車輪定位的檢查與調整/車輪定位基礎

車輪定位的檢查與調整/車輪定位基礎 汽車設計時，需要考慮很多參數。懸架系統的多重功用，使設計工作很複雜，需要考慮的因素決不僅僅是一些基本的幾何結構，耐久性、維護性、輪胎磨損、有效空間及生產成本等都是關鍵要素。恰當的車輪定位可以保證轉向輕便、乘坐舒適、輪胎壽命長、路面震動小。車輪定位主要包括主銷後傾、車輪外傾和車輪前束等。車輪定位不當的後果　　車輪的各定位角可使車輛載荷能合理地分配在各運動部件上，並使轉向輕便。如果這些角度不合適，車輪被不正確定位，將會產生諸多不良後果。　　車輪外傾角不合適會導致輪胎、球頭節、車輪軸承等異常磨損和車輛跑偏；主銷後傾過大會導致轉向困難、路面衝擊力大和車輪擺震；主銷前傾過大會導致方向游移、前輪晃動和高速時行駛不穩定；左右主銷後傾不等會導致車輛跑偏；主銷內傾角不正確會導致行駛不穩定、回正力差、向內傾角小的一側跑偏以及轉向困難；前束不正確會加劇輪胎的異常磨損；轉彎半徑不正確不但會加劇輪胎磨損，而且會增大轉向時的輪胎噪音。

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車輪定位的預檢查　　在調整車輪定位參數之前，要先進行下列定位預檢查項目。　　1.首先進行路試。行駛過程中，檢查轉向盤是否能夠校直、轉向盤及底板座椅是否有震動感；注意是否有不正常行走的跡象，如轉向困難、轉向時有明顯的輪胎雜訊或機械震動。進行定位工作之前，必須解決所有發現的問題。　　2.然後檢查輪胎是否有異常磨損、輪胎尺寸或型號是否匹配等，看看有無碰撞或拉壞的地方。　　3.測量汽車高度（也稱乘坐高度）。汽車高度在設計上有特定限制，一般維修手冊上都給出了高度限定和具體的測量方法。　　4.檢查車底。舉升起車輛後，檢查轉向系所有部件，如轉向臂襯套、上支撐、搖臂、隨動臂、中央拉杆、轉向橫拉杆的各端、球頭銷以及減震器等是否工作正常。檢查萬向聯軸節（如果裝有）是否鬆動、有異響、粘連及防護是否破裂等。在對各定位角進行調整前，必須先修理或更換已損壞的部件。車輪定位的調整　 用來檢測車輪定位的裝置各種各樣，從簡易式定位計量儀到應用計算機控制的四輪定位系統，應有盡有。根據所用車輪定位設備的具體型號，維修人員要選擇相應的使用說明書來參照執行。將測試數據與車輛出廠規定相比較，若有必要調整則調整，如果需要更換部件，應選用合適的替換件。　　所有車輪定位角相互之間都有關聯，不論汽車結構和懸架型式如何，都應遵循先主銷後傾角和車輪外傾角，後車輪前束的調整順序。調整方法則因車的型號而異。

