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文档简介

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"绪论 -2-\o"CurrentDocument"1四轮定位概述 -3 -\o"CurrentDocument"1.1四轮定位定义 -3 -\o"CurrentDocument"1.2四轮定位的内容 -3 -\o"CurrentDocument"1.3四轮定位对汽车使用性能的影响 -8 -2四轮定位的检测 -13 -\o"CurrentDocument"2.1汽车四轮定位检测分析 -13 -3四轮定位的调整 -19 -\o"CurrentDocument"3.1四轮定位参数常见定位故障及调整方法 -19 -4四轮定位仪 -21 -\o"CurrentDocument"4.1四轮定位仪检测原理 -21 -总结 -26 -谢辞 -26 -参考文献 -27 -绪论随着汽车工业的蓬勃兴起和飞速发展,各种新技术的不断运用,使得汽车的各种使用性能逐步提高。四轮定位就是汽车新技术之一,引进汽车四轮定位机.开展汽车四轮定位的检测与调整.在我国是近一二年刚刚兴起的事业。但是它对提高汽车操纵性能与降低轮胎消耗的显著作用.越来越受到人们的重视。当车辆长时间使用后,驾驶员发现转向沉重、发抖、跑偏、不能自动回位至设定角度或者轮胎单边磨损、波状磨损、块状磨损、偏磨等不正常现象,以及行车时,车感漂浮、颠簸、摇摆等现象,就应该检查车轮定位值,若其偏差太多,应及时进行修理。在汽车的转向轮上设计有车轮定位.它包括主销后倾、主销内倾、前轮外倾和前轮前柬。早期汽车的前轮定位中只有前轮前束可讽整,其它则设计成不可调式。现在随着各种新结构的不断应用不仅前桥采用了独立悬架,而且后桥大部分也采用了独立悬架以及后轮定位。为进一步提高汽车操纵稳定性和降低轮胎与机件的磨损四轮定位的检测与调整显得日益重要。车轮定位的正确与否,将直接影响汽车的各种使用性能,像汽车的动力性、操纵稳定性、安全性、燃油经济性等,如不能正确定位就会造成轮胎的非正常磨损,降低轮胎的使用寿命。因此,汽车在使用过程中应保持车轮定位值的标准。1四轮定位概述1.1四轮定位定义要想保证汽车在行驶中的安全和舒适,必须考虑许多因素来确定车轮与地面的角度也就是车轮定位。所谓的车轮定位,就是汽车的每个车轮、转向节和车桥与车架的安装应保持一定的相对位置。通常车轮定位主要是指前轮定位,现在也有许多车辆需要除前轮定位外的后轮定位,即四轮定位。1.2四轮定位的内容1.2.1转向轮定位为了保证汽车直线行驶的稳定性和操纵的轻便性,减少轮胎和其他机件的磨损,转向轮、转向节和前轴三者与车架的安装应保持一定的相对位置关系,这种安装位置关系称为转向轮定位。对于两端装有主销的转向桥,汽车转向时,转向车轮会围绕主销轴线偏转,但在大多数断开式转向桥中没有主销,而是采用上、下球头销代替主销,上、下球头销球头中心的连心线相当于主销轴线。转向轮定位参数有:主销后倾、主销内倾、前轮外倾和前轮前束四个参数。A主销后倾角从侧面看车轮,转向主销(车轮转向时的旋转中心)向后倾倒,称为主销后倾角。设置主销后倾角后,主销中心线的接地点与车轮中心的地面投影点之间产生距离(称作主销纵倾移距,与自行车的前轮叉梁向后倾斜原理相同),使车轮的接地点位于转向主销延长线的后端,车轮就会靠行驶中的滚动阻力产生向后的拉力,使车轮的旋转方向自然朝向行驶的直线方向。主销后倾角设定在规定范围的最大值可提高直线行驶的稳定性,同时主销纵倾移距也会增大。如果主销纵倾移距过大,会使转向盘沉重,加上路面的干扰而加剧了车轮的前后颠簸。如图1.

