四轮定位基础知识
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四轮定位基础知识
四轮定位是以车辆的四轮参数为依据,通过调整以确保车辆良好的⾏驶性能并具备⼀定的可靠性。
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。
下⾯⼩邦将依次为⼤伙解答四轮定位都有哪些内容。
定位⾓度都有哪些1、主销后倾⾓(Caster)
定义:
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。向前倾斜称为负主销后倾⾓,向后倾斜称为正主销后倾⾓。
作⽤
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。
故障判断1)主销后倾⾓太⼩造成不稳定:
转向后缺乏⽅向盘⾃动回正能⼒;车速⾼时会感到车发飘(经常⾛⾼速的要对此项予以充分重视)。2)主销后倾⾓不对称造成跑偏:
左右两轮之主销后倾⾓不相等超过30’(0.5º)时车辆就会出现跑偏。跑偏⽅向⼀般会朝向主销后倾⾓较⼩的⼀侧。
案例:
左前轮主销后倾⾓设定为+0.5°,右前轮主销后倾⾓设定为+1.5°,则这辆车向左跑偏。
调整⼿段:
(1)垫⽚ (2)偏⼼凸轮 (3)长孔 (4)⽀柱杆 (5)⽀柱旋转 (6)引擎托架移动 (7)偏⼼球头
2、车轮外倾⾓(Camber)
定义:
车轮外倾⾓是指车轮在安装后,其端⾯向外倾斜,即车轮所处平⾯和纵向垂直平⾯间的夹⾓。轮胎呈现“⼋”字形张开时称为负外倾,⽽呈现“V”字形张开时称正外倾。
作⽤:
其作⽤是为了提⾼车轮⼯作时的安全性,消除跑偏,减少轮胎磨损。
故障判断:
正外倾⾓太⼤的影响:(1)轮胎外侧单边磨损;
(2)悬挂系统零件磨损加速;
(3)车辆会朝着正外倾⾓较⼤的⼀侧跑偏。
负外倾⾓太⼤的影响:
(1)轮胎⾥侧单边磨损;
(2)悬挂系统零件磨损加速;
(3)车辆会朝着负外倾⾓较⼩的⼀侧跑偏。
案例:
左前轮外倾⾓设定为1.0º,右前轮外倾⾓设定为0.5º,车辆向左跑偏。(左右轮外倾⾓相差0.5º,车辆就出现跑偏。)
外倾⾓调整⼿段
(1)垫⽚ (2)偏⼼凸轮 (3)长孔 (4)球头旋转 (5)⽀柱旋转 (6)楔形垫⽚ (7)调整轴承座 (8)偏⼼螺栓 (9)偏⼼衬套 (10)偏置球头3、前束⾓(Toe)
定义:
描述从车的正上⽅看,车轮的前端和车辆从线的夹⾓。车轮前端向内侧倾斜(内⼋字),称为Toein;车轮前端向外倾(外⼋字),称为Toe out。束⾓的功⽤在于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会造成转向过度,Toe out则会增⼤转向不⾜的趋势。
作⽤:
降低轮胎磨损与滚动摩擦。
故障判断:
正前束太⼤造成:
轮胎外侧快速磨损
(1)对于⼦午胎,会有类似正外倾⾓太⼤所形成的磨损形态;
(2)磨损形式为锯齿状或块状;
(3)当⽤⼿由轮胎之内侧向外侧抚摸,胎纹内缘有锐利的感觉。
转向不稳定
(1)直⾏性差;
(2)车轮发抖。
负前束太⼤造成:
轮胎内侧快速磨损
(1)对⼦午胎,会有类似负外倾⾓太⼤所形成的磨损形态; ( 2 ) 磨损形式为锯齿状或块状;
( 3 ) 当⽤⼿由轮胎之外侧向内侧抚摸、胎纹内缘有锐利的感觉。
转向不稳定(1)直⾏性差; ( 2) 车轮发抖。
前轮前束调整⼿段
横拉杆调整
后轮前束调整⼿段:
(1) 原⼚之调整器 (2)偏⼼凸轮 (3)偏⼼螺栓 (4)偏⼼衬套 (5)长孔 (6)垫⽚4、转向⾓(Turning Angle)
定义:
车辆在转弯时两前轮的相对位置。
转向⾓也可称为:
(1)转向前展
(2)转弯半径
作⽤:
⑴ 避免侧滑;
⑵ 避免轮胎过度磨损;
⑶ 避免转弯时轮胎啸叫;
⑷ 可诊断出变形之零件。
如果转向前展⾓度超过1.5º,车辆在转弯时轮胎会发出尖锐噪⾳。其可能原因是转向臂变形弯曲。⼀般来说,转向⾓是不可调整的。只能通过更换零件改正缺陷。5、退缩⾓(Setback)
