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车轮定位的四个参数
车轮定位是当前自动驾驶具有重要意义的一项技术，即它可以使车辆自主完成定位、导航和避障行为。
它的基本原理是通过分析车轮上的四个定位参数，估算和理解车辆的运动状态，以制定出合适的行为以实现自主驾驶。
这四个定位参数分别是：
一、车辆距离：即车辆在水平面内沿行驶方向行进了多少距离。
对于临时定位，汽车可以采用GPS定位系统，并将前述距离信息与GPS 系统各定位信息结合，记录历史车辆行驶路径，进而计算车辆行驶距离。
在车轮定位中，当汽车行驶距离较短时，可以采用车轮编码器来模拟GPS，根据车轮行驶时间、转速、齿数等参数计算出车辆的行驶距离。
二、车辆速度：指车辆沿行驶方向的运动速度，这一参数则可以根据车轮编码器的输出转速来确定，车轮编码器会根据车轮带动的物体在车轮上的转动次数来确定车辆行驶的速度，进而确定车辆运动方向和它的行驶速度。
三、车辆航向：即指车辆行进的方向，它是通过车辆行驶方向来确定的。
由于方向信号是一个复杂的数学模型，所以通常会采用磁力计来提供方向信号。
磁力计的原理是通过测量地磁场bs值，可以换算成车辆行驶方向的角度，从而确定车辆正负度，方向等相关参数。
四、车辆位置：即汽车行驶的位置，这一参数也可以通过GPS定位技术来推定，但随着GPS技术的逐步发展，也可以通过超声波、激光雷达、传感器等技术来实现定位，汽车定位信息的准确度也将更加高效准确。
综上所述，车轮定位的四个定位参数包括车辆距离、车辆速度、车辆航向和车辆位置。
通过以上四个参数的测量和计算，将可以对车辆的运动状态进行估计和定位，进而实现自动驾驶的一些典型行为。
主销后倾：Kingpin Caster主销（Kingpin），是传统汽车上转向轮转向时的回转中心，是一根较粗的销轴。
现在，许多独立悬架的汽车已经没有主销了。
但在车轮定位中，仍然沿用主销这个名词，把它作为转向轮的转向轴线的代名词，认为转向轮在转向时，是以主销为轴线向左右转动的。
所谓主销后倾，是将主销（即转向轴线）的上端略向后倾斜。
从汽车的侧面看去，主销轴线与通过前轮中心的垂线之间形成一个夹角，即主销后倾角。
作用:主销后倾的作用是增加汽车直线行驶时的稳定性和在转向后使前轮自动回正。
作用原理:由于主销后倾，主销（即转向轴线）与地面的交点位于车轮接地点的前面。
这时，车轮因受到地面的阻力，总是被主销拖着前进。
这样，就能保持行驶方向的稳定。
当汽车转弯时，由于离心力的作用，地面对车轮的侧向反力作用在主销的后面，由前悬架在车架上的安装位置来保证。
现代轿车由于采用低压宽幅子午线轮胎，高速行驶时轮胎的变形加大，接地点后移，因此主销后倾角可以减小，甚至为负值（变成主销前倾），以避免由于回正力矩过大而造成前轮摆振。
主销后倾与主销内倾区别:主销后倾如图所示，过车轮中心的铅垂线和真实或假想的转向主销轴线在车辆纵向对称平面的投影线所夹锐角为主销后倾角，向前为负，向后为正。
主销后倾:主销后倾角的存在可使车轮转向轴线与路面的交点在轮胎接地点的前方，可利用路面对轮胎的阻力产生绕主销轴线的回正力矩，该力矩的方向正好与车轮偏转方向相反，使车辆保持直线行驶。
后倾角越大车辆的直线行驶性越好，转向后方向盘的回复性也越好，但主销后倾角过大会使转向变得沉重，驾驶员容易疲劳；主销后倾角过小，当汽车直线行驶时，容易发生前轮摆振，转向盘摇摆不定，转向后转向盘自动回正能力变弱，驾驶员会失去路感；当左右轮主销后倾角不等时，车辆直线行驶时会引起跑偏，驾驶员不敢放松转向盘，难于操纵或极易引起驾驶员疲劳。
