04汽車轉(zhuǎn)向系檢測與評價

1、第四章第四章 汽車轉(zhuǎn)向系檢測與評價汽車轉(zhuǎn)向系檢測與評價 在設(shè)計汽車時，為使轉(zhuǎn)向輪具有轉(zhuǎn)向輕便、 準(zhǔn)確和行駛穩(wěn)定的性能，在轉(zhuǎn)向車輪上設(shè)計有 主銷后傾角（CASTER） 、主銷內(nèi)傾角（KPI）、 車輪外傾角（CAMBER）和車輪前束（TOTAL TOE） 等四項參數(shù)(如下圖)，統(tǒng)稱為前輪定位，它是 評價機動車的操縱性和直線行駛穩(wěn)定性的重要 參數(shù)，前輪定位值正確能使汽車的操縱性保持 穩(wěn)定。 一、汽車車輪定位 一、汽車車輪定位 前輪定位參數(shù) l 主銷在裝配時，上端略有內(nèi)傾， 使主銷軸線延長線和路面相交時， 交點可與輪胎中線和路面接觸點 很接近。通過該交點的垂線與真 實或假想的轉(zhuǎn)向節(jié)主銷軸線在垂 直于車

2、輛縱向?qū)ΨQ平面的垂面上 的投影銳角，就是主銷內(nèi)傾角。 l 所有主銷內(nèi)傾角都為正值。 1.主銷內(nèi)傾角（ 二、車輪定位參數(shù) l 主銷內(nèi)傾使得主銷軸線延長線與路面交點到車輪中心面的距離減 小，這樣可以減小在車輪偏轉(zhuǎn)時，路面作用于車輪上的阻力矩， 從而使車輛的轉(zhuǎn)向操縱較為輕便，并可減輕從車輪傳到轉(zhuǎn)向機構(gòu) 上的沖擊。 l 保持車輪直線行駛的穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)向輪由中立位置偏轉(zhuǎn)一個角度時， 輪胎的最低點將沿圓弧旋轉(zhuǎn)。圓弧所在平面應(yīng)和主銷軸線相垂直， 也就是和路面相傾斜。在輪胎旋轉(zhuǎn)180度后，車輪的最低點將陷 入路面以下，但實際上車輪的下邊緣并不可能陷入道路下面，最 低點仍在路面上，而是使轉(zhuǎn)向車輪連同整個車輛前端相

3、應(yīng)的向上 抬升一定高度。這時由于車輛本身的重力作用，迫使車輪自動回 正恢復(fù)直線行駛，起到抵抗車輪偏離直線行駛的穩(wěn)定作用。這就 是由于主銷內(nèi)傾而使轉(zhuǎn)向輪具有的穩(wěn)定效應(yīng)。 1.主銷內(nèi)傾角(作用) 二、車輪定位參數(shù) 主 銷 后 傾 角 示 意 圖 主 銷 l主銷在縱向平面內(nèi)向后傾斜一定 角度。通過主銷中心的垂線與轉(zhuǎn) 向節(jié)主銷軸線在車輛縱向?qū)ΨQ平 面上的投影銳角稱為主銷后傾角。 l當(dāng)主銷向后傾斜時其角度為正； 主銷向前傾斜則其角度為負(fù)。 l現(xiàn)代汽車的主銷后傾角一般在 07之間。 2.主銷后傾角(CASTER) 二、車輪定位參數(shù) 3.前輪外傾角(CAMBER) 二、車輪定位參數(shù) 定義定義: :在通過車輪

