淺析四輪定位作用與檢測方法

韓翔 江蘇安全技術職業學院 汽車工程系

1 前言

隨著汽車科學技術的飛速發展,目前我國汽車的生產量越來越多,消費者對汽車的需求也逐步呈上升趨勢,在這種新環境下,給汽車維修行業帶來了無限生機,同時也面臨著嚴峻的挑戰。

當汽車行駛到規定的里程后,各部位零件在不同程度上都有所磨損及變形,特別是汽車的懸架結構,使用過程中長時間受來自地面和零件之間的摩擦,以及行使在各種不同的路況下,承受著來自外界的撞擊,極容造成部件的磨損變形,進而改變了汽車的結構,降低汽車技術性能,為了使汽車的各項指標恢復到標準的要求,須對汽車進行四輪定位。

目前,汽車在懸架的使用時采用的是四輪獨立懸架,目的是為了使汽車在直線行駛過程中方向的穩定性和轉向后轉向盤能夠實現自動回正,避免前輪或后輪由于前束的失準而造成汽車跑偏,輪胎發生不正常磨損.四輪定位參數中任一參數的調整不當,就有可能產生轉向困難、行駛不穩定、方向轉向后復位不良,方向偏行、行駛阻力增大,油耗增加以及輪胎的不正常磨損等故障.汽車四輪定位參數的精確與否直接影響著車輛行駛是的舒適性、安全性。

2 車輪定位的作用

車輪定位包含前輪定位和后輪定位兩部分,后輪驅動的汽車后橋一般為剛性車橋,絕大部分又采用車架,所以在做車輪定位時,只需對前輪做定位檢測。

2.1 前輪定位

前輪定位研究的是轉向輪、轉向節和前軸三者之間裝配關系及相對位置,就叫做前輪定位,前輪定位參數中包含主銷后傾角、主銷內傾角、前輪外傾角、前輪前束四個參數 。

2.1.1 主銷后傾角

主銷軸線在縱向平面內與通過前輪中心垂線的夾角叫主銷后傾角.如圖一所示γ稱為主銷后傾角. 其作用是：保證汽車直線行駛的穩定性, γ角越大, ,汽車直線行駛的穩定性就越好。但是主銷后傾角γ越大,汽車轉向時需要克服阻力就越大,轉向就越重,所以主銷后傾角不能超過2°～3°.

圖一 主銷后傾角

圖二 主銷內傾角及車輪外傾角

2.1.2 主銷內傾角

主銷內傾角是指主銷在前軸或懸架上安裝時,上端略微向傾斜一個角度。如圖二所示β稱為主銷內傾角.其作用是：使轉向輪自動回正，并使轉向操縱輕便。

β不宜過大，也不宜太小。β角過大，轉向時，車輪在滾動的同時將與路面產生較大的滑動，增加輪胎與路面的摩擦阻力，這不僅使轉向沉重，而且加速了輪胎的磨損。β過小，汽車行駛的穩定性和制動穩定性將變差。

3)前輪外傾角

汽車轉向輪上端略微向外傾斜,車輪所處的平面和縱向垂直平面的夾角稱為前輪外傾角,如圖二所示α稱為車輪外傾角 。前輪外傾角的作用是：提高前輪工作的安全性和轉向操縱的輕便性。外傾過大的輪胎外側偏磨損,承載后出現輪胎內傾的,輪胎內側偏磨損[1]。

2.1.3 前輪前束

前輪前束包含有兩種,分為正前束和反前束兩種。如圖三所示,

圖三 前束

正前束指車輪后部距離大于前部的距離。反前束指車輪后部距離小于前部的距離.其作用：前束作用是為了消除由于外傾角參數的不正確而引起的輪胎側滑。

2.2 后輪定位

后輪定位不符合技術要求,仍然會有失去操縱穩定性和輪胎早期磨損。如果出現輪胎的異形磨損,特別是由于后輪輪胎的胎冠偏磨損造成后輪胎的外傾角不對,后懸架發生早期磨損時都需要對車輪進行四輪定位。

3 四輪定位檢測方法

四輪定位儀可檢測的項目包括前輪前束、前輪外傾角、主銷后傾角、主銷內傾、后輪前束等參數. 目前用來測量車輪定位參數的設備是四輪定位儀。

3.1 前束的檢測

在保證方向盤位于規定位置的情況下,為了提高車輪前束的測量精度,無論是采用何種形式的四輪定位儀,在檢測車輪前束之前,首先采用拉線或者光線照射及反射的原理在規定區域內形成一封閉的直角四邊形。然后將待檢車輛放置在該密閉的四邊形內,車輪上的光學鏡面或傳感器不僅可以檢測前輪前束、后輪前束,同時還可以檢測出兩車輪的同軸度及推力角等。標準值見下表一：

表一 前束（空載）

主銷后傾角和主銷內傾角不能直接測出,只能建立在幾何關系間接測量。

3.3 前輪外傾角

無論車輪是正外傾還是負外傾,檢查其外傾角是否合適,主要是看承載后車輪是否能垂直于路面。標準值見下表二

表二 外傾角（空載）

3.4 注意事項

1)四輪定位儀需要有良好的接地裝置。

2)檢查輪胎氣壓是否滿足測量要求。

3)車輛在進行四輪定位前,應保證轉角盤和后滑板沒有相對移動。

4)在進行車輪轉向時檢測時,需安裝制動器鎖，確保汽車置于行車制動狀態。

5)四輪定位前,汽車懸件系統應該是自由放松狀態。

6)將前輪置在直線行駛位置,并將轉盤指針置于零位。

4 結論與展望

四輪定位失準,不僅會造成汽車輪胎不正常磨損,而且會帶來不可估計的經濟損失。特別是在高速行駛過程中,由于輪胎的異常磨損及局部胎壁過薄，造成在行駛過程中突然爆胎,釀成事故。據有關部門統計,爆胎已經逐步成為高速公路上的頭號殺手。四輪定位可以實現對車輛的各種角度和零部件進行更換、修復、調整，從而提高了汽車的行駛性能，減少了安全事故的發生。