车轮定位参数对汽车行驶性能的影响
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浅谈四轮定位对汽车行驶性能的影响及检测与调整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。
浅析汽车四轮定位及其对行驶性能影响摘要:四轮定位就是汽车新技术之一,其定位系统主要是指前轮定位和后轮定位。
经常检测车轮定位参数,并对它进行适时调整,使其处于合理的范围内,对提高汽车的动力性、操纵稳定性、安全性以及经济性有着重要的意义。
本文简单介绍了四轮定位及其对汽车运行的影响。
关键词:汽车;四轮定位;行驶性能;影响随着汽车新技术的应用和行驶速度的提高,使得汽车的各种使用性能逐步提高。
四轮定位就是汽车新技术之一,其定位系统主要是指前轮定位和后轮定位。
前轮定位包括前轮外倾、前轮前束、主销后倾和主销内倾,是前轴技术状况的重要参数。
后轮定位主要有后轮外倾和后轮前束等。
车轮定位的正确与否,将直接影响汽车的各种使用性能,像汽车的动力性、操纵稳定性、安全性、燃油经济性等,如不能正确定位就会造成轮胎的非正常磨损,降低轮胎的使用寿命。
因此,汽车在使用过程中应保持车轮定位值的标准。
一、四轮定位相关角度1、车轮外倾角前轮安装在车桥上时,其旋转平面向外倾,这种现象称为车轮外倾。
外倾角是在汽车的横向平面内轮胎的几何中心线与地面铅垂线的夹角。
当轮胎中心线与铅垂线重台时为零外倾角;其作用是防止轮胎不均匀的磨损。
当轮胎中心线在铅垂线外侧时的夹角为正外倾角;其作用主要是减小作用于转向节上的操纵力,防止由于载荷而产生不需要的外倾角。
使轮胎的内外侧磨损均匀,还可以提高车身的横向稳定性。
当轮胎中心线在铅垂线内侧时的夹角为负外倾角。
2、前轮前束汽车两车轮通过车轮轴线与地面平行的平面内,两车轮前端向内束的现象称为前轮前束。
左右两轮的中心面不平行,两轮后边缘距离与前边缘距离的差值称为前束。
后端距离大于前端距离为正前束,反之为负前束,相等为零前束。
前束作用是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑,降低轮胎磨损与滚动摩擦。
无论前束过大或零前束或负前束。
都会使车轮在地面上出现边滚边滑的现象,从而增加汽车的行驶阻力及轮胎的磨损。
3、主销后倾角转向轮偏转的轴线称为主销轴线。
四轮定位参数对汽车使用性能的影响分析祝学亮【摘要】四轮定位是以车辆的四轮参数为依据,其参数设定的合适、正确与否,直接影响汽车使用性能与安全.因此,研究其基本内容和作用是非常必要的.文章主要介绍了四轮定位参数的内容和作用,分析了定位参数对汽车操纵稳定性、行驶安全和轮胎磨损的影响.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】2页(P107-108)【关键词】四轮定位;操纵稳定性;行驶跑偏;轮胎磨损【作者】祝学亮【作者单位】延安大学西安创新学院理工系,陕西西安710100【正文语种】中文【中图分类】U467.4引言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。
四轮定位的作用是使汽车能够保持安全行驶的性能,并减少轮胎和转向机件的磨损。
如果驾驶员在驾驶过程中感到方向转向沉重、不正、跑偏、发抖,以及驾驶过程出现车感飘浮、摇摆、颠颤等不正常的驾驶感受,就要考虑调整四轮定位参数。
1、四轮定位参数对汽车使用性能的影响分析轿车的转向车轮、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。