定义:
⼀边轮胎⽐另⼀边较为退后。
退缩⾓形成的原因:
⑴ 制造⼚(特别的设计,主要是为了抵消路拱的影响)
⑵ 撞击
故障判断:
退缩⾓事实上反映了车辆轴距的变化。退缩⾓达到某种程度,车辆将出现跑偏、跑偏⽅向朝向轴距较⼩⼀侧。6、推进⾓
定义:
车辆⾏进⽅向是车辆推进线。测量后轮单侧前束时,是参考车辆中⼼线(⼏何中⼼线)来测量。通过后轮单侧前束平分点做⼀直线与后轮中⼼相交,确定推进线,即:汽车后轮总前束的平分线,为汽车的推进线。推进线与车辆⼏何中⼼线之间的夹⾓,叫做推进⾓。也叫蟹形⾓。
推进⾓⽣成的原因:
⑴ 伴随退缩⾓的⽣成⽽⽣成;
⑵ 后束⾓不对称。推进⾓造成的影响:
⑴ 轮胎磨损;
⑵ 转向轮失调;
⑶ 跑偏;
⑷ 车⾝歪斜的直⾏;
⑸ ⽅向盘偏斜;
推进⾓的修正⽅式
⑴ 原车⼚之调整器;
⑵ 在轮轴与轮毂之间加装楔形垫⽚;
⑶ 凸轮或其它后装调整器;
⑷ 推进线板;7、车轴偏⾓
定义:
⼀边轮胎⽐另⼀边较为后退。
造成原因:(1) 制造⼚(特别的设计);
(2) 撞击。
就某些定位设备⽽⾔,车轴偏⾓超过1不会影响其定位的准确性。8、主销内倾⾓·包容⾓·摩擦半径
定义:SAI:由车辆前⽅观察,转向轴线与铅垂线所成的夹⾓。主销内倾⾓对绝⼤多数的车辆来说都有是不可调整的⾓度。
包容⾓:
主销内倾⾓与外倾⾓之和称为包容⾓。
摩擦半径:
在地平⾯上观察,主销内倾⾓延长线以及轮胎中⼼线都会与地⾯有交汇点。两交汇点的距离就称为摩擦半径。当主销内倾⾓延长线与地⾯交汇点在轮胎中⼼线内侧,称为正摩擦半径,反之称为负磨擦半径。
摩擦半径的作⽤:
增加操控稳定性、转向后⾃动回正能⼒。
主销内倾⾓、包容⾓,以及外倾⾓三者结合在⼀起,可以⽤来诊断车辆悬架系统中哪些区域特定零件损坏。A. 麦克弗逊悬架的故障诊断
主销内倾⾓外倾⾓包容⾓可能的故障区域正常⼩于规定值⼩于规定值半轴弯曲,和/或,麦克弗逊⽴柱弯曲。正常⼤于规定值⼤于规定值半轴弯曲,和/或,麦克弗逊⽴柱弯曲。⼩于规定值⼤于规定值正常控制臂弯曲,或由于车体变形使⽴柱上端向外受推,或引擎托架扭曲失调。
⼤于规定值⼩于规定值正常由于车体变形使⽴柱上端向内受推,或引擎托⼤于规定值⼩于规定值正常由于车体变形使⽴柱上端向内受推,或引擎托架扭曲失调。⼩于规定值⼤于规定值⼤于规定值控制臂弯曲,或由于车体变形使⽴柱上端向外受推,另加: 半轴弯曲,和/或⽴柱弯曲。 ⼩于规定值⼤于规定值⼩于规定值控制臂弯曲,或由于车体变形使⽴柱上端向外受推,另加:半轴弯曲,和/或⽴柱弯。⼩于规定值⼩于规定值⼩于规定值控制臂弯曲,或由于车体变形使⽴柱上端向外受推,另加:半轴弯曲,和/或⽴柱弯曲。
B.短/长臂(A形架)悬架的故障诊断
主销内倾⾓外倾⾓包容⾓可能的故障区域正常⼩于规定值⼩于规定值半轴弯曲⼩于规定值⼤于规定值正常下控制臂弯曲或车体变形⼤于规定值⼩于规定值正常上控制臂弯曲或车体变形⼩于规定值⼤于规定值⼤于规定值下控制臂弯曲或半轴变形
四轮定位不良引起的⾏驶⽑病
⾏驶⽑病可能的原因⽅向盘太重后倾⾓太⼤⽅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
发动机不平衡发抖车⾏往左右边拉左右后倾⾓或外⾓不相等
车⾝⾼度左右边不相等
左右轮胎尺⼨或⽓压不相等
轮胎变形或不良
转向系统不正⽅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⽻⽑状磨损前束不良轮胎单边磨损外倾⾓不良凹凸波状磨损车轮动态不平
衡后轮前束不良常⽤计算公式及换算表1、束⾓以毫⽶值换算为百分度的换算公式:
TOTAL Toe(总束⾓)=2.257(系数)×δ(束⾓毫⽶值)÷d(车轮轮毂的英⼨数值)
2、“度与分”标识数值表⽰
(如:1°30′)转换为百分度表⽰时(如1.50°),⽤分数值乘以0.0167系数(⽐如:30′×0.0167=0.50°),再加上“度与分”中的度数(如:1°+0.50°=1.50°)
(⼀)基本常识
1、什么是汽车的车轮定位?
