汽车检测与诊断技术(第4章1)ppt课件

.,汽车检测与诊断技术,.,4.2转向系统检测与故障诊断,.,4.2转向系统检测与故障诊断,.,4.2转向系统检测与故障诊断,.,4.2转向系统检测与故障诊断,.,4.2转向系统检测与故障诊断,主要定位参数前轮外倾前轮前束主销后倾主销内倾,.,4.2转向系统检测与故障诊断,1、外倾（Camber）：从汽车正前方看，汽车车轮的顶端向内或向外倾斜一个角度，称为车轮的外倾。通常情况下汽车的侧倾角为外倾。用偏离垂直线所倾斜的角度来表示，如果顶端向外倾斜则称为正外倾角，如果向内倾斜则称为负外倾角。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,.,4.2转向系统检测与故障诊断,外倾的作用是为了增加汽车直线行驶的安全性。当具有外倾角时，可使车轮在转向时偏移量减小，所以能减少转向力；另外，由于车轮外倾，在垂直载荷作用下产生一施加于轴心上的分力，使车轮向内压在轴承上，以防止车轮甩脱。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,2、前束(oe)：从汽车的正上方向下看，由轮胎的中心线与汽车的纵向轴线之间的夹角称为前束角。轮胎中心线前端向内收束的角度为正前束角，反之为负前束角。总前束值等于两个车轮的前束值之和，即两个车轮轴线之间的夹角。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,前束的作用是消除车轮外倾造成的不良后果.车轮外倾使前轮有向两侧张开的趋势,由于受车桥约束，不能向外滚开，导致车轮边滚边滑，增加了磨损，有了前束后可使车轮在每瞬间的滚动方向都接近于正前方，减轻了轮毂外轴承的压力和轮胎的磨损。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,、主销后倾角（Kingpincasterangle）：从汽车的侧面看，主销轴线（或车轮转向轴线）从垂直方向向后或向前倾斜一个角度称为主销后倾或前倾。在纵向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角，称为主销后倾角。向垂线后面倾斜的角度称为正后倾角，向前倾斜的角度称为负后倾角。通常汽车行驶过程中，主销后倾角应为正值。主销后倾角的获得一般是在安装时，通过悬架元件相互位置来保证的。,.,.,4.2转向系统检测与故障诊断,主销后倾的作用是当汽车直线行驶偶然受外力作用而稍有偏转时，主销后倾将产生车轮转向反方向的力矩使车轮自动回正，可保证汽车直线行驶的稳定性。后倾角越大车速越高，稳定力矩越大，但后倾角不宜过大,否则在转向时会导致转向沉重,主销后倾角是在前桥连同悬架安装到车架时而形成的.,.,4.2转向系统检测与故障诊断,、主销内倾角（Kingpininclinationangle）：从汽车的正前方看，主销（或转向轴线）的上端略向内倾斜一个角度，称为主销内倾。在汽车的横向垂直平面内,主销轴线与垂线之间的夹角称为主销内倾角。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,主销内倾角的作用，是使车轮在受外力偏离直线行驶时，前轮会在侧力作用下自动回正。另外，主销内倾还可减少前轮传至转向机构上的冲击，并使转向轻便。但内倾角不宜过大，否则在转向时,会使轮胎磨损加快,主销内倾角一般在前轴制造时形成。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,其它定位参数、推力线(Thrustline):汽车后轮总前束的夹角的平分线就称为汽车的推进线。、推力角（Thrustangle）：推进线与几何中心线之间的夹角称为推进角。3、左横向偏置角（LeftLateraloffset）：左侧前后轮中心的连线与推进线之间的夹角称为左横向偏置角。当左后轮比左前轮更向外偏时，此状态下规定左横向偏置为正值，反之，当左前轮比左后轮更向外偏时，此状态下规定左横向偏置为负值。如果汽车的规格值中，汽车的前后轴距已经知道，则左横向偏置既可以用角度值来表示，也可以转换成长度值来表示。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,.,一、车轮定位1、车轮定位的目的保证汽车的操纵稳定性、方向稳定性及最小的轮胎磨损，并在各种路况下保证这些要求的实现。