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。
四轮定位参数包括:主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角、前束角、推进角等。
1.1 主销内倾角图1 主销内倾角示意图图2 车轮外倾角示意图从车子的前方看转向轴线与地面铅垂线所形成的角度,如图1所示。
内倾角的作用是减小转向操纵力和跑偏现象,保持车辆直线行驶的稳定性和操纵的轻便性。
左右内倾角都应该设定在规定范围内,而且左右值要相等。
如果左右值不等,那么两侧车轮所受的侧向力也将不等,导致汽车行驶跑偏,汽车将向主销内倾角大的方向跑偏。
一、实验目的1. 理解汽车车轮定位的基本原理和重要性。
2. 掌握汽车车轮定位仪的使用方法和操作步骤。
3. 通过实验,了解并验证车轮定位参数对汽车行驶性能的影响。
4. 培养实际操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验器材1. 汽车车轮定位仪(含电脑、传感器、夹具等)2. 汽车一辆(例如:大众桑塔纳)3. 四柱举升机4. 轮胎压力表5. 剪式举升机6. 钳子、扳手等工具三、实验原理汽车车轮定位是指调整汽车车轮的内外倾角、前束角和主销后倾角等参数,使车轮与车身保持正确的相对位置。
车轮定位参数的准确与否直接影响汽车的行驶稳定性、操控性和舒适性。
四、实验步骤1. 准备工作- 将汽车停放在平坦、坚实的地面上。
- 使用轮胎压力表检查轮胎气压,确保气压符合要求。
- 将汽车停放在四柱举升机上,并用钳子固定在左右支撑凹槽内。
2. 定位仪安装- 将定位仪的四个夹具分别安装在前后轮上,确保夹具轴线与轮胎中心重合。
- 将测试探头安装在夹具上,并连接传感器电源。
- 打开电脑,进入定位仪软件,选择合适的车型和年份。
3. 数据采集- 将传感器定位卡盘安装在车轮上,卡盘轴线应与轮胎中心重合。
- 将四个传感器安装在卡盘上,并连接传感器电源。
- 调整传感器水平,确保三个绿灯同时点亮。
- 进入轮胎偏差补偿界面,用专用工具锁止汽车方向。
- 利用剪式举升机的二次举升将车辆举起,四轮悬空。
- 调整车轮上的机头(传感器)到水平,依次按动图片中的“启动”、“完成补偿”按钮。
- 转动车轮180度,完成轮胎偏差补偿。
4. 数据测量- 进入数据测量界面,按显示屏上所提示的项目操作。
- 分别将车轮转至“车轮正直方向”、“右侧极限位置”、“右侧测量位置”、“左侧测量位置”、“左侧极限位置”。
- 测试完毕,显示出测试数据与标准数据。
5. 数据分析和调整- 将测试数据与标准数据进行对比,分析车轮定位参数的偏差。
- 根据偏差情况,调整车轮定位参数,使车轮定位参数符合标准要求。
汽车行驶中四轮定位的作用及影响因素摘要:伴随我国汽车产业的快速发展,汽车生产过程中轮胎独立悬架技术已经得到了广泛应用,传统的汽车定位技术也由前轮定位转变成了目前的四轮定位,为此,就汽车行驶中四轮定位的作用及相关应影响因素进行阐述和分析。
关键词:汽车行驶四轮定位作用影响因素中图分类号:u461 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)006-055-02四轮定位的关键在于车轮定位角度的测量,车辆行驶情况的诊断,汽车行驶中相应问题的及时调整等,通常可将其分成后轮定位和前轮定位两个方面,后轮定位即包含逐个后轮前束和车轮外倾角两部分;前轮定位包含前轮前束、前轮外倾角、主销内倾角,以及主销后倾角四部分。
