等于100km/h)；45°(三輪汽車)或30°(其他機動車)。

3)轉(zhuǎn)向盤自由行程過大故障診斷

故障現(xiàn)象：轉(zhuǎn)向輪保持直線行駛位置靜止不動時，轉(zhuǎn)向盤左右轉(zhuǎn)動的游動角度過大。

故障原因：轉(zhuǎn)向系的齒輪嚙合間隙調(diào)整不當(dāng)；轉(zhuǎn)向器齒輪箱安裝不良；轉(zhuǎn)向器齒輪磨損；轉(zhuǎn)向軸萬向節(jié)磨損；橫拉桿連接處磨損等。診斷與排除：首先判明故障是由轉(zhuǎn)向器，還是由拉桿球節(jié)磨損的原因造成的。檢查故障時，架起汽車轉(zhuǎn)向輪，左右轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，當(dāng)用力轉(zhuǎn)動時，拉桿才同步運動，說明拉桿球節(jié)連接處磨損而曠量過大；若拉桿不動，則說明轉(zhuǎn)向器齒輪的磨損過大。

3．自動跑偏的診斷與排除方法

GB

7258—2004《機動車運行安全技術(shù)條件》指出，機動車在平坦、硬實、干燥和清潔的道路上行駛時不應(yīng)跑偏，應(yīng)具有穩(wěn)定的直線行駛能力。

故障現(xiàn)象：汽車行駛中，行駛方向自動偏向一邊，不易保持直線行駛，操縱困難。

主要原因：與輪胎、減振器、轉(zhuǎn)向輪定位、前輪制動器等的技術(shù)狀況有關(guān)。主要包括：左右輪胎氣壓不一致；前左、前右減振器彈簧剛度不一致；車身變形或車架變形使兩側(cè)軸距不等；轉(zhuǎn)向輪定位失準(zhǔn)；轉(zhuǎn)向輪單邊制動或單邊制動拖滯；轉(zhuǎn)向輪單邊輪轂軸承裝配過緊或損壞；轉(zhuǎn)向輪某一側(cè)的前穩(wěn)定桿、下擺臂變形等。診斷與排除：首先檢查左右轉(zhuǎn)向輪氣壓是否符合標(biāo)準(zhǔn)或是否一致，不符合標(biāo)準(zhǔn)或不一致時應(yīng)充氣至標(biāo)準(zhǔn)值；檢查前穩(wěn)定桿和前擺臂是否變形，減振器彈簧剛度及左右彈簧的變形量是否一致；行車后檢查左右輪轂和制動轂的溫度情況，若溫度不一致，則說明高溫一側(cè)的制動器存在單邊制動、制動拖滯或輪轂軸承裝配過緊、損壞等；檢查轉(zhuǎn)向軸的輪距和轉(zhuǎn)向定位是否符合標(biāo)準(zhǔn)值。

4．前輪擺振的診斷與排除方法

GB

7258—2004《機動車運行安全技術(shù)條件》指出，機動車行駛時，不應(yīng)有擺振、路感不靈或其他異?，F(xiàn)象。

故障現(xiàn)象：汽車在某一速度范圍內(nèi)行駛時，轉(zhuǎn)向輪圍繞主銷發(fā)生角振動。

故障原因：若汽車在低速情況下發(fā)生擺振，主要原因是轉(zhuǎn)向系各部位配合間隙過大及轉(zhuǎn)向輪定位失準(zhǔn)；汽車高速行駛時發(fā)生轉(zhuǎn)向輪擺振，一般是由于車輪不平衡造成的。

診斷與排除：出現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪擺振故障時，應(yīng)首先檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各部件的配合間隙，及時排除故障，在此基礎(chǔ)上再對轉(zhuǎn)向輪定位進行檢測和調(diào)整；其次應(yīng)對轉(zhuǎn)向輪進行平衡檢測和校正。

(二)車輪定位的檢測

車輪定位的檢測包括轉(zhuǎn)向輪和非轉(zhuǎn)向輪定位的檢測，也即前輪和后輪定位的檢測，統(tǒng)稱為四輪定位的檢測。汽車前輪定位包括前輪外傾、前輪前束、主銷后傾和主銷內(nèi)傾，是評價汽車前輪直線行駛穩(wěn)定性、操縱穩(wěn)定性、前軸和轉(zhuǎn)向系技術(shù)狀況的重要診斷參數(shù)。后輪定位主要有后輪外傾和后輪前束，可用于評價后輪的直線行駛穩(wěn)定性和后軸的技術(shù)狀況。

汽車車輪定位的檢測有靜態(tài)檢測法和動態(tài)檢測法兩種類型。靜態(tài)檢測法是在汽車停止的狀態(tài)下，使用測量儀器對車輪定位進行幾何角度的測量。動態(tài)檢測是在汽車以一定車速行駛的狀態(tài)下，用測量儀器檢測車輪定位產(chǎn)生的側(cè)向力或由此引起的車輪側(cè)滑量。

Ⅰ靜態(tài)檢測法

1．車輪定位值的檢測

車輪定位值的靜態(tài)檢測法是根據(jù)車輪旋轉(zhuǎn)平面與各定位角間存在的直接或間接的幾何關(guān)系，用專用的檢測設(shè)備測量其是否符合規(guī)定。使用的檢測設(shè)備有氣泡水準(zhǔn)式、光學(xué)式、激光式、電子式和和微機式等前輪定位儀或四輪定位儀(統(tǒng)稱為車輪定位儀)。在檢測車輪定位之前，應(yīng)先檢查被測車輛，使其滿足下列各項條件：輪胎充氣壓力符合規(guī)定值、輪胎尺寸一致；車輪軸承間隙正常；懸架系統(tǒng)的球頭銷無過大間隙；制動器制動可靠；油液加滿，汽車空載。

