汽車行駛中四輪定位的作用及影響因素

王俊

摘 要：伴隨我國汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，汽車生產(chǎn)過程中輪胎獨立懸架技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的汽車定位技術(shù)也由前輪定位轉(zhuǎn)變成了目前的四輪定位，為此，就汽車行駛中四輪定位的作用及相關(guān)應(yīng)影響因素進行闡述和分析。

關(guān)鍵詞：汽車行駛 四輪定位 作用 影響因素

中圖分類號：U461 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）006-055-02

四輪定位的關(guān)鍵在于車輪定位角度的測量，車輛行駛情況的診斷，汽車行駛中相應(yīng)問題的及時調(diào)整等，通常可將其分成后輪定位和前輪定位兩個方面，后輪定位即包含逐個后輪前束和車輪外傾角兩部分；前輪定位包含前輪前束、前輪外傾角、主銷內(nèi)傾角，以及主銷后傾角四部分。汽車四輪定位角度的保持有助于維持車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的回復(fù)性、操控性和直進性，防止軸承因受力不當而發(fā)生的精度損失和磨損，從而增強車輛工作的安全性能。

1 四輪定位的目標與包含的項目

進行的四輪定位的目標就是讓確保汽車直線行駛的穩(wěn)定性與工作中轉(zhuǎn)向輕便性，同時減弱汽車工作時轉(zhuǎn)向機件與輪胎之間發(fā)生的磨損。因為當前不同汽車制造廠家在四輪定位上的原設(shè)計和制造上存在較大差異，導(dǎo)致不同廠家在車路輪傾角與約束值上存在差異，這些差異在部分問題上具有可調(diào)性可調(diào)，而在一些問題上具有不可調(diào)的矛盾。四輪定位九十使用四輪定位儀，對被檢測車輛車輪的傾角與約束值和原廠標準進行比對，當車輪傾角與約束值和原廠標準不符時，應(yīng)該改對其做適當?shù)恼{(diào)整。實踐中，汽車駕駛者駕車時發(fā)現(xiàn)車輪在轉(zhuǎn)向時不歸位、不正、跑偏、發(fā)抖、沉重，輪胎在單邊位置出現(xiàn)偏磨、塊狀磨損、波狀磨損、常規(guī)磨損等，車輛運行時出現(xiàn)搖擺、顛簸、飄浮等問題，要及時對車輛做四輪定位。

1.1 后輪的前束角和外傾角

伴隨我國交通運輸環(huán)境的逐步改善，汽車行駛速度也隨之提升。目前，汽車通常使用的是獨立后懸架和前輪驅(qū)動，所以，若后輪定位不正確，便會導(dǎo)致汽車行駛中發(fā)生早期輪胎磨損和操縱穩(wěn)定性損失。鑒于此，在結(jié)構(gòu)汽車后輪設(shè)計時，必須保持高標準的前束和外傾角，以保證后輪的側(cè)偏角穩(wěn)定，以及汽車行駛過程中的操縱穩(wěn)定性。必須注意的是，由于載荷發(fā)生改變，會導(dǎo)致車輪外傾角發(fā)生相應(yīng)的變化，這是使用獨立后懸架補償載荷的主要原因。當然，若后輪前束和技術(shù)標準存在較大差異，會干擾轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性或造成輪胎出現(xiàn)磨損問題，且等同與前輪受到的干擾程度。如果改變后輪的前束角 就會造成前輪的單輪的前束角受到相關(guān)性干擾，而車輛后輪的前束角則會對后輪的推進線角造成直接的干擾。