汽车四轮定位角度的保持有助于维持车辆转向系统的回复性、操控性和直进性,防止轴承因受力不当而发生的精度损失和磨损,从而增强车辆工作的安全性能。
1 四轮定位的目标与包含的项目进行的四轮定位的目标就是让确保汽车直线行驶的稳定性与工作中转向轻便性,同时减弱汽车工作时转向机件与轮胎之间发生的磨损。
因为当前不同汽车制造厂家在四轮定位上的原设计和制造上存在较大差异,导致不同厂家在车路轮倾角与约束值上存在差异,这些差异在部分问题上具有可调性可调,而在一些问题上具有不可调的矛盾。
四轮定位九十使用四轮定位仪,对被检测车辆车轮的倾角与约束值和原厂标准进行比对,当车轮倾角与约束值和原厂标准不符时,应该改对其做适当的调整。
实践中,汽车驾驶者驾车时发现车轮在转向时不归位、不正、跑偏、发抖、沉重,轮胎在单边位置出现偏磨、块状磨损、波状磨损、常规磨损等,车辆运行时出现摇摆、颠簸、飘浮等问题,要及时对车辆做四轮定位。
1.1 后轮的前束角和外倾角伴随我国交通运输环境的逐步改善,汽车行驶速度也随之提升。
目前,汽车通常使用的是独立后悬架和前轮驱动,所以,若后轮定位不正确,便会导致汽车行驶中发生早期轮胎磨损和操纵稳定性损失。
鉴于此,在结构汽车后轮设计时,必须保持高标准的前束和外倾角,以保证后轮的侧偏角稳定,以及汽车行驶过程中的操纵稳定性。
车轮定位参数对汽车行驶性能的影响
由于汽车行驶速度越来越高,汽车的操纵稳定性对汽车安全影响越来越重要,汽车不仅具有四轮定位,有些高速客车和高级轿车还具有后轮外倾角和前轮前倾等参数,这些定位参数变化会使汽车操纵稳定性恶化。
标签:定位参数;行驶性能;影响
1车轮主要定位参数及作用
车轮定位要素主要包括车轮外倾角,主销后倾角,转向轴线内倾角(转向主销内倾角),车轮摆动角(前束)等。
(1)外倾角:前轮安装在车桥上时,其旋转平面向外倾,这种现象称为车轮外倾。
车轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹角叫做车轮外倾角。
其作用是提高车轮工作的安全性与转向操纵的轻便性,由于主销与衬套之间,轮毂与轴承等处都存在着装配间隙,空载时车轮的安装正好垂直于路面,而满载时上述间隙将发生变化,车桥内倾将使路面对车轮垂直反作用的轴向分力压向轮毂外端的小轴承,使该轴承及其锁紧螺母而使车轮脱出,为此,安装车轮时要预先留有一定的外倾角,以防止上述不良影响。
(2)主销后倾角:主销装在前轴上,其上端向后倾斜,这种现象叫做主销后倾,在纵向垂直平面内,垂线与主销轴线之间的夹角,叫主销后倾角。
主销后倾的作用主要是为了保持汽车行驶的稳定性,并使汽车转向后,转向轮有自动回正功能。
当车轮向左转动时由于主销后倾角的作用使左侧转向节向下压,由于转向节与车轮接地距离不变,实际上左侧车身略向上提升。
在车身自重的作用下,迫使转向节向上提升,回到原来的向前方行驶的位置。
这样可使车轮复位及提高直线行驶的稳定性。
如果后倾角是正的,当前轮转向时,车辆内侧会向下降,结果底盘将会升高。
因此会增加负荷至转向节,如果两轮的后倾角相同,车辆转向后会回到正前方。
增加正的后倾角角度则可增加转向盘的稳定性,但是转向时力量会变大;减少正的后倾角则转向盘的稳定性降低,但是转向时力量会变轻。
(3)主销内倾角:从车子的前方看转向轴线与地面铅垂线所形成的角度称为主销内倾角。
主销内倾角的作用是减少转向操纵力。
也就是将轮胎转动所需力矩减到最少,同时减少回跳和跑偏现象。
转向轴线的内倾角同转向轴线的后倾角一样,使车辆完成转向时具有“自动回正”的功能,用以改善车辆直线行驶的稳定性。
(4)车轮前束:车轮前束是从车辆的前方看,在两轮轴高度相同的情况下,左右轮胎中心线的前端和后端距离之差值。