1)車輪前束的檢測

汽車同軸上的兩輪(左右輪)，其前端距離小于后端距離的現(xiàn)象，稱為車輪前束。車輪前束檢測點的位置如圖2-11(a)所示，一般都在車輪水平中心線的截面上，其高度等于車輪中心的離地高度；其徑向位置(見圖2-11(a))，各汽車制造廠的規(guī)定不完全一致，因此檢測時應(yīng)根據(jù)說明書的要求，在規(guī)定位置進行測量。實測時改變檢測點位置，則須對原廠規(guī)定的前束允許值按改變后的檢測位置進行換算。具體換算方法如圖2-11(b)所示，其換算后的前束允許值為E，則

車輪前束可用簡單實用的檢測工具如前束尺進行測量。當(dāng)檢測點在胎冠中心線位置時，其前束可用圖2-11(c)所示的指針式前束尺檢測，該前束尺由一根帶套管的尺桿和指針等組成，它可以伸縮以適應(yīng)不同間距的測試。其檢測方法如下：

(1)將汽車停放在水平堅硬的場地上，并用舉升器頂起汽車前橋，使車輪能夠自由轉(zhuǎn)動。

(2)用手平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動車輪并在輪胎胎冠中心處畫出一條中心線。

(3)將舉升器下降使車輪落地，將汽車向前推動少許，使汽車處于直行狀態(tài)。

(4)調(diào)整前束尺的兩個指針，使之分別指向左、右轉(zhuǎn)向車輪前方的胎冠中心線，且指針尖端距地面高度應(yīng)等于被測車輪的半徑；再調(diào)整前束尺的刻度標(biāo)尺，使之對準(zhǔn)“0”位；然后將前束尺移至左、右兩轉(zhuǎn)向車輪的后方，調(diào)整前束尺的長度，使兩指針分別指向轉(zhuǎn)向車輪后方胎冠中心線，此時前束尺標(biāo)尺上的刻度讀數(shù)(注意正負(fù))即為被測車輪的前束值。

圖2-11車輪前束的檢測車輪前束還可以用光學(xué)前束測量儀進行測量，但其安裝比較復(fù)雜，實測時較少采用。當(dāng)無專用前束測量工具時，還可用鋼卷尺進行測量。此時一般有“架車法”和“推車法”兩種方法。

2)車輪外傾角的檢測

車輪外傾角的檢測以氣泡水準(zhǔn)車輪定位儀檢測為例進行說明。該儀器一般由水準(zhǔn)儀、支架和轉(zhuǎn)角儀等組成，可直接測量車輪外傾角，當(dāng)有外傾角的車輪處于直線行駛位置時，垂直于車輪旋轉(zhuǎn)平面安裝的水準(zhǔn)儀上的測外傾角的氣泡管也垂直于車輪旋轉(zhuǎn)平面，氣泡管與水平面的夾角即為車輪外傾角，如圖2-12所示。此時，氣泡管中的水泡偏移車輪一側(cè)，將氣泡管調(diào)于水平位置時，氣泡的位移量或角度調(diào)節(jié)量即反映了外傾角。

圖2-12外傾角測量原理車輪外傾角的檢測步驟如下：

(1)使車輪處于直線行駛位置。

(2)將水準(zhǔn)儀的支架正確地安裝在前輪的輪輞上。

(3)將水準(zhǔn)儀上測量α、γ的插銷(定位銷)插入支架的中心孔內(nèi)，并使水準(zhǔn)儀在左右方向上大致處于水平狀態(tài)。然后，輕輕擰緊鎖緊螺釘以固定水準(zhǔn)儀，如圖2-13所示。

(4)轉(zhuǎn)動水準(zhǔn)儀上的α調(diào)節(jié)盤，直到對應(yīng)的氣泡管內(nèi)的氣泡處于中間位置為止，此時其α調(diào)節(jié)盤紅線所指的角度值即為車輪外傾角。

圖2-13車輪外傾角的檢測

3)主銷后傾角的檢測

主銷后傾角不能由水準(zhǔn)儀直接測量，而只能利用轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)動時的幾何關(guān)系進行間接測量。由于主銷后傾，因而當(dāng)轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)動時，其轉(zhuǎn)向節(jié)樞軸與水平面之間的夾角就會改變，若在轉(zhuǎn)向輪規(guī)定的轉(zhuǎn)角內(nèi)測出轉(zhuǎn)向節(jié)樞軸與水平面夾角的變化量，則可間接測出主銷后傾角。其測量原理如圖2-14所示(在空間坐標(biāo)系中，以左前輪為例)。假定前輪外傾角α和主銷內(nèi)傾角β均為零，OA為主銷中心線，位于Oyz平面內(nèi)，γ為主銷后傾角，OC為轉(zhuǎn)向節(jié)樞軸，MN為放置在OC上的氣泡管。當(dāng)車輪處于直線行駛位置時，OC與Ox軸重合；當(dāng)車輪右轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)至規(guī)定角度φ時，則轉(zhuǎn)向節(jié)樞軸軸線OC轉(zhuǎn)至OC′，OC掃過的平面OCC′與水平面的夾角為γ，OC′與水平面的夾角為ω。此時，氣泡管由MN移至M′N′，氣泡管與水平面傾斜的角度也為ω，氣泡管的氣泡向M′移動，其位移量取決于ω角的大小。而ω角取決于前輪轉(zhuǎn)角φ和主銷后傾角γ。當(dāng)φ為一定值時，ω角與γ角一一對應(yīng)，而氣泡管中氣泡位移量與ω角也一一對應(yīng)，因而通過氣泡位移量的標(biāo)定即可反映γ值的大小。