1.2 前束

前輪的前束是要確保汽車兩輪和地面保持平行狀態(tài)，并利用車輪的軸線把兩個車輪的前端做向內(nèi)約束的現(xiàn)象。車輛兩側(cè)的輪胎上中心線位置上后端的距離A與前端的距離B間存在差值就是前輪的前束值。車輪前束的基本功能就是消滅外傾角致使輪胎發(fā)生側(cè)滑的現(xiàn)象。若正前束具有的水平高于特定范圍，就會導(dǎo)致輪胎的外側(cè)位置具有較正常情況更大的正外傾角度，從而引起磨損消耗的增大，使胎紋磨損漸趨羽毛狀，如用手從內(nèi)側(cè)向著外側(cè)滑動撫摸，會感到外側(cè)胎紋具有較明顯的刺手感。對前輪前束進行矯正的方法是可調(diào)的拉桿式矯正，矯正前需要使左右側(cè)的球頭型銷螺栓放松，夾緊轉(zhuǎn)向盤中心位置，之后利用電腦分析相關(guān)資料對車輪做矯正。

1.3 主銷的后傾角

車輛中主銷裝置在前軸位置，其上端具有微弱的向后傾斜特征，這一現(xiàn)象一般被叫主銷的后傾。如車輛所在位置是垂直的縱向型平面，其主銷裝置軸線與垂線間的夾角 則稱為主銷后傾角。主銷后傾主要在于提高汽車行駛過程中的穩(wěn)定性，以及保持汽車向后轉(zhuǎn)。應(yīng)注意，轉(zhuǎn)向輪具有自動回正能力，并且輪胎磨損程度不會受到后傾角角度的影響，其主要作用是保持車行具有穩(wěn)定的方向，轉(zhuǎn)向具有良好的自動回正性能。一般按照車型的差異矯正后傾角，之后借助分析狀況做相應(yīng)的矯正，比如平衡桿、大梁槽孔、偏心球頭、不同心凸輪軸、墊片等都是較為常用的調(diào)整方法。

1.4 主銷內(nèi)傾角

主銷內(nèi)傾，即橫向平面內(nèi)汽車主銷上端向內(nèi)傾斜的一種現(xiàn)象。汽車橫向平面內(nèi)，地面鉛垂線與主銷軸線之間形成 角為主銷內(nèi)傾角。主銷內(nèi)傾角主要影響轉(zhuǎn)向操縱力的控制，即最大限度地減少輪胎轉(zhuǎn)動所需力矩，從而提高汽車直線行駛過程中的穩(wěn)定性，降低跑偏和回跳現(xiàn)象的發(fā)生率。然而，底盤維修和四輪定位技術(shù)應(yīng)用后，通常不會出現(xiàn)理論無法解決的問題，其主要影響因素為車體底盤的結(jié)構(gòu)，底盤的機械結(jié)構(gòu)是四輪定位全部角度之間相互連接的中介。前束角的變化將引起外傾角的關(guān)聯(lián)性變化，由于前束角變動，車輪將順著轉(zhuǎn)向軸做旋轉(zhuǎn)，從而造成外傾角的改變。發(fā)生后傾角變動則會使車輪偏角發(fā)生變化，當后傾角變小或增大時，轉(zhuǎn)向軸支點將向后或者向前發(fā)生移動，導(dǎo)致前輪發(fā)生向后或向前滑動，所以，所選轉(zhuǎn)盤應(yīng)具有前后滑動的能力。

1.5 車輪的外傾角

車橋前輪安裝過程中，車輪的旋轉(zhuǎn)平面出現(xiàn)外傾顯現(xiàn)，一般被叫做車輪的外傾。汽車平面在橫向觀察中，車輪的幾何學中心線位置處和地面鉛垂線之間形成的夾角 即為車輪外傾角。若該中心線與鉛垂線發(fā)生重合，就可以將車輪外傾角度為零，如此設(shè)置的目的要消滅輪胎運轉(zhuǎn)中磨損不規(guī)則性。假如鉛垂線在輪胎的中心線之內(nèi)，該夾角是正外傾角，這樣設(shè)置的關(guān)鍵目的在于避免汽車因載荷過大而發(fā)生額外的外傾角，進而降低轉(zhuǎn)向節(jié)所承受的操縱力，提高汽車行駛過程中的橫向穩(wěn)定性，保證內(nèi)外側(cè)輪胎的均勻磨損。常用的車輪外傾角調(diào)整方法如下：（上）、下控制臂的調(diào)整、偏心球頭、不同心凸輪、大梁槽孔以及調(diào)整墊片等。