四轮定位仪测量主销后倾角的范围为±15°。
后悬架车轮定位参数调整机构分析及设计摘要：车轮定位参数是评价汽车操稳性的重要指标之一，但由于零部件制造公差和装配公差的限制，很难保证生产车辆的车轮定位参数都在合理的范围。
本文主要针对某车型后悬架车轮外倾角和前束角的分析计算，介绍车轮定位参数调整机构的设计原理及调整方法，以使所生产车辆的车轮定位参数都在合理范围。
关键词：车轮定位参数;后悬架;调整机构;原理前言车轮定位参数包括主销后倾角、主销内倾角、外倾角和前束角，其作用是使汽车保持稳定的直线行驶能力和转向轻便，并减少汽车在行驶中轮胎和转向机构零件的磨损。
由于零部件制造公差和装配公差，需要设置车轮参数的调整机构，以保证出厂的车辆车轮定位参数都在合理的范围。
此外，车辆在长时间使用过程中，由于零部件磨损及橡胶件变形，均会引起车轮定位参数的变化，需要有调整机构进行修正。
一般乘用车的后悬架主要调整外倾角和前束角，本文主要就这两个方面进行论述。
1.外倾角和前束角定义外倾角的定义为：车轮中心平面相对铅垂线的夹角，向外倾斜为正，向内倾斜为负，如图1所示：图1外倾角示意图图2前束角示意图前束角定义为：汽车纵向中心平面与车轮中心平面与地面交线的夹角，向内为正，向外为负，如图2所示。
2.车轮定位参数调整机构分析及设计2.1偏心螺栓偏心量选取及评价指标偏心螺栓偏心量应合理选择，过大，容易出现力矩返松，过小，不能满足调整需求。
其评价指标为：偏心螺栓偏心量应能满足克服极限公差后仍可调整0.5°±0.1°，初步选定偏心螺栓的偏心量为5.3mm，如图3所示：图3偏心螺栓偏心量确定及配合孔位尺寸确定偏心螺栓选定之后，应注意与之配合的孔位尺寸的确定，应满足配合孔位的中心距不小于偏心量的2倍，以使偏心螺栓在调整时可以自由旋转，而不至于损伤螺纹。
2.2调整量分析及计算在进行调整量分析之前应先确定车轮设计状态的定位参数。
一般根据设计车轴荷及悬架结构形式在数据库中对比分析确定初步定位参数，然后利用ADAMS 分析软件进行动力学分析确定后悬架设计参数为：外倾角-29′（-0.483°），前束角为14′（0.233°），如图4所示：图4后悬架外倾角和前束角动力学分析在CATIA软件中将后悬架数模按照设计参数进行约束装配，并根据经验初步设定后下控制臂与副车架的连接点为调整点，要求各连接点约束正确，更改调整量后车轮可以随之运动，以便进行外倾角和前束角的测量，如图5所示：图5后悬架车轮定位参数分析模型分别将偏心螺栓调整到最外侧和最内侧，测量外倾角和前束角的变化量，如表1所示：表1因此，外倾角调整量为±0.514°，前束角调整量为±1.178°2.3累计公差分析根据经验确定各零部件制造公差及装配公差，运用蒙特卡洛算法模拟真实装配，进行3DCS偏差仿真分析，得出外倾角及前束角最大累计公差量及影响因素，如图6所示：图6外倾角和前束角累计公差及影响因素分析根据分析结果，外倾角最大累计公差为±0.5°，最敏感影响因素为上控制臂安装点公差;前束角最大累计公差为±0.6°，最敏感影响因素为下控制臂安装点公差。
3-18车轮定位悬架系统车轮定位规格车轮定位规格紧固件紧固规格维修指南测量车轮定位车辆可在一个较宽的定位设定范围内令人满意地操作。
如果设定值超过了规格,校正定位角度。
1. 测量前定位角度。
2. 根据制造商指南,安装定位设备。
