汽車 四輪定位 畢業(yè)論文

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1、- 學(xué)校logo 【探索汽車四輪定位系統(tǒng)】 專業(yè)：[新能源汽車電子專業(yè)] 班級(jí)：[2021 級(jí) 汽車電子班] 學(xué)生**：[ 奧巴馬 】 指導(dǎo)教師：[ 蘇建 】 完成時(shí)間：5:59 . z. - 目 錄 第一章 緒論.....................................................1 1.1 研究本課題的實(shí)際意義......................................1

2、 1.2中西方的開(kāi)展與研...........................................1 1.3 本文的主要研究類容.........................................2 第二章 汽車的開(kāi)展史................................................3 2.1 世界汽車的開(kāi)展史...........................................3 2.1.1 蒸汽機(jī)的創(chuàng)造者.................

3、..........................3 2.1.2 蒸汽車的創(chuàng)造者...........................................3 2.1.3 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的奠基人.......................................4 2.2 中國(guó)汽車生產(chǎn)史..............................................4 2.2.1中國(guó)汽車奠基人..........................................5

4、 第三章 汽車的行駛系統(tǒng)................................................6 3.1 概述汽車行駛系.............................................6 3.2 汽車行駛系跑偏故障.........................................7 第四章 汽車四輪定位的認(rèn)識(shí)............................................8 4.1 四輪定位的根本常識(shí)..................

5、.......................8 4.1.1 根本常識(shí).................................................8 4.1.2 主要技術(shù)參數(shù).............................................9 4.2 汽車四輪定位的重要性和必要性..............................10 4.3 前輪定位..................................................11

6、 4.3.1 主銷后傾角..............................................12 4.3.2 主銷內(nèi)傾角..............................................13 4.3.3 前輪前束................................................14 4.3.4 前輪外傾角..............................................15 4.3.5 轉(zhuǎn)向梯形..

7、..............................................15 4.3.6 轉(zhuǎn)向缺乏................................................16 4.3.7 轉(zhuǎn)向負(fù)前束〔轉(zhuǎn)向前展〕..................................16 4.4 后輪定位..................................................17 4.4.1 后輪定位相關(guān)概念及作用..................

8、................17 4.4.2 后輪定位................................................18 4.5 前輪定位與四輪定位的區(qū)別..................................19 第五章 汽車四輪定位的測(cè)量原理.......................................20 5.1 車輪前束和推力角測(cè)量原理..................................20 5.2 主銷后傾角和主銷內(nèi)

9、傾角的測(cè)量原理..........................22 5.2.1 主銷后傾角的測(cè)量原理....................................24 5.2.2 主銷內(nèi)傾角的測(cè)量原理....................................25 5.3 轉(zhuǎn)向20°時(shí)前*角的測(cè)量原理 ..............................27 第六章 汽車四輪定位測(cè)試系統(tǒng).........................................28

10、6.1 汽車四輪定位測(cè)試系統(tǒng)組成..................................28 6.2 汽車四輪定位儀的技術(shù)指標(biāo)..................................30 6.3 常見(jiàn)四輪定位儀的檢測(cè)方法..................................32 6.4 汽車四輪定位儀的主要功能..................................34 6.5 汽車四輪定位儀與生產(chǎn)廠家................................

11、..35 第七章 汽車四輪定位系統(tǒng)的安裝使用...................................36 7.1 做汽車四輪定位時(shí)的本卷須知................................36 7.2 汽車四輪定位的步驟........................................37 7.3 汽車四輪定位儀的正確使用..................................38 7.3.1 上車前準(zhǔn)備工作......................

12、....................38 7.3.2 進(jìn)展車輪定位............................................40 結(jié)論................................................................49 致謝................................................................50 參考文獻(xiàn)......................................................

13、......51 . z. - 摘 要 隨著我國(guó)國(guó)際地位的提高，經(jīng)濟(jì)主體的轉(zhuǎn)型中國(guó)的汽車工業(yè)開(kāi)場(chǎng)步入蓬勃開(kāi)展的階段，但是從整體上看中國(guó)汽車工業(yè)，仍然是一個(gè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力較弱的產(chǎn)業(yè)。從汽車產(chǎn)量上看，中國(guó)已成為世界汽車工業(yè)的主要制造基地之一。就長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，中國(guó)汽車工業(yè)也必將具備完全的自主開(kāi)發(fā)的能力，并且逐步提高其在世界汽車工業(yè)體系中的地位。 隨著汽車工業(yè)的高速開(kāi)展，我國(guó)汽車擁有量越來(lái)越多，而且每年都呈上升趨勢(shì)，在這種新形勢(shì)下，汽車四輪定位在汽車檢測(cè)與維修行業(yè)逐漸凸顯出其重要性。伴隨著汽車四輪定位設(shè)備的不斷改善，準(zhǔn)確性不斷的提高，