磨损、变形、损坏会使定位参数发生变化，从而导致严重事故。更换球销、摆臂、横拉杆等零件后对车轮定位参数进行调整也是必须的。车轮定位就是对悬架及转向系各部件进行调整，以达到原设计功能。且只有电脑四轮定位才是快捷、准确的定位方法。,4.2转向系统检测与故障诊断,.,2、车轮定位基准几何中心线和推力线重合车轮中心线：指轮胎上对车轮轴垂直的中心线。几何中心线：指车身纵向中心平面和过前后两车轴水平面的交线。推力线：指后轮总前束的角平分线。,4.2转向系统检测与故障诊断,.,3、定位基准的优缺点几何中心线定位推力线定位。四轮定位：就是几何中心线和推力线重合的定位。,4.2转向系统检测与故障诊断,.,、什么时候进行四轮定位？直线行驶困难：（转向沉重、发抖、跑偏、不自动复位）驾驶时车感飘浮、颠颤、摇摆等不正常的驾驶感觉。行驶中转向盘不正或行车方向的跑偏现象出现。轮胎出现不正常磨损：（单边磨损、波状磨损、块状磨损、偏磨等）。汽车更换悬架系统或转向系统有关部件。前部经碰撞事故维修后。,4.2转向系统检测与故障诊断,.,5、四轮定位的检测项目,4.2转向系统检测与故障诊断,.,1、主销后倾角的分析：定义：转向节主销轴线或假想的主销轴线（某些独立悬架的汽车无实际主销）在纵向平面内向后倾斜，与铅垂线所形成的夹角称为主销后倾角。,二、车轮定位的概念及作用,4.2转向系统检测与故障诊断,.,主销后倾分为：有正后倾、零和负后倾。,4.2转向系统检测与故障诊断,.,主销后倾作用行驶中的方向跑偏能自动回正，但转向时费力。回正原理图示不影响轮胎磨损动力转向的车，后倾大过小易偏摆（摆振），高速摆振胎压低后可减小后倾（起后倾作用）,4.2转向系统检测与故障诊断,.,调整：双叉臂调偏心凸轮有撑杆的调撑杆头下控制臂等长时后倾、外倾都变，先后再外。,4.2转向系统检测与故障诊断,.,2、主销内倾角主销内倾角定义：转向节主销轴线或假想的主销轴线在横向平面内向内倾斜，与铅垂线所形成的夹角称为主销内倾角。,4.2转向系统检测与故障诊断,.,2、主销内倾角的分析,4.2转向系统检测与故障诊断,.,内倾角的作用(1)偏置最小，操纵省力。偏置小，回跳、跑偏小。(2)自动回正(3)过小不回正，低速偏摆（摆振）(4)左右不等，驱动跑偏。,4.2转向系统检测与故障诊断,.,包容角内、外倾角的总和。转向节弯曲，包容角变化。,4.2转向系统检测与故障诊断,.,偏矩：主销线与地面交点和胎中心线与地交点的距离。也称摩擦半径，有正负零之分。负偏距的作用：若前轮的制动器制动力不等，左轮大与右轮（F1F2）,会产生制动跑偏，车身偏向是图示的X方向。此时两边不等的制动力，作用在负偏距R上，F1使左轮向A方向偏转，F2使右轮向B方向偏转，两方向效果综合后，使车身偏向图示的Y方向。即Y、X方向相反，但XY，则可减小制动跑偏的趋势。,4.2转向系统检测与故障诊断,.,4.2转向系统检测与故障诊断,.,3、车轮外倾角外倾角的定义：转向轮安装时并非垂直于路面，而是向外倾斜一个角度，车轮中心平面与铅垂线的夹角称为外倾角。即汽车在横向平面内，车轮几何中心线与地面铅垂线的夹角。有零外倾正外倾：铅垂线外侧负外倾：铅垂线内侧,4.2转向系统检测与故障诊断,.,正外倾角的作用减低作用于转向节上的负荷。防止车轮滑脱。（分力F2）重载时防止内倾（重载时内倾）减小转向操纵力（偏矩小）减少磨损（全面接触）负外倾角的作用如图转向时，如有正外倾，则离心力使外轮外倾加大，加大磨损变形。横向稳定性差，不足转向加大，即增横向稳定和减小胎磨损。配合负前束,4.2转向系统检测与故障诊断,.,4、前束：前束定义：前轮前束是以推力线与几何中心线重合作为参考直线，左右轮胎的中心线与其的夹角。有总前束和单独前束之分。如图后轮总前束的角平分线为推力线。正前束引起车轮内滚而悬架（车轴）使其外移，因而产生侧向外移力，胎外侧磨成羽毛状。从动轮受阻力外滚增大正前束；驱动轮增大负前束。,4.2转向系统检测与故障诊断,.,第一节车轮定位及检测,前束的作用消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。因为车轮外倾角作用使车轮顶部朝外倾斜当车辆向前行驶时，车轮要朝外滚动，从而产生侧滑，会造成轮胎磨损。所以，前束作用是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。,.,5、前展定义：汽车转向时内外轮的转角差。内侧大于外侧，由转向梯形保证。