3. 在测量角度前,轻轻颠簸前、后保险杆三次,使悬架正常。
4. 测量定位角度并记录读数。
如果需要调整,则按如下顺序进行:4.1. 外倾4.2. 主销纵倾4.3. 前束悬架系统车轮定位 3-19前外倾调整1. 举升并支承车辆。
参见“一般信息”中“提升和举升车辆”。
2. 拆卸轮胎和车轮。
参见“轮胎和车轮”中“轮胎和车轮的拆卸和安装”。
3. 拆卸支柱下螺栓,检查支柱下孔(3是否呈椭圆形。
如果支柱下孔呈椭圆形,松开支柱上螺栓,以调整外倾。
如果支柱下孔不是椭圆形,则执行如下步骤: 3.1. 从车辆上拆卸支柱。
参见“前悬架” 中的“支柱总成的更换”。
3.2. 将支柱固定在台钳上。
3.3. 沿横向锉支柱下孔(3,以调整外倾。
3.4. 将支柱安装到车辆上。
参见“前悬架”中的“支柱总成的更换”。
3.5. 安装支柱螺栓。
注意:参见“告诫和注意” 中“有关紧固件的注意事项” 。
4. 调整外倾。
紧固紧固支柱下螺母至 123牛顿米(90磅英尺。
5. 安装轮胎和车轮。
参见“轮胎和车轮”中“轮胎和车轮的拆卸和安装”。
6. 降下车辆。
前束调整1. 拆卸动力转向机密封小卡箍。
2. 检验方向盘是否位于中央,车轮是否朝正前方。
3. 松开左、右横拉杆锁紧螺母(2。
重要注意事项:检验两个内转向横拉杆端上的螺纹数是否大致相等。
4. 旋转内横拉杆连接拉杆, 以获得正确的 0度前束角。
注意:参见“告诫和注意” 中“有关紧固件的注意事项” 。
5. 安装转向横拉杆端锁紧螺母。
紧固紧固左、右横拉杆锁紧螺母(2至 68牛顿米 (50磅英尺。
重要注意事项:检验动力转向机密封未扭转。
6. 安装动力转向机密封小卡箍。
1569372973493-20车轮定位悬架系统说明与操作主销纵倾说明141954主销纵倾是转向节主销轴线最高点向前或向后倾斜(从车辆侧观察。
车轮定位基础知识解析车轮定位是指根据汽车的悬架系统和轮胎的磨损程度，对车轮进行纵向倾斜角度、横向倾斜角度、前后向摆角和踝节的距离等参数进行调整，以保证车辆行驶的稳定性和舒适性。
在日常驾驶中，如果车轮定位不当，就会导致车辆不能保持良好的直行稳定性、车辆行驶不平稳、轮胎磨损加剧等问题。
因此，车轮定位是一项非常重要的维护工作。
车轮定位类型一般来说，车轮定位可以分为以下几个类型：前轮定位前轮定位是指调整汽车前轮的倾斜角度以及前后向摆角等参数，以确保后轮在一个安全合适的位置。
前轮定位的主要目的是提高驾驶瞬间的稳定性和车辆的操控性。
后轮定位后轮定位是指调整汽车后轮的倾斜角度以及前后向摆角等参数，以确保车轮在一个安全合适的位置。
后轮定位的主要目的是提高车辆行驶时的舒适性和稳定性。
全轮定位全轮定位是指对汽车的前轮和后轮进行定位，以保证车辆的整体稳定性和平衡性。
全轮定位在维持车辆稳定性和操控性方面具有非常重要的作用。
车轮定位参数无论是前轮定位、后轮定位还是全轮定位，都需要调整一些基本的参数，以下是常见的车轮定位参数：纵向倾斜角度纵向倾斜角度是指车轮与垂直路面之间的夹角。
纵向倾斜角度越小，车轮接触路面的面积就越小，对行驶稳定性和制动距离的影响越大。
横向倾斜角度横向倾斜角度是指车轮中心线与车身侧面的夹角。
横向倾斜角度越大，车轮的侧向稳定性就越好，车辆侧倾的情况也会减少。
前后向摆角前后向摆角是指车轮前后方向与车身相对应的夹角，主要对行驶稳定性起着关键作用。
踝节距离踝节距离是指车轮中心线相对于车身中心线的距离。
