四輪定位儀校準(zhǔn)裝置及測量技術(shù)研究

張健

摘 要： 四輪定位是確保車輛具有良好行駛性能的重要參數(shù)，四輪定位的重要性直接關(guān)系到行車安全，如果不合格會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向沉重、跑偏或者輪胎單邊磨損，塊狀磨損等。最直接的駕駛感受是用戶行車時會出現(xiàn)車感漂浮、顛簸、搖擺等現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞： 四輪定位儀;校準(zhǔn)裝置;測量技術(shù)

【中圖分類號】U463 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.181

前言：汽車四輪定位是對車輛進(jìn)行數(shù)字化檢測與管理的技術(shù)手段，是汽車檢測過程中不可或缺的一部分，為了滿足人們對現(xiàn)代汽車的使用需求，確保駕駛?cè)税踩{駛的重要檢查方式。汽車懸架與前后輪之間存在直接聯(lián)系，但這種聯(lián)系不是單純的機(jī)械連接，在裝配的同時需要確保精密的相對位置關(guān)系，現(xiàn)代檢測設(shè)備越來越先進(jìn)，制造商生產(chǎn)的四輪定位儀也在不斷改進(jìn)，以滿足使用者方便、精準(zhǔn)的測量要求。四輪定位儀不僅為使用者提供數(shù)據(jù)測量功能，同時還承擔(dān)著簡化流程、精確測量、方便調(diào)整的重要功能要求。

1 車輪定位參數(shù)的重要作用

1.1 外傾角

外傾角可正可負(fù)。大部分車輛都在車輛前輪上設(shè)置了較小的正外傾角，是因?yàn)槿绻辉O(shè)計(jì)外傾角，車輛空載時車輪垂直于地面，那么當(dāng)車輛有載荷在路上行駛時，由于懸架壓縮，車輪就會呈“八字”內(nèi)傾狀態(tài)，不僅導(dǎo)致輪胎磨損增加，而且會增加輪轂軸承的負(fù)擔(dān)，增加安全隱患。有很多四輪獨(dú)立懸掛的汽車考慮到高速行駛的穩(wěn)定性采取了一定的負(fù)外傾角，外傾角為小的負(fù)傾角可以迎合路面的弧度，使車輪有更好的抓附能力，操控性更好。主要調(diào)整方法有調(diào)整墊片厚度、調(diào)整凸輪或者偏心螺絲角度、調(diào)整上控制臂或者下控制臂的位置等等。

1.2 主銷內(nèi)傾角

整體式車橋一般都有實(shí)際存在的主銷，而獨(dú)立懸架基本都可以取消實(shí)際存在的主銷來增大空間。比如麥弗遜懸架就是減震器上安裝位置的中心安裝位置的中心與擺臂球銷的連線作為主銷的。主銷后上部略向內(nèi)傾，稱為主銷內(nèi)傾。主銷內(nèi)傾角形成的前軸載荷可以幫助車輪轉(zhuǎn)向后能自動回正，且操縱輕便。內(nèi)傾角一般為5°～8°。主銷內(nèi)傾不正確或者左右兩側(cè)主銷內(nèi)傾相差較大都是很危險的。所有的主銷內(nèi)傾角都是無法直接調(diào)整的，但可以通過調(diào)整前輪外傾進(jìn)而得到相應(yīng)的調(diào)整。

1.3 主銷后傾角

主銷后傾角使得車輛行駛過程中產(chǎn)生離心力，從而獲得車輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)的反相推力，并通過主銷后傾角形成的離心力幫助車輪轉(zhuǎn)彎后自動回正。

1.4 主銷外傾角調(diào)整

主銷外傾角調(diào)整與后傾角調(diào)整類似，但如果外傾角和后傾角都需要調(diào)整則要先調(diào)后傾角再調(diào)整外傾角，這樣的順序可以保證一次調(diào)整到位避免重復(fù)調(diào)整。

1.5 束角：前束主要影響以下三個方面性能：

1）磨損。過多的內(nèi)束將加速輪胎外邊緣磨損，過多的外束會引起輪胎內(nèi)邊緣磨損。

2）行駛穩(wěn)定性。

3）時操控特性。

前束保持不變有利于保持車輛穩(wěn)定性，但是有時候需要前束在車輪上下跳動中有一定的變化，可以使得車輛在轉(zhuǎn)彎行駛時，滿足增加不足轉(zhuǎn)向特性的需要，一般情況下，在車輪上下跳動-50mm到50mm范圍內(nèi)，前束角在-1到1度之間。前輪前束通過調(diào)整轉(zhuǎn)向橫拉桿螺栓來調(diào)整內(nèi)束和外束;后輪前束通過調(diào)節(jié)推力桿的偏心螺釘來調(diào)整。