圖2-14主銷后傾角測量原理實際轉(zhuǎn)向輪具有主銷內(nèi)傾角β和轉(zhuǎn)向輪外傾角α。為消除β對主銷后傾角測試結(jié)果的影響，測量時先將轉(zhuǎn)向輪向內(nèi)(對于左前輪則向左轉(zhuǎn)，對于右前輪則向右轉(zhuǎn)，下同)轉(zhuǎn)動φ角(通常為20°)，把水泡管調(diào)至水平位置，然后向相反方向回轉(zhuǎn)2φ角。這樣由于轉(zhuǎn)向節(jié)樞軸OC從直線行駛位置分別向外和向內(nèi)轉(zhuǎn)動相同的角度，因而角β在轉(zhuǎn)向輪內(nèi)外轉(zhuǎn)動時對測量值的影響數(shù)值相等，方向相反，并相互抵消。同時，測量時車輪轉(zhuǎn)動2φ的角度，其氣泡位移量則增大一倍，提高了儀器測試的靈敏度和精度。至于前輪外傾角α由于影響甚微可以忽略不計。用水準(zhǔn)車輪定位儀檢測主銷后傾角時，需要車輪轉(zhuǎn)角儀的配合使用，其主銷后傾角的檢測步驟如下：

(1)將被測汽車的兩前輪分別置于兩車輪轉(zhuǎn)角儀上，使主銷軸線的延長線基本上通過轉(zhuǎn)盤中心，當(dāng)車輪處于直線行駛狀態(tài)時，轉(zhuǎn)角儀的指針應(yīng)與刻度盤上的“0”刻度對齊；并將后輪置于與轉(zhuǎn)角儀同高的臺架上，以保證各車輪都處于同一水平面。

(2)將水準(zhǔn)儀支架安裝在前輪上，并調(diào)整支架，使支架中心孔軸線與車輪軸線同軸。

(3)把水準(zhǔn)儀測量α、γ的插銷插入支架的中心孔內(nèi)。

(4)轉(zhuǎn)動方向盤，使被測前輪向內(nèi)轉(zhuǎn)20°，并將車輪保持在該位不動。

(5)調(diào)整水準(zhǔn)儀，使水準(zhǔn)儀在垂直于測量α、γ的插銷方向上處于水平狀態(tài)，然后擰緊鎖緊螺釘予以固定。

(6)轉(zhuǎn)動水準(zhǔn)儀上的γ、β調(diào)節(jié)盤，使其上的指示紅線與藍(lán)、紅、黃刻度盤零線重合。調(diào)整對應(yīng)氣泡管的旋鈕，使氣泡管的氣泡處于中間位置。

(7)轉(zhuǎn)動方向盤，使被測前輪回轉(zhuǎn)40°，并固定在該位不動。

(8)重新轉(zhuǎn)動水準(zhǔn)儀上的γ、β調(diào)節(jié)盤，直到氣泡管的氣泡又處于中間位置。此時，在藍(lán)盤上讀出γ、β盤紅線所指示之值，該值即為實測的主銷后傾角γ。

4)主銷內(nèi)傾角的檢測

主銷內(nèi)傾角β不能直接測出，而只能利用轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)動時的幾何關(guān)系進行間接測量。由于主銷內(nèi)傾，因而當(dāng)轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)動一定角度時，其轉(zhuǎn)向節(jié)連同轉(zhuǎn)向輪將會繞轉(zhuǎn)向節(jié)樞軸軸線轉(zhuǎn)過一個角度，測出該角度，即可間接測出主銷內(nèi)傾角。其測量原理如圖2-15所示(在空間坐標(biāo)系中，以左前輪為例)。

圖2-15主銷內(nèi)傾角測量原理用水準(zhǔn)車輪定位儀檢測主銷內(nèi)傾角時，需要車輪轉(zhuǎn)角儀的配合使用，其主銷內(nèi)傾角的檢測步驟如下：

(1)、(2)同主銷后傾角檢測。

(3)將水準(zhǔn)儀測β的插銷(見圖2-13)裝在支架中心孔內(nèi)并予以固定。

(4)用制動踏板抵壓器壓下制動踏板，使前輪處于制動狀態(tài)。

(5)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，使被測前輪向內(nèi)轉(zhuǎn)20°，并將車輪保持在該位不動。

(6)松開鎖緊螺釘，使水準(zhǔn)儀在垂直于β插銷的方向處于水平狀態(tài)，然后擰緊鎖緊螺釘。

(7)轉(zhuǎn)動水準(zhǔn)儀上的γ、β調(diào)節(jié)盤，使其上的指示紅線與藍(lán)、紅、黃刻度盤零線重合。調(diào)整對應(yīng)氣泡管的旋鈕，使氣泡管的氣泡處于中間位置。

(8)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，使被測前輪回轉(zhuǎn)40°，并固定在該位不動。

(9)重轉(zhuǎn)水準(zhǔn)儀上的γ、β調(diào)節(jié)盤，直到氣泡管的氣泡重新處于中間位置。

此時，γ、β調(diào)節(jié)盤紅線在紅刻度盤(測右轉(zhuǎn)向輪)或黃刻度盤(測左轉(zhuǎn)向輪)所指示之值，即為主銷內(nèi)傾角。

2．車輪定位檢測標(biāo)準(zhǔn)及檢測結(jié)果分析

汽車車輪定位的檢測標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是該車技術(shù)條件規(guī)定的車輪定位參數(shù)值。若車輪定位參數(shù)的檢測結(jié)果不符合檢測標(biāo)準(zhǔn)，則說明該車存在著某種故障：或者懸架桿件變形、磨損；或者轉(zhuǎn)向節(jié)、車橋、懸架等部件裝配不良；或者車輪定位調(diào)整不當(dāng)。此時應(yīng)查明原因，排除故障，使車輪定位值符合檢測標(biāo)準(zhǔn)。