前束的作用,主要是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。
采用正外倾角的前轮,使车轮顶部朝外倾斜,当车辆向前行
驶时,车轮要朝外侧滚动,从而产生侧滑会造成轮胎磨损。
所以,前束作用是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。
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。
(3)主销内倾的影响。
主销内倾角愈大或前轮转角愈大,则汽车前部抬起就越高,前轮的自动回正作用就更明显,但转向时转动方向盘费力,转向轮的轮胎磨损增加。
主销后倾和主销内倾都有使汽车转向自动回正、保持直线行驶位置的作用。
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几乎与车速无关。
因此、高速时主销后倾的回正作用起主导地位,而低速时则主要靠主销内倾起回正作用。
此外、直行时前轮偶尔遇到冲击而偏转时,也主要依靠主销内倾起回正作用。
(4)前束的影响。
正前束太大,轮胎外侧磨损会有正外倾角太大所形成的磨损形态,胎纹磨损形式为羽毛状。
当用手从内侧向外侧抚摸,胎纹外缘有税利的刺手感觉。
负前束太大,轮胎内侧磨损会有负外倾角太大所形成的磨损形态,胎纹磨损形式为羽毛状。
当用手从外侧向内侧抚摸,胎纹外缘有锐利的刺手感觉。
3轿车车轮定位的发展趋势
随着轿车车速的逐渐提高和新结构的不断采用,迫使人们重新考虑车轮定位的问题。
(1)对后轮也进行定位。
传统的设计思想只考虑前轮定位角,但随着道路条件的改善,现代轿车的速度越来高,在中、高档轿车上巳开始设置后轮定位角。
当汽车高速行驶时,操纵稳定性是至关重要的。
为了防止高速行车时出现的“激转”及危险的自动转向现象、在结构设计上应当确保汽车具有不足转向特性。
汽车后轮具有-定程度的外倾和前束可使后轮获得合适的侧偏角,提高高速行驶的操纵稳定性。
例如桑塔纳轿车后轮的外倾角是-40′,前束25′。
(2)车轮外倾角减小、前束减小。
传统的设计思想是使车轮具有一定的外倾角,防止轮缘外轴承承受向外的拉力,避免锁紧螺母承受拉力而滑牙,造成车轮在运行中脱落而酿成事故。
这对于大型车辆是十分重要的,但对于高速行驶的轿车,应重点考虑在汽车转向过程中车轮倾角的变化,所以轿车前轮不一定具有外倾角。
高速转向时汽车具有很大的惯性力,即使悬架具有横向稳定杆,车身也自然向外倾斜。
因此,在静止状态具有正外倾的车辆在转向时外倾角更大,造成外侧车轮轮胎的侧偏角比内侧车轮大得多。
内、外车轮的实际转向角与纯滚动时的转向角差距较大、从而引起内、外侧车轮产生不同程度的拖滑。
这种拖滑状态不但增加车轮的不正常磨损,还降低了车身的横向稳定性。
基于这种考虑,车轮具有负外倾,即车轮在静止状态时向内倾斜,在转向时车轮外倾角趋于零.可减小转向时的磨损和提高转向时的横向稳定性。
由于外倾角为负值.为了抵消直线行驶时前轮行驶轨迹的偏离,则采用负前束。
(3)主销内倾角增大。
主销内倾角的存在使力臂变小,转向轻便。
但对于轿车来说,-般都有转向助力装置.不再需要考虑转向的轻便性,因而往往采用大主销内倾角。
可以提高汽车行驶的稳定性。
(4)主销后倾角减小。
由于轿车-般采用超低压扁平轮胎,在高速状态轮胎本身具有较大的回正力矩,同时主销内倾角的加大也增大了回正力矩,因此,为了防止过大的回正力矩引起的回正过猛,有必要减小主销后倾角。
4结束语
汽车车轮的定位参数,不仅能够影响汽车的行驶性能,还影响行车的安全性。
因此,经常进行汽车车轮定位的检查和调整,能够减少轮胎和悬架系统的磨损,降低油耗,是安全行车的重要保证。