浅谈四轮定位对汽车行驶性能的影响及检测与调整

浅谈四轮定位对汽车行驶性能的影响及检测与调整

张平发

烟台工贸技师学院264003

摘要汽车四轮定位在汽车检测与维修行业中逐渐凸显出其重要性。进行四轮定位检测与调整，使其处于合理范围内，对提高汽车的安全性及经济性有重要意义。

关键词四轮定位行驶跑偏操纵稳定性检测与调整

1四轮定位简介

1.1四轮定位定义

汽车四轮定位是指汽车的转向车轮、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。

1.2四轮定位的目的

（1）保证汽车直线行驶的稳定性。在水平面上驾驶员双手离开转向盘后，汽车仍能直线向前行驶。遇到小坑，小包以及拱形路面时能保持直线行驶。

（2）在外力使车轮偏转或驾驶员转向后，能保证转向盘自动回正。

（3）使转向轻便。

（4）减少转向轮和转向机构的磨损，最大限度地延长轮胎的使用寿命。

1.3四轮定位的参数

（1）主销内倾角

如图1-1所示，转向主销（或者上球节与下球节的连线）相对铅垂线向内倾斜，称这个倾角为主销内倾角。主销内倾角能使车轮自动回正。当转向轮在外力作用下由中间位置偏转一个角度时，转向轮会使整个汽车前部向上抬起一个相应的高度，这样汽车的重力有使转向轮回复到原来中间位置（势能最低状态）的效应。主销内倾角能使转向操纵轻便。主销内倾使主销轴线延长线与路面交点到车轮中心面与地面交线的距离e减小，从而可以减少转向时驾驶员加在转向盘上的力矩，使转向操纵轻便，同时也可减少从转向轮传到转向盘上的冲击力。

图1-1车轮外倾角和主销内倾角图1-2主销后倾角示意图

（2）主销后倾角

如图1-2所示，从前轮的侧面看转向销相对应铅垂线向前、后倾斜，称这个倾角为主销后倾角。主销后倾的作用是形成回正的稳定力矩。当主销具有后倾角时，主销轴线延长线与路面交点α将位于车轮与路面接触点b的前面。当转向轮偶然受到外力作用而稍有偏转，如图所示向右偏转，将使汽车向右转向。这时由于离心力的作用，在车轮与路面接触点b处，路面对车轮作用着一个侧向反作用力Y，反力Y对车轮形成绕主销轴线作用的力矩YL，其方向正好与车轮偏转方向相反，正是此力矩使车轮回到原来中间的位置，从而保证汽车稳定的直线行驶，故称此力矩为稳定力矩。但此力矩也不宜过大，否则会造成转向盘沉重。稳定力矩的大小取决于力臂L和离心力Y，而力臂又取决于主销后倾角的大小。为了避免转向沉重，设计的主销后倾角不宜过大。现代汽车的主销后倾角不超过2?～3?。

（3）前轮外倾角

如图1-1所示，转向轮安装时并非垂直于路面，而是向外侧倾斜一个角度，车轮中心平面与铅垂线的夹角称为外倾角。如果空载时车轮的安装正好垂直于路面，车桥和悬架系统满载时将因承载变形出现车轮内倾。车轮内倾一方面会加速轮胎的内侧磨损，另一方面路面对车轮的垂直反力加重了车轮轮毂外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷，降低它们的使用寿命。因此，为了防止车轮出现内倾，使轮胎磨损均匀和减轻轮毂外端小轴承的负荷，设计安装车轮时使车轮具有一定的外倾角。

另外，车轮有了外倾角还可以与拱形路面相适应，并在不增加主销内倾角的情况下减小了转向力臂，进而使转向轻便。但是，外倾角也不宜过大，一般为1?左右。否则，会使轮胎产生外侧磨损。

（4）前轮前束

转向轴上两转向轮并非平行安装的。两前轮前面的间隔A比后面的间隔B小，称这种状态为总前束，通常用B-A来表示这个量即左、右单轮前束之和。

2四轮定位对行驶跑偏的影响

汽车行驶跑偏是指汽车在正常直线行驶时，驾驶员将转向盘自由地置于中间位置，而汽车行驶方向总是有规则地向右或向左偏离汽车纵轴线方向的现象。汽车行驶跑偏是汽车使用过程中一种较常见的故障现象。该故障的原因很多，包括左右轮胎气压不等，车轮直径不等，车轮动不平衡。但大部分是由于四轮定位参数不准确或不匹配引起的。如某些零部件的制造误差和变形就会引起四轮定位参数的改变。四轮定位不准确将引起汽车的行驶跑偏，但即使四轮定位参数都在规定的范围之内，而它们之间的参数如果相互间不匹配，也是有可能会引起汽车行驶跑偏。

3四轮定位检测与调整

3.1四轮定位调整前检查

（1）车轮检查。

包括轮胎的磨损是否均匀，轮胎的尺寸或类型配合是否恰当。轮胎的气压是否符合要求。子午线轮胎，发动机前置前轮驱动轿车，在空载时四轮胎压较低，常低于2.5bar.满载时前轮胎压一般在2.5bar，后轮的胎压稍高，一般在3.0bar左右。具体数值应按照具体车型上的标示为准。

（2）四轮悬架高度测量。

每个车轮承担的重量不相同，一般发动机前置且横放轿车，前轮轴重要略高于后轮，右侧车轮的重量略高于左侧车轮，所以会使四轮悬架的高度略有差别。常以每个车轮上部翼子板下边缘到车轮有中心点为测量对像。则前轮的悬架高度一般低于后轮，同一轴的左、右侧轮重应基本一致。

（3）车上负荷的检查

四轮定位参数的常以空载，满箱燃油以及备胎，随车工具均处于合适位置的状态给出。所以，做四轮定位时的车上负载应该按照出产要求准确摆放。

（4）零部件状态的检查

四轮定位参数的改变，往往是由于零部件失效所致。所以做四轮定位参数调整前，首先应该排除零部件失效的可能。

3.2四轮定位调整

四轮定位参数的调整有时不能一次调整到位。四轮定位原因产生的故障，要完全解决问题，往往要进行2-3次的测量或调整才能完全排除故障。现代四轮定位仪已经比较成熟，便用起来也比较方便，按照仪器的操作提示进行作业。在做四轮定位数据调整时要以先后轮，后前轮，先外倾，后前束为调整顺序。在量产汽车中，很多车型只有前束和外倾这两项参数可以调整。其它的定位参数在汽车设计和制造时就可以保证参数的精度。

某些车子，经过长时间的使用或者事故修复后，在正常的调整范围内调整，不能满足要求。但是可以通过加装调垫片或者更换偏心螺栓等方法进行深度加工调整。

4结论

在本文中主要讲述四轮定位相关的参数：主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角、前束等前轮定位以及后轮定位各个参数的概念和作用。在认识理论的基础上总结了汽车四轮定位的检测与调整方法。

汽车四轮定位在现代汽车检测与维修行业中得到广泛的运用，而且越来越受到汽车用户的欢迎，成为汽车检测维修行业不可缺少的一部分。通过屏幕上的彩色图形和数字显示需要调整的部位、调整办法及在调整过程中的数值变化,把复杂的四轮检测调整简化成看图操作。提高了维修方法的技术含量,使维修水平上了一个新台阶。同时也为各类轿车的维修提供了便利,缩短了维修时间,减少了维修和使用费用,确保了现代轿车行驶的平稳、轻便和安全。

参考文献

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