四轮定位的检测

四轮定位的检测一、基础知识1.什么是四轮定位仪(Wheelaligner)定义:四轮定位仪是用于检测汽车车轮定位参数，并与原厂设计参数进行对比，指导使用者对车轮定位参数进行相应调整，使其符合原设计要求，以达到理想的汽车行驶性能，即操纵轻便、行驶稳定可靠、减少轮胎偏磨损的精密测量仪器。描述:四轮定位仪是机光电一体化的精密测量仪器，采用了计算机、汽车、光学、无线传输、几何量检测等多学科技术。四轮定位不良引起的行驶故障行驶故障常见的原因转向盘太重后倾角太大转向盘发抖车轮静态或动态不平衡；车轮中心点偏心产生凸轮效应；发动机不平衡发抖；制动盘厚薄不均偏向行驶左右后倾角或外倾角不相等；车身高度左右不等；左右轮胎气压不等；左右轮胎尺寸或花纹不相同；轮胎变形或不良；转向系统卡位；制动片卡位转向盘不正后轮前束不良造成歪的推进线；转向系统不正轮胎块状磨损车轮静态不平衡；后轮前束不良轮胎单边磨损外倾不良轮胎锯齿状磨损前束不良凹凸波状磨损车轮动态不平衡；后轮前束不良①跑偏造成跑偏的原因归纳起来有：1.前轮主销后倾角左右不对称，偏差超过0.5°，车辆朝主销后倾角小一跑偏。2.前轮外倾角左右不对称，偏差超过0.5°。车辆朝前轮外倾角正值最大的一侧跑偏。3.后轮外倾角左右不对称，偏差超过0.5°。车辆朝后轮外倾角最小的一侧跑偏。4.根据前后轴的退缩角可以观察到车辆轴距的变化。前后退缩角之和超过0.2°，就会出现可感觉到的跑偏，跑偏朝向轴距小的一侧。另外，四轮定位仪无法侧知的跑偏因素还有：1.侧滑，多数由轮胎引起。2.胎压不均匀。3.刹车不对称、打滑。4.转向助力不平衡。5.悬挂零件磨损，失调。由于四轮定位仪无法侧知所有跑偏因素，所以有可能从定位仪上看一切正常，但车辆仍然跑偏。这时就要逐项排查。②吃胎吃胎的原因很多因而确切地找出真正原因非常因难,归纳起来通常有以下一些情况：1.前轮同时吃外侧或同时吃内侧，前轮前束不对。2.前轮单轮吃胎，外倾角不对。3.后轮吃胎，外倾角，束角另外，四轮定位仪无法侧知的吃胎因素还有4.不良驾驶习惯。5.轮胎压力过高，吃轮胎胎面中心线附近。6.轮胎压力过低，同时吃轮胎两侧。7.底盘零件有问题。3、车辆发飘主销后倾角接近于零或主销后倾角为负。4、方向盘发沉1.主销后倾角过大。2.外倾角不正确。3.剧烈颠簸后的悬挂零件轻微变形、犟劲。5、方向盘回正能力差1.主销后倾角过小。2.转向机问题。3.其他角度不正确造成的犟劲。4.轮胎有问题6、遇到轻微颠簸或加速时车辆掉屁股，主要由后束角不正确引起。３、何时需做四轮定位(1)汽车年检前。(2)新车行使达三千公里时。(3)每半年或车辆行驶达一万公里时。(4)更换或调整轮胎、悬架（挂）或转向系统有关配件后。(5)更换转向系统及零件时。(6)直行时方向盘不正。(7)直行时需紧握方向盘。(8)直行时车辆往左或往右拉。(9)行使时感觉车身摇摆不定或有飘浮感。(10)车辆转向时，方向盘太重或无法自动回正。(11)轮胎不正常磨损，如前轮或后轮单轮磨损。(12)碰撞事故车维修后。二.四轮定位仪四轮定位仪的发展现状前束尺光学水准定位仪拉线定位仪电脑式四轮定位仪电脑式四轮定位仪激光式定位仪、PSD式定位仪、CCD式定位仪、两维图像式定位仪、三维图像式定位仪生产厂家国外:德国百斯巴特（BEISSBARTH）、美国战车（JOHN-BEAN）、美国猎人（HUNTER亨特）意大利科基等。国内:台湾万达、上海一成、烟台海德、深圳元征、青岛金华、北京科技（明斯克）、珠海战神等。特点：测量全面，数据齐全，使用、升级方便，调整指示，测量原理先进，使用可靠，操作方便，可遥控，打印功能。结构：由主机、彩色显示器、操作键盘、高精度传感器、支架、转盘、打印机、遥控器等组成，可移动。原理：由安装在车轮上的传感器把车轮与定位角之间的几何关系转变成电信号或光信号，送入电脑分析判断，然后由显示屏或打印机输出。