无前展：汽车直行时两轮平行，转弯时左右轮转动量相同，则两前轮转动中心不在一个交点上，内轮滚动而侧滑、胎磨损严重。梯形臂变形则前展变化,4.2转向系统检测与故障诊断,.,4.2转向系统检测与故障诊断,三、转向系统检测的原理目前常用的四轮定位仪有拉线式、光学式、电脑拉线式、电脑光学式和电脑蓝牙式等多种，而光学又包括：激光、PSD及CCD。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,1、激光：激光是一种新型光源，它是作为测量系统的光源应用于四轮定位仪，由于激光都是以垂直的直线输出的，因此决定了激光产品束度的测量范围较小。因光点与刻度的关系，存在人为误差，而且激光很容易受外界干扰，因此用激光做光源应用于四轮定位仪并不是一种较好的选择。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,2、PSD：PSD又称光电位置传感器。我们知道，几乎所有的外国四轮定位都不使用，只有韩国的机器在大量使用，它的工作原理是：当PSD的受光面某一位置存在光照的情况下，其输出电流会有相应变化，从而可以得到光照位置，它是一种模拟（DC/AC转换，会有数据丢失）器件。虽然通过使用一些特殊的技术可以在一定程度上避免这些问题，但从原理上限制它只能测量单一光点却是改变不了的。PSD只能使用在工业环境里，就是说PSD的温度漂移严重并且受环境光线的影响。温度变化可以使其输出的零位变化几十毫伏，光线的影响使系统取值不稳定，这两项叠加在一起，便使PSD失去了测量精度，这点是PSD的杀手。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,3、CCD：CCD是一种半导体器件的结构的名称（又称光电藕合器件），它分为线阵CCD和面阵CCD两种。它是20世纪70年代初发展起来的新型半导体集成光电器件，它是在一块硅面上集成了数千个各自独立的光敏元，当光照射到光敏面上时，受光光敏元将聚集光电子，通过移位的方式，将光量输出，产生光位置和光强的信息，因此CCD具有测量精度高、无温度系数、使用寿命长等特点。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,四、电脑光学式四轮定位仪电脑式四轮定位仪由主机、前后车轮检测传感器、传感器支架、转盘、刹车锁、转向盘锁及导线等零部件构成，图为电脑式四轮定位仪主机外形图。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,图4-33四轮定位仪外形及安装图a)四轮定位仪外形b)四轮定位仪安装在地沟旁c）四轮定位仪安装举升平台上,.,八束测量系统,4.2转向系统检测与故障诊断,.,4.2转向系统检测与故障诊断,1、对被检车辆的基本要求在检测汽车的前轮定位时，被检车辆应满足以下要求：1）前后轮胎气压及胎面磨损基本一致；2）前后悬架系统的零部件完好、不松旷，减振器性能良好、不漏油；3）转向系统调整适当，不松旷；4）汽车前后高度与标准值的差不大于5mm。5）制动系统正常。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,2、检测步骤a)把传感器支架安装在轮辋上，再把传感器（定位校正头）安装到支架上，并按使用说明书的规定进行调整；b)开机进入测试程序，输入被检汽车的车型和生产年份；c)轮辋变形补偿，转向盘位于直行位置，使每个车轮旋转一周，即可把轮辋变形误差输入电脑；d)降下第二次举升量，使车轮落到平台上，把汽车前部和后都向下压动45次，使其作压力弹跳；,.,4.2转向系统检测与故障诊断,e)用刹车锁压下制动踏板，使汽车处于制动状态；f)把转向盘左转至电脑发出“OK”声，输人左转角度；然后把转向盘右转至电脑发出“OK”声，输入右转角度；g)把转向盘回正，电脑屏幕上显示出后轮的前束及外倾角数值；h)调正转向盘，并用转向盘锁锁住转向盘使之不能转动；i)把安装在四个车轮上的定位校正头的水平仪调到水平线上，此时电脑屏幕上显示出转向轮的主销后倾角、主销内倾角、转向轮外倾角和前束的数值。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,j)调整主销后倾角、车轮外倾角及前束，调整方法可按电脑屏幕提示进行；若调整后仍不能解决问题，则应更换有关零部件；k)进行第二次压力弹跳，将转向轮左右转动，把车身反复压下后，观察屏幕上的数值有无变化，若数值变化应再次进行调整；l)若第二次检查未发现问题，则应将调整时松开的部位紧固；m)拆下定位校正头和支架，进行路试，检查四轮定位检测调整效果。