4、軸線的垂面內(nèi)， 車輪軸線與水平線之間的夾銳角， 稱為前輪外傾角。一般載貨汽車的 前輪外傾角為1。 作用作用: : l使前軸及懸架系統(tǒng)在受載后的變 形和轉(zhuǎn)向節(jié)各軸承磨損后所增加的 間隙不致引起車輪向相反方向傾斜。 l產(chǎn)生把輪轂緊靠在軸上的軸向力， 并在不增加主銷內(nèi)傾角的情況下減 小轉(zhuǎn)臂。 定義定義:轉(zhuǎn)向車輪在裝配時，兩前輪 中心平面相互向內(nèi)偏轉(zhuǎn)一個角。使車 輪間后端的距離大于前端的距離，一 般地說，轉(zhuǎn)向輪后端距離與前端距離 之差值即為前束。 作用作用:使前輪沿直線滾動時的橫向 偏離角產(chǎn)生附加橫向反作用力和附加 力矩，與前輪外傾產(chǎn)生的橫向反作用 力方向相反，可以在一定程度上抵消。 4.前輪前束(T

5、OTAL TOE) 二、車輪定位參數(shù) l 對汽車行駛阻力、加速性能和燃料經(jīng)濟性的影響。 l 對直線行駛性的影響。 l 對輪胎磨損的影響。 l 前輪側(cè)滑量過大，直接影響汽車的操縱穩(wěn)定性，表 現(xiàn)為高速時方向發(fā)抖、發(fā)飄。 三、定位參數(shù)對汽車性能的影響 車輪定位參數(shù)發(fā)生變化后，汽車一般會發(fā)生側(cè)滑， 而汽車的側(cè)滑對汽車的使用性能有著重要的影響。 三、定位參數(shù)對汽車性能的影響 1. 對汽車行駛阻力、加速性能和燃料經(jīng)濟性的影響 汽車前輪側(cè)滑量過大會使汽車的行駛阻力增加，對 汽車的動力性、燃料經(jīng)濟性及制動性能均有不利影響。 由某一車型的試驗可知，前輪側(cè)滑量為5.2 m/km與前輪 側(cè)滑量為0.2 m/km相比

6、，其滾動阻力增加了約30%，加速 性能降低了約7.5%，等速行駛?cè)剂舷牧吭黾恿?%左右。 三、定位參數(shù)對汽車性能的影響 2.輪胎的異常磨損 在正常的使用條件下，輪胎可使用15萬公里以上， 當(dāng)車輪定位失準(zhǔn)后，嚴(yán)重者會在兩輪之間產(chǎn)生作用力的 側(cè)向力高達1500N時，一千公里可使嶄新的輪胎磨損露線 而報廢，這就是由于前輪定位角已有標(biāo)準(zhǔn)值變到嚴(yán)重失 準(zhǔn)，或由于前輪、下擺臂及整車受撞擊時車輪的前束角 失準(zhǔn)所造成的，通過車輪定位儀的檢測和調(diào)整，可解決 車輪異常磨損故障。 三、定位參數(shù)對汽車性能的影響 3.跑偏 外傾角不準(zhǔn)不僅僅引起輪胎異常單邊磨損，而且還 將導(dǎo)致汽車跑偏，喪失保持直線行使的能力，操縱困難

7、， 增加駕駛員的疲勞強度，容易導(dǎo)致交通事故。另外，主 銷傾角不一致，兩輪胎氣壓不一致，兩輪胎工作半徑不 一致，兩胎偏磨不一致，后輪軸與汽車的縱向軸線的垂 直程度等都影響汽車的跑偏。 三、定位參數(shù)對汽車性能的影響 4.其它影響 前輪側(cè)滑量過大，直接影響汽車的操縱穩(wěn)定性，表 現(xiàn)為高速時方向發(fā)抖、發(fā)飄。一輛新?lián)Q輪胎的TJ6320汽 車，行駛約400 km，前輪就磨出了簾布層，駕駛員反映 方向發(fā)抖、發(fā)飄，且油耗增加了許多。經(jīng)檢查，側(cè)滑量 大于10 m/km。將前輪側(cè)滑調(diào)整為1 m/km后，汽車性能良 好，輪胎磨損正常。 三、定位參數(shù)對汽車性能的影響 1.車輪前束和推力角的測量原理 四、四輪定位儀的測量

