汽车四轮定位论文.doc

汽车四轮定位的探讨
序言
随着我的大幅提升,国内汽车保有量与日俱增,汽车技术也随之提高,应运而生的道路设施也在不断的改善,路面变的更加平坦更加开阔,汽车的行驶速度也就越来越快。
基于这些情况,人们对现代汽车除了要保证良好的行使性能,转向性能和制动之外,还对其安全性与舒适性的要求也越来越高,所以现在汽车业正在向高质量,高性能,高附加值方向发展。
而为使汽车直线行驶、转向轻便,具有良好的操纵稳定性和行驶安全性,并减少轮胎及相关部件的磨损,在轮胎安装和车轮的悬挂系统均设置有车轮定位角度(车轮前束角、车轮外倾角、主销内倾角、主销后倾角、推力角等,各汽车生产厂家根据不同车型,设置有不同的出厂数据)。由于汽车在运行中不可避免的机械磨损、颠簸疲劳变形,以及碰撞变形、更换减震器等,都会导致车轮的实际定位状况与原设计指标及汽车出厂时的安装调试参数有改变,甚至有的差别较大。这就需要我们对汽车进行四轮定位的调整。
因为如今汽车业如雨后春笋般不断涌现出新车型,其四轮定位规范的准确性、及时性和完整性,以及定位调修的专业性,成为一大关注问题。针对这一现状,本人系统总结了多日来对四轮定位工作的实践经验和调修知识,籍此与大家共享劳动成果。
第一章汽车四轮定位的基本常识

轿车的转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装具有一定的相对位置,这种具有一定相对位置的安装叫做转向车轮定位,也称前轮定位。前轮定位包括主销后倾(角)、主销内倾(角)、前轮外倾(角)和前轮前束四个内容。这是对两个转向前轮而言,对两个后轮来说也同样存在与后轴之间安装的相对位置,称后轮定位。后轮定位包括车轮外倾(角)和逐个后轮前束。这样前轮定位和后轮定位总起来说叫四轮定位。

四轮定位角度是存在於悬吊系统和各活动机件间的相对角度,保持正确的四轮定位角度可确保车辆的直进性及操控性,改善车辆的转向性并确保转向系统之回复性,避免轴承不当受力而受损及失去精度。更可确保轮胎与地面紧密接合,减少轮胎不当之磨耗及吃胎,确保转弯时的稳定性。 

汽车悬吊系统主要的定位角度包括了:外倾角(Camber),后倾角(Castor),束角(Toe),内倾角(.),转向时的前展(Toe-out on Turn)等。其意义分述如下:
外倾角(Camber):定义为由车前方看轮胎中心线与垂直线所成的角度,向外为正,向内为负。其角度的不同能改变轮胎与地面的接触点及施力点,直接影响轮胎的抓地力及磨耗状况。并改变了车重在车轴上的受力分布,避免轴承产生异常磨损。此外,外倾角的存在可用来抵消车身荷重后,悬吊系统机件变形及活动面间隙所产生的角度变化。外倾角的存在也会影响车子的行进方向,这正如摩托车可利用倾斜车身来转弯,因此左右轮的外倾角必须相等,在力的平衡下不致影想车子的直进性,再与束角(Toe)配合,提高直进稳定性及避免轮胎耗不均。增加负的外倾角需配合增加Toe-out;增加正的外倾角则需配合增加Toe-in。
内倾角(.):定义为转向轴中心线与垂直线所成的角度。有了内倾角可使车重平均分布在轴承之上,保护轴承不易受损,并使转向力平均,转向轻盈。反之,若内倾角为0,则车重和地面的反作用力会在车轴产生很大的横向切应力,易使车轴受损,转向也会变得沉重无比。此外,内倾角也是前轮转向
后回正力的来源。内倾角在车辆悬吊设计之初就已设定好,通常是不可调整的。
束角(Toe):定义为由上方看左右两个轮胎所成的角度,向内为Toe-in,向外为Toe-out。束角的功用在於补偿轮胎因外倾角及路面阻力所导致向内或向外滚动的趋势,确保车子的直进性。Toe-in会造成转向不足,Toe-out则会增大转向过度的趋势。
后倾角(Caster):定义为由车侧看转向轴中心线与垂直线所成的夹角,向前为负,向後为正。後倾角的存在可使转向轴线与路面的交会点在轮胎接地点的前方,可利用路面对轮胎的阻力让车子保持直进,其原理就如购物推车的前轮会自动转至你施力的方向并保持直进一般。後倾角越大车子的直进性越好,转向后方向盘的回复性也越好,但却会使转向变得沈重。一般车子的后倾角大约在1到2度之间。
转向时前展(Toe-out on Turn):定义为转向时两前轮转向角度之差。过弯时弯内轮所转的角度通常大於弯外轮,相差在2度左右,其目的是在过弯时使车子能以后轴延伸线的瞬时中心为圆心顺利过弯。此外当弯内轮转角较大时,阻力也较大,阻力的不同可使车子偏向阻力大的一方使转向容易(请想像坦克车的转弯方式)。
Off-set
Off-set定义为轮圈的接合面(Mounting Surface)和轮圈中心(Center of Rim)的距离,往外侧