04汽車轉向系檢測與評價

04汽車轉向系檢測與評價第一頁，共28頁。在設計汽車時，為使轉向輪具有轉向輕便、準確和行駛穩(wěn)定的性能，在轉向車輪上設計有主銷后傾角（CASTER）、主銷內傾角（KPI）、車輪外傾角（CAMBER）和車輪前束（TOTALTOE）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、汽車車輪定位第二頁，共28頁。一、汽車車輪定位前輪定位參數(shù)第三頁，共28頁。主銷在裝配時，上端略有內傾，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向節(jié)主銷軸線在垂直于車輛縱向對稱平面的垂面上的投影銳角，就是主銷內傾角。所有主銷內傾角都為正值。1.主銷內傾角（KPI）

二、車輪定位參數(shù)第四頁，共28頁。主銷內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時，路面作用于車輪上的阻力矩，從而使車輛的轉向操縱較為輕便，并可減輕從車輪傳到轉向機構上的沖擊。保持車輪直線行駛的穩(wěn)定性。轉向輪由中立位置偏轉一個角度時，輪胎的最低點將沿圓弧旋轉。圓弧所在平面應和主銷軸線相垂直，也就是和路面相傾斜。在輪胎旋轉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，而是使轉向車輪連同整個車輛前端相應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。這就是由于主銷內傾而使轉向輪具有的穩(wěn)定效應。1.主銷內傾角(作用)二、車輪定位參數(shù)第五頁，共28頁。主銷在縱向平面內向后傾斜一定角度。通過主銷中心的垂線與轉向節(jié)主銷軸線在車輛縱向對稱平面上的投影銳角稱為主銷后傾角。當主銷向后傾斜時其角度為正；主銷向前傾斜則其角度為負?，F(xiàn)代汽車的主銷后傾角一般在0°～7°之間。2.主銷后傾角(CASTER)二、車輪定位參數(shù)第六頁，共28頁。3.前輪外傾角(CAMBER)二、車輪定位參數(shù)

定義:在通過車輪軸線的垂面內，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:使前軸及懸架系統(tǒng)在受載后的變形和轉向節(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。產生把輪轂緊靠在軸上的軸向力，并在不增加主銷內傾角的情況下減小轉臂。第七頁，共28頁。

定義:轉向車輪在裝配時，兩前輪中心平面相互向內偏轉一個角。使車輪間后端的距離大于前端的距離，一般地說，轉向輪后端距離與前端距離之差值即為前束。作用:使前輪沿直線滾動時的橫向偏離角產生附加橫向反作用力和附加力矩，與前輪外傾產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(TOTALTOE)二、車輪定位參數(shù)第八頁，共28頁。對汽車行駛阻力、加速性能和燃料經濟性的影響。對直線行駛性的影響。對輪胎磨損的影響。前輪側滑量過大，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)生側滑，而汽車的側滑對汽車的使用性能有著重要的影響。第九頁，共28頁。三、定位參數(shù)對汽車性能的影響1.對汽車行駛阻力、加速性能和燃料經濟性的影響

汽車前輪側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，前輪側滑量為5.2m/km與前輪側滑量為0.2m/km相比，其滾動阻力增加了約30%，加速性能降低了約7.5%，等速行駛燃料消耗量增加了5%左右。第十頁，共28頁。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，當車輪定位失準后，嚴重者會在兩輪之間產生作用力的側向力高達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準值變到嚴重失準，或由于前輪、下擺臂及整車受撞擊時車輪的前束角失準所造成的，通過車輪定位儀的檢測和調整，可解決車輪異常磨損故障。第十一頁，共28頁。三、定位參數(shù)對汽車性能的影響3.跑偏

外傾角不準不僅僅引起輪胎異常單邊磨損，而且還將導致汽車跑偏，喪失保持直線行使的能力，操縱困難，增加駕駛員的疲勞強度，容易導致交通事故。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。第十二頁，共28頁。三、定位參數(shù)對汽車性能的影響4.其它影響

前輪側滑量過大，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400km，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。經檢查，側滑量大于10m/km。將前輪側滑調整為1m/km后，汽車性能良好，輪胎磨損正常。第十三頁，共28頁。三、定位參數(shù)對汽車性能的影響第十四頁，共28頁。1.車輪前束和推力角的測量原理四、四輪定位儀的測量原理在測量前束時，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。