14、汽車四輪定位使汽車使用的平安性得到足夠的保障。汽車四輪定位將在現(xiàn)代汽車行業(yè)成為不可或缺的技術(shù)，隨著的不斷改進(jìn)，使得檢測(cè)簡(jiǎn)單易懂，具有較高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 本文在傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向輪定位理論的根底上，進(jìn)一步闡述汽車四輪定位原理；推導(dǎo)出汽車四輪定位參數(shù)的空間幾何關(guān)系；通過(guò)對(duì)汽車四輪定位理論及汽車四輪定位儀對(duì)定位參數(shù)的檢測(cè)原理、系統(tǒng)構(gòu)成等方面進(jìn)展理論研究，提出正確使用四輪定位儀的本卷須知、根本步驟、方法。結(jié)合試驗(yàn)分析汽車四輪定位測(cè)試系統(tǒng)在汽車檢測(cè)中的運(yùn)用以及總結(jié)出定位參數(shù)之間的聯(lián)系。 關(guān)鍵詞：四輪定位；行駛跑偏；定位檢測(cè)原理;定位系統(tǒng)安裝運(yùn)用；前輪定位 .

15、 z. - 第一章 緒論 1.1 研究本課題的實(shí)際意義 近年來(lái)隨著我國(guó)汽車工業(yè)的迅速開(kāi)展，人們對(duì)汽車行駛的平安性和操作的穩(wěn)定性也越來(lái)越加重視和關(guān)注。雖然中西方已經(jīng)有很多在這方面的報(bào)告研究，但是本文主要在分析汽車四輪定位原理和四輪定位測(cè)試系統(tǒng)原理，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室臺(tái)架闡述四輪定位儀汽車檢測(cè)中的運(yùn)用方面的研究，也是具有十分重要的意義的。 車輛在出廠時(shí)，定位角度都是根據(jù)設(shè)計(jì)要求預(yù)先設(shè)定好的。這些定位角度用來(lái)共同保證車輛駕駛的舒適性和平安性。但是，車輛在行駛一段時(shí)間后，這些定位角度會(huì)由于交通事故、道路坑洼不平造成的劇烈顛簸、底盤(pán)零件磨損、更換底盤(pán)零件、更換輪胎等原因而產(chǎn)生變化。一旦定位

16、角度產(chǎn)生變化，就可能導(dǎo)致諸如輪胎異常磨損、車輛跑偏、平安性下降、油耗增加、零件磨損加快、方向盤(pán)發(fā)沉等故障。因此，進(jìn)展四輪定位參數(shù)檢驗(yàn)，使其處于合理范圍內(nèi)，對(duì)提高汽車的平安性及經(jīng)濟(jì)性有重要意義。 1.2 中西方的開(kāi)展與研究 由于中西方歷史文化的差異國(guó)外很早針對(duì)車輪定位檢測(cè)技術(shù)開(kāi)場(chǎng)研究并且研制了相應(yīng)的檢測(cè)診斷設(shè)備，如美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、荷蘭、日本以及意大利等，開(kāi)展至今其自動(dòng)化程度、精度都有了很大的提高。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)四輪定位檢測(cè)技術(shù)在經(jīng)歷了拉線式、激光式、CCD藍(lán)牙時(shí)代后，終于迎來(lái)了3D定位時(shí)代。3D定位儀是采用數(shù)字圖像識(shí)別技術(shù)與物理透視學(xué)原理相結(jié)合和測(cè)量技術(shù)而開(kāi)發(fā)的一種全新的四輪定位儀。相對(duì)

17、于四輪定位儀，三維重建技術(shù)已經(jīng)非常成熟，在醫(yī)療、工業(yè)、公安、軍事已經(jīng)非常普及。其具有測(cè)量精度高、無(wú)誤差、無(wú)需校正、操作簡(jiǎn)單等多種傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)無(wú)法比擬的特點(diǎn)。 而我國(guó)在這方面的研究起步較晚，從60年代開(kāi)場(chǎng)引進(jìn)臺(tái)架式四輪定位儀，80年代初，由**汽車研究所研制成功并投產(chǎn)了GCD-Ι型光束水準(zhǔn)式前輪定位儀，但其自動(dòng)化程度低，測(cè)量過(guò)復(fù)雜，精度、效率較低，儀器功能不健全，只能測(cè)量傳統(tǒng)的四個(gè)參數(shù)：前束、外傾、主銷內(nèi)傾及主銷后傾。到90年代末，國(guó)內(nèi)廠家開(kāi)場(chǎng)大量生產(chǎn)四輪定位儀，如**玄豹的SDH3000，**大力的DL-4800，**海德的HC4800，車安的AS-888等，但都處于探索階段，推出的產(chǎn)品大都

