04汽車轉(zhuǎn)向系檢測(cè)與評(píng)價(jià)

04汽車轉(zhuǎn)向系檢測(cè)與評(píng)價(jià)第一頁，共28頁。在設(shè)計(jì)汽車時(shí)，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(jì)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（TOTALTOE）等四項(xiàng)參數(shù)(如下圖)，統(tǒng)稱為前輪定位，它是評(píng)價(jià)機(jī)動(dòng)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(shí)，上端略有內(nèi)傾，使主銷軸線延長線和路面相交時(shí)，交點(diǎn)可與輪胎中線和路面接觸點(diǎn)很接近。通過該交點(diǎn)的垂線與真實(shí)或假想的轉(zhuǎn)向節(jié)主銷軸線在垂直于車輛縱向?qū)ΨQ平面的垂面上的投影銳角，就是主銷內(nèi)傾角。所有主銷內(nèi)傾角都為正值。1.主銷內(nèi)傾角（KPI）

二、車輪定位參數(shù)第四頁，共28頁。主銷內(nèi)傾使得主銷軸線延長線與路面交點(diǎn)到車輪中心面的距離減小，這樣可以減小在車輪偏轉(zhuǎn)時(shí)，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(jī)構(gòu)上的沖擊。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(gè)角度時(shí)，輪胎的最低點(diǎn)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(diǎn)將陷入路面以下，但實(shí)際上車輪的下邊緣并不可能陷入道路下面，最低點(diǎn)仍在路面上，而是使轉(zhuǎn)向車輪連同整個(gè)車輛前端相應(yīng)的向上抬升一定高度。這時(shí)由于車輛本身的重力作用，迫使車輪自動(dòng)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)第五頁，共28頁。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。當(dāng)主銷向后傾斜時(shí)其角度為正；主銷向前傾斜則其角度為負(fù)?，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(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: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。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。第七頁，共28頁。

定義:轉(zhuǎn)向車輪在裝配時(shí)，兩前輪中心平面相互向內(nèi)偏轉(zhuǎn)一個(gè)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:使前輪沿直線滾動(dòng)時(shí)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(TOTALTOE)二、車輪定位參數(shù)第八頁，共28頁。對(duì)汽車行駛阻力、加速性能和燃料經(jīng)濟(jì)性的影響。對(duì)直線行駛性的影響。對(duì)輪胎磨損的影響。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(shí)方向發(fā)抖、發(fā)飄。三、定位參數(shù)對(duì)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(huì)發(fā)生側(cè)滑，而汽車的側(cè)滑對(duì)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(duì)汽車性能的影響1.對(duì)汽車行駛阻力、加速性能和燃料經(jīng)濟(jì)性的影響

汽車前輪側(cè)滑量過大會(huì)使汽車的行駛阻力增加，對(duì)汽車的動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性及制動(dòng)性能均有不利影響。由某一車型的試驗(yàn)可知，前輪側(cè)滑量為5.2m/km與前輪側(cè)滑量為0.2m/km相比，其滾動(dòng)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。第十頁，共28頁。三、定位參數(shù)對(duì)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(huì)在兩輪之間產(chǎn)生作用力的側(cè)向力高達(dá)1500N時(shí)，一千公里可使嶄新的輪胎磨損露線而報(bào)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(shí)車輪的前束角失準(zhǔn)所造成的，通過車輪定位儀的檢測(cè)和調(diào)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(duì)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，增加駕駛員的疲勞強(qiáng)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。第十二頁，共28頁。三、定位參數(shù)對(duì)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(shí)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(jīng)檢查，側(cè)滑量大于10m/km。將前輪側(cè)滑調(diào)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(duì)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(cè)量原理四、四輪定位儀的測(cè)量原理在測(cè)量前束時(shí)，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(cè)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(cè)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(cè)前輪前束、后輪前束，還可以檢測(cè)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(nèi)傾角這三個(gè)測(cè)量參數(shù)的測(cè)量都是關(guān)于角度的測(cè)量，除了光學(xué)式四輪定位儀測(cè)量車輪外傾角和車輪前束時(shí)，采用的不是測(cè)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(cè)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(cè)量。