第十五頁，共28頁。

車輪外傾角、主銷后傾角和主銷內傾角這三個測量參數(shù)的測量都是關于角度的測量，除了光學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傾角不能直接測出，只能采用建立在幾何關系上的間接測量，再由測得的角度推導出主銷后傾角及主銷內傾角。2.主銷后傾角和主銷內傾角的測量原理四、四輪定位儀的測量原理第十六頁，共28頁。

其測量方法為：讓被檢車輛前輪停在轉盤中心處，右輪沿直線行駛方向向右轉動20°時進行測量；左輪沿直線行駛方向向左轉動20°時進行測量（該轉向角可直接從轉盤上的刻度讀出）。具體作法如下：右前輪向右轉20°，讀取左前輪下的轉盤上的刻度值X，則20°-X即為所要檢測的轉向20°時的前張角。一般汽車在出廠時都給出20°-X的合格范圍，將測量值與出廠標準進行比較即可檢測出車輪的轉向梯形臂與各連桿是否發(fā)生了變形，如果超出標準值或左右轉向前張角不一致，則說明該車的轉向梯形臂和各連桿已發(fā)生了變形，需要進行校正、調整或更換梯形臂和各連桿。3.轉向20°時前張角的測量原理四、四輪定位儀的測量原理第十七頁，共28頁。光學式四輪定位儀電腦式四輪定位儀運用CCD技術的四輪定位儀五、四輪定位儀的結構1.四輪定位儀的分類第十八頁，共28頁。光學式四輪定位儀主要由以下部件組成：1．測試投影儀2．導軌3．轉盤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．主銷內傾角測試儀2.四輪定位儀的結構（光學式）五、四輪定位儀的結構第十九頁，共28頁。

電腦式四輪定位儀由主機、前后輪檢測傳感器、傳感器支架、轉盤、剎車鎖、轉向盤鎖及導線等零部件構成。

2.四輪定位儀的結構（電腦式）五、四輪定位儀的結構第二十頁，共28頁。

運用CCD技術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)據準確，且沒有普通側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、電腦和操縱機構等組成。采用這種技術的四輪定位儀精度可以達到很高。2.四輪定位儀的結構（CCD技術）五、四輪定位儀的結構第二十一頁，共28頁。（1）對被檢車輛的基本要求在檢測汽車的前輪定位時，被檢車輛應滿足以下要求：前后輪胎氣壓及胎面磨損基本一致。前后懸架系統(tǒng)的零部件完好、不松曠。轉向系統(tǒng)調整適當，不松曠。前后避震器性能良好，不漏油。汽車前后高度與標準值的差不大于5mm。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第二十二頁，共28頁。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）檢測準備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）。托起車身適當部位，把汽車舉升至車輪能夠自由轉動（第二次舉升）。拆下各車輪，檢查輪胎磨損情況。檢查輪胎氣壓，不符合標準時應充氣或放氣。作車輪的動平衡，動平衡完成后，把車輪裝好。檢查車身高度，檢查車身四個角的高度和避震器技術狀況，如車身不平應先調平；同時檢查轉向系統(tǒng)和懸架是否松曠，如松曠則應先緊固或更換零件。第二十三頁，共28頁。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)定調整。開機進入測試程序，輸入被檢汽車的車型和生產年份。用剎車鎖壓下制動踏板，使汽車處于制動狀態(tài)。把轉向盤左轉至電腦發(fā)出“OK”聲，輸入左轉角度；然后把轉向盤右轉至電腦發(fā)出“OK”聲，輸入右轉角度。把轉向盤回正，電腦屏幕上顯示出后輪的前束及外傾角數(shù)值。把安裝在四個車輪上的定位校正頭的水平儀調到水平線上，此時電腦屏幕上顯示出轉向輪的主銷后傾角、主銷內傾角、轉向輪外傾角和前束的數(shù)值。第二十四頁，共28頁。（1）測量前的準備（2）定位參數(shù)的測量

2.光學式四輪定位儀使用方法安裝測試投影儀調整投影儀上投光鏡的高度車輛的準備數(shù)據的讀取具體測量步驟六、四輪定位儀的使用方法第二十五頁，共28頁。因四輪定位儀是一種較精密的檢測設備，要求操作人員在使用前需經過專業(yè)培訓，并且在使用定位儀前應先仔細閱讀四輪定位儀的產品說明書，以便更好地了解四輪定位儀的操作過程。在安裝設備時一定要按照產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，在不用時應妥善保存，避免受到損害，電測類傳感器在通電前應該接線安裝