踝节距离越大，车辆的稳定性就越好，同时车辆的操控性和平衡性也会得到提高。
车轮定位的重要性车轮定位是保证车辆稳定性和安全性的重要环节，有以下几个方面的重要性：提高汽车行驶的稳定性车轮定位能调整车轮的位置和角度，使汽车的整车稳定性得到提高，对于驾驶者而言非常重要。
延长轮胎的使用寿命通过车轮定位调整，可以让轮胎的接地面均匀受力，轮胎的磨损和损坏减少，从而延长轮胎的使用寿命。
悬架是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽车的多种使用性能。
从外表上看，轿车悬架仅是由一些杆、筒以及弹簧组成，但千万不要以为它很简单，相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。
比如，为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。
比较重要的参数有：1.车轮外倾角前轮外倾角分零外倾角、正外倾角、负外倾角。
如果空车时车轮的安装正好垂直于路面，则满载时车桥因承载变形而可能出现车轮内倾，这样将加速车轮胎的磨损。
另外，路面对车轮的垂直反力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向外端的小轴承，加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷，降低它们的寿命。
因此，前轮有一个外倾角，同时为防止车轮出现过大的不足转向或过度转向趋势，为防止车轮出现过大的不足转向或过度转向趋势，一般希望车轮从满载位置起上下跳动40mm的范围内，车轮外倾角变化在1度左右。
车轮外倾角的变化与悬架的形式有关，车轮外倾角的设置影响到汽车的转向操作性能和直线行驶稳定性能。
汽车作曲线行驶时，车轮随车身一起倾斜，即车身外侧车轮向正的外倾角方向变化，从而降低了其侧偏性能。
为保证轮胎的侧偏性能，悬架设计要求上跳时外倾角向负值变化，下落时向正值变化。
但是从操纵稳定性来讲，要求前悬架设计成上跳时外倾角向增大方向变化，下落时向减小方向变化，后悬架设计成上跳时向减小方向变化，下落时向增大方向变化。
2.主销后倾角主销后倾角是指在车身侧视图主销轴与垂直轴的夹角，正的主销后倾角是指主销顶部向后倾的角度。
主销后倾角的主要作用是使车轮复位以提高车辆直线行驶的稳定性。
当行驶中的汽车遇到外力产生偏离时，后倾角产生回正力矩使车轮自动回复到原来位置。
主销后倾：Kingpin Caster
主销（Kingpin），是传统汽车上转向轮转向时的回转中心，是一根较粗的销轴。
现在，许多独立悬架的汽车已经没有主销了。
但在车轮定位中，仍然沿用主销这个名词，把它作为转向轮的转向轴线的代名词，认为转向轮在转向时，是以主销为轴线向左右转动的。
所谓主销后倾，是将主销（即转向轴线）的上端略向后倾斜。
从汽车的侧面看去，主销轴线与通过前轮中心的垂线之间形成一个夹角，即主销后倾角。
作用:主销后倾的作用是增加汽车直线行驶时的稳定性和在转向后使前轮自动回正。
作用原理:由于主销后倾，主销（即转向轴线）与地面的交点位于车轮接地点的前面。
这时，车轮因受到地面的阻力，总是被主销拖着前进。
这样，就能保持行驶方向的稳定。
当汽车转弯时，由于离心力的作用，地面对车轮的侧向反力作用在主销的后面，
由前悬架在车架上的安装位置来保证。