8、原理 在測量前束時，必須保證車體擺正且方向盤位于中 間位置，為了提高車輪前束值（或前束角）的測量精度， 無論是拉線式、光學(xué)式還是電腦式的四輪定位儀，在檢 測車輪前束之前，常通過拉線或光線照射或反射的方式 形成一封閉的直角四邊形。將待檢車輛置于此四邊形中， 通過安裝在車輪上的光學(xué)鏡面或傳感器不僅可以檢測前 輪前束、后輪前束，還可以檢測出左右車輪的同軸度 （即同一車軸上的左右車輪的同軸度）及推力角等。 車輪外傾角、主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角這三個測量 參數(shù)的測量都是關(guān)于角度的測量，除了光學(xué)式四輪定 位儀測量車輪外傾角和車輪前束時，采用的不是測量 角度的傳感器以外，其余各種類型的四輪定位儀均是 采用測量

9、角度的傳感器，包括車輪前束角都可以用角 度傳感器直接或間接測量。 主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角不能直接測出，只能采用 建立在幾何關(guān)系上的間接測量，再由測得的角度推導(dǎo) 出主銷后傾角及主銷內(nèi)傾角。 2.主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角的測量原理 四、四輪定位儀的測量原理 其測量方法為：讓被檢車輛前輪停在轉(zhuǎn)盤中心處， 右輪沿直線行駛方向向右轉(zhuǎn)動20時進行測量；左輪沿 直線行駛方向向左轉(zhuǎn)動20時進行測量（該轉(zhuǎn)向角可直 接從轉(zhuǎn)盤上的刻度讀出）。具體作法如下：右前輪向右 轉(zhuǎn)20，讀取左前輪下的轉(zhuǎn)盤上的刻度值X，則20-X即 為所要檢測的轉(zhuǎn)向20時的前張角。一般汽車在出廠時 都給出20-X的合格范圍，將測量值與出廠標(biāo)準(zhǔn)進行

10、比 較即可檢測出車輪的轉(zhuǎn)向梯形臂與各連桿是否發(fā)生了變 形，如果超出標(biāo)準(zhǔn)值或左右轉(zhuǎn)向前張角不一致，則說明 該車的轉(zhuǎn)向梯形臂和各連桿已發(fā)生了變形，需要進行校 正、調(diào)整或更換梯形臂和各連桿。 3.轉(zhuǎn)向20時前張角的測量原理 四、四輪定位儀的測量原理 l 光學(xué)式四輪定位儀 l 電腦式四輪定位儀 l 運用CCD技術(shù)的四輪定位儀 五、四輪定位儀的結(jié)構(gòu) 1.四輪定位儀的分類 光學(xué)式四輪定位儀主要 由以下部件組成： 1測試投影儀 2導(dǎo)軌 3轉(zhuǎn)盤 4萬能輪鏡安裝架 5輪鏡 6定位測量卷尺 7后輪擺正滑板 8主銷內(nèi)傾角測試儀 2.四輪定位儀的結(jié)構(gòu)（光學(xué)式） 五、四輪定位儀的結(jié)構(gòu) 電腦式四輪定位儀由主機、前后輪檢測

11、傳感器、傳感器支架、 轉(zhuǎn)盤、剎車鎖、轉(zhuǎn)向盤鎖及導(dǎo)線等零部件構(gòu)成。 2.四輪定位儀的結(jié)構(gòu)（電腦式） 五、四輪定位儀的結(jié)構(gòu) 運用CCD技術(shù)的四輪定位儀可通過四只CCD電荷耦合 傳感器對車輛的前、后四個車輪一次測定其定位角。特 別對獨立懸架機構(gòu)的車輪定位檢測（單個車輪的定位值） 具有獨特的優(yōu)勢。檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，且沒有普通側(cè)滑試驗 臺只能檢測左、右車輪綜合作用效果的弊端。它主要由 專用舉升器、傳感器、電腦和操縱機構(gòu)等組成。采用這 種技術(shù)的四輪定位儀精度可以達到很高。 2.四輪定位儀的結(jié)構(gòu)（CCD技術(shù)） 五、四輪定位儀的結(jié)構(gòu) （1）對被檢車輛的基本要求 在檢測汽車的前輪定位時，被檢車輛應(yīng)滿足以下要求： l

