四轮定位概念.doc

四轮定位的概念当车辆使用很长时间后，用户发现方向转向沉重、发抖、跑偏不正、不归位或者轮胎单边磨损、波状磨损、块状磨损、偏磨等不正常磨损，以及用户驾驶时，车感漂浮、颠簸、摇摆等现象出现时，就应该考虑检查一下车轮定位值，看看是否偏差太多，及时进行修理。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。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合起来叫车轮定位，也就是常说的四轮定位。车轮定位的作用是使汽车保持稳定的直线行驶和转向轻便，并减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损。1、主销后倾角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，向后为正。后倾角的存在可使转向轴线与路面的交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，其原理就如同购物推车的前轮会自动转自你施力的方向并保持直进一般。后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，但却会使方向盘变得沉重。一般车子的后倾角大约在12度之间。2、主销内倾角定义为转向轴中心线与垂直线所成的角度。当车轮以主销为中心回转时，车轮的最低点将陷入路面以下，但实际上车轮下边缘不可能陷入路面以下，而是将转向车轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的角度，这样汽车本身的重力使转向车轮回复到原来中间位置的效应，因而方向盘复位容易。此外，主销内倾角还使得主销轴线与路面交点到车轮中心平面与地面的距离减小，从而减小转向时驾驶员加在方向盘上的力，使转向操纵轻便，同时也可减少从转向轮传到方向盘上的冲击力。有了主销内倾角可使车重平均分布在轴承上，保护轴承不易受损，并使转向力平均，转向轻盈。反之，若主销内倾角为0，则车重和地面的反作用力使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复正力的来源。内倾角在车辆悬架设计之初就已经设定好，通常是不可调整的。3、车轮外倾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和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。此外，外倾角的存在可用来抵消车身荷重后，悬架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响车子的直进性，再与车轮前束配合，提高直进稳定性及避免轮胎损耗不均。增加负的外倾角需配合增加负的前束值，增加正的外倾角相应地也需增加正的前束值。4、车轮前束定义为由上方看左右两个轮胎所成的角度，向内为正，向外为负。前束的功用在于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。前束为正时会造成转向不足，为负时会增加转向过度的趋势。二、四轮定位仪的评述及其工作原理1、四轮定位检测仪用表态检测汽车的车轮定位参数，由电脑自动与原厂的设计参数进行对比，对汽车四轮定位算出偏差值，指导使用者对车轮定位参数进行相应的调整，使其符合原来的设计要求，以达到理想的汽车行驶性能，即操纵轻便，行驶稳定可靠，并减少轮胎的偏磨损。现在的四轮定位仪已经很先进，激光电脑式的定位仪经过输入后，其液晶显示屏可显示其轮胎位置的现状，并可告知应该调整的角度。在校正器的配合下，很快便可将轮胎较正妥当。维修行业“四轮定位检测仪”的电脑都存储了大量汽车车型四轮定位的资料。四轮定位仪主要由两部分组成：一部分是计算机软硬件，计算机是常见的PC机，这部分的关键是车规数据库；另一部分就是传感头，传感头主要由角度计及电位计（拉线式）或红外成像传感器（红外线式）两种传感元件组成。电位计或红外成像传感器用来测量束角、退缩角、推进角、轮距角；角度计用来测量外倾角，在转动转向盘测量时，角度计和电位计或红外成像传感器结合起来，由计算机对结果进行计算，可以测量主销后倾角、主销内倾角以及转向角。四轮定位检测仪的种类很多，根据传输形式可分为有线传输和无线传输。用有线传输形式的四轮定位仪，不易因光线折射而引起数据变化，操作方便。