3．四輪定位儀檢測簡介

四輪定位儀是專門用來測量車輪定位參數(shù)的設(shè)備。它適用于具有前輪定位，而且還具有后輪定位汽車的四輪定位參數(shù)檢測。四輪定位儀可檢測的項目包括車輪前束角及前張角、車輪外傾角、主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、轉(zhuǎn)向20°時的前張角、輪距、軸距、推力角和左右軸距差等，如圖2-16所示。盡管四輪定位儀的形式多種多樣(目前使用的有光學(xué)式和電腦式)，但它們的基本測量原理卻是一致的，只是采用的測量方法(或使用的傳感器類型)及數(shù)據(jù)記錄與傳輸?shù)姆绞接兴煌?/p>

圖2-16四輪定位儀的檢測項目

1)四輪定位儀測量原理

(1)前束、軸距差、推力角的檢測原理。檢測前，依四輪定位儀的類型常通過拉線或光線照射及反射等方式形成一封閉的直角四邊形，如圖2-17所示。檢測時，應(yīng)將車體擺正并使車輪處于直線行駛位置，通過安裝在車輪上的傳感器進行前束、軸距差、推力角的檢測。安裝在車輪上的傳感器有不同類型，現(xiàn)以光敏三極管式傳感器為例說明檢測原理。

圖2-17八束光線形成封閉四邊形安裝在兩前輪和兩后輪上的光敏三極管式傳感器(又稱定位校正頭)均有光線的接收和發(fā)射(或反射)功能，在傳感器的受光平面上等距離地將光敏三極管排成一排，在不同位置上光敏三極管接收到光線照射時，其光敏管產(chǎn)生的電信號即可代表前束值(角)或左右輪軸距差或推力角的大小。

前束為零時，同一軸左右車輪上的傳感器發(fā)射(或反射)出的光束應(yīng)重合。當(dāng)檢測出上述兩條光束相互平行但不重合時，說明左右兩車輪不同軸，車輪發(fā)生了錯位，依據(jù)光敏三極管發(fā)出的信息可測量出左右輪的軸距差。當(dāng)左右車輪存在前束時，在右輪傳感器上接收到的光束位置會相對于原來的零點位置有一偏差，該偏差值即表示左側(cè)車輪的前束值或前束角；同理，在左輪傳感器上接收到的光束位置相對于原來零點的偏差值，則表示右側(cè)車輪的前束值或前束角。其前束的檢測原理如圖2-18所示，轉(zhuǎn)向前輪和后輪前束的檢測原理相同。

圖2-18車輪前束檢測原理推力角的檢測原理如圖2-19所示。若推力角δ為零，則前后軸同側(cè)車輪上的傳感器發(fā)射或接收的光束重合；若兩條光束出現(xiàn)夾角而不重合，則說明推力角δ不為零。因此，可以通過安裝在汽車前輪上的傳感器接收到的同側(cè)后輪傳感器所發(fā)射光束相對于零點位置的偏差值來檢測汽車推力角δ的大小。

圖2-19推力角檢測原理

(2)車輪外傾角的檢測原理。車輪外傾角可在車輪處于直線行駛位置時直接測得。在四輪定位儀上的傳感器(定位校正頭)內(nèi)裝有角度測量儀(如電子傾斜儀)，把傳感器裝在車輪上，可直接測出車輪外傾角。

(3)主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角的檢測原理。主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角不能直接測出，通常是利用轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動時建立的幾何關(guān)系進行間接測量。主銷后傾角可利用傳感器內(nèi)的角度測量儀，通過轉(zhuǎn)向輪內(nèi)轉(zhuǎn)一定角度的和外轉(zhuǎn)一定角度的兩個位置時，測量轉(zhuǎn)向輪平面傾角的變化量來間接測出。主銷內(nèi)傾角可利用傳感器內(nèi)的角度測量儀，通過轉(zhuǎn)向輪內(nèi)轉(zhuǎn)一定角度的和外轉(zhuǎn)一定角度的兩個位置時，測量轉(zhuǎn)向節(jié)樞軸繞其軸線轉(zhuǎn)動的角度來間接測出。

(4)轉(zhuǎn)向20°時前張角的檢測原理。檢測前張角時，使被檢車輛轉(zhuǎn)向輪停在轉(zhuǎn)角儀的轉(zhuǎn)盤中心處，車輪處于直線行駛位置，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤使右轉(zhuǎn)向輪向右轉(zhuǎn)20°后，讀取左轉(zhuǎn)向輪下轉(zhuǎn)盤上的刻度值λ1，則20°-

λ1即為向右轉(zhuǎn)向20°時的前張角；使左轉(zhuǎn)向輪沿直線行駛方向向左轉(zhuǎn)20°后，讀取右轉(zhuǎn)向輪下轉(zhuǎn)盤上的刻度值λ2，則20°-