图1主销后倾角B主销内倾角站在车前后方向观看车轮时,轮胎向内倾斜,而实际上是主销轴向车身内侧倾斜,该角度称为主销内倾角。当车轮以主销为中心旋转时,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的前部向上抬起了一个相应的高度,这样汽车本身的重力有一个使转向车轮回复到原来位置的作用力,因而转向盘复位更加轻便。如图2.图2主销内倾角C前轮外倾从前后方向观察车轮时,轮胎并非垂直安装,而是稍微倾倒呈现“八”字形张开,称为负外倾,朝反方向张开称为正外倾。使用斜线轮胎的鼎盛时期,基于轮胎倾斜触地便于转向盘的操作,所以外倾角的设定一般比较大。随着汽车装用子午线轮胎不断普及,基于子午线轮胎的特性,若设定外倾向角会使轮胎产生偏磨,降低轮胎摩擦力,因此,现在汽车一般将外倾角设定的很小,接近垂直。加之助力转向机构的不断使用,外倾角更是不断缩小。尽管如此,设定少许的外倾角相当于对轮轴上的轴承施加了适当的横推力,车身的平衡稳定性会得到加强。如图3.图3前轮外倾D前轮前束“脚尖”向内,即“内八字脚”的意思,指的是车辆左右前轮分别向内倾斜。采用这种结构目的是修正上述前轮外倾角过大弓丁起的车轮向外侧转动的弊端。另一方面,由于车轮外倾,左右前轮就会分别向外侧转动,如果左右两轮带有向内的角度,则正负为零,左右两轮可保持直线行进,减少轮胎磨损。如图4.图4前轮前束上述4种定位值都是前轮定位的指标。后轮定位值与前轮定位值相似,但大多数轿车的后轮定位值具有不可调节性。1.2.2后轮定位随着道路条件的改善,现代轿车的行驶速度越来越快,现在有许多高档轿车都需要设置四轮定位,即不仅要求前轮定位,还需要有后轮定位。其原因是对前轮驱动汽车和独立后悬挂汽车,如果后轮定位不当,即使前轮定位良好,仍然会有不良的操纵性和轮胎早期磨损。为了防止高速行驶时汽车出现的“激转”及自动转向现象,在结构设计上应确保汽车具有不足转向特性。汽车后轮具有一定程度的外倾角和前束可使后轮获得合适的侧偏角,提高高速行驶的操纵稳定性。A后轮外倾角像前轮外倾角一样,后轮外倾角也对轮胎磨损和操纵性有影响。理想状态时四个车轮的外倾角均为零,这样轮胎和路面接触良好,从而得到最佳的牵引性和操纵性能。车轮外倾角不是静态的,它随悬架的上下移动而变化。车辆加载后悬架下沉就会引起车轮倾角改变。为了对载荷进行补偿,采用独立后悬架的大多数车辆常有一个较小的正后轮外倾角。滑柱筒破坏或错位、滑柱弯曲、上控制臂衬套破坏、上控制臂弯曲、弹簧压缩或悬架过载,都会使后轮外倾角产生变成负外倾角的趋势。转向节弯曲、下控制臂弯曲会使后轮外倾角过大。后轮驱动车辆在转矩过大、严重超载或道路损坏的情况下,即使是刚性的后桥壳也会变弯。B后轮前束如同前轮前束一样,后轮前束也是后轮定位的一个重要项目。如果前束不当,后轮轮胎也会被擦伤,另外还会引起转向不稳定及降低制动效能(对于防抱死制动系,切记此点)。想后轮外倾一样,后轮前束也不是一个静态量。悬架摇动和反弹时它就要起变化。滚动阻力和发动机转矩对它也有影响。对于前轮驱动车辆,前驱动轮宜前束后轮宜负前束;后驱动车辆则相反,前轮宜负前束,独立悬架的后驱动轮应尽可能为前束。如果后轮前束不符合技术要求,就要影响轮胎磨损和转向稳定性,其影响程度与前轮前束相同。前束测量值在规定范围内,并不意味着车轮一定正确定位,尤其对后轮前束测量值来说更是如此。如果一侧后轮前端向内偏斜量与另一侧后轮前端向外偏斜量相等,那么前束值将在规定的范围内。但由于后轮与车纵轴线不平行,车辆还会跑偏。当汽车在路面上行驶时,最理想的状态是所有车轮的运动前束量均为零。对于防抱死制动车辆尤为如此。因此当在滑湿路面上制动时,不正确的前束会影响制动平衡性,为防止滑移,防抱死制动会一并一盒循环不停。无防抱死制动系时,地面驱动力受到干扰而可能引起无法控制的滑移。C驱动力作用线如果两后轮相互平行且与整车平行,那么驱动力作用线将垂直于后轴并与车辆纵轴线重合。但如果一个或两个后轮前端偏离或偏外,或者宜各车轮相对于另一个略为后缩,驱动力作用线就要偏离中心线,从而产生了一个驱动力偏离角并使车辆朝与偏离角相反方向偏行。