用无线传输的四轮定位仪，主机不与电脑相连，因此无需把电脑放在工作现场，设备体积小，重量轻。根据传感器的不同种类，分红外线传感、激光传感等。用激光或红外光检测系统，检测时不受外界环境的影响，测量精度高。2、四轮定位仪的测量原理市场上种类四轮定位仪因所用传感器和信息传输方式不同而在结构上产生差异，只是导致了测量方法上的差别，却未改变其测量原理。无论市场上哪种型号的四轮定位仪，其测量原理都是一致的。测量时将转盘置于前轮下，摆正滑板于后轮下，并使车体摆正，转向盘位于中间位置。把四轮定位仪的前后测量头通过卡具安装在车轮上，连接好相关导线（有线式的）后即可开始测量，测量时，主机向测量头发出摆正控制指令，以保证测量头传感器与车轮同轴，测量头摆正后，通过发出的光束照射或后射（光学式）的方式，或通过拉线（拉线式）在水平面内便形成一封闭的直角四边形，如图1所示，据此即可用测量得到的数据与四轮定位仪默认的测量基准线（汽车纵向轴线）比较。当前束为0时，在同一轴左右轮上测量头传感器发射（或反射）出的光束应重合。当检测出的上述两条光束互相平行，但不重合时，即表明左右两轮不同轴，车轮有错位。根据光偏的信息就可算出左右轮的轴偏角（退缩角），当左右轮存在前束时，在左轮测量头传感器上接收到光束位置会相对于原来的零点位置有一点偏差值，可以有正负之分，这一偏差值即是右轮的前束值。同理在右轮测量头传感器上接收到光束的位置相对于原来的零点位置的偏差值就是左轮的前束值。依据上述测量原理，可检测出位于该四边形内的待测车辆的前后轴的平行度，即可得到推进角的大小和方向，其测量原理的示意图如图2所示。车轮外倾角、主销内倾角和主销后倾角都是用角度传感器测量。除车轮外倾角外，只能采用建立几何关系上的间接测量，即用空间转换方法，以测量转向轮上某个方位的角度随着转向轮绕主销回转时的变化量是随着主销倾角的大小而异，与主销倾角、转向轮转角有确定的几何关系。因此，只要测得这个方位角的变化量即可利用已知的几何关系计算出相应的主销倾角。三、浅析宝来车及上海别克车的四轮定位A、宝来车的四轮定位一、车轮定位的检测1、检测条件a、悬架、车轮轴承、转向杆系间隙正常且无损坏b、同一车轿上轮胎花纹深度差不超过2mmc、轮胎气压正常d、车辆未承载，燃油箱必须加满，备胎和随车工具已安装到正确位置，风档/前照灯清洗系统罐已加满。e、检测车轮定位时，确保滑动台座和转盘不要碰到止点位置。注意：必须正确调整检测设备，并安装到车上。车轮定位台和定位仪在保养期内，每年至少检测一次，若有必要，进行调整。2、检测过程必须补偿车轮径向跳动，否则将影响测量结果的准确性。若不补偿径向间隙，无法正确调整前束。二、车轮定位的调整（宝来定位要求参见附表1）1、前桥外倾角的调整若数值超出允许值，必须检查车辆的横向偏差，若有必要，进行补偿。只有移动副车架才能轻微改变外倾角。a、如图3所示，松开螺栓1和2，移动副车架直至两倾角相等。b、移动副车架可改变后倾角。c、检查主销后倾角。d、用新螺栓紧固副车架，螺栓的拧紧力矩为100Nm2、后桥外倾角的调整后桥外倾角不可调整，若数值超差，首先必须检查车辆横向偏差，若有必要，进行补偿。若测量值超出允许值，必须检查车身后桥的损坏情况，若有必要进行更换。3、调整后桥前束后桥的前束不可调，仅当移动轴承支架，才可使前束值调到相等。若后桥前束值超差，必须检查车辆横向偏差，若有必要进行补偿。若测量值超出允许值，必须检查车身后桥的损坏程度，若有必要进行更换。如图4，横向移动轴承支架1。4、调整前桥前束。若前桥前束的数值超差，必须检查车辆的横向偏差。若有必要进行补偿。如图5所示，松开锁紧螺母，旋转左或右拉杆调整前束。在做此项工作时，将开口扳手置于拉杆六角螺纹上（图中箭头所示）。将锁止螺母的力矩拧到50Nm，重新检查前束。拧紧锁止螺母后，前束值可轻微变化。若调整值与要求值偏差不超过2´，则调整有效。5、检查左/右侧车轮锁止情况（1）、只有在下列情况下才有必要检查：a、车轮锁止自转向中心点从一侧向另一侧偏差超过2´。b、在最大转向角锁止位置，转向车轮与前桥部位或车身接触。c、左右转弯半径不同。（2）、如图6所示，在最大转角锁止位置，前桥部分与轮胎（图中箭头所示）间距离必须相等，若距离不相等，可通过调整左右调整杆进行调整。（3）、例如，如果右轮锁止间隙小于左轮锁止间隙，那么松开调整杆锁止螺母，逆时针转动左侧调整杆（调整杆外侧）。再反向转动左侧调整杆，使两侧尺寸相等（朝向调整杆方向）。最后再重新检查间隙是否正确。（4）、调整后，按前述要求检查总间隙，拧紧锁止螺母后，间隙值会轻微改变。