1. 主銷後傾和車輪外傾的調整　　主銷後傾角和車輪外傾角是重要的車輪定位角，但一般只有傳統的懸架允許對其進行調整（許多麥弗遜式懸架，車輛在製造時就固定了主銷後傾角和車輪外傾角，只能通過更換相應組件來加以調整）。對於傳統懸架的車輛，有以下幾種調整主銷後傾角和車輪外傾角的方法（如圖1所示）。　　（1）用墊片調整　　許多汽車將墊片置於擺臂擺軸和車架內側之間，用來調整主銷後傾角和車輪外傾角。擰松墊片螺栓，可對主銷後傾角和車輪外傾角進行調整。調整時，只能從擺動軸的一端加、減墊片來改變主銷後傾角；而車輪外傾角的調整則是通過加減相同數量的前、後兩側螺栓墊片來完成，這種方法在不影響主銷後傾的情況下改變車輪外傾角。　　有些汽車的調整墊片位於擺軸和車架外側之間，調整步驟與上述方法相同。在擰松螺栓之前，應先看看如何放置墊片才能得到所期望的變化。　　（2）用偏心機構和墊片調整　　在有的車輛上，應用偏心機構和墊片來調整主銷後傾角和車輪外傾角。在有些結構型式中，用上擺臂的偏心螺栓和凸輪來調整主銷後傾角和車輪外傾角。調整時，首先鬆開上擺臂上的螺母；然後，一次轉動一個偏心螺栓來調整主銷後傾角。車輪外傾角則需通過等量轉動兩個螺栓來進行調整。　　偏心螺栓和凸輪組件（如圖2所示）位於上擺臂內側，它不同於其懸架的結構形式，車輪外傾角要先調整。調整時，先鬆開前下臂擺動軸螺母，然後轉動凸輪便可正確調整車輪外傾角。轉動凸輪對主銷後傾角進行調整的方法與前述相似。　　圖3所示為位於下擺臂上的另一類型偏心螺栓和凸輪機構，對於這種懸架結構類型，應先調整車輪外傾角，後調整主銷後傾角。　　有的車輛在上支臂處轉向節內有車輪外傾角偏心調整機構，調整時，先鬆開鎖緊螺母，然後旋轉偏心調整機構便可調整車輪外傾角，而主銷後傾角則通過可調滑柱來調整。　　（3）用開槽支架調整　　開槽支架調整機構上有一槽孔，此槽孔開在擺軸下方，可通過改變內軸固定位置來校正主銷後傾角和車輪外傾角。調整時，可藉助於調整工具。移動軸的一端可調整主銷後傾角，移動軸的兩端可調整車輪外傾角。車輪外傾角的調整可通過下擺臂內端偏心調整機構來進行，也可通過如前所述的上支臂處轉向節內偏心調整機構來實現。