例如,驱动力作用线偏左时,汽车向右测跑偏。驱动力偏离角的出现使得车辆在冰、雪或湿滑路面上的方向稳定性变差。在车辆制动或急剧加速时它有时会使车辆跑偏。用于转向控制的前轮要克服后轮的这种作用,所以驱动力偏离角还会使轮胎磨损加剧。只有消除驱动力偏离角才能解决上述问题。通过重新设置后轮前束,可使驱动力作用线回中。在大多数前驱动车辆上,这一点容易做到,可以采用厂家提供的前束调整方法,也可在后轮转向节和后轴间放置前束/车轮外倾角垫片,或者使用偏心轴套组。而由于后轮驱动车辆具有整体式后桥后轮前束的调整就不那么容易。有时因制造或撞车造成车的底板或车辆位置不正确。如果没有在碰撞故障修理中牵拉地盘,将控制臂恢复到正确或恢复弹簧悬架的正确几何特性,那么只有通过试用某种偏置纵臂轴套及配用的螺旋弹簧或者改变悬架吊耳或钢板弹簧U形螺栓的位置来予以校正。1.3四轮定位对汽车使用性能的影响汽车行驶一定的里程后各部位零件一般都会磨损变形,特别是悬架机构,行驶在不同情况下,长时间受到地面和零件的间的摩擦,甚至受到外力的撞击,都很容易造成部件磨损变形,从而改变原厂设计角度。实践证明当车轮外倾和前束不合标准时,轮胎胎面花纹内侧或外侧会出现磨损,滚动阻力增加,汽车动力性降低,耗油量增加燃油经济性变差;主销后倾角接近于或为负时会降低汽车的操纵稳定性,汽车后转向轮缺乏自动回正的能力,车速太快时还会出现车轮左右摇摆的现象;前轮主销后倾角左、右不对称时,车辆朝外倾角正值大的一侧跑偏;后轮外倾角左、右不对称时,车辆朝外倾角小的一侧跑偏。汽车跑偏会造成车轮与地面的非正常摩擦,从而增大滚动阻力,使汽车动力性降低,增加燃油消耗,燃油经济性和汽车操纵稳定性也会变差。1.3.1前束值对汽车行驶性能的影响传统的车轮定位中前束是指前轮前束。从车辆前方看,在两轮轴高度相同的情况下进行测量,左右轮胎中线前端与后端距离之差成为前轮前束值。前束值是长度值。前轮前束值整体反映两前轮与转向轮轴线的相对关系,能消除由于外倾角所产生的侧滑;但是在前束值符合标准长度值的情况下,汽车仍然可能产生行驶跑偏(如图5)。高级车轮定位包括后轮单独前束、前轮单独前束和总前束(单独前束之和)。前束值是角度值。当推进角为零(或在误差之内)时推进线与车辆几何中心线重合。后轮单独前束是指车轮中心线与车辆几何中心线的夹角,两个单独前束值应相等。前轮单独前束和后轮前束测好且推进线正确时,推进线做基准测前轮前束,两前束值也应相等。若调整正确,此时车辆几何中心线与推进线重合,正前行驶位置准确。在测量过程中,不但要保证此总前束的值,还要调整使前后轮单独前束值均相等;否则,将产生推进线偏斜,正前行驶位置偏转。由于前轮前束的测量以推进线为基准,当前轮前束出现相同位置的偏差时,会造成行驶轨迹歪斜,产生转向过度或转向不足。不正确的前束会增加轮胎的横向移动,从而增加轮胎的磨损。前束值大,则轮胎内侧磨损;前束值小,则轮胎外侧磨损。车轮在上跳和回弹时,横拉杆改变长短的趋势使左右前束发生变化,易产生跳动转向,但这一前束变化有助于消除不规则制动造成的制动跑偏。前束过大或为零前束和负前束都会使车轮在地面上出现边滚边滑的现象,从而增加汽车的行驶阻力及轮图5后轮前束角1.3.2推进角对汽车行驶性能时的影响车辆几何中心线与推进线形成的夹角为推进角(驱动偏向角),推进线位于几何中心线左侧时角度为正。推进角使行驶轨迹歪斜产生驱动偏向角的原因有:(1)后轮单独前束不等;(2)轮轴偏移;(3)轴距偏差;(4)横向偏位;(5)轮轴偏位。根据四轮定位的定义,只有使几何中心线和推进线重合,进行车轮定位后才可以做到正常稳定行驶,所以测量到驱动偏向角不为零时(或不在公差范围内)应针对以上几点来排除偏差引起的夹角。在四轮定位步骤中,首先测量在正前行驶位置(推进角为零的位置)时后轮的前束和外倾角值,目的在于保证两个基准重合,避免出现由于驱动偏向角的存在而使汽车行驶轨迹歪斜的情况。当汽车直线行驶时,推进线才是汽车真正行进的方向。