λ2即為向左轉(zhuǎn)向20°時的前張角。目前使用的定位儀有光學(xué)式和電腦式四輪定位儀。電腦四輪定位儀一般由主機、彩色顯示器、操作鍵盤、高精度傳感器、支架、轉(zhuǎn)盤、打印機、遙控器等組成，往往制成可移動的。一般由安裝在車輪上的傳感器，把車輪與定位角之間的幾何關(guān)系轉(zhuǎn)變成電信號或光信號，送入電腦分析判斷，然后由顯示屏或打印機輸出?？梢淮雾樞蛲瓿汕昂筝喦笆?、前后輪外傾角、主銷內(nèi)傾角與主銷后傾角等多項測量，其測試速度快，測量精度高。它不僅采用了先進的測量系統(tǒng)和科學(xué)的檢測方法，而且儲存了大量常見車型的四輪定位標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，在檢測過程中，可隨時把實測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行比較，并通過屏幕用圖形和數(shù)字顯示出需要調(diào)整的部位、調(diào)整方法以及在調(diào)整過程中數(shù)值的變化，把復(fù)雜四輪定位的檢測調(diào)整簡化成依圖操作。為便于檢測和調(diào)整，被檢汽車需放在地溝或舉升平臺上(以下以汽車放在舉升平臺上為例)，地溝或舉升平臺應(yīng)處于水平狀態(tài)，四輪定位儀部分安裝在地溝兩旁或舉升平臺上，如圖2-20所示。

圖2-20定位儀安裝位置

2)對被檢車輛的基本要求

在檢測汽車的前輪定位時，被檢車輛應(yīng)滿足以下要求：

(1)前后輪胎氣壓及胎面磨損基本一致。

(2)前后懸架系統(tǒng)的零部件完好、不松曠。

(3)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)整適當(dāng)，不松曠。

(4)前后減振器性能良好，不漏油。

(5)汽車前后高度與標(biāo)準(zhǔn)值的差不大于5mm。

(6)制動系統(tǒng)正常。

3)檢測步驟

(1)檢測前的準(zhǔn)備。

①把汽車開上舉升平臺，托起四個車輪，將汽車舉升0.5m(第一次舉升)。

②托起車身適當(dāng)部位，把汽車舉升至車輪能夠自由轉(zhuǎn)動(第二次舉升)。

③拆下各車輪，檢查輪胎磨損情況。

④檢查輪胎氣壓，不符合標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)充氣或放氣。

⑤作車輪的動平衡，動平衡完成后，把車輪裝好。

⑥檢查車身高度，檢查車身四個角的高度和減振器的技術(shù)狀況，如車身不平應(yīng)先調(diào)平；同時檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和懸架是否松曠，如松曠則應(yīng)先緊固或更換零件。

(2)檢測步驟。

①把傳感器支架安裝在輪輞上，再把傳感器(定位校正頭)安裝到支架上，并按使用說明書的規(guī)定調(diào)整。

②開機進入測試程序，輸入被檢汽車的車型和生產(chǎn)年份。

③輪輞變形補償。轉(zhuǎn)向盤位于直行位置，使每個車輪旋轉(zhuǎn)一周，即可把輪輞變形誤差輸入電腦。

④降下第二次舉升器，使車輪落到平臺上，把汽車前部和后部向下壓動5次，使其作壓力彈跳。

⑤用剎車鎖壓下制動踏板，使汽車處于制動狀態(tài)。⑥把轉(zhuǎn)向盤左轉(zhuǎn)至電腦發(fā)出“OK”聲，輸入左轉(zhuǎn)角度；然后把轉(zhuǎn)向盤右轉(zhuǎn)至電腦發(fā)出“OK”聲，輸入右轉(zhuǎn)角度。

⑦把轉(zhuǎn)向盤回正，電腦屏幕上顯示出后輪的前束及外傾角數(shù)值。

⑧調(diào)正轉(zhuǎn)向盤，并用轉(zhuǎn)向盤鎖鎖住轉(zhuǎn)向盤使之不能轉(zhuǎn)動。

⑨把安裝在四個車輪上的定位校正頭的水平儀調(diào)到水平線上，此時電腦屏幕上顯示出轉(zhuǎn)向輪的主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、轉(zhuǎn)向輪外傾角和前束的數(shù)值。

⑩調(diào)整主銷后傾角、車輪外傾角及前束，調(diào)整方法可按電腦屏幕提示進行。若調(diào)整后仍不能解決問題，則應(yīng)更換有關(guān)零部件。進行第二次壓力彈跳，將轉(zhuǎn)向輪左右轉(zhuǎn)動，把車身反復(fù)壓下后，觀察屏幕上的數(shù)值有無變化，若數(shù)值變化應(yīng)再次調(diào)整。

若第二次檢查未發(fā)現(xiàn)問題，則應(yīng)將調(diào)整時松開的部位緊固。

拆下定位校正頭和支架，進行路試，檢查四輪定位檢測調(diào)整效果。

Ⅱ.動態(tài)檢測法

動態(tài)檢測法是使汽車以一定的行駛速度通過側(cè)滑試驗臺，從而測量轉(zhuǎn)向輪的橫向側(cè)滑量。側(cè)滑量是指汽車直線行駛位移量為1

km時，轉(zhuǎn)向輪的橫向位移量。側(cè)滑量的單位是m/km。汽車前輪的側(cè)滑量主要受轉(zhuǎn)向輪外傾角和轉(zhuǎn)向輪前束值的影響。檢測前輪側(cè)滑量的主要目的是為了確知前輪前束值與前輪外傾角的配合是否恰當(dāng)，當(dāng)二者配合恰當(dāng)時，汽車前輪將保持穩(wěn)定的直線行駛狀態(tài)。

1．轉(zhuǎn)向輪定位值引起的側(cè)滑

經(jīng)分析汽車轉(zhuǎn)向輪的前束值與外傾角對其側(cè)滑的影響比較大。

1)轉(zhuǎn)向輪前束引起的側(cè)滑

轉(zhuǎn)向輪有了前束后，在滾動過程中力圖向內(nèi)收攏，只是由于轉(zhuǎn)向橋不可能縮短，因此，在實際滾動過程中才不至于真正向內(nèi)滾攏。但由此而形成的這種內(nèi)向力勢必成為加劇輪胎磨損的隱患。假設(shè)讓兩個只有前束而沒有外傾角的轉(zhuǎn)向輪向前駛過如圖2-21所示的滑動板，可以看到左右轉(zhuǎn)向輪下的滑動板在轉(zhuǎn)向輪作用力的推動下，出現(xiàn)圖2-21中虛線所示的分別向外側(cè)滑移的現(xiàn)象。其單邊轉(zhuǎn)向輪的外側(cè)滑量St為