18、不太成熟。至今能普及使用的、精度較高的國(guó)產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備比擬少，許多廠家是通過(guò)購(gòu)置國(guó)外的傳感器及軟件的方式在國(guó)內(nèi)進(jìn)展組裝生產(chǎn)，沒(méi)有形成自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。 1.3 本文的主要研究類容 本文共分為八章。分別介紹了汽車的開(kāi)展史；汽車行駛系統(tǒng)以及行駛系統(tǒng)跑偏故障；汽車四輪定位的認(rèn)識(shí)；汽車四輪定位的測(cè)量原理；汽車四輪定位測(cè)試系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)；汽車四輪定位測(cè)試系統(tǒng)的安裝與使用；結(jié)合實(shí)驗(yàn)臺(tái)架分析四輪定位測(cè)試系統(tǒng)在汽車檢測(cè)中的運(yùn)用等內(nèi)容。其中，用較大的篇幅詳細(xì)、重點(diǎn)的論述了汽車四輪定位的認(rèn)識(shí)與汽車四輪定位測(cè)試系統(tǒng)的安裝與使用這兩章，其它幾章主要本著讓大家了解為目的進(jìn)展了簡(jiǎn)單的介紹和慨括。

19、 第二章 汽車的開(kāi)展史 2.1 世界汽車生產(chǎn)史 汽車是20世紀(jì)最具代表性的人文景觀，也是21世紀(jì)最具影響力的社會(huì)事物。但是，世界第一輛汽車誕生何處，以及"世界汽車之父〞是誰(shuí)，至今仍然眾說(shuō)紛紜。不但德法兩國(guó)各執(zhí)一端，而且有確鑿的證據(jù)說(shuō)明，中國(guó)也是汽車的發(fā)源地之一。如果說(shuō)德國(guó)人創(chuàng)造了汽車，美國(guó)人則開(kāi)展了汽車。除此以外，法國(guó)、英國(guó)、日本、韓國(guó)、意大利等，也都以自己的方式，對(duì)世界汽車的開(kāi)展做出了奉獻(xiàn)。 2.1.1 蒸汽機(jī)的創(chuàng)造者 汽車的創(chuàng)造者是誰(shuí)，直到今天仍然是個(gè)眾說(shuō)紛紜的話題。其實(shí)，真正播種了汽車這顆種子的無(wú)論如何都是蒸汽機(jī)的創(chuàng)造者詹姆斯·瓦特(James Watt，1736

20、—1819)。沒(méi)有他因茶壺煮水而引起的聯(lián)想火花，汽車的誕生或許還要推遲很多年。同時(shí)，對(duì)這位儀器修理工鼎力相助的兩位企業(yè)家——羅巴克和博爾頓也應(yīng)該載入史冊(cè)。就此而言，我們有充分的理由認(rèn)為，最早的汽車應(yīng)該是由蒸汽驅(qū)動(dòng)的蒸汽汽車。這種蒸汽汽車由比利時(shí)傳教士南懷仁〔1623—1688〕首先制造，而那誕生地確鑿無(wú)誤是在中國(guó)。 2.1.2 蒸汽車的創(chuàng)造者 清康熙十七至十八年〔1678—1679〕，在欽天監(jiān)供職的南懷仁，曾經(jīng)在試驗(yàn)過(guò)布蘭卡沖動(dòng)式蒸汽機(jī)，并將它裝在一輛小車和一只小船上。顯然，這輛小車可以說(shuō)是汽車的始祖；而那小船則可以說(shuō)是汽船或者輪船的祖先。小車四輪，長(zhǎng)二尺，用輕木精雕細(xì)刻而成。中部設(shè)有火爐

21、、汽鍋，并裝有蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)小車的后輪。車速很高，且裝有叉桿控制方向，而那汽鍋內(nèi)發(fā)出的蒸汽甚至可以驅(qū)動(dòng)那小車行駛10個(gè)小時(shí)以上。 就此而言，對(duì)于已經(jīng)擁有"汽車之父〞的國(guó)家來(lái)說(shuō)，顯然是一種冒犯。但是，據(jù)*仙洲先生考證，南懷仁在中國(guó)創(chuàng)造汽車的證據(jù)卻是千真萬(wàn)確的。1867年，南懷仁曾在德國(guó)出版的"歐洲天文"發(fā)表過(guò)一篇文章，專門(mén)記述了自己創(chuàng)造蒸汽汽車的經(jīng)歷，而其手稿則是于康熙二十年，即1861年在中國(guó)完成的。這篇文章雖然長(zhǎng)期湮沒(méi)無(wú)聞，但是，近五十年來(lái)卻越來(lái)越為人們所注意并被眾多的外國(guó)文獻(xiàn)所引用。在南懷仁之后的1786年，法國(guó)人制造的蒸汽汽車，也曾嘟嘟嘟地奔跑在"汽車之父〞們的土地上。所以，以汽油車的出現(xiàn)

