汽車轉(zhuǎn)向輪定位檢測與調(diào)整與維修

李三雁 張 魯/四川大學錦城學院

汽車轉(zhuǎn)向輪定位檢測與調(diào)整與維修

李三雁 張 魯/四川大學錦城學院

當前行駛在道路的四輪車輛的轉(zhuǎn)向輪，轉(zhuǎn)向節(jié)和前軸三者之間都具有一定相對角度與位置，叫做轉(zhuǎn)向輪定位，也稱前輪定位。而后輪與后軸之間的安裝也同樣具有一定角度和位置，稱為后輪定位。前輪定位和后輪定位系統(tǒng)稱四輪定位。根據(jù)該技術(shù)與概念，可使設(shè)計，維修技術(shù)人員提高對車輛的認識理念深度。

轉(zhuǎn)向輪定位；前索調(diào)整；維修

隨著汽車保有量和汽車速度的增加，交通事故頻發(fā)成了較嚴重的社會問題。為了防止交通事故的發(fā)生，除制定新的國家法律法規(guī)限制外，同時發(fā)布很多汽車檢測檢驗規(guī)范和標準，為確保現(xiàn)代汽車在安全操作，經(jīng)濟性能，行駛工作的可靠性，維修便捷與乘坐駕駛舒適等方面有了更明確的規(guī)定。本文基于汽車轉(zhuǎn)向輪定位裝置安全檢測與維修進行闡述。

四輪定位是汽車安全行駛中非常重要的一個環(huán)節(jié)，對人體的舒適駕駛和車輛安全都起到非常重要的作用。四輪定位就是指車輪，轉(zhuǎn)向節(jié)和車橋與車架的安裝應保持一定的相對位置。車輪定位參數(shù)有：主銷后傾，主銷內(nèi)傾，前輪外傾和前輪前束四個參數(shù)。通常車輪定位主要是指前輪（轉(zhuǎn)向車輪）定位，現(xiàn)在也有許多車輛除有前輪定位外還需對后輪定位，即稱四輪定位。

對于兩端裝有主銷的轉(zhuǎn)向橋，汽車轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)向車輪會圍繞主銷軸線偏轉(zhuǎn)，圖1-a所示。但在大多數(shù)斷開式轉(zhuǎn)向橋中沒有主銷，采用上、下球頭代替主銷。上下球頭中心的連線相當于主銷軸線，圖1-b。轉(zhuǎn)向輪的定位作用，是當轉(zhuǎn)向輪在偶遇外力作用或轉(zhuǎn)向后發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，在外力消失后，應能立刻自動回到直線行駛的位置，使輪胎在行駛過程中磨損均勻，使車輪輪胎盡量與地面接觸，并盡量保證車輪輪胎與地面純滾動，減少輪胎磨損，達到均勻磨損，減輕輪轂外軸承的負荷，轉(zhuǎn)向輕便，提高汽車直線行駛能力，降低駕駛?cè)说钠诔潭取?/p>

四輪定位不僅影響車輪的磨損程度，同時還對汽車行駛操縱穩(wěn)定性和行車安全產(chǎn)生很大的影響。因此，除了平時經(jīng)常檢查四輪定位外，車輛在車架拆裝后和輪胎發(fā)生異常磨損，汽車的直線行駛出現(xiàn)問題時，必須檢查和維修四輪定位圖2-1

圖2-1 前束和后束磨損

用排除法逐項排除，“首先檢測主銷后傾角，主銷內(nèi)傾角，前輪外傾檢測。

主銷后傾角γ：在縱向垂直平面內(nèi)主銷軸線與垂線之間的夾角γ叫主銷后傾角，圖3-1。

圖3-1 主銷后傾

主銷后傾角γ主要保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性，在汽車行駛時產(chǎn)生的力矩統(tǒng)稱回正穩(wěn)定力矩。

主銷后傾角越大，車速越高，回正力矩越大，轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)后自動回正的能力也越強。但主銷后傾角也不宜過大，γ角一般不超過2°～3°，否則反向力矩會給駕駛?cè)思哟蟛僮髁Γ狗较虮P變得沉重。

在檢測主銷后傾角時應考慮到汽車由于采用超低壓輪胎，彈性增加，轉(zhuǎn)向時因輪胎彈性變形而使輪胎與路面的接觸點后移，使回正力矩增加，故主銷后傾角減至負值γ角-1°30′±3°。

主銷內(nèi)傾角，β：圖4-1。

圖 4-1 主銷內(nèi)傾

主銷內(nèi)傾角是主銷軸線與輪胎垂線之間的夾角β稱為主銷內(nèi)傾角。作用是車輪在轉(zhuǎn)向時遇到不同路面與阻力時，將產(chǎn)生在主銷軸線上產(chǎn)生的力矩減小，使轉(zhuǎn)向輪向后自動回正從而減小駕駛?cè)藛T操作方向盤上的力。達到轉(zhuǎn)向操縱輕便，同時還可以減少因路面不平而通過轉(zhuǎn)向輪傳到方向盤的沖擊力。