2)轉(zhuǎn)向輪外傾角引起的側(cè)滑

轉(zhuǎn)向輪外傾角的存在，在滾動過程中車輪將力圖向外張開，只是由于轉(zhuǎn)向橋不可能伸長，因此，在實際滾動過程中才不至于真正向外滾開。但由此而形成的這種外張力勢必成為加劇輪胎磨損的隱患。圖2-22由車輪外傾角引起滑板的側(cè)滑假設(shè)讓兩個只有外傾角而沒有前束的轉(zhuǎn)向輪同時向前駛過兩塊相對于地面可以左右滑動的滑動板，就可以看到左右轉(zhuǎn)向輪下的滑動板在轉(zhuǎn)向輪外張力的作用力，出現(xiàn)如圖2-22中虛線所示的分別向內(nèi)側(cè)滑移的現(xiàn)象。其單邊轉(zhuǎn)向輪的內(nèi)側(cè)滑量Sc為

側(cè)滑試驗臺就是應(yīng)用上述滑板原理來檢測出轉(zhuǎn)向輪的側(cè)滑量的。

2．汽車側(cè)滑試驗臺的結(jié)構(gòu)和工作原理

汽車側(cè)滑檢驗設(shè)備按其測量參數(shù)可以分為兩類：一類是測量車輪側(cè)滑量的滑板式側(cè)滑試驗臺，另一類是測量車輪側(cè)向力的滾筒式側(cè)滑試驗臺。上述兩種試驗臺都屬于動態(tài)側(cè)滑試驗臺。目前，國內(nèi)廣泛采用滑板式側(cè)滑試驗臺。

滑板式側(cè)滑試驗臺按其結(jié)構(gòu)又可分為單板式側(cè)滑試驗臺和雙板式側(cè)滑試驗臺兩種形式。前者只有一塊側(cè)滑板，檢驗時汽車只有一側(cè)車輪從試驗臺上通過；后者有左右兩塊側(cè)滑板，檢驗時汽車左、右車輪同時從側(cè)滑板上通過。它們一般均由測量裝置、指示裝置和報警裝置等組成，下面主要介紹雙板式側(cè)滑試驗臺。

1)測量裝置

測量裝置由框架、左右兩塊滑動板、杠桿機構(gòu)、回位裝置、滾輪裝置、導(dǎo)向裝置、鎖止裝置、位移傳感器及信號傳遞裝置等組成。該裝置能把前輪側(cè)滑量測出并傳遞給指示裝置。

滑動板的長度一般有500mm、800mm和1000mm三種。滑動板的上表面制有“T”形紋或“十”形紋，以增加與輪胎之間的附著力?；瑒影宓南虏垦b有滾輪裝置和導(dǎo)向裝置，兩滑動板之間連接有曲柄機構(gòu)、回位裝置和鎖止裝置。在側(cè)向力的作用下，兩滑動板只能在左右方向上作等量位移，并且要向內(nèi)均向內(nèi)，要向外均向外，在前后方向上不能位移。當(dāng)前輪正前束(IN)過大時，滑動板向外側(cè)滑動；當(dāng)前輪負(fù)前束(OUT)過大時，滑動板向內(nèi)側(cè)滑動；當(dāng)側(cè)向力消失時，在回位裝置作用下兩滑動板回到零點位置；當(dāng)關(guān)閉鎖止裝置時，兩滑動板被鎖止。

按滑動板位移量傳遞給指示裝置方式的不同，測量裝置可分為機械式和電氣式兩種。

(1)機械式測量裝置。機械式測量裝置是把滑動板與指示裝置機械地連接在一起，通過連桿和L形杠桿等零件，把滑動板位移量直接傳遞給指示裝置的一種結(jié)構(gòu)形式，如圖2-23所示。具有機械式測量裝置的側(cè)滑試驗臺，一般也稱為機械式側(cè)滑試驗臺，其指示裝置設(shè)立在測量裝置的一端，兩者必須靠得很近，近年來已逐漸不用。

圖2-23側(cè)滑試驗臺機械式測量裝置

(2)電氣式測量裝置。電氣式測量裝置是把滑動板的位移量通過位移傳感器變成電信號，再經(jīng)過放大與處理而傳輸給指示裝置的一種結(jié)構(gòu)形式。位移傳感器有自整角電機式、電位計式和差動變壓器式等多種形式。

自整角電機作為位移傳感器的測量裝置如圖2-24所示。測量裝置上的自整角電機7通過齒輪齒條機構(gòu)、杠桿和連桿等與滑動板連接在一起。指示裝置中也裝備有同一規(guī)格的自整角電機9。當(dāng)滑動板位移時，自整角電機7回轉(zhuǎn)一定角度并產(chǎn)生電信號傳輸給自整角電機9，自整角電機9接到電信號后回轉(zhuǎn)同一角度并通過指針指示出滑動板位移量的大小和方向。

圖2-24側(cè)滑試驗臺電氣式測量裝置以電位計作為位移傳感器的測量裝置如圖2-25所示?？梢钥闯觯?dāng)滑動板位移時，能變?yōu)殡娢挥嬘|點在電阻線圈上的移動，致使電路阻值發(fā)生變化，進而使電路電壓發(fā)生變化。把這一變化傳輸給指示裝置(電壓表)，就可將滑動板位移量的大小和方向指示出來。