22、作為汽車生日，顯然有成心隱瞞年齡的嫌疑。我們不能說(shuō)"中國(guó)是世界汽車的創(chuàng)造者〞，卻不能不說(shuō)"中國(guó)是世界汽車的誕生地〞。這與"愛(ài)國(guó)情結(jié)〞沒(méi)有關(guān)系，而是"尊重事實(shí)〞的緣故。 2.1.3 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的奠基人 發(fā)動(dòng)機(jī)的誕生，才使人類研制汽車的夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)。 1832年出生于德國(guó)霍茲豪森的尼古拉斯·奧古斯特·奧托是內(nèi)燃機(jī)工業(yè)的先驅(qū)，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的創(chuàng)造人。最初他是一位商人，22歲退出商界，1861年，29歲的奧托從報(bào)紙上看到了有關(guān)法國(guó)人雷諾爾研制煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)的消息后，大受啟發(fā)，并著手研制。1862年，他的中壓煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)在考愣琴試驗(yàn)成功，他認(rèn)識(shí)到內(nèi)燃機(jī)壓縮行程的重要性，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究，他創(chuàng)造了分層充氣。1

23、864年他找到了一個(gè)合作伙伴，在德國(guó)的科倫建造了世界第一個(gè)內(nèi)燃機(jī)工廠，最初包括奧找在內(nèi)，這個(gè)工廠只有六個(gè)人。 1876年，他終于制作出了由進(jìn)氣、壓縮、膨脹、排氣四個(gè)過(guò)程組成的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，后經(jīng)過(guò)改進(jìn)，于1877年8月4日申請(qǐng)專利，在1878年法國(guó)舉辦的國(guó)際博覽會(huì)上展出了他制作的臥式氣壓煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)，并時(shí)行了公開(kāi)表演。之后這種發(fā)動(dòng)機(jī)由于效益高而被大量采用，他那小小的工廠后來(lái)成為道依茲發(fā)動(dòng)機(jī)公司，銷售上的成功使他的公司名聲大振。他的創(chuàng)造為后來(lái)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)奠定了根底，其發(fā)動(dòng)機(jī)的原理被稱為"奧托循環(huán)〞，在本世紀(jì)生產(chǎn)的汽車中，約有99%用的是以這種原理制成的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。 德國(guó)曾于1952年和1964

24、年兩次發(fā)行有關(guān)奧托與奧托循環(huán)的郵票，以紀(jì)念這位偉大的創(chuàng)造者?！惨?jiàn)圖〕。在美國(guó)人編著"人類百位名人排座次"一書(shū)中，他被排在第61位。 2.2 中國(guó)汽車生產(chǎn)史 中國(guó)第一輛汽車延生何處，以及"中國(guó)汽車之父〞是誰(shuí)，雖有理解的偏差，卻無(wú)事實(shí)的分歧。軍閥*作霖和閻西山，以及*學(xué)良和楊虎城等，都是不可或缺的人物。但是，"中國(guó)汽車之父〞，則非饒斌莫屬。如果說(shuō)一汽生產(chǎn)的"解放〞牌汽車?yán)_(kāi)了中國(guó)汽車現(xiàn)代化的序幕；則，起源于"大躍進(jìn)〞的汽車熱，至今仍然維持著較高的溫度。諸如"三大三小〞、"龍頭洋頭〞之類的問(wèn)題，是我們必須進(jìn)展的思考。 2.2.1 中國(guó)汽車奠基人 1953年初，當(dāng)?shù)谝黄囍圃鞆S還在孕育之時(shí)，就

25、曾經(jīng)提出"要建立第二汽車制造廠〞。由于財(cái)力缺乏、石油缺乏，二汽的建立只能是一個(gè)美麗的設(shè)想。 20世紀(jì)60年代，當(dāng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的嚴(yán)冬在調(diào)整中開(kāi)場(chǎng)變暖的時(shí)候，說(shuō)"是建立第二汽車制造廠的時(shí)候了〞。于是，饒斌又走馬上任，到****去創(chuàng)立中國(guó)第二個(gè)大型汽車企業(yè)——二汽，即后來(lái)的東風(fēng)汽車公司。只是直到"文化革命〞之后的1977年10月，饒斌才真正成為第二汽車制造廠的廠長(zhǎng)。而在此之前的十年浩劫里，饒斌只能眼睜睜地看著"政治車〞的出籠。1971年，二汽制造出了第一批"政治車〞。這些車作為無(wú)產(chǎn)階級(jí)文化大革命的豐碩成果，走走停停，走了一個(gè)星期才能走到了**。這些車需要走在"五一〞游行的隊(duì)伍里以壯聲威，卻又害怕它半路

26、拋錨，只得用裹上紅綢的繩子在前面拉著。當(dāng)然，這些早產(chǎn)的東風(fēng)車比起那些只能前進(jìn)不能后退的"永向前〞牌汽車來(lái)說(shuō)，還沒(méi)有政治到令人的啼笑皆非的程度。 饒斌是我國(guó)一汽的奠基人，同時(shí)也是二汽的創(chuàng)始人。但是，他在建立二汽的時(shí)候卻沒(méi)有復(fù)制一汽，而是揚(yáng)長(zhǎng)避短，使二汽站到了新的高度。為此，他采取了老廠包建新廠，新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備"聚寶〞移植，汽車產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)系列化等科學(xué)的建廠戰(zhàn)略，從而使二汽到達(dá)了在當(dāng)時(shí)條件下所能到達(dá)的最高水平。1971年7月1日，第一輛正品東風(fēng)牌汽車——兩噸半越野汽車呱呱墮地。它一亮相就引起了人們的青睞，并在對(duì)越自衛(wèi)還擊戰(zhàn)中被譽(yù)為"英雄車〞。從此以后，這個(gè)深藏在大山里的鄂西北小鎮(zhèn)，不但變成了