1.6 車輪定位參數(shù)之間的關(guān)系

主銷后傾角，前輪外傾角和前輪前束皆相互關(guān)聯(lián)，變更其一，可能影響其他相關(guān)定位角度。

（1）車輪外傾角和束角相互影響和抵消。

（2）大部分汽車調(diào)整主銷后傾角時，外傾角也會發(fā)生變化。

（3）主銷內(nèi)傾隨前輪外傾變化而變化。主銷內(nèi)傾角和前輪外傾角合起來的總角是包容角，包容角不變。調(diào)整外傾角時，主銷內(nèi)傾角也發(fā)生等量變化，匹配好主銷內(nèi)傾角和前輪外傾角可大大減少汽車的側(cè)滑量。

2 四輪定位儀的應(yīng)用

2.1 四輪定位儀的分類及原理

從目前的市場來看，四輪定位儀主要有兩種，一種是有線的CCD四輪定位儀，一種是新興的光學(xué)探頭3D定位儀。有線定位儀通過線束連接固定在四個車輪上的傳感器，最后連接到主機(jī)，采集四輪傳感器的角度及位置信息，傳輸給主機(jī)程序進(jìn)行計(jì)算，通過舉升及轉(zhuǎn)動車輪為主程序提供數(shù)據(jù)，主程序利用采集到的信息進(jìn)行運(yùn)算及車型數(shù)據(jù)對比，得到本車數(shù)據(jù)是否與出廠數(shù)據(jù)有偏差，偏差值的大小都有顯示，并給出調(diào)整建議，操作者只要按照屏幕指示來進(jìn)行調(diào)整即可。而3D定位儀原理與CCD定位儀一致，也是通過附加在四個輪胎上的傳感器提供數(shù)據(jù)，讓車輛前后進(jìn)行滾動通過攝像頭采集數(shù)據(jù)反饋給主機(jī)，主機(jī)程序進(jìn)行測算得出相關(guān)參數(shù)，主要區(qū)別在于CCD有線的四輪定位儀是用有線連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而3D定位儀是通過攝像頭感知標(biāo)靶移動或轉(zhuǎn)動位置來采集數(shù)據(jù)，所以在原理上一直，只是通信方式的不同出現(xiàn)了不同種類的四輪定位儀。

2.2 檢測前的儀器準(zhǔn)備

在進(jìn)行四輪定位檢測前我們應(yīng)做好提前準(zhǔn)備，除了四輪定位儀還需要水平舉升平臺，來和四輪定位儀進(jìn)行配合完成操作。

2.3 定位儀的操作

不同型號的四輪定位儀操作不盡相同，但大體上一致，本文以亨特3D四輪定位儀為例列出主要操作步驟：首先選用車型，針對測量的車型在列表里對應(yīng)選擇，這一步是為了調(diào)取參考數(shù)據(jù)，讓實(shí)測數(shù)據(jù)與調(diào)取得標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相對比;其次是對待測車輛進(jìn)行檢查，主要檢查車輛是否存在負(fù)載、油箱是否滿載，主要目的是為了去除車輛不該有的負(fù)載，以獲得車輛正確的懸架伸縮位置，使得測量的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確;然后進(jìn)行前期的數(shù)據(jù)測量，比如輪胎花紋深度、輪胎的氣壓調(diào)整、PR值的測量，在主程序當(dāng)中輸入相應(yīng)參數(shù)，按照程序的指引進(jìn)行進(jìn)一步的操作，直到測算出相關(guān)的參數(shù)為止;按照測算出的參數(shù)數(shù)值，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，直到與數(shù)據(jù)庫里調(diào)出的數(shù)據(jù)范圍一致，即完成了四輪定位的操作。

結(jié)束語：在技術(shù)不斷革新的前提下，各生產(chǎn)廠家四輪定位儀也在不斷改進(jìn)，但無論外觀如何變化，基本原理保持一致，操作上也是大同小異，其根本目的都是為了測算車輪數(shù)據(jù)來完成計(jì)算，獲得四輪參數(shù)值，然后按照參考值進(jìn)行四輪的調(diào)整獲得良好的參數(shù)，使得車輛能獲得穩(wěn)定的駕駛能力，確保駕駛?cè)说陌踩?/p>

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