汽车车轮定位原理及检测分析PPT课件.ppt

1、汽车车轮定位原理及检测分析Principle and Diagnostics of Wheel Alignment,钟 辉 良 Anppin chan,1,一.车轮定位的目的是什么？ 设计车轮定位参数的目的是保证汽车的操纵稳定性、制动时的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。 但在使用过程中，由于悬架及转向系中元件的磨损、变形、损坏会使定位参数发生变化而失准，从而导致严重事故和轮胎磨损。而在更换球销、摆臂、横拉杆等零件后对车轮定位参数进行调整则是必须的。 进行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。,2,二

2、. 任何定位都需要基准，一个好的基准，是准确定位的先决条件。 进行车轮定位时就有这么一个选择最优基准的发展过程。,3,首先介绍以下三个概念： 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,很长一段时间以来，都是以几何中心线为基准进行定位的，我们称它为几何中心线定位。但当后轮位置发生变化，是不会被察觉的，便会发生定位问题。 这时，就发展为考虑后轮位置进行定位，便是推力线定位。但只要有如下任何一种变形出现，推力线位置便不正确了。,5,我们把它分为三种： 1. 两后轮单独前束不等 2. 四边形变形 3

3、. 梯形变形,6,1) 、轮轴偏移,轮轴偏移是指两个前轮(或后轮)与地接触点的连线与垂直于推力线的直线间的夹角。当右轮在左轮前方时此角度值为正，在左轮后方时此角度值为负。,7,2)、横向偏位,横向偏位是指左(右)前轮和相应后轮与地接触点连线与推力线的夹角（即轮距向一侧变长或变短）。如果后轮超出前轮，此角度为正。,8,3)、轴偏位,实际的前后轴的平分中心线连线与理论车辆几何中心线的夹角，两前轮或两后轮同时横移，其它参数（如前、后轮总前束）不改变，也存在推力角。,9,1)、轴距偏差,轴距偏差是指两前轮之间的连线与两后轮间连线不平行所形成的夹角。当右侧轮距大于左侧轮距时，此角度为正，反之为负。轴距变

4、化，可以引起推力线歪斜，从而产生推力角。,10,2)、轨迹宽度偏差,轨迹宽度偏差是指左前轮和左后轮与地面接触点之间的连线，同右前轮和右后轮与地面接触点之间的连线的夹角。当后部宽度超过前部宽度时，此角度为正。,11,所以，就最终发展为完全四轮定位。即在推力线与几何中心线重合（用推力角为零保证这一点）的情况下进行车轮定位。,12,三.什么时候就应当考虑做四轮定位？,当发生以下任一情况，就应考虑做四轮定位。 直线行驶困难：（转向沉重、发抖、跑偏、不自动复位）。 轮胎出现不正常磨损：（单边磨损、波状磨损、块状磨损、偏磨等）。 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

5、跑偏现象出现。 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。,13,四.四轮定位的检测项目有哪些？,四轮定位的检测项目包括： 1.转向轮前束值角及前张角、 2.转向轮轮外倾角、 3.主销后倾角、 4.主销内倾角、 5.后轮前束值角、 6.后轮外倾角、 7.轮距、 8.轴距、 9.转向20时的前张角、 10.推力角、 11.轴距偏差、 12.横向偏位、 13.轨迹宽度偏差、 14.轴偏位、 15.轮轴偏移等。,14,五.主销后倾角的分析,1.定义 2.作用 3.主销后倾角的检测原理,15,主销后倾角： 从车辆的侧面观察上球头或支柱顶端与下球头之连线（假设的转向轴线）向前或向后倾斜

6、即转向轴线与地面的垂线之间的夹角。,16,主销后倾角的作用使车轮复位以及提高直线行驶的稳定性。,汽车直线行驶时，若转向轮偶遇外力作用而偏转时，如向右偏转，汽车的行驶方向也将向右偏转。由于汽车本身离心力的作用，在车轮与路面接触点处产生一个与离心力方向相反的侧向反力Y。当主销后倾时，反力Y对车轮形成的绕主销转动的力矩正好与外力使车轮偏转力矩方向相反，从而使车轮克服外力影响而回到原直线行驶方向 （见图示）。,17,显然，其高速作用强，但若主销后倾角过大，将使回正力矩太大而转向沉重。,18,主销后倾角的测量,主销后倾角不能直接被测量，而是利用转向轮绕主销转动一定角度时的几何关系间接测量。通常先把转向轮

7、向外转20，回正后再向内转20，由于主销后倾角的存在，转向节枢轴线与水平面的夹角发生变化，该变化值即可间接反映主销后倾角的大小。 动画演示,19,六.主销内倾角的分析,1.定义 2.作用 3.主销内倾角的检测原理,20,主销内倾角： 从车子的前方看转向轴线与地面铅垂线所形成的角度。,21,内倾角的作用,(1)减少转向操纵力 (2)减少回跳和跑偏现象 (3)改善车辆直线行驶的稳定性 (4)由主销内倾角产生的偏距若为负，则可减轻制动跑偏,22,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

8、， 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,。,23,主销内倾角的检测原理,主销内倾角是通过测量转向轮绕主销转动过程中转动平面的角位移而间接测量的。此时，若使转向轮在转盘上偏转一定角度，转向节和转向轮旋转平面会绕转向节枢轴轴线偏转一定的角度。该角度的大小除取决于转向轮偏转角度外，还与主销内倾角的大小有关。因此，在限定角大小的前提下，测出转向轮旋转平面偏转角的大小，即可反映主销内倾角的大小。 动画演示,24,七.前束的分析,1.定义 2.作用 3.前束的检测原理,25,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

9、轮胎的中心线与其的夹角。,26,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。,27,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类似于四边形。在传感器的受光平面上等距离地将光敏三极管排成一排，在不同位置上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力角的大小。 动画演示 下面进行具体说明： 当前束为零时，在同一轴左右车轮上的传感器发射(或反射)出的光束应重合。

10、当检测出上述两条光束互相平行但不重合时，说明此时左右两车轮不同轴(即车轮发生了错位)，可以依据此时光敏管输出偏移量的信息，测量出左右轮的轴距差。 当左右车轮存在前束时，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的前束值(或前束角)。 动画演示,28,光敏三极管为近红外线接收管，是一种光电变换器件,其工作状态为： 不加电压，利用PN结在受光照射时产生正向电压的原理，把它作为微型光电池。在光敏三极管后面接一些用于接收信号的元件，以便及时对光敏三极管上所获得的信号进行分析处理。,29,八.用控制臂调整外倾角和后倾角时使用的“经验法”介绍,1.在一个控制