27、百里車城，而且因?yàn)闁|風(fēng)汽車而聞名遐邇。 80年代初，饒斌上調(diào)，擔(dān)任了機(jī)械工業(yè)部部長(zhǎng)。1982年5月8日，他又被任命為新組建的中國(guó)汽車工業(yè)公司的董事長(zhǎng)。為了使中國(guó)的汽車工業(yè)跟上世界汽車開(kāi)展的腳步，他的足跡踏遍了世界各主要汽車生產(chǎn)廠家，并指揮著全國(guó)的汽車行業(yè)躍上一個(gè)又一個(gè)臺(tái)階。 其實(shí)，饒斌不僅制造了中國(guó)的汽車，而且造就了中國(guó)汽車工業(yè)的人才。有關(guān)的統(tǒng)計(jì)資料說(shuō)明，在全國(guó)各地?fù)?dān)任領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)的許多總經(jīng)理、董事長(zhǎng)以及省長(zhǎng)、部長(zhǎng)和中央首長(zhǎng)等，大都具有在一汽和二汽"淬火〞的經(jīng)歷。就此而言，我們認(rèn)為，饒斌是當(dāng)之無(wú)愧的"中國(guó)汽車之父〞。饒斌不但是一汽的奠基人，同時(shí)也是二汽的創(chuàng)始人；饒斌不但制造了中國(guó)汽車，而且造就

28、了汽車人才。就此而言，我們認(rèn)為，饒斌是當(dāng)之無(wú)愧的"中國(guó)汽車之父〞。同時(shí)，他反對(duì)克隆、"聚寶〞移植的建立思想，不但使二汽到達(dá)了當(dāng)時(shí)條件下所能到達(dá)的最高水平；而且警示后人，使重復(fù)建立者相形見(jiàn)絀。 第三章 汽車的行駛系統(tǒng) 3.1 概述汽車行駛系 （1） 汽車行駛系的分類 輪式 半履式 車輪履帶式 水路兩用式 〔2〕汽車行駛系的組成 車架 車橋 車輪 懸架 3.2 汽車行駛系跑偏故障 （1） 什么是行駛跑偏 行駛跑偏是指車輛在直線行駛時(shí)，不能保持行進(jìn)的狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)軌跡向左或向

29、右的任何一方發(fā)生偏離的現(xiàn)象：或者是指必須按照一定方向控制方向盤(pán)，才能保持直線行駛的現(xiàn)象。 〔2〕 行駛跑偏危害 汽車行駛中方向跑偏比擬常見(jiàn)，如果不及時(shí)消除故障，潛在危險(xiǎn)很大，會(huì)造成不必要的事故。跑偏輕則造成啃胎、輪胎報(bào)廢，重則引發(fā)爆胎、車輛失控等危險(xiǎn)狀況的發(fā)生。據(jù)調(diào)查，對(duì)于普通的家庭轎車而言，在150km/h下發(fā)生爆胎后生還的概率還不到20%；跑偏雖不是那種立馬就能讓車拋錨的毛病，當(dāng)長(zhǎng)期加速跑偏的車輛還是存在諸多隱患的，汽車的平安性主要表達(dá)在行駛時(shí)的平安性，轉(zhuǎn)向時(shí)的平安性和制動(dòng)時(shí)的平安性。而在這三種情況下都有可能出現(xiàn)跑偏，尤其是汽車行駛和轉(zhuǎn)向時(shí)的跑偏對(duì)汽車的平安將造成更加嚴(yán)重的不

30、良后果，重則危及生命。 （3） 解決行駛跑偏故障的方法： 四輪定位 第四章 汽車四輪定位的認(rèn)識(shí) 4.1 四輪定位的根本常識(shí) 隨著汽車技術(shù)的高度開(kāi)展，汽車車速不斷提高，急加速、急減速、急轉(zhuǎn)向、急制動(dòng)等動(dòng)作的出現(xiàn)，汽車后輪在行駛過(guò)程中受到的沖擊和汽車的載荷，這些都將影響到汽車后輪的運(yùn)行軌跡。為了保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向的輕便、轉(zhuǎn)向輪回正性能良好，以及減少輪胎和機(jī)件的磨損、增加汽車行駛的平安性，汽車四輪定位的技術(shù)參數(shù)逐步受到駕駛?cè)藛T的重視，同時(shí)也為汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)的開(kāi)展提供了有利的條件。 4.1.1 根本常識(shí) 〔1〕什么是汽車的車輪定位 現(xiàn)代汽車的車輪定位

