車輪前束手動測量方法解析

方俊，許立峰

（北京京北職業(yè)技術(shù)學院，北京 101400）

車輪前束手動測量方法解析

方俊，許立峰

（北京京北職業(yè)技術(shù)學院，北京 101400）

四輪定位作為底盤調(diào)整與維護的重要手段之一，相關(guān)維修人員能夠真正認識到四輪定位的作用和目的，并能正確、規(guī)范的對車輪定位參數(shù)進行調(diào)整，其意義不言而喻。本文針對目前各品牌4S服務(wù)站定位操作費用較高的現(xiàn)象，提出了簡單易行的手動測量方法，主要用于測量前束值和外傾值，目前先就前束值的測量方法展開了詳細陳述。該方法最大的優(yōu)點在于簡單、方便、可行、高效，操作人員不需要很系統(tǒng)的專業(yè)知識，所以非常便于車輛改裝愛好者以及動手能力較強的廣大車主使用，同時，相關(guān)售后市場的人員在車輛檢修時，可作為進一步正確認識四輪定位尤其是前束參數(shù)的重要參考信息；也可以作為部分需要定期校準的四輪定位儀校準方法之一；同時亦可用于汽車相關(guān)專業(yè)在四輪定位內(nèi)容教學環(huán)節(jié)有效的參考和實踐方法，具有較好的推廣、實用價值。

四輪定位；前束；手動測量；調(diào)整

CLC NO. : U463.3 Document Code: A Article ID:1671-7988(2015)03- -

1、四輪定位簡介

1.1 現(xiàn)狀分析

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和各種汽車新技術(shù)的使用，汽車相關(guān)零件運動副的配合更加精密，汽車零部件更加耐磨、耐腐蝕。例如從各廠家、各品牌車型的維修手冊及隨車使用文件對汽車磨合期的解釋與說明，可見一斑[1-2]。所以目前各品牌建立的售后服務(wù)站以及各大、小汽車修理廠的作業(yè)內(nèi)容亦跟隨時代發(fā)展，發(fā)生了變化。對于行駛里程較少的私家車來說，更多的是對車輛進行定期的維護與保養(yǎng)，除事故車之外，較少對各零部件或總成進行拆解、大修。

但汽車在使用過程中，由于條件各異，不可避免的存在因零部件運動副之間的正常和非正常磨損、變形、移位、疲勞等各因素影響下出現(xiàn)的故障。仍然需要各廠家、服務(wù)站點和維修企業(yè)對車輛相關(guān)數(shù)據(jù)進行重新匹配、調(diào)整等工作，其中底盤故障表現(xiàn)尤為明顯。比如車輛在使用中出現(xiàn)的跑偏、抖動、輪胎不正常磨損、轉(zhuǎn)向沉重、轉(zhuǎn)向盤不能自動回正等現(xiàn)象均很常見。雖然相關(guān)后市場服務(wù)企業(yè)對解決這類問題方法各異，但目前通過四輪定位對底盤部分數(shù)據(jù)進行調(diào)整是較為常用的方法。

通過維修經(jīng)驗可知，四輪定位技術(shù)是保證汽車行駛穩(wěn)定、轉(zhuǎn)向輕便、延緩相關(guān)零部件磨損、提高乘坐舒適性和行車安全性的常用、重要、有效方法之一[3]。當然，需要注意的是，該方法并不是唯一方法，也不是萬能的。而且四輪定位調(diào)整的合理準備工作[4]、正確操作流程對最終的結(jié)果有至關(guān)重要的影響，所以該方法的過程與結(jié)果分析對最終解決問題同樣重要。

汽車車輪定位已由早先的前輪定位發(fā)展至今天的四輪定位。當今的四輪定位設(shè)備亦經(jīng)歷了光學水準定位儀、拉線式定位儀和電腦四輪定位儀的過程。目前廣泛使用的電腦四輪定位儀主要包括紅外測量、激光測量以及較新技術(shù)的3D可視化測量技術(shù)。四輪定位儀設(shè)備也由于不同廠家、不同技術(shù)的區(qū)別，價格從幾萬元至幾十萬元不等。通過市場調(diào)查，整車品牌的4S服務(wù)站、各品牌輪胎專營店、汽配快修店以及相關(guān)一、二類綜合修理廠基本都能配備電腦四輪定位儀。[3]盡管如此，仍然有很多小型汽修廠或二三線城市修理廠由于各種原因并未能配備最新技術(shù)的定位儀，或者廣大動手能力較強的汽車愛好者需要自己動手對相關(guān)零部件進行改裝和調(diào)整時，如何通過了解四輪定位的原理，采取正確的方法，使用簡單的設(shè)備進行相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，以避免四輪定位對價格昂貴、操作復(fù)雜的設(shè)備依賴，本文進行了詳細介紹，提出了詳細可行的解決方案，并與4S品牌服務(wù)站的新型定位儀測試結(jié)果進行了對比。