现代汽车的车轮定位是指车轮、悬架系统元件以及转向系统元件,安装到车架(或车⾝)上的⼏何⾓度与尺⼨须符合⼀定的要求,保证汽车⾏驶的稳定性和安全性,减少汽车的磨损和油耗。2、四轮定位维修的好处?
增加⾏驶安全 直⾏时⽅向盘正直 转向后⽅向盘⾃动回正 减少汽油消耗 减少轮胎磨损 维持直线⾏车增加驾驶控制感 降低悬挂配件磨损
3、什么情况下,需要进⾏四轮定位?
每⾏驶10000公⾥或六个⽉后
直线⾏驶时车⼦往左或往右拉
直⾏时需要紧握⽅向盘
直⾏时⽅向盘不正
感觉车⾝会漂浮或摇摆不定
前轮或后轮单轮磨损
安装新的轮胎后
碰撞事故维修后
换装新的悬挂或转向有关配件后
新车每⾏驶3000公⾥后
(⼆)主要技术参数及其作⽤:
在GB/3730.3-92《汽车和挂车的术语及其定义》中,它规定了关于车轮定位有关参数的定义,考虑了有些汽车车桥⽆主销的结构;注意了有关零件和⼏何要素(⾯、线、点)相对位置的空间性;淡化了前束、外倾、后倾等参数的单⼀⽅向性;明确了前束测量的具体位置,随着汽车技术的发展,前轮定位的作⽤和取值 范围也有较⼤的变化。
(a)主要定位参数1. 前束(Toe):
从汽车的正上⽅向下看,由轮胎的中⼼线与汽车的纵向轴线之间的夹⾓称为前束⾓。轮胎中⼼线前端向内收束的⾓度为正前束⾓,反之为负前束⾓。总前束值等于两个车轮的前束值之和,即两个车轮轴线之间的夹⾓。
前束的作⽤是消除车轮外倾造成的不良后果.车轮外倾使前轮有向两侧张开的趋势,由于受车桥约束,不能向外滚开,导致车轮边滚边滑,增加了磨损,有了前束后可使车轮在每瞬间的滚动⽅向都接近于正前⽅,减轻了轮毂外轴承的压⼒和轮胎的磨损。
2、外倾⾓(Camber):
从汽车正前⽅看,汽车车轮的顶端向内或向外倾斜⼀个⾓度,称为车轮的外倾。通常情况下汽车的侧倾⾓为外倾。⽤偏离垂直线所倾斜的⾓度来表⽰,如果顶端向外倾斜则称为正外倾⾓,如果向内倾斜则称为负外倾⾓。
侧倾的作⽤是为了增加汽车直线⾏驶的安全性。当具有外倾⾓时,可使车轮在转向时偏移量减⼩,所以能减少转向⼒;另外,由于主销外倾,在垂直载荷作⽤下产⽣⼀施加于轴⼼上的分⼒,使车轮向内压在轴承上,以防⽌车轮甩脱。
3、主销后倾⾓(Kingpin caster angle):
从 汽车的侧⾯看,主销轴线(或车轮转向轴线)从垂直⽅向向后或向前倾斜⼀个⾓度称为主销后倾或前倾。在纵向垂直平⾯内,主销轴线与垂线之间的夹⾓,称为主销后倾⾓。向垂线后⾯倾斜的⾓度称为正后倾⾓,向前倾斜的⾓度称为负后倾⾓。通常汽车⾏驶过程中,主销后倾⾓应为正值。主销后倾⾓的获得⼀般是在安装时,通 过悬架元件相互位置来保证的。
主 销后倾的作⽤是当汽车直线⾏驶偶然受外⼒作⽤⽽稍有偏转时,主销后倾将产⽣车轮转向反⽅向的⼒矩使车轮⾃动回正,可保证汽车直线⾏驶的稳定性。后倾⾓越⼤车速越⾼, 稳定⼒矩越⼤,但后倾⾓不宜过⼤,否则在转向时会导致转向沉重,主销后倾⾓是在前桥连同悬架安装到车架时⽽形成的。