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,3、注意事项四轮定位仪是精密检测设备，操作人员在使用前须经专门培训，并认真阅读使用说明书。一般说来，在四轮定位仪的使用过程中应注意以下事项：1）使用前，检查四轮定位仪所配附件是否与使用说明书上列出的清单相符，设备安装时要遵循使用说明书所提出的各项要求；2）对于光学式四轮定位仪中的投影仪（或投光器）应细心维护，并经常进行调整；传感器是电脑式四轮定位仪的重要元件，使用前要进行校正，以保证测试精度；,.,4.2转向系统检测与故障诊断,3）传感器应正确地安装在传感器支架上，在不使用时应妥善保管，避免受到损坏；电测类传感器应在接线完毕后再通电，以避免带电接线引起电磁振荡而损坏；4）移动四轮定位仪时，应避免使其受到振动，否则可能使传感器及电脑受到损坏；5）四轮定位仪应半年标定一次，标定时应使用购买时所带专用标定器具，并按规定程序进行标定；6）在检测四位定位前，须进行车轮传感器偏摆补偿，否则会引起大的测量误差。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,五、转向盘自由转动量和转向力检测转向盘自由转动量，是指汽车转向轮保持直线行驶位置静止不动时，轻轻左右晃动转向盘所测得的游动角度。转向盘的转向力，是指在一定行驶条件下，作用在转向盘外缘的圆周力。这两个参数主要用来诊断转向轴和转向系中各零件的配合状况。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,转向盘自由转动量检测,图4-34简易转向盘自由转动量检测仪a)检测仪的安装b)检测仪1-指针2-夹臂3-刻度盘4-弹簧5-连接板6-固定螺钉,.,4.2转向系统检测与故障诊断,测量时，应使汽车的两转向轮处于直线行驶位置不动，轻轻向左（或向右）转动转向盘至空行程一侧的极端位置（感到有阻力），调整指针指向到刻盘零位。然后，再轻轻转动转向盘至另侧空行程极端位置，指针所指示的刻度即转向盘自由转动量。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,转向盘转向力检测,图4-35ZC2型转向参数测量仪,.,4.2转向系统检测与故障诊断,测量时，把转向测量仪对准被测转向盘中心，调整好三只伸缩爪的长度，使之与转向盘牢固连接后，转动操纵盘的转向力通过底板、力矩传感器、连接叉传递到被测转向盘上，使转向轮偏转实现汽车转向。此时，力矩传感器把转向力矩转变成电信号，定位杆内端所连接的光电装置将转向角的变化转化为电信号。这两种信号输送至主机箱后，由装在其内的微机自动完成数据采集、转角编码、运算、分析、存储、显示并打印出所测结果。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,诊断参数标准根据国家标准GB72582004机动车运行安全技术条件的规定，机动车转向盘的自由转动量和转向力应符合以下要求：转向盘自由转动量机动车方向盘的最大自由转动量不允许大于：最高设计车速不小于100/h的机动车为20；三轮汽车为45；其它机动车为30。,.,4.2转向系统检测与故障诊断,转向盘转向力机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青道路上行驶，以10/h的速度在5s之内沿螺旋线从直线行驶过渡到直径为24m的圆周行驶，施加于方向盘外缘的最大切向力不应大于245N。,.,六、侧滑检测（一）侧滑1、定义：侧滑是指车轮胎面在前进过程中的横向滑移现象。2、侧滑的原因：车轮定位不准(车轮前束和车轮外倾角)车轮抱死滑移3、侧滑的影响轮胎磨损降低附着系数，影响制动、驱动、转向,4.2转向系统检测与故障诊断,.,4、侧滑检测的目的侧滑试验台检测汽车的侧滑量，目的是保证前束和外倾配合得当，使车轮无侧滑5、前束引起的侧滑有前束无外倾，两轮内滚，由于前轴（悬架）的约束车轮被外推，车轮对地面产生向外的侧向力，如有滑板则外移，前束正侧滑、负前束负侧滑（内滑），前轮滚动为正，后轮滚动为负。,4.2转向系统检测与故障诊断,.,前束引起的侧滑动画演示,单击图片动画演示,4.2转向系统检测与故障诊断,.,6、车轮外倾引起的侧