现代轿车由于采用低压宽幅子午线轮胎，高速行驶时轮胎的变形加大，接地点后移，因此主销后倾角可以减小，甚至为负值（变成主销前倾），以避免由于回正力矩过大而造成前轮摆振。
主销后倾与主销内倾区别:主销后倾如图所示，过车轮中心的铅垂线和真实或假想的转向主销轴线在车辆纵向对称平面的投影线所夹锐角为主销后倾角，向前为负，向后为正。
主销后倾:主销后倾角的存在可使车轮转向轴线与路面的交点
正力矩，该力矩的方向正好与车轮偏转方向相反，使车辆保持直线行驶。
后倾角越大车辆的直线行驶性越好，转向后方向盘的回复性也越好，但主销后倾角过大会使转向变得沉重，驾驶员容易疲劳；主销后倾角过小，当汽车直线行驶时，容易发生前轮摆振，转向盘摇摆不定，转向后转向盘自动回正能力变弱，驾驶员会失去路感；当左右轮主销后倾角不等时，车辆直线行驶时会引起跑偏，驾驶员不敢放松转向盘，难于操纵或极易引起驾驶员疲劳。
四轮定位仪测量主销后倾角的范围为±15°。
主销内倾:所谓主销内倾，是将主销（即转向轴线）的上端向内倾斜。
从汽车的前面看去，主销轴线与通过前轮中心的垂线之间形成一个夹角，即主销内倾角。
主销内倾的作用是使车轮转向后能及时自动回正和转向轻便。
由于主销内倾，转向轮在转向时绕主销转动，必须使车轮陷入地面以下。
这当然是不可能的，实际转向时，是强迫汽车的前部稍稍抬高。
这样，汽车的重力将使转向轮自动回正。
确定主销内倾角时，还可调整主销（即转向轴线）与地面的交点到轮胎接地中心的距离，即调整主销偏距。
减少主销偏距，可以减轻转向时的摩擦阻力。
主销内倾不能过大，否则转向过于沉重。
主销内倾角一般为8°到13°由前悬架的结构来确定。
主销后倾和主销内倾都有使转向轮自动回正的作用。
但主销后倾的回正作用与车速有关，而主销内倾的回正作用与车速无关。
因此，高速时主要靠主销后倾的作用，而低速时主要靠主销内倾的作用。
前轮前束：
束值是不同的。
其基本作用是消除车轮外倾角造成的外滚趋势，保持汽车正直行驶。
以图中所示，R为车辆行驶方向的话，距离A与距离R之间的差值就叫“前束”，如果差值为正，称之为“前束”；而差值为负时，我们则称之为“负前束”或者“前展”。
汽车检测的分类：实际的汽车检测是按安全性、环保性、动力性、经济性和可靠性这五个方面进行的。
其中安全性检测主要是检测汽车的侧滑、转向、制动和前照灯。
通常安全性检测分为下列四类，其主要检测参数如下：
1.侧滑检测设备：侧滑量、侧滑方向；
2.转向检测设备：转向盘自由转动量、转向力；
3.制动检测设备：制动力、制动距离、制动减速度；
4.前照灯检测设备：发光强度、照射角度。
在上述的汽车制动检测设备中，轴重仪是必不可少的。
但是，汽车的轴重测量并非是汽车安全性的检测项目，轴重仪只是一种辅助设备。
明白了这些基本要领之后，我们逐渐解释各种检测设备的结构、工作原理、国家标准和检测方法以及注意事项。
首先介绍侧滑检测设备。
我们知道，汽车在使用过程中，由于轮毂轴承松旷，车身不平衡，车轮拖滞，轮胎气压、花纹形状、磨损程度不一样，车架、车轴转向机构的变形与磨损，都会导致车轮定位失准。
此时，转向车轮在向前滚动的同时，将会产生横向滑移的现象，称为侧滑。
实践证明，汽车的侧滑会造成滚动阻力增加、行驶稳定性变差、轮胎磨损加剧、运行油耗增多和转向沉重，影响汽车的使用性能和经济性。
所以必须对汽车的侧滑进行定期检测。
汽车侧滑检测的实质是反映转向轴车轮定位产生的侧向力，或由此引起的车轮侧滑量。
由于汽车的转向轴一般在前轮，故简称前轮定位。