假使推进线无法与汽车车体中心线重合时,驾驶员必须操纵转向盘使车子直线行驶,于是转向盘呈偏斜状态。因后轮定位失准,而必须转动转向盘才能让汽车直线前进,这种情况通常称为“横跑”。1.3.3车轮外倾角对汽车行驶性能的影响车轮外倾角是车轮中心平面与车辆纵向垂直面的夹角,其作用是保证在驾驶条件下,车轮保持或接近O。外倾角的位置,使轮胎磨损均匀。车辆急转弯时,车轮上跳和回弹使内侧轮外倾变小而外侧车轮外倾变大,使内侧轮内边缘和外侧轮外边缘与地面接触阻力增加而能防止侧滑。车轮外倾角过大,车载集中在轮胎外缘,使轮胎外缘直径小于内缘。车轮转过同样的距离时外缘比内缘转的快而连滚带滑,增加了外缘磨损。外倾角小则内缘磨损。车轮外倾使车轮向外滚,若车轮外倾角不等,车则向外倾大的一侧转向,从而产生转向拉力。现代汽车的悬架和车桥比较坚固,加上路面平坦,为了改善转弯时的稳定性和行驶时的平顺性,采用零倾角或负倾角的车辆越来越多。在负外倾角的车辆转弯时外倾角变小,车辆倾斜度也相应变小。小轿车高速转向时,离心力增大,车身向外倾斜加大,产生了更大的外倾,使外侧悬架超负载,加剧了外侧轮胎的变形。外侧轮胎与地面接触的内外滚动半径不同,外侧小于内侧,这不仅加剧了轮胎的磨损,也会使转向性能减弱(见图6)。所以,现代轿车车轮外倾角减小甚至为负值(内倾),可使内外侧滚动半径近似相等,轮胎的外侧磨损均匀,提高车身的横向稳定性。

E三前M诙1.3.4主销内倾角对汽车行驶、E三前M诙1.3.4主销内倾角对汽车行驶、图6外倾角操纵性能的影响汽车横向平面主销轴线与铅垂线的夹角为主销内倾角。转向轴线内倾角的作用是尽可能将偏置距离减到最少也就是将轮胎转动所需力矩减到最少,从而减少转向操纵力,减少回跳和跑偏现象。偏置越大,该反作用力的力矩越大。如车轮遇到障碍物时,车轮将被拉向反作用力矩较大的一侧。这样会造成方向回跳和车辆偏现象,反之,减少偏置也就减少回跳和跑偏现象。在前置发动机前轮驱动车辆中,偏置一般保持在很小范围(O或负值),以防制动或碰到障碍物时车轮所产生的振动传至转向盘,同时使快速起步或急加速时驱动力所产生的绕转向轴线的力矩减至最小。改善车辆直线行驶的稳定性转向轴线的内倾角同转向轴线的后倾角一样,可改善车辆直线行驶的稳定性。主销内倾角大,回正作用强,但转向时费力;内倾角过小,回正作用小,轮胎易磨损。如果内倾角左右不等,则车辆容易倾斜,将会出现以下严重的操纵问题:一是内倾角大的一侧驱动力小于内倾角小的一侧,急加速时产生力矩转向;三是紧急制动时制动力不等而产生制动跑偏(产生转向拉力);三是车轮上跳回弹过程中的外倾总角变化引起跳动转向。1.3.5主销后倾角对汽车行驶稳定性影响主销后倾角是指纵向垂直平面上主销轴线与垂线间的夹角,其作用是是使车轮复位并提高直线行驶的稳定f!生。当车轮向左转动时,倾角的作用使左侧车转向节向下压。由于转向节与车轮接地距离不变,实际上左侧车身略向上提升,在车身自重的作用下,迫使转向节向上提升,回到原来的向前方行驶的位置。后倾角的主要功能是使车辆保持向正前方行驶。如果后倾角为正,当前轮转向时,车辆内侧会下降,结果底盘将会升高,则会增加负荷至转向节;如果两轮的后倾角相同,车辆转向后会回会到正前方。增加正的后倾角角度则可增加转向盘的稳定性,但是转向时力量会变大;减少正的后倾角则转向盘的稳定性降低,但是转向时力量会变轻。后倾角的角度不会影响轮胎磨损,它用来稳定车行方向,转向时可以自动回正。如果车辆配备是传统的手动转向盘,则后倾角角度很小,甚至于趋向负的后倾角,可使转向较容易。主销后倾角产生的回正力矩使汽车在行驶中若偶遇外力作用时能自动回正汽车转向轮,有利于方向稳定和转向回正。但过大的后倾角使转向费力并易产生路面冲击和前轮摆振,而过小的后倾角会使转向发飘。左右后倾角不等时,汽车会向后倾角小的一侧跑偏,产生转向拉力。车身高度变化会使后倾角变化,后备箱重载时主销后倾角变大,因此前轮易摆振。