12、前后輪胎氣壓及胎面磨損基本一致。 l前后懸架系統(tǒng)的零部件完好、不松曠。 l轉(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)整適當(dāng)，不松曠。 l前后避震器性能良好，不漏油。 l汽車前后高度與標(biāo)準(zhǔn)值的差不大于5 mm。 l制動系統(tǒng)正常。 六、四輪定位儀的使用方法 1.電腦式四輪定位儀使用方法 六、四輪定位儀的使用方法 1.電腦式四輪定位儀使用方法 （2）檢測準(zhǔn)備 l把汽車開上舉升平臺，托起四個車輪，把汽車舉升半 米（第一次舉升）。 l托起車身適當(dāng)部位，把汽車舉升至車輪能夠自由轉(zhuǎn)動 （第二次舉升）。 l拆下各車輪，檢查輪胎磨損情況。 l檢查輪胎氣壓，不符合標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)充氣或放氣。 l作車輪的動平衡，動平衡完成后，把車輪裝好。 l檢查車身高度

13、，檢查車身四個角的高度和避震器技術(shù) 狀況，如車身不平應(yīng)先調(diào)平；同時檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和懸 架是否松曠，如松曠則應(yīng)先緊固或更換零件。 六、四輪定位儀的使用方法 1.電腦式四輪定位儀使用方法 （3）檢測步驟 l把傳感器支架安裝在輪輞上，再把傳感器（定位校正頭）安裝到 支架上，并按使用說明書的規(guī)定調(diào)整。 l開機進入測試程序，輸入被檢汽車的車型和生產(chǎn)年份。 l用剎車鎖壓下制動踏板，使汽車處于制動狀態(tài)。 l把轉(zhuǎn)向盤左轉(zhuǎn)至電腦發(fā)出“OK”聲，輸入左轉(zhuǎn)角度；然后把轉(zhuǎn)向 盤右轉(zhuǎn)至電腦發(fā)出“OK”聲，輸入右轉(zhuǎn)角度。 l把轉(zhuǎn)向盤回正，電腦屏幕上顯示出后輪的前束及外傾角數(shù)值。 l把安裝在四個車輪上的定位校正頭的水平儀調(diào)到

14、水平線上，此時 電腦屏幕上顯示出轉(zhuǎn)向輪的主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、轉(zhuǎn)向輪外 傾角和前束的數(shù)值。 （1）測量前的準(zhǔn)備 （2）定位參數(shù)的測量 2.光學(xué)式四輪定位儀使用方法 l安裝測試投影儀 l調(diào)整投影儀上投光鏡的高度 l車輛的準(zhǔn)備 l數(shù)據(jù)的讀取 l具體測量步驟 六、四輪定位儀的使用方法 因四輪定位儀是一種較精密的檢測設(shè)備，要求操作人員在使用 前需經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，并且在使用定位儀前應(yīng)先仔細閱讀四輪定 位儀的產(chǎn)品說明書，以便更好地了解四輪定位儀的操作過程。 在安裝設(shè)備時一定要按照產(chǎn)品說明書上的要求去做； 傳感器是電腦式四輪定位儀的重要元件，使用前要進行校正， 以保證測試精度； 傳感器是計算機式四輪定位儀的核心元件，在使用前需要進行 校正以保證測試精度； 傳感器在卡盤軸上安裝要妥當(dāng)，在不用時應(yīng)妥善保存，避免受 到損害，電測類傳感器在通電前應(yīng)該接線安裝完畢，不要帶電 接線，以避免電子震蕩，沖擊損壞器件； 四輪定位儀需要移動時，注意不要使其受到震動，否則可能會 損壞傳感器及計算機等部件；