主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角不能直接測(cè)出，只能采用建立在幾何關(guān)系上的間接測(cè)量，再由測(cè)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(cè)量原理四、四輪定位儀的測(cè)量原理第十六頁，共28頁。

其測(cè)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(dòng)20°時(shí)進(jìn)行測(cè)量；左輪沿直線行駛方向向左轉(zhuǎn)動(dòng)20°時(shí)進(jìn)行測(cè)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(cè)的轉(zhuǎn)向20°時(shí)的前張角。一般汽車在出廠時(shí)都給出20°-X的合格范圍，將測(cè)量值與出廠標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較即可檢測(cè)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(jìn)行校正、調(diào)整或更換梯形臂和各連桿。3.轉(zhuǎn)向20°時(shí)前張角的測(cè)量原理四、四輪定位儀的測(cè)量原理第十七頁，共28頁。光學(xué)式四輪定位儀電腦式四輪定位儀運(yùn)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第十八頁，共28頁。光學(xué)式四輪定位儀主要由以下部件組成：1．測(cè)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(cè)量卷尺7．后輪擺正滑板8．主銷內(nèi)傾角測(cè)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)第十九頁，共28頁。

電腦式四輪定位儀由主機(jī)、前后輪檢測(cè)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)第二十頁，共28頁。

運(yùn)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(duì)車輛的前、后四個(gè)車輪一次測(cè)定其定位角。特別對(duì)獨(dú)立懸架機(jī)構(gòu)的車輪定位檢測(cè)（單個(gè)車輪的定位值）具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，且沒有普通側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)只能檢測(cè)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(jī)構(gòu)等組成。采用這種技術(shù)的四輪定位儀精度可以達(dá)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)第二十一頁，共28頁。（1）對(duì)被檢車輛的基本要求在檢測(cè)汽車的前輪定位時(shí)，被檢車輛應(yīng)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(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)整適當(dāng)，不松曠。前后避震器性能良好，不漏油。汽車前后高度與標(biāo)準(zhǔn)值的差不大于5mm。制動(dòng)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(cè)準(zhǔn)備把汽車開上舉升平臺(tái)，托起四個(gè)車輪，把汽車舉升半米（第一次舉升）。托起車身適當(dāng)部位，把汽車舉升至車輪能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)（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(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)充氣或放氣。作車輪的動(dòng)平衡，動(dòng)平衡完成后，把車輪裝好。檢查車身高度，檢查車身四個(gè)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(shí)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。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(cè)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(diào)整。開機(jī)進(jìn)入測(cè)試程序，輸入被檢汽車的車型和生產(chǎn)年份。用剎車鎖壓下制動(dòng)踏板，使汽車處于制動(dòng)狀態(tài)。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。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。把安裝在四個(gè)車輪上的定位校正頭的水平儀調(diào)到水平線上，此時(shí)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。第二十四頁，共28頁。（1）測(cè)量前的準(zhǔn)備（2）定位參數(shù)的測(cè)量

2.光學(xué)式四輪定位儀使用方法安裝測(cè)試投影儀調(diào)整投影儀上投光鏡的高度車輛的準(zhǔn)備數(shù)據(jù)的讀取具體測(cè)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(cè)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(xì)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(shí)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(jìn)行校正，以保證測(cè)試精度；傳感器是計(jì)算機(jī)式四輪定位儀的核心元件，在使用前需要進(jìn)行校正．以保證測(cè)試精度；傳感器在卡盤軸上安裝要妥當(dāng)，在不用時(shí)應(yīng)妥善保存，避免受到損害，電測(cè)類傳感器在通電前應(yīng)該接線安裝