电脑四轮定位仪及其使用电脑四轮定位仪四轮定位仪由四轮定位仪主机、传感器机头、夹具、机械转角盘（或电子转角盘）、方向盘固定架、刹车板固定架等组成。1.四轮定位仪主机主要包括一台计算机系统、电源系统及射频发射接收系统。其作用是实现用户对四轮定位仪的指令操作，对传感器数据进行采集、处理，并与原厂设计参数一起显示出来，同时指导用户对汽车进行调整,最后打印出相应的报表。2.传感器机头传感器机头是四轮定位仪的核心部件,它通过机头中的CCD传感器和倾角传感器将车轮定位参数测试出来无线传输到主机中进行处理.四轮定位仪配有四个机头：分别为左前机头、左后机头、右前机头、右后机头，使用时四个机头不能互换。注意：仪器超过一月未使用，需对传感器机头充电四小时。3.夹具四轮定位仪配有四个夹具，测量时将夹具夹在轮胎的轮辋上,传感器机头固定在夹具上。在使用过程中严防磕碰，以免造成夹具变形影响测试精度。4.转角盘转角盘放置于举升机的汽车前轮位置处。车驶入前，用锁紧销将转角盘锁紧，防止其转动；汽车驶入后，松开锁紧销。5.方向盘固定架在测试中，需根据提示放置方向盘固定架，以保证测试过程中汽车车轮方向不会发生变化。6.刹车板固定架用于固定汽车刹车板，使汽车在测试中不会发生前后移动的现象。测量基准根据四轮定位仪的测量原理，产品在出厂之前，通过4个机头上的8个CCD传感器，检测相对应机头上的红外发射二极管的位置，在标定基准架上形成一封闭的直角四边形;同时每个机头中的双轴倾角传感器记录此时的双轴角度值。形成这个直角四边形后，在8个CCD感应芯片中，存在着相对应机头上的发射二极管的8个坐标值，这8个坐标值和4个双轴倾角传感器的记录值即为四轮定位仪的测量基准。我们把形成测量基准的过程称之为传感器的标定.1.主销后倾主销后倾角是转向轴线向后倾斜的角度。主销后倾角是从汽车纵向平面观察时，测量转向轴线至垂直线之间的角度而得，用γ表示，一般γ角不超过2°～3°。如图4-10所示。图4－10主销后倾2.前轮前束俯视车轮，汽车的两个前轮的旋转平面并不完全平行，而是稍微带一些角度，这种现象称为前轮前束。在通过两前轮中心的水平面内，两前轮的前边缘距离B小于两前轮后边缘距离A，A-B之差称为前轮前束，如图4－13所示。像内八字一样前端小后端大的称为前束，而像外八字一样后端小前端大的称为后束或负前束。3后轮外倾角与后轮前束后轮外倾角与前轮外倾基本上相同，如图4-14所示。在前轮驱动车辆中，驱动力使后轮心轴受向后的力。因此，这些后轮根据车辆本身的情况设计成零前束或很小的前束如图4-15所示。正确的后轮前来设置对保证轮胎正常寿命有重要意义。图4-14后轮外倾角图4-15后轮前束1、轴距轴距是指前轴中心到后轴中心的距离（图4-18），对多轴汽车其轴距也是指从前轴到后轴的距离。长的轴距使活动空间更大．驾驶更舒适并减小震动带来的倾斜，短的轴距使转弯半径更小。附加测量项2、轮距轮距是指左右轮胎中心之间的距离（图4-19），对于双轮胎是指从一对轮的中间到另一对轮之间的距离。它对车辆转向驾驶有很大影响。宽的轮距能提高转向时的速度。对带有横向和倾斜转向的单轮车轮悬架。借助弹簧的伸缩改变轮距宽度，这增大了滚动阻抗和轮胎磨损，但过大的轮距宽度变化会使汽车的直线行驶性能变差。图4-19轮距3、最大总转角最大总转角（图4-20）是向左、向右最大转向时，内侧车轮和外侧车轮中心线与汽车中心线间的角度。误差影响：造成汽车不同的最大转向角度。图4-20最大总转角4、转向角转向角是车轮中心线与行驶方向（车轮运动方向）的夹角、由于侧向阻力（侧风力、离心力）会影响正在行驶的汽车．所以车轮要改变行驶方向：对原行驶方向偏移a角、当前后转向角一样时，行驶状态保持不变。如果前轮转向角较大，使得前轮转向不足，后轮转向过度。转向角由轮重阻力车胎构造外形胎压及摩擦力决定。图4-21转向角5、轮轴偏移轮轴偏移是指两个前轮（或后轮）与地接触点的连线，与垂直于几何轴线的直线间的夹角。当车轮在左前方时此角度值为正．在左后方时此角度为负。