搜索
1摘要人们对现代汽车除了要保证良好的行使性能，转向性能和制动之外，还对其安全性与舒适性的要求也越来越高，所以现在汽车业正在向高质量，高性能，高附加值方向发展。而为使汽车直线行驶、转向轻便,具有良好的操纵稳定性和行驶安全性,并减少轮胎及相关部件的磨损,在轮胎安装和车轮的悬挂系统均设置有车轮定位角度(车轮前束角、车轮外倾角、主销内倾角、主销后倾角、推力角等,各汽车生产厂家根据不同车型,设置有不同的出厂数据)。由于汽车在运行中不可避免的机械磨损、颠簸疲劳变形,以及碰撞变形、更换减震器等,都会导致车轮的实际定位状况与原设计指标及汽车出厂时的安装调试参数有改变,甚至有的差别较大。这就需要我们对汽车进行四轮定位的调整。因为如今汽车业如雨后春笋般不断涌现出新车型，其四轮定位规范的准确性、及时性和完整性，以及定位调修的专业性，成为一大关注问题。针对这一现状，本人系统总结了多日来对四轮定位工作的实践经验和调修知识，籍此与大家共享劳动成果。关键词：预见性四轮定位稳定性重要性2浅谈汽车四轮定位系统一．汽车四轮定位的基本常识1.1汽车四轮定位的定义轿车的转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装具有一定的相对位置，这种具有一定相对位置的安装叫做转向车轮定位，也称前轮定位。前轮定位包括主销后倾(角)、主销内倾(角)、前轮外倾(角)和前轮前束四个内容。这是对两个转向前轮而言，对两个后轮来说也同样存在与后轴之间安装的相对位置，称后轮定位。后轮定位包括车轮外倾(角)和逐个后轮前束。这样前轮定位和后轮定位总起来说叫四轮定位。1.2汽车四轮定位的重要性四轮定位角度是存在於悬吊系统和各活动机件间的相对角度，保持正确的四轮定位角度可确保车辆的直进性及操控性，改善车辆的转向性并确保转向系统之回复性，避免轴承不当受力而受损及失去精度。更可确保轮胎与地面紧密接合，减少轮胎不当之磨耗及吃胎，确保转弯时的稳定性。1.2.1四轮定位的意义汽车悬吊系统主要的定位角度包括了：外倾角(Camber)，后倾角(Castor)，束角(Toe)，内倾角(K.P.I.)，转向时的前展(Toe-outonTurn)等。其意义分述如下：外倾角(Camber):定义为由车前方看轮胎中心线与垂直线所成的角度，向外为正，向内为负。其角度的不同能改变轮胎与地面的接触点及施力点，直接影响轮胎的抓地力及磨耗状况。并改变了车重在车轴上的受力分布，避免轴承产生异常磨损。此外，外倾角的存在可用来抵消车身荷重后，悬吊系统机件变形及活动面间隙所产生的角度变化。外倾角的存在也会影响车子的行进方向，这正如摩托车可利用倾斜车身来转弯，因此左右轮的外倾角必须相等，在力的平衡下不致影3想车子的直进性，再与束角(Toe)配合，提高直进稳定性及避免轮胎耗不均。增加负的外倾角需配合增加Toe-out；增加正的外倾角则需配合增加Toe-in。内倾角(K.P.I.):定义为转向轴中心线与垂直线所成的角度。有了内倾角可使车重平均分布在轴承之上，保护轴承不易受损，并使转向力平均，转向轻盈。反之，若内倾角为0，则车重和地面的反作用力会在车轴产生很大的横向切应力，易使车轴受损，转向也会变得沉重无比。此外，内倾角也是前轮转向后回正力的来源。内倾角在车辆悬吊设计之初就已设定好，通常是不可调整的。束角(Toe):定义为由上方看左右两个轮胎所成的角度，向内为Toe-in，向外为Toe-out。束角的功用在於补偿轮胎因外倾角及路面阻力所导致向内或向外滚动的趋势，确保车子的直进性。Toe-in会造成转向不足，Toe-out则会增大转向过度的趋势。后倾角(Caster):定义为由车侧看转向轴中心线与垂直线所成的夹角，向前为负，向後为正。後倾角的存在可使转向轴线与路面的交会点在轮胎接地点的前方，可利用路面对轮胎的阻力让车子保持直进，其原理就如购物推车的前轮会自动转至你施力的方向并保持直进一般。後倾角越大车子的直进性越好，转向后方向盘的回复性也越好，但却会使转向变得沈重。一般车子的后倾角大约在1到2度之间。