2四轮定位的检测2.1汽车四轮定位检测分析为了提高汽车行驶和制动时的方向稳定性,最大程度地减少轮胎磨损,确保汽车的安全性、舒适性,对于现代汽车而言,随着其行驶速度的提高、超低压扁平胎的使用,以及后轮独立悬架的普及,其车轮定位除车轮定位的参数值有减小或呈负值的趋势外,还由传统的前轮定位演变成当前的四轮定位,即除转向轮定位外,部分轿车还具有后轮外倾角和前束等参数,称为四轮定位。在汽车行驶中出现下列情况:直线行驶困难;前轮摇摆不定,行驶方向漂移;轮胎出现不正常磨损;更换了悬架系统、转向系统有关部件或汽车前部在碰撞事故后进行了维修时,需进行四轮定位的检测和调整。2.1.1四轮定位的机理四轮定位中的前、后轮定位参数依赖于悬架机构有关部件的相互位置在一个统一基准(线或面)上的合理匹配,以实现转向和行驶系统的稳定效应,使汽车具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性。只有当前、后轮定位参数均按标准调整得当时,才能保证汽车转向精确、运行平稳、行驶安全,以及降低油耗并减轻轮胎磨损。A车轮定位的基准车轮中心平面:垂直于车轮旋转轴线的轮胎中心平面。汽车纵向中心线:汽车的纵向中心轴线,它通过汽车前后轴的中点,平行于行驶轨道。推进角和推进线:由于两后轮的前束不等、后桥移位或变形等原因,导致后轴的前进方向与汽车的纵向中心线形成了夹角,该夹角称为推进角;表示汽车前进方向的直线称为推进线,实际上它是后轮总前束的角平分线。B车轮定位的种类a以汽车纵向中心定位,是以汽车的纵向中心线(或面)为基准,来检查和调整前、后轮前束角的,如果后轮的位置准确,其推进线重合于汽车的纵向中心线,只要将4个车轮的前束调到标准值,就会产生理想的定位效果;如果后轮的位置不准确,推进线与汽车的纵向中心线不重合时,即便各个车轮的前束值正确,仍然会存在异常情况。b以推进线定位,也称为补偿定位。这是以不与汽车的几何中心线重合的后轮推进线为基准来调整前轮前束,完成整车的车轮定位,这对于后轮前束不可调整的车辆来说,是必须采用的方法。c完全四轮定位。当推进线与汽车几何中心不重合时,首先以后者为基准,进行后轮位置的调整,使推进线重合于汽车几何中心线,然后再以重合了的推进线和汽车几何中心线为基准调整前轮前束。2.1.2四轮定位的检测指标四轮定位的检测项目包括转向轮前束值(角)及前张角、转向轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角及后轮前束值/角及前张角、后轮外倾角和轮距、轴距、转向20°日寸的前张角、推进角和左右轴距差等。不同车型的四轮定位值不同。汽车的四轮定位合格与否,需要把检测结果与标准值进行比较才能确定。2.1.3四轮定位的检测原理A前束和左右轮轴距差的检测原理测量前束时,必须保证车体摆正且转向盘位于直行位置。为了提高车轮前束的测量精度,在检测车轮前束之前,常通过拉线或光线照射或反射的方式形成一封闭的直角四边形(图7)。将待检车辆置于此四边形中,通过安装在车轮上的光学镜面或传感器不仅可以检测前轮前束、后轮前束,还可以检测出同一车轴上的左右车轮的同轴度及推进角。根据四轮定位仪采用的传感器不同,测量方法亦有所不同,这里仅就光敏三极管式传感器来说明一下车轮前束的测量原理。安装在两前轮和两后轮上的光敏三极管式传感器均有光线的接收和发射(或反射)功能,通过它们间的发射和接收刚好能形成四边形。在传感器的受光面上等距离地将光敏三极管排成一排,在不同位置光敏三极管接收到光线照射时,该光敏管产生的电信号就代表了前束角或推进角的大小。下面进行具体说明:当前束为零时,在同一轴左右轮上的传感器发射(或反射)出的光束应重合。当检测出上述两条光束相平行但不重合,说明此时左右两车轮不同轴(即车轴发生了错位),可以依据此时光敏管输出偏离量的信息,测量出左右轮的轴距差。当左右轮存在前束时,在左轮传感器上接收到的光束位置会相对于原来的零点位置有一偏差值(注意正负号),这一偏差值即表示右侧车轮的前束值(或前束角);同理,在右传感器上接收到的光束位置相对于原来零点位置的偏差值则表示左侧车轮前束值(或前束角)。依据上述检测原理,同时可以检测出位于该四边形内的待检车辆前后轴的平行度(推进角的大小和方向)。