（5）、若调整值与要求值相比偏差不超过2´，说明调整有效。（6）、注意，在转动调整杆后，确保防护套未扭曲。至此，宝来车的四轮定位已经调整完成，但上海别克车的车轮定位与宝来车的四轮定位略有不同，下面具体介绍上海别克车的四轮定位。B、上海别克车的四轮定位的检查与调整（上海别克车的调整要求参见附表2）1、前轮外倾角的调整（1）、拆卸过程a、举升车辆并稳固地支承住。b、从前车桥和后车桥上拆下轮胎和车轮总成。c、从车辆上拆下撑杆。d、将撑杆放在虎钳上并用锉刀将孔锉成横向（椭圆形）的，然后比较锉前与锉后的孔，如图7所示。调整前轮外倾角，锉撑杆与转向节下部连接孔；调整后轮外倾角，锉撑杆与转向节上部连接孔。（2）、安装程序a、将撑杆装在车上。松松地安装撑杆与转向节连接螺栓，让转向节能够移动。b、将车辆摆正，并固定转向轮。c、如图7所示，调整车轮外倾角1，调整好后，将撑杆与转向节连接螺栓上紧至123Nm。d、降下车辆。2、前轮前束的调整a、拆下小密封卡箍。b、将车辆摆正，并固定转向轮。c、如图8所示，松开转向横拉杆上的六角螺母2，转动转向横拉杆轴1，以获得正确的前束角。d、使每个转向横拉杆转过的螺纹数尽量相等。e、在上紧锁紧螺母2之前，进一步确定转向横拉杆端头3是垂直向下的，然后将转向横拉杆端头上的六角螺母2上紧至68Nm，且应确保密封件没有扭曲。f、安装密封件卡箍。3、后轮前束的调整。a、如图9所示，松开后轮转向节轴连杆上的六角螺母。b、如图10所示，通过转动调整螺母，调整后轮前束到正确值。c、将后轮转向节轴连杆上的六角螺母拧紧至50Nm。上述就是上海别克车的四轮定位。与宝来车不同的有它可通过锉刀锉连接孔调整车轮外倾角。四、四轮定位的关键在于减少测量误差。现代的四轮定位仪都有很高的科技含量，先进的设备使四轮定位检测及调整的操作过程变得越来越简单，一般只需输入正确的车型，底盘代号，出厂的年款，再对各个检测传感器的信号进行正确的补偿就能在显示屏上得到该车的车轮定位数值，符合原厂规定的设备以绿色显示，不符合原厂规定的以红色显示，让操作人员一目了然。操作人员只要对着显示屏在规定的调整部位将参数值调整到规定值，对不可调整的视情况进行更换。这样，四轮定位的检测与调整就垂结束。先进的仪器已经让四轮定位的检测与调整的操作过程变得简单，现在的问题就出在整个操作过程中如何才能得到最精确的四轮定位数值。所以要求操作人员在操作过程中要有足够的责任心，在操作过程中应懂得如何最大限度地减少测量误差，以充分保证测量精度。四轮定位操作过程中，以下3个方面可能引起测量误差，必须引起注意。1、违反操作规程或未妥善保管好设备引起的误差。a、转角盘保管得不好，使其在转动前轮时有阻力，造成前轮悬架撑紧，会给前轮前束和外倾角的测量带来误差。同样，后滑板也有上述情况。例如：转角盘上都有插销，在汽车开上测量平台时须将插销插上，以防转角盘底座在汽车压上时损坏。在给前轮传感器进行信号补偿时，应将前轮举升起来，补偿后，把车辆放下时，不能忘了把插销拔掉，否则一定会出现此项测量误差。b、违反操作规程安装卡具，会使距离销磨损不均匀，导致前束和外倾角的测量误差，因而必须进行轮辋的偏位补偿。四轮定位的各传感器都要求在同一水平面上，安装过程中，要让四个爪尽可能地相等地抓住轮辋，但操作人员有时为了赶时间，就随便地敲打两下就锁紧，这样做一是不能使传感器位更近地于同一个水平面上，二是使测量头发射出的光束不会相互平行，在测量各个数值时就一定会出现误差。c、传感器上的插销受损，会导致卡具上的传感器插套过度磨损，从而引起前束和主销后倾角的测量误差。传感器插销都有简易的松开及锁紧装置，在操作过程中，工作人员把插销在锁止的情况下插入或从卡具上拔出，都会引起插销的严重磨损。d、插座或线路受损会引起电路不良接触或断路。这将引起程序运行和测量过程受到破坏。特别要注意的，操作人员在拉各传感器相接的线束时，喜欢把线束直接从测量平台底下穿过，没注意到当测量平台放下时，平台底座能把线束压坏，正确的做法是将线束绕平台外围通过，以确保线束的完好。2、测量平台引起的误差。现代汽车的底盘测量系统要求有很高的精度，为避免测量误差，必须注意以下几方面。a、测量平台应在车间内安置好，以使汽车能直线驶上测量平台。b、在选取四柱举升机时要考虑到，在4点支撑的测量板上，通过2个甚至3个点工作高度的调节使汽车行驶轨道能准确地被较准，这样可得到极好的稳定性。c、放置转角盘和后滑板的支点应只有横向最大1mm和纵向最大2mm的标准误差，否则将对前束、外倾角和主销后倾角的测量产生很大影响。d、为了避免四轮定位仪测量系统上的电流交叉，要安装好接地装置