31、是指車輪、懸架系統(tǒng)元件以及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)元件，安裝到車架〔或車身〕上的幾何角度與尺寸須符合一定的要求，保證汽車行駛的穩(wěn)定性和平安性，減少汽車的磨損和油耗。 〔2〕四輪定位維修的好處 增加行駛平安 直行時(shí)方向盤(pán)正直 轉(zhuǎn)向前方向盤(pán)自動(dòng)回正 減少汽油消耗 減少輪胎磨損 維持直線行車 增加駕駛控制感 降低懸掛配件磨損 〔3〕什么情況下，需要進(jìn)展四輪定位 每行駛10000公里或六個(gè)月后 直線行駛時(shí)車子往左或往右拉 直行時(shí)需要緊握方向盤(pán) 直行時(shí)方向盤(pán)不正 感覺(jué)車身會(huì)漂浮或搖擺不定 前輪或后輪單輪磨損 安裝新的輪胎后 碰撞事故維修后 換裝新的懸掛或轉(zhuǎn)向有關(guān)配件后 新車

32、每行駛3000公里后 4.1.2 主要技術(shù)參數(shù) 在GB/3730.3-92"汽車和掛車的術(shù)語(yǔ)及其定義"中，它規(guī)定了關(guān)于車輪定位有關(guān)參數(shù)的定義，考慮了有些汽車車橋無(wú)主銷的構(gòu)造；注意了有關(guān)零件和幾何要素〔面、線、點(diǎn)〕相對(duì)位置的空間性；淡化了前束、外傾、后傾等參數(shù)的單一方向性； 〔1〕主要定位參數(shù)：前束(Toe-in)，外傾〔Camber〕，主銷后傾角〔caster angle〕，主銷內(nèi)傾角〔steering a*is inclination angle〕。 〔2〕其它定位參數(shù)：推進(jìn)線(Thrust line)，推進(jìn)角〔Thrust angle〕，右橫向偏置角〔Right Lateral o

33、ffset〕，輪距差：〔Track Width Difference〕，軸偏置〔A*le Offset〕，前退縮角〔Front Set Back〕，前退縮角〔Front Set Back〕，包容角〔Included angle〕。 4.2 汽車四輪定位的重要性和必要性 為了提高汽車行駛的平安性、平順性和乘坐的舒適性，汽車研發(fā)部門(mén)必須恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)車輪定位角。正確的車輪叫可以保證汽車轉(zhuǎn)向輕便，轉(zhuǎn)向后能自動(dòng)回正，汽車轉(zhuǎn)向時(shí)、急劇改變車速時(shí)和高速行駛時(shí)，以及在壞路行駛，或緊急制動(dòng)時(shí)能保證行駛方向的穩(wěn)定性。操作車輛時(shí)能穩(wěn)定準(zhǔn)確，路面振動(dòng)小，壞路上車身沒(méi)有明顯搖擺，乘車舒適，輪胎壽命長(zhǎng)。 正確的車輪定

34、位可以幫助系統(tǒng)中所有不見(jiàn)都處于正常關(guān)系中，可以獲得以下好處： 〔1〕延長(zhǎng)輪胎的使用壽命 一組新的輪胎，有時(shí)表現(xiàn)為*一個(gè)輪胎使用不久就會(huì)發(fā)生異常磨損，有時(shí)發(fā)生在前輪，有時(shí)發(fā)生在后輪。在大多樹(shù)情況下輪胎的異常磨損，或跑長(zhǎng)途時(shí)爆胎的原因是車輪定位不準(zhǔn)確。 〔2〕操縱的穩(wěn)定性 不正確的車輪定位可以加劇轉(zhuǎn)向輪，以至整個(gè)轉(zhuǎn)向系的擺振；還可以造成行駛跑偏、高速時(shí)轉(zhuǎn)向發(fā)飄、左右牽引、車輪不能自動(dòng)回正、路面的振動(dòng)無(wú)法被有效的吸收。正確的車輪定位則可以防止或排除上述故障。 〔3〕減少轉(zhuǎn)向機(jī)械和懸架的磨損 由于不同的車輪定位角可以使汽車處于不同的平穩(wěn)關(guān)系中，因此不正確的車輪定位角不僅會(huì)加劇車輪的磨損，而

35、且會(huì)造成懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動(dòng)局部的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，如控制臂襯套、球頭銷、主銷襯套等的非正常磨損。 〔4〕提高燃油的經(jīng)濟(jì)性 所有的車輪定位角，都是為了使車輪在行駛中盡可能地垂直于地面，最大限度減少車輪滑移，使車輪滾動(dòng)阻力減少，燃油經(jīng)濟(jì)性提高。正確的車輪定位，還可以保證四個(gè)車輪彼此平行，這樣保證了最小的滾動(dòng)阻力，再加上正確的輪胎充氣，可確保提高燃油經(jīng)濟(jì)性。 〔5〕得到最正確的行駛平順性 正確的車輪定位幫助前、后懸架恰如其分地工作，使行駛系、轉(zhuǎn)向西所有部件處在正確關(guān)系中，路面的振動(dòng)被有效的吸收，車輛行駛更平穩(wěn)。 〔6〕確保平安駕駛 正確的車論定位最大的好處就是保證平安駕駛。它可以確保車輛的可操作