以差動變壓器為位移傳感器的測量裝置如圖2-26所示。當(dāng)滑動板位移時，通過觸頭帶動差動變壓器線圈內(nèi)的鐵芯移動，使電路電壓發(fā)生變化。將這一變化傳輸給指示裝置(電壓表)，就可將滑動板位移量的大小和方向指示出來。

圖2-25電位計式測量裝置

圖2-26差動變壓器式測量裝置

2)指示裝置

指示裝置分機械式和電氣式兩種。目前大多采用電氣式，采用指針指示、數(shù)碼管顯示或液晶顯示，并有峰值保留功能，有些還可打印檢測結(jié)果。電氣式(指針式)指示裝置如圖2-27所示，其將測量裝置傳來的滑動板側(cè)滑量的電信號，經(jīng)放大處理后傳給指示裝置。標(biāo)定時按汽車每行駛1km側(cè)滑1m為一格刻度。若滑動板長度為1000mm，則滑動板側(cè)滑1mm時，指示裝置指示1格刻度；滑動板長度為800mm滑動板側(cè)滑0.8mm和滑動板長度為500mm滑動板側(cè)滑0.5mm，也對應(yīng)一格刻度。檢測人員從指示裝置上就可獲得轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量的定量數(shù)值和側(cè)滑方向。

圖2-27指針式指示裝置指示裝置的刻度盤上除用數(shù)字和符號標(biāo)明側(cè)滑量和側(cè)滑方向外，有的還用顏色和英文劃為三個區(qū)域。即：側(cè)滑量0～3mm范圍內(nèi)為綠色，表示為良好(GOOD)區(qū)域；側(cè)滑量3～5mm范圍內(nèi)為黃色，表示為可用區(qū)域；側(cè)滑量5mm以上為紅色，表示為不良(BAD)區(qū)域。

國產(chǎn)CH—10A型側(cè)滑試驗臺采用數(shù)字式指示裝置，以單片微機進行數(shù)據(jù)采集和處理，具有操作方便、運行可靠、抗干擾性強等優(yōu)點。電氣部分原理框圖如圖2-28所示，指示裝置面板圖如圖2-29所示。當(dāng)滑動板側(cè)滑時通過位移傳感器轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)過放大與信號處理后成為0～5V的模擬量，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，輸入微機運算處理，然后由數(shù)碼管顯示出檢測結(jié)果或由打印機打印出檢測結(jié)果。

圖2-28CH—10A型側(cè)滑試驗臺電氣原理框圖

圖2-29數(shù)字式指示裝置面板圖表2-7國產(chǎn)CH—10A型、CH—10Z型側(cè)滑試驗臺的主要參數(shù)3)報警裝置

在檢測前輪側(cè)滑量時，為便于快速表示檢測結(jié)果是否合格，當(dāng)前輪側(cè)滑量超過規(guī)定值(5格刻度)后，側(cè)滑試驗臺的報警裝置能根據(jù)測量裝置的限位開關(guān)發(fā)出的信號，用蜂鳴器或信號燈報警，因而無須再讀取指示儀表上的具體數(shù)值，為檢測工作節(jié)約了時間。

3．汽車車輪側(cè)滑量的檢測方法

1)檢測前的準(zhǔn)備工作

(1)輪胎氣壓應(yīng)符合汽車制造廠之規(guī)定。

(2)輪胎上沾有油污、泥土、水或花紋溝槽內(nèi)嵌有石子時，應(yīng)清理干凈。

(3)檢查側(cè)滑試驗臺導(dǎo)線連接情況，在導(dǎo)線連接良好的情況下打開電源開關(guān)，查看指針式儀表的指針是否在機械零點上，并視必要進行調(diào)整；或查看數(shù)碼管是否亮度正常并都在零位上。

(4)檢查報警裝置在規(guī)定值時能否發(fā)出報警信號，并視需要進行調(diào)整或修理；

(5)檢查側(cè)滑試驗臺上面及其周圍的清潔情況，如有油污、泥土、砂石及水等應(yīng)予清除；

(6)打開側(cè)滑試驗臺的鎖止裝置，檢查滑動板能否在外力作用下左右滑動自如，外力消失后回到原始位置，且指示裝置指在零點。

2)檢測方法

(1)汽車以(3～5)km/h的速度垂直側(cè)滑板駛向側(cè)滑試驗臺，使前輪平穩(wěn)通過滑動板。

(2)當(dāng)前輪完全通過滑動板后，從指示裝置上觀察側(cè)滑方向并讀取、打印最大側(cè)滑量。

(3)檢測結(jié)束后，切斷電源并鎖止滑動板。

3)使用注意事項

(1)不能讓超過試驗臺允許軸荷的車輛通過側(cè)滑試驗臺。

(2)車輛不能在側(cè)滑試驗臺上轉(zhuǎn)向或制動。

(3)保持側(cè)滑試驗臺內(nèi)、外及周圍環(huán)境清潔。

(4)其他注意事項見側(cè)滑試驗臺使用說明書。

4)診斷參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

按國家標(biāo)準(zhǔn)GB

725B—2004《機動車運行安全技術(shù)條件》的規(guī)定，用側(cè)滑試驗臺檢測前輪側(cè)滑量，其值不超過5m/km。

四、車輪平衡度的檢測

隨著道路條件的改善，汽車行駛速度越來越快，對車輪平衡度的要求也愈來愈高。如果車輪不平衡，在高速旋轉(zhuǎn)時不平衡質(zhì)量將引起車輪上下跳動和橫向振擺。這不僅影響汽車的行駛平順性、乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性，使車輛難以控制，影響行駛安全，還加劇了輪胎及有關(guān)機件的磨損和沖擊，縮短汽車使用壽命，增加汽車運輸成本。圖2-30車輪離心力