同理,通过安装在后轮上的传感器,可以检测出后轮前束值(后轮前束角)的大小和方向。图78束光线形成的封闭四边形B推进角的检测原理由于车辆长期使用或发生交通事故后,其后轴发生变形,致使后轴中心对称线(即推进线)发生偏斜,后轴中心线与汽车纵向中心线的夹角即称为推进角。推进角并非设计参数,而是一种故障状态参数。推进角过大会导致轮胎的异常磨损,汽车易偏离其直线行驶方向,严重时将发生后轮侧滑、甩尾等危险。推进角的检测原理如图8所示。当推进角为零时,前后轴同侧车轮上的传感器发射或接收的光束应重合,当两条光束出现夹角而不重合时,即说明推进角不为零。因此,可以用接收到的后轮传感器所发射光束相对于零点位置的偏差值检测推进角的大小。图8推进角检测原理2.1.4四轮定位仪及使用方法A四轮定位仪的分类目前常用的四轮定位仪有拉线式、光学式、电脑拉线式和电脑激光式等多种,虽然其基本检测原理相同,但使用方法有很大差异,因此在使用前应认真阅读四轮定位仪的使用说明书。B四轮定位仪的构成及使用a四轮定位仪的构成目前市场上常见的四轮定位仪是电脑拉线式,如图9所示,其主要结构由带微处理器的主机柜、彩色监视器、键盘、80系列A4打印机、红外电子测量尺(用于检测轮距)、红外遥控器、转盘(标准转盘或电子转盘)、自定心卡盘、传感器、接线盒、电缆、传感器拉线、转向盘锁定杆和制动杆等组成。其基本原理是:当传感器外壳随车轮外倾角变化或车轮转动时,带动电位计电刷移动,改变输出电阻,从而传送出与车轮外倾角、主销后倾角或主销内倾角有一定比例关系的电压量,由仪表计算和显示车轮外倾角、主销后倾角或主销内倾角。为便于检测和调整,被检汽车需放在地沟上或举升平台上(以下以汽车放在举升平台上为例),地沟或举升平台应处于水平状态,四轮定位仪则安装在地沟两旁或举升平台上,如图10所示。

1彩色监视器;2键盘;3打印机;4自定心卡盘;5转盘;6主机柜图9电脑拉线式四轮定位仪图10四轮定位仪在举升平台上的安装B对被检车辆的基本要求在检测汽车的前轮定位时,被检汽车应满足以下要求:前后轮胎气压及胎面磨损基本一致;前后悬架系统的零部件完好、不松旷;转向系统调整适当,不松旷;前后减振器性能良好,不漏油;汽车前后高度与标准值的差不大于5mm;制动系统正常。C检测前的准备工作在进行汽车四轮定位检测前应做好以下准备工作:将汽车开上举升平台,托起4个车轮,把汽车举升0.5m(第1次举升);把汽车举升至车轮能够自由转动(第2次举升);拆下各车轮,并检查轮胎磨损情况;检查轮胎气压,不符合标准时应充气或放气;进行车轮动平衡,然后把车轮装好;检查车身高度(车身4个角的高度)和减振器技术状况,如车身不平应先调平;检查转向系统和悬架是否松旷,如松旷则应先紧固或更换零件。D四轮定位检测具体步骤a将传感器支架安装在轮辋上,然后把传感器(定位校正头)安装到支架上,并按说明书的规定调整。b进入测试程序,输入被检汽车的车型和生产年份。c进行轮辋变形补偿。转向盘位于直行位置,使每个车轮旋转1周,即可把轮辋变形误差输入电脑。d使车轮落到平台上,把汽车前部和后部向下压动4次一5次,使其作压力弹跳。e用制动锁压下制动踏板,使汽车处于制动状态。f将转向盘左转至电脑发出提示音,输入左转角度;然后把转向盘右转至电脑发出提示音,输入右转角度。g将转向盘回正,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4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、主销外倾角、转向轮外倾角和前束的数值。3四轮定位的调整3.1四轮定位参数常见定位故障及调整方法汽车前轮定位参数是影响汽车操纵性和稳定性的重要因素。汽车如果没有正确的前轮定位,将引起转向沉重、操纵困难,增加驾驶员的劳动强度,同时,转向车轮在向前滚动时将会产生侧滑现象。因此,准确判断参数常见的故障现象及正确调整,对恢复整车性能十分重要。