36、性，操作的穩(wěn)定性，在正常行駛中有正確、迅速的操縱響應(yīng)。 正確的車輪定位校正是非常重要的。校正不適當(dāng)，可能會(huì)造成轉(zhuǎn)向困難，轉(zhuǎn)向后車輪不能自動(dòng)回正，行駛跑偏，產(chǎn)生不正常的噪聲，輪胎異常磨損。 4.3 前輪定位 轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和前軸或下擺臂三者之間裝配要具有一定的相對(duì)位置，這種具有一定相對(duì)位置的裝配關(guān)系叫做前輪定位。 前輪定位的作用有以下幾項(xiàng)： 〔1〕保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性。在水平面上駕駛員雙手離開(kāi)轉(zhuǎn)向盤(pán)后，汽車仍能直線向前行駛。遇到小坑，小包以及拱形路面時(shí)能保持直線行駛。在承載后車輪能垂直于路面，能扼制轉(zhuǎn)向輪的擺振。在高速行駛中沒(méi)有轉(zhuǎn)向發(fā)飄現(xiàn)象。 〔2〕在外力使車輪偏轉(zhuǎn)或駕駛員轉(zhuǎn)向后

37、，能保證轉(zhuǎn)向盤(pán)自動(dòng)回正。 〔3〕使轉(zhuǎn)向輕便。 〔4〕減少轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的磨損，最大限度地延長(zhǎng)輪胎的使用壽命。 4.3.1 主銷后傾角 在汽車縱向垂直平面內(nèi)主銷軸線與與通過(guò)前輪中心垂線的夾角叫主銷或傾角如圖2-1所示。向垂線后面傾斜的角度稱為正后傾角，向前傾斜的角度稱為負(fù)后傾角。 圖2-1 主銷后傾角 a)主銷后傾角的原理圖 b)正主銷后傾角 c)負(fù)主銷后傾角 主銷后傾角的作用： 〔l〕保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性。按照國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的汽車?yán)碚摚麂N后傾角越大，行駛中產(chǎn)生的離心力就大，防止車輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)的反向推力就越大，所以主銷后傾角越大，汽車直線行駛的穩(wěn)定性就越好。但是主銷后傾

38、角越大，汽車轉(zhuǎn)向時(shí)所有抑制的反向推力就越大，轉(zhuǎn)向就越重，所以主銷后傾角不能超過(guò)3?。 〔2〕適當(dāng)加大主銷后傾角是幫助車輪回正的有效方法。轉(zhuǎn)向輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，主銷后傾角幫助轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正到中間位置。 4.3.2 主銷內(nèi)傾角 在汽車橫向平面內(nèi)主銷軸線與鉛垂線的夾角即為主銷內(nèi)傾角。如圖2-2所示。 主銷內(nèi)傾角有以下兩個(gè)作用： 〔1〕幫助轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正。前輪是圍繞著主銷旋轉(zhuǎn)的，而主銷是向內(nèi)傾斜的。 主銷內(nèi)傾使轉(zhuǎn)向節(jié)距地面高度降低，距地面更近，重力作用使車輛高度被降低，轉(zhuǎn)向輪在轉(zhuǎn)向時(shí)沿著傾斜的主銷作弧線運(yùn)動(dòng)，就和門(mén)圍繞歪斜的門(mén)軸做弧線運(yùn)動(dòng)一樣，隨著轉(zhuǎn)向角和主銷內(nèi)側(cè)傾角加大，輪胎外側(cè)逐步加大對(duì)路

39、面的壓力。汽車在松軟的路面上轉(zhuǎn)向時(shí)，主銷內(nèi)傾角越大，轉(zhuǎn)向角越大，轉(zhuǎn)向輪外側(cè)就壓入地下越多，在松軟的路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)前輪的外側(cè)局部陷入地下才可能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。汽車在柏油、水泥路面上行駛時(shí)，地面比輪胎更為堅(jiān)硬，輪胎不可能陷入地下。于是在地面反作用力下，轉(zhuǎn)向輪連同它所承載的汽車前部都要抬起一個(gè)相應(yīng)的高度，才能使它實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。 圖2-2 主銷內(nèi)傾角 a)銷軸中心線 b)主銷內(nèi)傾角 〔2〕使轉(zhuǎn)向輕便。由于前軸重心在主銷的軸線上，主銷內(nèi)傾角使主銷軸線延長(zhǎng)線與路面的交點(diǎn)，和車輪中心地面的交點(diǎn)距離減小，力臂的減小使轉(zhuǎn)向變輕了。主銷軸線的延長(zhǎng)線距車輪的中心線過(guò)近容易使