主銷內(nèi)傾角越大，轉(zhuǎn)向輪自動回正的作用就越大。主銷內(nèi)傾角既不宜過大，也不宜太小。主銷內(nèi)傾角過大，圖4-1中c值（偏置）減小，車輪在滾動同時將與路面產(chǎn)生較大的滑動，增加胎面與路面的摩擦阻力，使轉(zhuǎn)向沉重，加快胎面磨損。故主銷內(nèi)傾角一般為5°～8°。偏置一般為40～60mm。主銷內(nèi)傾角過小（偏置c增大），汽車行駛的穩(wěn)定性和制動的穩(wěn)定性將變差。在一些發(fā)動機前置前輪驅(qū)動的轎車上，為了使汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性，特別是制動穩(wěn)定性，所以在校正調(diào)試時選擇較大β角。

注：主銷后傾和主銷內(nèi)傾都具有使轉(zhuǎn)向輪自動回正及轉(zhuǎn)向操縱輕便的作用，區(qū)別在于，主銷后傾γ角調(diào)校作用與車速有關(guān)，而主銷內(nèi)傾β角的調(diào)校作用與車重有關(guān)。

前輪外傾角α，圖5-1，

圖 5-1 前輪外傾

是轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸的軸線與水平面成一角度，該角度即為前輪外傾角。為了使輪胎磨損均勻和減輕輪轂外軸承的負荷，安裝車輪時預先使其有一定的外傾角，以防車輪內(nèi)傾。車輪外傾與主銷內(nèi)傾相結(jié)合可進一步縮短偏置c（圖4-1），使汽車轉(zhuǎn)向輕便。車輪有一定的外傾角也可以與拱形路面相適應。現(xiàn)在的汽車在設(shè)計中一般將外傾角設(shè)定為1°左右，可接近0°。

后輪外傾角與前輪內(nèi)傾角一樣，后輪外傾角也對輪胎磨損和操縱性能有較大影響。理想狀態(tài)是四個的運動外傾角均為零，這樣輪胎和路面接觸面積增大，從而得到最佳的牽引性能和操縱性能。車輪外傾角不是靜態(tài)的，它隨懸架的上下移動而變化。車輛加載后懸架下沉就會引起車輪外傾角改變。

前輪前束

圖6-1 前輪前束

前輪前束的作用是消除因前輪外傾使汽車行駛時車輪向外張開，減少輪胎八字型后胎面磨損和行駛阻力，減少燃油消耗。

由于前輪外傾，在汽車行駛時，兩個車輪的滾動類似兩圓錐體的滾動，其軌跡不一定是直線，而是由外力作用各自向外傾滾動，但因收車橋和轉(zhuǎn)向橫拉桿的約束，兩側(cè)車輪不可能向外滾開，這樣車輪在路面上滾動行駛的同時又被強制地拉向內(nèi)側(cè)，產(chǎn)生向內(nèi)側(cè)滑，從而加劇輪胎的磨損。

通過調(diào)整前輪前束可以改變車輪向內(nèi)側(cè)滑滾動偏斜，確保車輛行駛過程低油耗，胎面均勻磨損，直線行駛。注：采用非獨立懸掛的車輪，其主銷內(nèi)傾和前輪外傾均不可調(diào)。部分車型的主銷后傾主銷內(nèi)傾和前輪外傾可調(diào)，但范圍有限，所以，前輪前束測試與調(diào)整是四輪定位中非常重要的一項工作（前束值為-3mm～12mm）。

后輪定位：隨著汽車技術(shù)提高，道路狀況改善，現(xiàn)代汽車不僅要求前輪定位，同時要求后輪定位，其原因是對前輪驅(qū)動汽車和獨立后懸架汽車，如果后輪定位不當，即使前輪定位良好，仍然會有不良的操作性和輪胎磨損。

1.后輪外傾角，運動傾角均為零度，垂直于地面。這樣輪胎和路面接觸良好，從而得到最佳的牽引性能喝操縱性能。

2.后輪前束，后輪前束也是后輪定位的一個重要項目，如果前束不當，后輪輪胎也會擦傷、磨損，還會引起轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定及降低制動性能。所以前輪前束中心線應與后輪前束行成兩條平行線，中心線保持A=B，并保持對稱。

圖7-1 后三種情況：大多數(shù)汽車都是C長度=F長度，后兩種情況C＜F，

C＞F是特殊車輛設(shè)計時采用的。C＜F時車輛轉(zhuǎn)向半徑小，阻力數(shù)系加大，安全系數(shù)減小，C＞F時車輛轉(zhuǎn)向半徑加大，阻力系數(shù)變小，安全系數(shù)減小。

3.驅(qū)動力作用線，驅(qū)動力作用線偏離車輛縱軸線，車輛行駛時就會出現(xiàn)跑偏，制動時也會出現(xiàn)車輛單偏，消耗驅(qū)動力，加大汽車部件磨損，轉(zhuǎn)向盤發(fā)抖。

4.轉(zhuǎn)向輪定位檢測，新車應3個月后進行四輪定位校正。一般車輛應半年檢測一次，更換輪胎或減震器及發(fā)生碰撞后都應及時檢測，校正。

附表I 轉(zhuǎn)向輪定位概念及功能

附件II：轉(zhuǎn)向輪定位不好造成行駛現(xiàn)象

綜述以上汽車轉(zhuǎn)向輪定位檢測與調(diào)整論述，讓其進一步了解汽車轉(zhuǎn)向定位知識，以便維修，駕駛過程中及時發(fā)現(xiàn)故障，排出病癥，使汽車在安全、高效、經(jīng)濟中行駛。

李三雁，男，四川成都，敎授，碩士.智能制造.張魯，男，山東青島，副教授，博士.核物理。