四轮定位在汽车行驶中的重要性

ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY本 科 毕 业 论 文四轮定位在汽车行驶中的重要性The importance of the Four-wheel Alignment in the car Driving系（院）名称： 机械工程学院 专业班级： 2010 级汽车服务工程 学生姓名： 11 1 学生学号： 指导教师姓名： 11 1 指导教师职称： 工程师 2012 年 5 月毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目 录中文摘要、关键词 1英文摘要、关键词 2第 1 章 绪论 31.1 前言 31.2 国内外研究发展 31.2.1 国外研究现状 31.2.2 国内研究现状 41.3 本研究的目的和意义 51.4 研究的方法与内容 5第 2 章 四轮定位参数的作用与对操作稳定性的影响 62.1 主销内倾角的作用与影响 62.1.1 主销内倾角的作用 62.1.2 主销内倾角对操作稳定性的影响 72.2 主销后倾角的作用与影响 82.2.1 主销后倾角的作用 82.2.2 主销后倾角对操作稳定性的影响 92.3 前轮外倾角的作用与影响 92.3.1 前轮外倾角与外倾推力的关系 102.3.2 外倾回正力矩与外倾角的关系 102.3.3 前轮外倾角的作用 112.3.4 前轮外倾对操纵稳定性的影响 122.4 前轮前束的影响 132.4.1 前轮前束的作用 13I2.4.2 前束值与前束角的关系 132.4.3 前轮前束对操纵稳定性的影响 142.4.4 前轮前束角与外倾角间的匹配关系 142.5 转向前展角的影响 152.6 后轮定位的影响 162.6.1 与后轮定位相关的角度及其作用 162.6.2 后轮定位的作用及其影响 172.6.3 四轮定位与前轮定位的区别 172.6.4 推力线对操纵稳定性的影响 17第 3 章 正确科学的四轮定位 193.1 做四轮定位的时机 203.2 做四轮定位的作业流程 203.3 做四轮定位的具体方法与步骤 213.3.1 定位前的检查 213.3.2 车轮定位测量及调整 22结论 23致谢 24参考文献 250四轮定位在汽车行驶中的重要性摘要：当今汽车在使用过程中，随着技术状况的不断恶化，四轮定位参数值也会发生改变。四轮的定位参数变化量过大对汽车的操纵稳定性的影响很大，甚至危及行车安全。因此，汽车行驶一定的间隔里程后应及时对其四轮定位参数值进行检查和调整，消除行车安全隐患。本文通过对四轮定位各个参数的详细解释，分析各个定位参数对机动车行驶性能的影响，结合现实中四轮定位存在的各种问题，给出科学正确的四轮定位的调整方法，为汽车的安全行驶提供可靠保证。关键词：汽车 四轮定位参数 操作稳定性 调整0The importance of the Four-wheel Alignment in the car DrivingAbstract：In the process of the car using, as technology of the worsening situation, four-wheel alignment parameter values will change also. The positioning of the four parameters changes on car large amount of control stability of influence, and even endangers security. Therefore, the car driving certain intervals after mileage shall promptly its four wheel positioning parameter values in check and adjustment, eliminate safety urgent with suffering. This article detailed explanation to the four-wheel alignment parameter, analysis of each positioning parameters on various influences the performance of motor vehicle driving, combined with these existing problems of the reality four-wheel alignment, give a scientific and right four-wheel alignment adjustment method for the safety of the car driving provide reliable guarantee.Key words: Car; Parameters of Four-wheel Alignment; Handling Stability; Adjust0第 1 章 绪 论1.1 前言汽车是现代道路交通中的主要元素之一，行驶汽车技术状况的好坏直接影响道路交通安全。众所周知汽车在使用过程中由于悬架及转向系元件的磨损、变形、损坏等会使汽车车轮定位参数发生变化而失准，从而导致汽车操纵稳定性下降危及行车安全，加剧轮胎磨损降低使用寿命，对汽车的行车安全造成很大的安全隐患。多年来中国每年因交通事故死亡人数均超过 10 万人(未包括港澳台地区)，交通事故死亡人数已经连续十余年居世界第一，每年因交通事故所造成的经济损失达数百亿元，这个数字还有上升趋势。在这些交通事故中，除人为因素外，车辆本身的安全性也是重要的原因，据国内外交通统计资料表明，由于车辆本身因素所造成的交通事故，在发展中国家占 10左右。