3.1.1主销后倾角的故障和调整A主销后倾角的故障主销后倾角失准后,将出现两种类型的故障:一是转向沉重,其原因是由于主销后倾角过大所致;二是汽车行驶不稳定,路面稍有冲击就会使汽车向一侧倾斜,驾驶员必须要时刻用方向盘校正方向,才能维持直线形式,这主要是由于主销后倾角过小,车轮自动回正力矩不足所致。B主销后倾角的调整主销后倾角需通过改变悬架系统来实现。因为对于非独立悬架结构而言,车轴左右两端的转向节主销孔并不存在后倾角度,而主销后倾角是在悬架安装后由结构尺寸所保证的。因此。当主销后倾角不符合规定时,在钢板弹簧下部与主轴的接触面之间垫以不同厚度的楔型铁片来调整。当楔型铁片由后向前插入时,车轴整体将向后转动一定角度,使车轴左右两端的转向节主销后倾角加大;当楔型铁片由前向后插入时,主销后倾角将减小。3.1.2主销内倾角的故障和调整A主销内倾角的故障主销内倾角失准后,如主销内倾角过小,会使汽车行驶稳定性变差,不宜保持直线行驶,方向盘操纵频繁,而且转向沉重。B主销内倾角的调整主销内倾角的保证,对于不同的悬架其方式不同,非独立悬架的车轴左右两端的转向节主销孔有固定的内倾角度值。因此,内倾角不符合规定时,须对前轴进行校正。对于独立悬架的汽车,主销内倾角与车轮外倾角可通过调整摇臂长度来实现。调整主销后倾角,可通过转动上摆臂轴来实现。而车轮外倾角则由加在上摆臂轴与固定支架之间的垫片来调整。独立悬架的主销内倾角和车轮外倾角是由转向节的结构确定的,因此调整过车轮外倾角后,主销内倾角也就确定下来,毋需另作调整。3.1.3车轮外倾角的故障和调整A车轮外倾角的故障车轮外倾角过大、过小都会加剧轮胎的偏磨损。外倾角过大,轮胎外侧偏磨损严重;外倾角过小,轮胎内侧偏磨损增加。车轮外倾角过小还会引起转向沉重。B车轮外倾角的调整当车轮外倾角不符合规定时,须检查轮毂轴承是否松旷、转向节铜套是否磨损和转向节轴是否变形等,根据故障情况可予修复或更换。3.1.4车轮前束的故障与调整A车轮前束的故障车轮前束失准时,过大或过小都将引起轮胎偏磨损。影响轮胎使用寿命。前束过大,车轮外侧磨损严重;前束过小,车轮内侧磨损加快。B车轮前束的调整车轮前束值的大小,对于非独立悬架结构可通过改变转向梯形机构的横拉杆长度来实现。调整时,须先松开横拉杆长度锁紧螺母,然后用管钳转动调整螺母套管,该套管左右两端螺旋线方向相反,转动时可使横拉杆向两端伸长或缩短依次来调节横拉杆的长度。对于独立悬架式前轮前束其调整方法取决于结构形式,一般来说,光用尺子量是不够准确的,往往会造成总前束值满足要求,但单边前束无法达到标准,从而导致故障无法排除。3.1.5侧滑量不合格时的调整检测结果,如转向轮向外侧滑,且其侧滑量超过《机动车安全运行技术条件》的规定值5米/千米,则表明转向轮前束值太大(或负外倾角太大)。必须进行调整。检测结果,若转向轮向内侧滑,且其侧滑量超过《机动车安全运行技术条件》的规定值5米,千米,则表明转向轮负前柬值太大(或外倾角太大),也必须进行调整。如果用改变转向横拉杆的长度无法使转向轮的侧滑量达到《机动车安全运行技术条件》的规定值,或者当调整转向横拉杆的长度,超过正常的调整量过多,就可能是由于转向轮正、负外倾角太大,必须用车轮定位仪进行全面检测,找出原因,消除隐患。但外倾等定位角的变化,一般都是由于转向桥或车架的弯、扭变形引起的,如发现转向桥或车架产生弯、扭变形,必须解体检测校正。随着四轮定位技术的逐渐推广,四轮定位越来越受到汽车修理业和广大车主的重视,按时监测和调整四轮定位角度,使车辆保持优良的技术性能和正常的磨损状态,成为了保证汽车安全、降低消耗的一个重要技术条件。4四轮定位仪4.1四轮定位仪检测原理四轮定位仪用于检测汽车(主要是轿车)前后轮、主销等的空间几何参数,为汽车制造、检修提供依据。检测出的几何参数与汽车相应的的许可参数相比较可计算出误差,然后采用一定的调整工具,即可修正汽车前后轮、主销等的误差,使汽车保持良好的运行状态。四轮定位仪检测的主要参数如图11所示。(a)车轮前束角和前张角(b)(a)车轮前束角和前张角(b)车轮外倾角(c)主销后倾角(d)主销内倾角(e)转向20°时的前张角 (f)推力角 (g)左右轴距角图11四轮定位仪的检测项目四轮定位仪的核心部分是传感器。