转向时前展(Toe-outonTurn):定义为转向时两前轮转向角度之差。过弯时弯内轮所转的角度通常大於弯外轮，相差在2度左右，其目的是在过弯时使车子能以后轴延伸线的瞬时中心为圆心顺利过弯。此外当弯内轮转角较大时，阻力也较大，阻力的不同可使车子偏向阻力大的一方使转向容易(请想像坦克车的转弯方式)。Off-setOff-set定义为轮圈的接合面(MountingSurface)和轮圈中心(CenterofRim)的距离，往外侧方向的为正(PositiveOffset)，往轮圈内侧的为负(NegativeOffset)。改变轮圈的Offset会改变车4子的轮距，而轮距是指轮胎中心线间的距离，因此若只是单纯的加大轮圈和轮胎而不改变Off-set，对轮距并不造成影响。1.2.2车轮定位不准确对汽车行驶性能的影响(1)车轮外倾的影响不管采用正外倾角或负外倾角，由于车轮内侧和外侧转动半径不一致而车轮转速相同必然造成车轮内、外磨损不均。主销后倾角过大时，转向沉重驾驶员容易疲劳；主销后倾角过小时，在汽车直线行驶时，容易发生前轮摆振，转向盘摇摆不定，转向盘自动回正能力变弱，驾驶员不敢放松转向盘，难于操纵或极易引起驾驶员疲劳等等。在现代汽车中，由于悬架和车桥比过去的坚固，加上路面平坦。所以，采用正外倾角的车辆越来越少。而采用零倾角的车或负外倾角的车越来越多。以改善转弯时的稳定性和行驶时的平顺性。在负外倾角的车辆转弯时外侧角减小，车辆倾斜度也相应减小。小轿车高速转向时，离心力增大，车身向外倾斜加大，产生了更大的正外倾，使外侧悬架超负载加剧了外侧轮胎的变形。外侧轮胎与地面接触处的内外滚动半径不同，外侧小于内侧，这不仅加剧了轮胎磨损，也会使转向性能降低。所以现代轿车车轮外倾角减小甚至为负值可使内外侧滚动半径近似相等使轮胎的内外侧磨损均匀还提高了车身的横向稳定性。(2)主销后倾的影响。后倾角愈大，车速愈高，前轮的稳定性愈好，但后倾角过大会造成转向盘沉重，现代高速轿车由于轮胎气压低，弹性较大，行驶时由于轮胎与地面的接触面中心向后移动引起稳定力矩增加，故后倾角可以成小到接近于零，甚至为负值(即主销前倾)。后倾角的角度不会影响轮胎磨损，它是用来稳定行车方向和转向时能自动回正。如果车辆配备是传统的手动转向盘，则后倾角角度很小甚至于趋向负的后倾角，可使转向容易。假如车辆配备动力转向盘，则后倾角通常设定较大的正后倾角，使驾驶员转向较有感觉，增加正后倾角的角度会增加转向力量，但可增加车辆直行的稳定性51.3汽车四轮定位的作用及要求1.3.1汽车四轮定位的作用当车辆使用很长时间后，用户发现方向转向沉重、发抖、跑偏、不正、不归位或者轮胎单边磨损，波状磨损，块状磨损，偏磨等不正常磨损，以及用户驾驶时，车感漂浮、颠簸、摇摆等现象出现时，就应该考虑检查一下车轮定位值，看看是否偏差太多，及时进行修理。前轮定位包括主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束四个内容。后轮定位包括车轮外倾角和逐个后轮前束。这样前轮定位和后轮定位总起来说叫车轮定位，也就是常说的四轮定位。车轮定位的作用是使汽车保持稳定的直线行驶和转向轻便，并减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损。主销后倾角：从侧面看车轮，转向主销(车轮转向时的旋转中心)向后倾倒，称为主销后倾角。设置主销后倾角后，主销中心线的接地点与车轮中心的地面投影点之间产生距离(称作主销纵倾移距，与自行车的前轮叉梁向后倾斜的原理相同)，使车轮的接地点位于转向主销延长线的后端，车轮就靠行驶中的滚动阻力被向后拉，使车轮的方向自然朝向行驶方向。设定很大的主销后倾角可提高直线行驶性能，同时主销纵倾移距也增大。主销纵倾移距过大，会使转向盘沉重，而且由于路面干扰而加剧车轮的前后颠簸。主销内倾角：从车前后方向看轮胎时，主销轴向车身内侧倾斜，该角度称为主销内倾角。