图4-22轮轴偏移退缩角(Setbackangle)同一轴上两车轮中心连线与车辆纵向轴线的垂线之间的夹角，右轮相对左轮在后为正，反之为负。分为前退缩角和后退缩角。退缩角生成的原因:1.制造厂(特别设计,主要是为了抵消路拱的影响.)2.撞击.6、轴距偏差轴距偏差是两前轮之间的连线与两后轮间连线所形成的夹角。当右侧轮距大于左侧轮距时，此角度为正，反之为负。图4-23轮距偏差7、横向偏位横向偏位（图4-24）是指左或右前轮和后轮与地接触点连线与几何轴线间夹角，如果后轮超出前轮，此角度为正。图4-24横向偏位8、轨迹宽度偏差轨迹宽度偏差（图4-25）是指左前轮和左后轮与地面接触点之间的连线，同右前轮和右后轮与地面接触点之间的连线的夹角．当后部宽度超过前部宽度时，此角度为正。轨迹宽度偏差只能以度为单位测量。图4-25轨迹宽度偏差9、轴偏位轴偏位（图4-26）是轨迹宽度偏差角的平分线与几何中心线的夹角，如果后轴偏移到右侧，该角为正。图4-26轴偏位汽车四轮定位仪检测参数检测项目车轮前束前张角车轮外倾角主销后倾角主销内倾角转向20°时的前张角推力角左右轴距差四轮定位仪的检测项目a)车轮前束角和前张角b)车轮外倾角c)主销后倾角d)主销内倾角e)转向20。时的前张角f)推力角g)左右轴距差(1)前束、轴距差检测原理检测前，依四轮定位仪的类型常通过拉线或光线照射及反射等方式形成一封闭的直角四边形。检测时，应将车体摆正并使车轮处于直线行驶位置，各传感器(又称定位校正头)均有光线接收和发射(或反射)功能，在传感器的受光平面上等距离地将光敏三极管排成一排，在不同位置上光敏三极管接收到光线照射时，其光敏管产生的电信号即可代表检测参数的大小。测量原理前束测量原理假设左前车轮有一前束角，右前车轮机头端部上的红外发射二极管是从A点，经左前车轮机头端部上的CCD传感器投影到CCD感光芯片上（O点），其成像坐标值肯定不为标定时定义的坐标值，根据这个成像坐标差值及前束值的数学计算公式，就可得到左轮前束角的测量值。8束光线形成封闭的四边形车轮前束检测原理1一刻度板2一投射器支臂3一光敏三极管4一激光器5一投射激光束6一接收激光束前束：当左右车轮存在前束时，在右轮传感器上接收到的光束位置会相对于原来的零点位置有一偏差，该偏差值即表示左侧车轮的前束值或前束角；左侧同理。轴距差：前束为零时，同一轴左右车轮上的传感器发射(或反射)出的光束应重合。当两条光束相互平行但不重合时，说明左右两车轮不同轴。推力角检测原理1、2、3、4-光线接收器5-前轮6-后轮7-汽车纵轴线d推力角推力角：若推力角δ为零，则前后轴同侧车轮传感器发射或接收的光束重合；若两条光束出现夹角，则推力角δ不为零。前轮传感器接收到的同侧后轮传感器发射光束相对于零点位置的偏差值即推力角δ。2.推力角(3)车轮外倾角检测原理在车轮处于直行位置时直接测得。传感器(定位校正头)内装有角度测量仪(如电子倾斜仪)，把传感器装在车轮上，可直接测出车轮外倾角。外倾测量原理测量时将倾角传感器安装在机头中（安装面与车轮面垂直），传感器机头固定在车轮上，当车轮相对车体向内或向外倾斜时，传感器机头上的倾角传感器可测得此时倾角传感器（即车轮）与大地水平的倾角.(4)主销后倾角和主销内倾角检测原理主销后倾角和主销内倾角不能直接测出，通常是利用转向轮转动时建立的几何关系进行间接测量。主销后倾角：利用传感器内的角度测量仪，通过转向轮内转一定角度的和外转一定角度的两个位置时，测量转向轮平面倾角的变化量来间接测出。主销内倾角：利用传感器内的角度测量仪，通过转向轮内转一定角度的和外转一定角度的两个位置时，测量转向节枢轴绕其轴线转动的角度来间接测出。(5)转向20°时前张角的检测原理被检车辆转向轮停在转角仪转盘中心，车轮处于直行位置。转动转向盘使右转向轮向右转20°后，读取左转向轮下转盘上的刻度值λ1，则20°-λ1即为右转20°时的前张角；使左转向轮沿直线行驶方向向左转20°后，读取右转向轮下转盘上的刻度值λ1，则20°-λ1即为左转20°时