近年来因车况不良而造成的交通事故大幅上升，定期对车辆的技术状况进行检查与调整就显得非常重要，其中做四轮定位检查调整就是最关键的一环。因此，研究汽车四轮定位参数变化与汽车操作稳定性间的内在关系及其影响程度是很有必要的。1.2 国内外研究发展1.2.1 国外研究现状汽车四轮定位参数是汽车操纵稳定性的关键参数在发达的汽车工业国家对车轮定位与汽车操纵稳定性的研究从 20 世纪 60 年代起就以基于“汽车驾驶员环境(道路)闭环系统”的汽车操纵稳定性研究为主，建立精确的多自由度汽车力学模型。通过对数学模型求解，得出数学模型的数字解，指导车辆的设计、性能分析和性能评价。数学力学模型是依靠不同的评价指标来支持的，不同的评价指标在同一数学模型中所得出的结论并不一致，甚至互相抵触。同时数学模型，是建立在汽车的理想化假设基础之上，理想的假设条件与实际汽车之间的情况是存在着差异的，有时这种差异还很显著。近年来，基于模糊神经理论的汽车操纵稳定性的研究，主要在汽车操纵运动控制、车辆动力学、自动驾驶模型和驾驶员控制模型方面的研究。目前在国外还采用虚拟试验技术建立汽车驾驶员环境的数学模型和建立虚拟试验场的虚拟试验场景对汽车操纵稳定性虚拟试验。通过汽车动态仿真器进行仿真试验，预测和评价汽车的动力学特性。国外对汽车四轮定位调整问题已研究多年，许多早先出厂时还未能解决四轮定位调整问题的车辆，采取了技术改造，解决了某些定位角度调整的困难。当然这都是通过对各种车型进行四轮定位1参数测量、计算得出的丰硕成果，如美国的 NIWOT CORPORATION 就很有成就。汽车四轮定位检测仪就是国外研究汽车四轮定位参数测量的代表性产品。1.2.2 国内研究现状在国内，这一领域的研究工作还处于起步阶段。对于汽车四轮定位参数与操纵稳定性的研究也都是以基于“汽车驾驶员环境(道路)闭环系统”的汽车操纵稳定性研究为主，以模糊神经网络实现控制的方法，或引入“人的思维模糊性“试验为主。同时，国家针对汽车的操纵稳定性制定了一套评价标准 1999汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 ，依据标准可进行稳态回转、转向回正性、转向轻便性、转向盘转角阶跃输入瞬态响应、转向盘转角脉冲输入瞬态响应和蛇行等共 6 项试验评价，这些项目的评价基本上包括了有关汽车操纵稳定性方面的内容，其评价方法及评分方法科学合理，至于指标限值要求是否合理在此不作评论。我国近年来在汽车四轮定位参数测量方面的发展很快，从技术引进到消化吸收，现已基本形成我国自主知识产权的四轮定位仪研发和生产的能力，技术水平与国外差距不大。国产四轮定位仪工作原理也从原来的拉线接触式发展为光电非接触式，自动化程度越来越高。然而国内对汽车四轮定位参数变化后如何进行调整的技术改造还是仅仅停留在检测程面上，绝大多数的国产和合资车型在做四轮定位检测时只对车轮外倾与前轮前束进行调整，多数情况下是无法真正解决在用汽车四轮定位参数趋向不准确的问题。目前，在汽车检测、维修行业从事汽车四轮定位参数检测与调整的专业技术工人多数对汽车四轮定位参变化与汽车操纵稳定性的关系不是很了解，更不清楚汽车四轮定位参数间的匹配技巧，不了解汽车四轮定位参数匹配不当会对汽车操纵稳定性有何影响，对行车安全的影响有多大。检测人员对不可调的定位参数无从下手，行驶车辆往往做完四轮定位检测与调整后原来存在的操纵不稳定性还是无法解决。而国内的汽车性能研究机构都热忠于对新车型操纵稳定性及汽车四轮定位设计匹配合理化方面的研究，对汽车四轮定位参数变化后的处理方法与技巧方面的研究很少，目前也没有完整的研究成果可以指导维修企业的专业维修人员处理好在用汽车四轮定位参数变化到何程度或行驶多少里程后才需要调整。可见目前的研究都是出于对新型汽车设计、性能分析和性能评价的研究，对汽车的四轮定位参数变化后性能特性的研究很少。国内外对新开发的车型操纵稳定性的研究已取得了丰硕的成果，但对汽车四轮定位参数变化对行车安全的影响还处于起步状态，特别是汽车四轮定位参数变化后对操纵稳定性和行车安全的影响程度没有可靠的结论。1.3 本研究的目的和意义2四轮定位参数对汽车的正常行驶起着十分重要的作用，汽车行驶一段时间后，由于各种原因，会出现轮胎异常磨损、零件磨损加快、方向盘发沉、车辆跑偏、在不平路面行驶时出现严重侧滑、方向偏移等现象，而这些现象都是由于车辆四轮定位不准确的原因，从而导致操纵稳定性下降，要消除这些现象，确保车辆的稳定性能，最有效的方法就是检查、调整四轮定位参数，确保汽车的正常行驶，避免事故的发生。但是，针对实际维修调整时出现的不同的情况，如何分清各个定位参数的作用和影响，准确快速的调整号各定位参数，使汽车恢复良好的操纵性，成为当今汽车维修服务行业的一个热门问题。因此，分析四轮定位参数各自的作用和参数对汽车操作稳定性的影响，总结出科学正确的四轮定位的调整方法是非常关键和重要的。1.4 研究的方法与内容本研究的主要方法是通过广泛的收集阅读大量有关汽车四轮定位的资料，采用综合分析方法进行汇总整理。分析总结出四轮定位参数变化对汽车操纵稳定性的影响程度，找出影响参数，给出科学正确的调整方法，指导维修专业技术人员及车主对在用车辆进行及时的检测与调整，减少因不及时进行四轮定位的检测与调整而引起的交通事故量。3第 2 章 四轮定位参数的作用与对操作稳定性的影响汽车四轮定位是立体几何学在工程实践中成功应用的范例之一。它整合了转向节、悬架、车桥和车轮系统的所有的几何参数，四轮定位的内容包括：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束、前轮外展、后轮外倾角、后轮前束等，除了四轮定位角外汽车四轮定位参数中还包含转弯外倾角和汽车推力角，以便使汽车在各种复杂道路上行驶或转向时，车轮都能保持正确的角度和垂直于路面。正确的车轮定位角可以获得安全的操纵性，乘坐的舒适性和最长的轮胎使用寿命。当汽车出现行驶跑偏，车轮偏磨，转向轮不能自动回正，高速行驶时转向发飘，转向器摆振，转向略感发沉，支起转向轮左右转动，没有变沉的感觉等情况