如果您学习过汽车构造，就不难理解汽车的前轮定位将直接影响其直线行驶稳定性、安全性、燃油经济性、轮胎和有关机件的磨损以及驾驶员的劳动强度等等。
而把后轮外倾角和后轮前束称为后轮定位。
其主要作用是使前后轮胎行驶轨迹重合，从而减少高速时前后轮胎的横向侧滑量和轮胎偏磨损。
把检测汽车前轮定位和后轮定位的仪器称为四轮定位仪。
给汽车做四轮定位很重要，这里重点介绍前轮定位的检测。
前轮定位检测方式有静态检测和动态检测两种方法。
静态检测使用前轮定位仪，动态检测使用侧滑试验台。
注意，所说的静态是指汽车静止不动，使用前轮定位仪(由前束尺和倾角仪组成)对汽车的前轮前束值、主销后倾角、主销内倾角和车轮外倾角进行检测。
其特点是仪器结构简单，但操作繁、速度慢。
而动态是指汽车运动，用侧滑试验台(滑板式或滚筒式)对汽车的前轮前束值和车轮外倾角的匹配情况进行检测。
其特点是设备结构复杂，操作简便，速度快，非常适合快速检测。
因此，在安检线或综检线上得到了广泛的应用。
那么，国家标准对汽车的侧滑是如何规定的，最新的国家标准G B7258-1997《机动车运行安全技术条件》中明确规定；机动车(摩托车、轻便摩托车和三轮农用车除外)转向轮的横向侧滑量，用侧滑仪(包括双板和单板侧滑仪)检测时侧滑量值应不大于5m/km。
其检验方法是：
a)将车辆对正侧滑试验台(对于单板式侧滑仪，将车辆的一侧对正侧滑板)，并使转向肋处于正中位置；
b)使车辆沿台板上的指示线以3km/h~5km/h车速平稳前进，在行驶过程中，不得转动转向盘；
c)转向轮通过台板时，测取横向侧滑量。
为了帮助您理解侧滑的原理，我们先复习有关车轮定位的知识。
在汽车设计上，为使转向车轮具有操纵轻便、行驶稳定可靠和减少轮胎的偏磨损，在转向车轮上设计有：主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角和前轮前束等4项参烽，科学的称谓是“转向轴车轮定位”，
简称“车轮定位”，习惯称为“前轮定位”。
①主销后倾角
车轮有了主销后倾角之后，主销的延长线与地面的交点成为车轮摆动的支点。
当车轮行驶在凹凸不平的路面时，车轮将偏离其正直滚动的路线，这时由于地面的反作用力作用在车轮上，使车轮绕交点向平衡位置转动，因为主销后倾角过大，易使转向沉重，所以主销后倾角一般设计为1左右。
其作用是使转向车轮能够自动回正，保持汽车直线行驶。
②主销内倾角
一般将主销内倾角设计成8度左右。
如果没有主销内倾角，则车轮和主销后倾角的延长线与地面的交点构成一个圆柱体，可以想像当转动方向盘时，由于是一个圆面积和地面接触，所以费力；如果有主销内倾角，则车轮和主销内倾角的延长线与地面的交点构成一个圆锥体，这时转动方向盘时，由于是一个点和地面接触，故此比较省力。
同时假设在圆锥体上绕一根弹簧(，当转动方向盘时，弹簧被绕紧，松手后在弹力的作用下，回到初始位置。
可见其作用有两个：一是转向轻便；二是具有自动回正的能力。
③车轮外倾角
一般将车轮外倾角设计成1度到3度。
当有车轮外倾角时，车辆由空载变为满载时，能够减少轴头螺母的受力情况：若没有车轮外倾角，则当车辆由空载变为满载时，轴头螺母的受力非常大，甚至容易损坏。
此外，有车轮外倾角可以使轮胎与拱桥路面垂直，减少其偏磨
损(如9所示)。
其作用主要有三点：一是转向轻便；二是保护轴头螺母；三是保持轮胎与拱桥路面垂直，减少轮胎的偏磨损。
④前轮前束
束值是不同的。
其基本作用是消除车轮外倾角造成的外滚趋势，保持汽车正直行驶。