1.2 四輪定位的內(nèi)容

四輪定位涉及的內(nèi)容包括主銷后傾角、前輪外傾角、前輪前束、主銷內(nèi)傾角、前輪前展角（差）、輪軸偏移量、后輪外傾角、后輪前束、后輪推進線（角）等，帶有后輪輔助轉(zhuǎn)向車輛的后輪定位內(nèi)容更多。如果車輪定位參數(shù)不正常，特別是轉(zhuǎn)向輪的定位失準，將直接產(chǎn)生輪胎的異常磨損、行駛跑偏、車輪擺振、轉(zhuǎn)向沉重等問題，直接影響汽車的安全行駛[5]。根據(jù)維修經(jīng)驗，在定位參數(shù)發(fā)生變化需要調(diào)整時，車輪外傾和車輪前束參數(shù)比較容易測量和調(diào)整。

有關(guān)四輪定位各參數(shù)具體內(nèi)涵與說明在諸多文獻均有詳細提及[6-7]，在此不再贅述，下文將具體針對車輪前束參數(shù)具體測量方法進行說明。

2、手動測量前束過程

2.1 工具準備

眾所周知，前束角（值）的手動測量可以通過專用前束尺進行測量。那么如果不借助或者沒有前束尺，如何通過更為簡單的設(shè)備、工具進行操作和測量？

在測量前，應(yīng)準備好如下工具：

水平儀或者水準儀，一般裝修、鋪設(shè)地磚或者木地板用的帶氣泡的硬質(zhì)水準尺更佳，如果條件不具備，亦可自行制作水準儀?；蛘呤褂瞄L形盛水容器，通過水面傾斜度來判斷也可。本文使用水準儀如圖2-1所示，長度為1.5m。如果水準儀為簡易型，長度較短，需外加一個長條形硬質(zhì)板尺或者直條木板亦可，長度為能達到兩前輪外側(cè)為宜。外加一個鋼卷尺、鋼板尺（或硬質(zhì)塑料尺，如果有精度更高的游標卡尺等更佳）、膠帶和能做標記用粉筆或白板筆。為使測量結(jié)果更加準確，建議準備一個胎壓表。

2.2 測量過程

將車輛停駐在硬質(zhì)、平坦地面上，為確保地面水平程度，此時可以使用水準儀輔助確定，一般鋪磚路面、大理石路面、地磚路面均基本能達到要求。路面水平度越好，測量結(jié)果越精確。如果地面確實存在輕微傾斜，可以通過計算消除誤差，本文在此由于篇幅所限，不再贅述具體消除誤差的計算方法。

車輛停駐后，略為前后推動車輛數(shù)米距離，以消除因行駛、制動過程中懸架的變形。同時按幾下車頭位置，一方面進一步消除變形，同時確保兩側(cè)懸架性能相同并均正常。為進一步確定懸架性能，可以使用鋼板尺或塑料尺確定車輛兩側(cè)輪胎至輪眉高度。一般來說，同軸兩側(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)該相等或者很接近。如存在一定差值，可以通過查詢該車輛數(shù)據(jù)手冊確定是否因為機艙內(nèi)部發(fā)動機等布置形式、車輛重心位置等影響，并保證差值在正常范圍內(nèi)。然后確保轉(zhuǎn)向盤處于中間位置，車輛處于直行狀態(tài)。拉緊駐車制動器。如有需要，可通過三角木或其他物體擋住后輪，確保作業(yè)安全。

需要注意的是，此時車輛相關(guān)機構(gòu)尤其是與車輪定位參數(shù)有關(guān)機構(gòu)性能正常，各球頭連接、零件間隙均無過大或過小現(xiàn)象。一般要求，被測試車輛最好已經(jīng)過了磨合期。接下來可以使用胎壓表測量兩前輪胎壓，用鋼板尺或者卡尺測量兩前輪花紋深度。確保胎壓一致，兩前輪磨損均勻。胎壓如圖2-2所示。

除非主機廠家有特殊說明，一般使用前束尺進行測量時，前束尺左右指針對準的是沿輪胎中心的水平線在輪胎前后外沿交點位置，也即輪胎中心的水平高度位置[8]，如圖2-3所示的A、B點位置。但由于本文未使用前束尺，所以使用普通工具測量時遇到的問題是，一般轎車離地間隙較小，輪胎中心的水平高度一般被翼子板、擋泥板或前后保險杠等車身某部位擋住，所以本次測量選取較為方便的測量點C、D點，而A、B點數(shù)據(jù)可通過計算得出。因為輪胎與地面接觸位置有變形，如果C、D點高度過于靠近地面，會影響測量結(jié)果，所以在測量時可選取倆等高物體（木塊、鐵塊等）支撐住長條直尺或直板，以確保兩側(cè)前輪的C、D點等高，且不會過于接近地面。