　　（4）轉動球頭銷和墊圈來調整　　在這種結構中，先拆下球頭銷，並將其旋轉180°後再連接，便可使車輪外傾角增大。球頭銷凸緣平面位於內側時，車輪外傾角增加1°左右。主銷後傾角是通過2個墊圈來改變的，這2個墊圈一個厚3mm，另一個厚9mm，墊圈放置於上擺臂支柱間的定位套筒兩端。將厚墊圈放置於擺臂後支柱處可使主銷後傾角增大 1°，放置於前支柱處則可使主銷後傾角減小1°。2.前束的調整　　前束是最後才能調整的車輪定位參數。除了那些帶有球頭銷連接機構的車輛外，所有車輛要遵守的調整規程都非常相似，調整前束之前，首先必須確定前輪是否指向正前方、轉向盤是否居中，然後鬆開轉向橫拉杆調節套筒上的固定螺栓，轉動調節套筒（如圖4所示），使橫拉杆兩端移動。　　理想的前束應使車輪筆直向前，最大限度地減小輪胎磨損，但由於影響前束的因素很多，車輛不可能達到此理想狀態。對輪胎磨損、操縱性能等條件進行綜合考慮後，車輪懸架都設計有微量的前束。　　轉向傳動機構擺動軸心或擺臂擺動軸心錯位（例如中央拉杆或齒輪齒條位置不當），都會引起前束變化。當上下擺動懸架時，前束變化會使車輪偏離正前方向。　　這種變化可能是僅由一個車輪變化引起，也可能是兩個車輪朝同一方向或相反方向變化的結果。不管是哪種情況，只要車輪發生變化，都會導致前束變化，前束變化的後果是輪胎磨損加劇和操縱困難，甚至會使行車出現危險。　　前束變化不是指標，而是一種狀態，處於此狀態時前束設定值不斷變化。它必須通過在各種懸架高度條件下用一定設備或方法測量出的每個車輪前端指向來確定。前束髮生變化時，懸架高度也將隨之變化。　　輕型前驅動車輛受前束變化的影響很大，這些車輛的前束不是被動地被推向前進，而實際上是它們拉著車輛前進。若是前輪不能保持在正直位置，它們就要影響方向控制。道路條件惡劣時，例如在潮濕或結冰路面上，前束變化對前驅動汽車的操縱性能影響更大。車輪定位基礎● 文/Ken Layne 譯/韓建保 　　給車輪進行正確的定位，可以使汽車操縱起來更安全、乘坐更舒適，並能夠最大限度地延長汽車輪胎的使用壽命。　　現代汽車轉向和懸掛系統是立體幾何學在工程實踐中成功應用的範例之一。車輪定位整合了轉向和懸掛系統的所有幾何參數，以便獲得安全的操縱性、乘坐的舒適性以及最長的輪胎使用壽命。　　前輪定位的含義是指由轉向和懸掛系統部件之間形成的角度。一般來說，汽車維修工需要檢查前輪的5個定位參數：主銷後傾角、車輪外傾角、車輪前束、轉向軸內傾角和轉彎外傾角（轉彎時前輪後束）。如果除了前輪定位外，還要進行四輪定位時，我們還必需將延遲（滯轉）角和汽車的推力角考慮進去。因此，在進行四輪定位時，必須同時檢查汽車後輪外傾角和後輪前束。輪胎磨損與方向的可控性　　車輪外傾角、車輪前束角和轉彎外傾角本身都會導致輪胎的磨損。如果這些定位參數設置的不正確，輪胎的磨損就不均衡，而且要比正常情況磨損快的多。因為外傾角和轉向軸內傾角相關，因此，轉向軸內傾角當然也與輪胎磨損有關。主銷後傾角和延遲（滯轉）角一般不會加劇輪胎的磨損，除非它們嚴重地偏離技術規範值。所有的定位角都是方向控制角，也就是說，它們都能夠影響汽車的轉向特性和方向可控性。　　在解決汽車操縱性、乘坐舒適性和振動方面的問題之前，首先應了解每一個車輪定位角的意義，以及所有車輪定位角是如何協同工作的。在進行系統診斷工作之前，我們都應了解一下系統的工作原理。主銷後傾　　主銷後傾是指從汽車的側面看時每個前輪轉向軸的傾斜，傾斜程度是用後傾角來度量的（如圖1所示）。如果轉向軸向後傾斜，即上端的球形接頭或支杆安裝點在下端的球形接頭後面，則後傾角就是正的；如果轉向軸向前傾斜，則後傾角就是負的。後輪不必檢測後傾角。　　主銷後傾角影響汽車直線行駛的穩定性和轉向輪的回正功能。正後傾角比較大，則前輪有沿直線行駛的趨勢。一方面，如果正後傾角大小適當，則可以確保汽車的行駛穩定性，而且使轉向輪在轉向後能夠回正；另一方面，正後傾角增加了轉向阻力。因此，如果汽車配置了動力轉向系統，則所允許採用的正後傾角要比單純的手動轉向系統大許多。　　主銷後傾角太小會使轉向不穩定，並使車輪晃動。在極端的情況下，負後傾角與隨之引起的車輪晃動會加劇前輪的杯狀化磨損。如果主銷後傾角左右不等，則汽車將會被拉向正後傾角較小（或更大的負後傾角）的一側。在解決汽車跑偏方面的問題時，要特別注意這一點。

外傾　　外傾是指從汽車的前面看車輪偏離鉛垂線，同後傾一樣，外傾用外傾角度進行度量（如圖2所示）。如果輪胎頂部向外傾斜，那麼外傾角是正的；如果輪胎頂部向內傾斜，外傾角就是負的。　　零外傾角指的是車輪和輪胎完全垂直於地面，此時輪胎的磨損最小。正外傾角使輪胎外胎面比里胎面磨損得要快；負外傾角的情況則正好相反。較小的外傾角有助於操縱和轉向，符合技術規範的外傾角對輪胎的磨損幾乎沒什麼影響，但是過大的外傾角則會造成輪胎的磨損明顯增加，從而縮短輪胎的壽命。　　正外傾角就像正的後傾角一樣影響汽車的直線行駛穩定性和轉向輪的回正功能。當汽車轉向時，由於正的外傾角作用，外側懸掛有向上抬離車輪的趨勢，當車輪迴到直線方向時，汽車的重量壓在轉向軸上，幫助車輪迴正。負外傾角在轉彎時防止輪胎側滑，同時也增加了轉向阻力。大多數乘用車和輕型卡車都設計成正的外傾角，但很多賽車和一些高性能的市內汽車則採用負外傾角。　　後輪一般採用零外傾角，但某些獨立後懸架則設計有一定的外傾角（通常是負的）。如果前輪外傾角左右不等，汽車被拉向具有正外傾角較大的一側；後輪外傾角不相等也會影響汽車的操縱性。
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