2 四輪定位在車輛運行性能表現(xiàn)上的作用

車輛四輪定位具有密切關(guān)系因素包含摩擦半徑、推進角、前束角、車輪具有的內(nèi)傾角、主銷裝置的后傾角等，故而對四輪定位在車輛運行性能表現(xiàn)的作用上做研究十分必要。

2.1 對前束的影響

過大的負前束會造成輪胎內(nèi)側(cè)磨損，進而將胎紋磨損成為羽毛狀；而過大的正前束會導(dǎo)致輪胎外側(cè)發(fā)生磨損，進而將胎紋磨損為羽毛狀。負前束和零前束或過大的前束，都會導(dǎo)致地面上的車輪發(fā)生邊滑邊滾問題，致使輪胎的磨損和汽車行駛的阻力提高，以致于對汽車行駛過程中的操縱穩(wěn)定性造成不良影響。

2.2 對主銷裝置內(nèi)傾角的作用

主銷裝置內(nèi)傾角比較大時將會提高回正的性能，夸大轉(zhuǎn)向中消耗能量。當前輪的轉(zhuǎn)角或主銷裝置的內(nèi)傾角較大時，汽車前部發(fā)生抬起現(xiàn)象的高度也會更大，使前輪具有的自動回正性能增強，增大了轉(zhuǎn)向中方向盤轉(zhuǎn)動消耗的動力，增大輪胎轉(zhuǎn)向過程中磨損的程度。當內(nèi)傾角太小時，則會導(dǎo)致回正性能變?nèi)?，進而增加輪胎的磨損。若左右內(nèi)傾角不相同，則易造成車輛傾斜問題，加大車輛加速時的力矩轉(zhuǎn)向，此種情況下，若汽車緊急制動后，極易誘發(fā)嚴重的制動跑偏現(xiàn)象。

2.3 對主銷后傾角的影響

車速越高，后傾角越大，則前輪的穩(wěn)定程度也會越高，然而，過大的后傾角會造成轉(zhuǎn)向盤的沉重問題。受到彈性較大以及輪胎氣壓低等因素的影響，現(xiàn)代高速轎車行駛過程中地面與輪胎的接觸面中心也會向后移動，以增加穩(wěn)定力矩，所以，后傾角會逐漸縮小至零或負值。后傾角角度并不會對輪胎的磨損程度造成影響，其主要是保證車輛轉(zhuǎn)向時可自動回正，從而確保行車方向的穩(wěn)定。

2.4 對車輪外傾角的影響

如果車輪的外傾角超過特定范圍，則車輛的負載量會全部由輪胎外緣承擔，此時，輪胎的內(nèi)緣直徑會逐漸擴大，并超過外緣直徑。車輪在進行相同距離的轉(zhuǎn)向過程中，內(nèi)緣的轉(zhuǎn)速會逐漸降低，且會低于外緣轉(zhuǎn)速，同時會逐漸提高外緣輪胎的磨損速度，此時，應(yīng)適當減小外傾角，以降低內(nèi)緣磨損的速度。

3 總結(jié)

綜上所述，四輪定位檢測參數(shù)是汽車行駛過程中的主要參數(shù)類型。四輪定位每個角度發(fā)生改變，其他的角度也會發(fā)生相應(yīng)的變化，為提高汽車行駛的安全程度，緩解機件與輪胎的磨損問題，汽車行駛過程中應(yīng)對四輪定位相關(guān)參數(shù)進行合理計算和設(shè)定，所以，汽車四輪定位系統(tǒng)的有效檢測，是汽車運行安全的重要保障。通常，家用轎車一年需定位兩次，而對使用率較高的汽車一般三個月就需定位一次。

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