图12所示为前轮测量传感器,包括了三个基本的传感器单元1、2和3。倾角传感器1、2可直接测量出角度量。当传感器倾斜时,可测量出两个垂直方向的倾角。发射光从4射出,照射到与之相对的另一个传感器的CCD上,CCD线阵可以记录受光点的不同位置,从而测出长度量。CCD传感器也可以用于间接测量角度量。图12所示传感器的尾部也有两个相同的CCD传感器和发射光源。后轮测量传感器与前轮传感器基本相同,只是没有后倾角传感器。测量时,还需要另外一种角度测量装置,位于汽车前轮下,可随前轮的转动而转动。采用角度指针转盘,用人工方法读出数据,然后将角度数据人工输入计算机进行数据处理。这种角度测量装置结构简单,但精度低,自动化程度差。为了提高测量精度和自动化程度,可采用角度传感器,将测量数据自动输入计算进行数据处理。31后倾角传感器2外倾角传感器3CCD线阵4发射光源图12传感器示意图传感器在使用前,需在标定台上进行标定,以找出相对于基准的零位。图13所示传感器可在一个垂直的矩形立柱面上进行标定。从上可知,四轮定位仪共需6个传感器,包含14个基本传感器单元,由三种类型的传感器构成。有多种方法测量图11中的检测项目。常见的有拉线式、光学式和激光(或红外线)式。最为先进的四轮定位仪采用了CCD图像技术,通过图像分析技术可测量全部检测项目。目前市场上具有代表意义的四轮定位仪是激光或红外线式,下面就传感器的安装及使用方法进行说明。如图13所示,检测时,将车辆10置于地沟或举升平台上,前后轮装上传感器1、5、13、17,同时前轮置于角度转盘传感器4、14上。测量时,保证车体10摆正且方向盘位于中间位置。传感器1、5、13、17前后发出光线并接受光线,形成封闭的四边形。传感器安装好之后,就可以开机进行检测了。图13中的传感器5与支架8和反射镜9是一整体。为了保证测量精度,对于反射镜相对于传感器5的位置精度要求较高。如果在使用过程中改变了反射镜的位置,将影响测量的准确性。可不采用光线反射的方式,将传感器用支架伸出,使其能直接发射和接受光线,但由于

传感器由悬臂支撑,对传感器在车轮上的夹具定位要求较高。对于已经标定好的传感器按图13放置时,就会偏离标定位置,从而可测量出各种角度量和长度量。测量时,采取了直接测量和间接测量的方法来测量图1中的检测项目。1.传感器 2.卡具 3.右前轮 4.右转轮 5.传感器 6.卡具 7.右后轮 8.支架9.反射镜 10.车身11.左后轮12.卡具 13.传感器 14.左转轮 15.左前轮16.卡具17.传感器图13传感器的安装4.1.1直接测量项目A前束角/前张角如图13所示,左右轮距差、外倾角等因素对CCD线阵接受光线的位置影响不大,可以忽略不计。因此,前后轮之间相互对射的光线相对于水平线的角度,就是近似的前后轮前束角。根据CCD测量出的长度值和车辆轴距,可计算出前束角。通过前束角,可以计算出前张角(车轮之间的夹角,又叫包容角)。B外倾角外倾角传感器可直接测量出前后轮的外倾角。C左右轮距差如图13所示,左右轮距差通过车辆前部和尾部相互照射的CCD线阵传感器来测量。CCD的测量值主要包括了前束角引进的长度值和左右轮距差。因此,左右轮距差等于CCD测量值减去前束角引起的长度值。前束角引进的长度值通过前束角和左右轮距差来计算。D推力角如图14所示,前后轮中心线的夹角为推力角。推力角主要受左右轮距差和前束角的影响。因此,只要测量出左右轮距差和前束角,就可以计算出推力角。若不考虑前束角的影响,推力角只与左右轮距差有关,这时的推力角为前后左右车轮轴线的夹角。图14推力角测量原理E转向20。时的张力角先将前轮停于转盘的中心处,然后把右前轮向右转向20°(右轮下的转盘将随之转动,转盘上的刻度值或传感器的测量值可确定转角大小),读出左轮的转向角度X(由左轮下的转盘或传感器来确定)。右转向20°时的张力角为20。〜x°.同样道理,可测量出前轮左转向20。

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