当车轮以主销为中心回转时，车轮的最低点将陷入路面以下，但实际上车轮下边缘不可能陷入路面以下，而是将转向车轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的高度，这样汽车本身的重力有使转向车轮回复到原来中间位置的效应，因而方向盘复位容易。此外，主销内倾角还使得主销轴线与路面交点到车轮中心平面与地面交线的距离减小，从而减小转向时驾驶员加在方向盘上的力，使转向操纵轻便，同时也可减少从转向轮传到方向盘上的冲击力。但主6销内倾角也不宜过大，否则加速了轮胎的磨损。前轮外倾：从前后方向看车轮时，轮胎并非垂直安装，而是稍微倾倒呈现“八”字形张开，称为负外倾，而朝反方向张开时称正外倾。使用斜线轮胎的鼎盛时期，由于使轮胎倾斜触地便于方向盘的操作，所以外倾角设得比较大。现在汽车一般将外倾角设定得很小，接近垂直。汽车装用扁平子午线轮胎不断普及，由于子午线轮胎的特性(轮胎花纹刚性大，外胎面宽)，若设定大外倾角会使轮胎磨偏，降低轮胎摩擦力。还由于助力转向机构的不断使用，也使外倾角不断缩小。尽管如此，设定少许的外倾角可对车轴上的车轮轴承施加适当的横推力。前轮前束：脚尖向内，所谓“内八字脚”的意思，指的是左右前轮分别向内。采用这种结构目的是修正上述前轮外倾角引起的车轮向外侧转动。如前所述，由于有外倾，方向盘操作变得容易。另一方面，由于车轮倾斜，左右前轮分别向外侧转动，为了修正这个问题，如果左右两轮带有向内的角度，则正负为零，左右两轮可保持直线行进，减少轮胎磨损。上述的四种定位值都是前轮定位的指标。后轮定位值与前轮定位值相似，但大多数轿车的后轮定位不可调。1.3.2做四轮定位的要求1.更换新胎或发生碰撞事故维修后；2.前后轮胎单侧偏磨；4.驾驶时方向盘过重或飘浮发抖；5.直行时汽车向左或向右跑偏；6.车辆有杂音或怪声出现；7.车轮磨损不正常有严重的吃胎现象；8.车身跳动不稳；虽无以上状况，但出于维护目的，建议新车在驾驶3个月后，以后半年或一万公里一次。四轮定位是汽车维修保养必需的工作内容之一。除非在做四轮定7位之前存在与它相关的明显问题，例如直行稳定性差等，在四轮定位后您能马上感觉的到，否则凭感觉您很难判断做的好不好。由于目前汽修行业的良莠不齐，维修质量相差很大，所以建议您尽量到较好的维修企业维修以保证四轮定位的质量，确保行车安全。另外,为了测得精确的四轮定位角度，避免维修失误，在做四轮定位前必须检查汽车底盘，尤其应检查悬架是否有明显碰撞和零部件损坏，还应检查轮胎气压、轮胎尺寸、胎纹深度、四轮轴承间隙等。二．汽车四轮定位的流程及设备的使用2.1汽车四轮定位的流程2.1.1定位前检查为了获得精确的测量值，所有与定位有关的部件必须处于一种良好状态。定位前进行仔细检查，可以查找出影响定位的已受磨损或不良的部件。定位前主要针对如下部件进行检查。1.轮胎气压和轮胎胎面磨损不均匀的轮胎磨损表示轮胎、转向装置或悬架等某些方面出了故障。轮胎不规则磨损和磨损过快有很多种原因。其中最常见的原因是不适当的充气压力、未定期进行轮胎换位、驾驶习惯不当或原来的四轮定位不正确等。轮胎检查应包括4个步骤：（1）充气压力检查维修人员应根据厂家所建议的标准压力，对轮胎进行充气。轮胎充气数据通常显示在轮胎胎壁上，有关轮胎气压说明的标签贴在驾驶员侧前门侧壁，以及行李舱盖的内壁或手套箱门内侧等处。如果有一个或一个以上的轮胎充气不足，将导致悬架角度和行车高度的测量值不精确。轮胎的磨痕、羽状磨损、槽形磨损或其他不均匀磨损现象都可以通过目视进行检查，通过检查轮胎胎面磨损指示标记，就能目视检查胎面深度。这些指示标记是轻微凸起的窄条，通过胎面基面从轮胎肩一侧跨到另一侧。当外胎的面磨损量在6mm以内时，磨损指示标记与胎面表面相平齐。8（2）目视检查车胎磨损后，胎面纹槽不能尽快排除轮胎与路面间的积水，也就不能防止发生浮滑现象。浮滑现象不仅会造成转向失控，还会使制动作用降低或失效，从而使驾驶员无法控制车辆，这是极其危险的。为了避免发生浮滑现象，修理技师应交待车主在积水路面要降低车速。较高的车速会增大水的阻力，产生浮滑现象。在有水路面上行驶时，水的压力会迫使积水垫在胎面之下，适当提高充气压力，较高的轮胎压力可以对抗这种水压，延迟浮滑现