(一)車輪平衡度概述及檢測原理

1．車輪平衡度概述

1)車輪靜不平衡

支起車軸，調(diào)整好輪轂軸承松緊度，用手輕轉(zhuǎn)車輪，使其自然停轉(zhuǎn)。在停轉(zhuǎn)的車輪離地最近處作一標(biāo)記，然后重復(fù)上述試驗多次。如果每次試驗標(biāo)記都停在離地最近處，則車輪處于靜不平衡。這個車輪上所作的標(biāo)記點稱為不平衡點或垂點。

對于靜平衡的車輪，其重心與旋轉(zhuǎn)中心重合；對于靜不平衡的車輪，其重心與旋轉(zhuǎn)中心不重合，在旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力，如圖2-30所示。

F

=

m·ω2·r

式中：m—不平衡點質(zhì)量；

ω—車輪旋轉(zhuǎn)角速度，ω

=

2πn/60；

n—車輪轉(zhuǎn)速；

r—不平衡點質(zhì)量離車輪旋轉(zhuǎn)中心的距離。

由上式可見，車輪轉(zhuǎn)速n越高，不平衡點質(zhì)量m越大，不平衡點質(zhì)量離車輪旋轉(zhuǎn)中心的距離r越遠(yuǎn)，則離心力F越大。離心力F可分解為水平分力Fx和垂直分力Fy。在車輪轉(zhuǎn)動一周中，垂直分力Fy有兩次落在通過車輪中心的垂線上，一次在a點，一次在b點，方向相反，均達到最大值，使車輪上、下跳動，并由于陀螺效應(yīng)引起前輪擺振。水平分力Fx有兩次落在通過車輪中心的水平線上，一次在c點，一次在d點，方向相反，均達到最大值，使車輪前后竄動，并形成繞主銷來回擺動的力矩，造成前輪擺振。當(dāng)左、右前輪的不平衡質(zhì)量相互處于180°位置時，前輪擺振最為嚴(yán)重。

2)車輪動不平衡

車輪靜平衡，即重心與旋轉(zhuǎn)中心重合的車輪，也可能是動不平衡。這是由于車輪的質(zhì)量分布相對車輪縱向中心面不對稱造成的。在圖2-31(a)中，車輪是靜平衡的。在該車輪旋轉(zhuǎn)軸線的徑向相反位置上，各有一作用半徑相同質(zhì)量也相同的不平衡點m1與m2，且不處于同一平面內(nèi)。對于這樣的車輪，其不平衡點的離心力合力為零，而離心力的合力矩不為零，轉(zhuǎn)動中產(chǎn)生方向反復(fù)變動的力偶M，使車輪處于動不平衡中。動不平衡的前輪繞主銷擺振。如果在m1與m2同一作用半徑的相反方向上配置相同質(zhì)量

與 ，則車輪處于動平衡中，如圖2-31(b)所示。動平衡的車輪肯定是靜平衡的，因此對車輪主要應(yīng)進行動平衡檢驗。

圖2-31車輪平衡示意圖

3)車輪不平衡的原因

(1)輪轂、制動鼓(盤)加工時軸心定位不準(zhǔn)、加工誤差大、非加工面鑄造誤差大、熱處理變形、使用中變形或磨損不均。

(2)輪胎螺栓質(zhì)量不等、輪輞質(zhì)量分布不均或徑向圓跳動、端面圓跳動太大。

(3)輪胎質(zhì)量分布不均、尺寸或形狀誤差太大、使用中變形或磨損不均、使用翻新胎或墊、補胎。

(4)并裝雙胎的充氣嘴未相隔180°安裝，單胎的充氣嘴未與不平衡點標(biāo)記(經(jīng)過平衡試驗的新輪胎，往往在胎側(cè)標(biāo)有紅、黃、白或淺藍(lán)色的□、△、○或

符號，用來表示不平衡點位置)相隔180°安裝。

(5)輪轂、制動鼓(盤)、輪胎螺栓、輪輞、內(nèi)胎、襯帶、輪胎等拆卸后重新組裝成車輪時，累計的不平衡質(zhì)量或形位偏差太大，破壞了原來的平衡。

4)車輪平衡機的類型

車輪平衡度應(yīng)使用車輪平衡機檢測。車輪平衡機也稱為車輪平衡儀。

按功能分，車輪平衡機可分為車輪靜平衡機和車輪動平衡機兩類；按測量方式分，車輪平衡機可分為離車式車輪平衡機和就車式車輪平衡機兩類；按車輪平衡機轉(zhuǎn)軸的形式分，車輪平衡機又可分為軟式車輪平衡機和硬式車輪平衡機兩類。

對于離車式車輪平衡機，須將車輪從車上拆下檢測。而就車式車輪平衡機無須從車上拆下車輪，就車即可測得車輪的平衡狀況。軟式車輪平衡機安裝車輪的轉(zhuǎn)軸由彈性元件支承。當(dāng)被測車輪不平衡時，該軸與其上的車輪一起振動，測得該振動即可獲得車輪的不平衡量。硬式車輪平衡機的轉(zhuǎn)軸由剛性元件支承，工作中轉(zhuǎn)軸不產(chǎn)生振動，它是通過直接測量車輪旋轉(zhuǎn)時不平衡點產(chǎn)生的離心力來確定不平衡量的。

凡是可以測定車輪左、右兩側(cè)不平衡量及其相位的，可以稱為二面測定式車輪平衡機。

就車式車輪平衡機既可以進行靜平衡試驗，又可以進行動平衡試驗。

2．車輪不平衡檢測原理

1)靜不平衡

(1)離車式。安裝在特制平衡心軸或平衡機轉(zhuǎn)軸上的車輪，如果不平衡，在自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)下，其不平衡點