將硬質(zhì)長條尺放在前輪C、D位置，如果長尺高度不夠，可通過上文描述的物體支撐。本文所用長條尺截面為方形，離地高度已經(jīng)滿足要求，故未用兩等高物體支撐長尺。兩側(cè)輪胎應(yīng)選取標記明顯的同一位置進行測量，確保兩側(cè)測量點相對車輛縱向幾何中心線對稱。測量時，用膠條或者白板筆等做好在輪胎寬度、高度方向的標記，如圖2-4所示。

以此方法測出兩前輪寬度方向?qū)ΨQ點之間的距離a，在前輪后方離地等高位置同樣方法、位置測量距離，記為b。如果做完輪胎上的標記之后，使用鋼卷尺進行測量a、b數(shù)值，則在測量時，需注意鋼卷尺拉直程度，不可松弛，以確保測量精度。同時，使用鋼卷尺測量圖2-3中AB點之間的距離（即前輪外徑）和CD點之間的距離（即前輪前后測定點之間的距離）。所有測量數(shù)據(jù)如簡圖2-5所示。

根據(jù)車輪前束定義可知，前束值等于“輪胎后距離尺寸”減去“輪胎前距離尺寸”，而本次測量選取測量點所得前束值為“b-a”，需要通過換算得出正確的前束值。雖然存在測量點選取問題，但車輪前束值（角）仍為定值，所以根據(jù)三角函數(shù)換算有如下關(guān)系：

故有：

2.3 測量結(jié)果及數(shù)據(jù)對比

實測數(shù)據(jù)如表2-1所示：

表2-1 前束實測值

品牌售后服務(wù)站四輪定位儀數(shù)據(jù)如圖2-6所示：

3、結(jié)論與分析

通過本文方法，可以在不依賴專業(yè)人員、昂貴設(shè)備以及復(fù)雜操作的前提下，使用常見工具，簡單測量并計算出前輪前束值。當然測量結(jié)果與使用專業(yè)四輪定位儀數(shù)據(jù)有誤差，但通過查詢車型維修手冊[1]或品牌服務(wù)站數(shù)據(jù)庫可知，該車型前輪前束范圍值為0-0.3°，而本文測量結(jié)果處在誤差范圍內(nèi)，并與設(shè)備測量值接近。分析整個測量過程可知，從車輛停駐在平坦地面開始直至測量結(jié)束，包括地面平整度、長尺的選擇、卷尺測量張緊程度、讀數(shù)誤差、CD值的選測等在內(nèi)的多出均有可能出現(xiàn)誤差，最終誤差累計可能會是結(jié)果產(chǎn)生不準確現(xiàn)象。所以，在操作過程中，細致認真、小心謹慎并正確規(guī)范測量必不可少。本方法亦可同樣移植于后輪前束值的測量與確定。

[1] 一汽大眾修理手冊（Golf A6 2009），2009.9.

[2] 一汽大眾汽車有限公司.高爾夫轎車保養(yǎng)手冊，2010.1.

[3] 方俊等.車輪前束與外傾定位角變化趨勢與解析.汽車實用技術(shù)，2014.11∶53-55.

[4] 田林波.汽車四輪定位的準備工作.管理學家，2012.6∶285.

[5] 周曉飛. 汽車四輪定位. 公路與汽運，2003.10(5)：8-9.

[6] 王德超,涂亞慶.汽車四輪定位參數(shù)測量技術(shù)綜述.拖拉機與農(nóng)用運輸車，2008.8(4)：6-9.

[7] 張軍.初解汽車四輪定位原理.科技信息.2013.3（18）：278.

[8] 劉貴廣，車志.汽車底盤構(gòu)造與維修.2014.7(1)：182.

Beam front wheel manual measurement method resolution

Fang Jun, Xu Lifeng
（Northern Beijing Vocational Education Institute, Beijing 101400）

Four-wheel positioning as one of the important means of adjustment and maintenance of the chassis, the maintenance personnel can truly realize the role and purpose of four-wheel positioning, and correctly, adjust wheel alignment parameters, its significance is self-evident. This article in view of the present brand 4 s service station positioning the phenomenon of higher cost, operation simple manual measurement method is proposed, and is mainly used for measuring the toe-in value and extraversion, now before the first bundle of value measurement carried out in detail. The greatest advantage of this method is simple, convenient, feasible and efficient, the operator does not need to be a system of professional knowledge, so it is easy to vehicle refitting lovers and beginning ability strong vast owners use, at the same time, related aftermarket personnel in vehicle maintenance, can be used as beam parameters before further correct understanding of four-wheel positioning especially the important reference information; Can also be used as a part needs regular calibration of four-wheel alignment one way; At the same time can also be used in automobile related in four-wheel positioning content teaching effective reference and practice, has a good promotion and practical value.

Four-wheel positioning；toe-in；Manual measuring；Adjust

U463.3

A

1671-7988(2015)03--

方俊，碩士研究生，就職于北京京北職業(yè)技術(shù)學院，從事高職汽車專業(yè)教育教學、汽車檢修與使用、地面力學。

本文受“北京高等學校青年英才計劃項目（Beijing Higher Education Young Elite Teacher Project）”資助，項目編號：YETP1818。