40、轉(zhuǎn)向發(fā)飄。所以傳統(tǒng)的后輪驅(qū)動(dòng)汽車主銷軸線的延長(zhǎng)線大都設(shè)計(jì)在距車輪中心線40至60mm處。而20世紀(jì)70年代以后開(kāi)發(fā)的前輪驅(qū)動(dòng)汽車由于技術(shù)上改進(jìn)，主銷內(nèi)傾角越大，行駛穩(wěn)定性也很好。 4.3.3 前輪前束 前輪前束是從汽車正上方向下看，由輪胎的中心與汽車的縱向線之間的夾角為前束角。如圖2-3所示。 ? ?前束的作用是消除由于外傾角所產(chǎn)生的輪胎側(cè)滑。 當(dāng)正前束太大時(shí)，輪胎外側(cè)磨損會(huì)有正外傾角太大所形成的磨損狀態(tài)，胎紋磨損形式為羽毛狀。當(dāng)用手從內(nèi)側(cè)向外側(cè)撫摸，胎紋外緣有銳利的刺手感覺(jué)。 ? ? 當(dāng)負(fù)前束太大時(shí)，輪胎內(nèi)側(cè)會(huì)有負(fù)外傾角太大所形成的磨損形態(tài)，胎紋磨損形式為羽毛狀。當(dāng)用手從外側(cè)向內(nèi)側(cè)

41、撫摸，胎紋外緣有銳利的刺手感覺(jué)。 圖2-3 前束角 圖2-4 外傾角 4.3.4 前輪外傾角 從汽車的前方看輪胎的幾何中心線與地面的鉛垂線的夾角，稱為外傾角。輪胎的上緣偏向內(nèi)側(cè)〔靠近發(fā)動(dòng)機(jī)〕或偏向外側(cè)〔偏離發(fā)動(dòng)機(jī)〕。如圖2-4所示。 當(dāng)輪胎中心線與鉛垂線重合時(shí)，稱為零外傾角，其作用是防止輪胎不均勻的磨損。當(dāng)輪胎中心線在鉛垂線外側(cè)時(shí)的夾角稱為正外傾角，其作用主要是減低作用于轉(zhuǎn)向節(jié)上的負(fù)載、防止車輪滑落、防止由于載荷而產(chǎn)生不需要的外傾角及減小轉(zhuǎn)向操縱力。當(dāng)輪胎中心線在鉛垂線內(nèi)側(cè)時(shí)的夾角稱為負(fù)外傾角，其作用是可使內(nèi)外側(cè)滾動(dòng)半徑近

42、似相等，使輪胎的內(nèi)外側(cè)磨損均勻，還可以提高車身的橫向穩(wěn)定性。 4.3.5 轉(zhuǎn)向梯形 車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)側(cè)的車輪被迫沿著比外側(cè)車輪要小的弧線進(jìn)。如果設(shè)計(jì)兩側(cè)轉(zhuǎn)向臂互平行，則轉(zhuǎn)彎時(shí)兩前輪也將保持平行，則轉(zhuǎn)彎時(shí)輪胎滑移。而設(shè)計(jì)成前軸、梯形臂、橫拉桿構(gòu)成的轉(zhuǎn)向梯形，可使汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)兩前輪產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)向角，通常內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)向角要比外側(cè)車輪要大1~3?，兩前輪沿著各自的弧線滾動(dòng)，從而消除了輪胎的滑動(dòng)。參見(jiàn)圖2-5。 圖2-5 轉(zhuǎn)向梯形 轉(zhuǎn)向時(shí)所有車輪運(yùn)動(dòng)軌跡的向心線都應(yīng)相交于一點(diǎn)，此點(diǎn)稱為轉(zhuǎn)向心。橫拉桿位于前軸后端的等腰形叫正方梯形，橫拉桿位于前軸前端等腰梯形叫反梯形。二者在作用上沒(méi)有區(qū)別。 轉(zhuǎn)向梯形

43、又叫轉(zhuǎn)向外展，由于兩只梯形臂都設(shè)計(jì)成直線行駛時(shí)兩側(cè)車輪角度一樣，保持兩側(cè)車輪平行，因此無(wú)論是向左或右轉(zhuǎn)向，由于內(nèi)側(cè)輪形成比外側(cè)較大1~3o的轉(zhuǎn)角，使轉(zhuǎn)向中的前輪形成負(fù)前束，且轉(zhuǎn)向角越大，負(fù)前束值也越大，轉(zhuǎn)向時(shí)的負(fù)前束比后橋中的差速器更有利于轉(zhuǎn)向平穩(wěn)。 4.3.6轉(zhuǎn)向缺乏 在試轉(zhuǎn)半徑時(shí)，轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)到止端，并保持不動(dòng)，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度穩(wěn)定，車輪的轉(zhuǎn)彎半在一定的圓周上保持不動(dòng)，似乎是理所當(dāng)然的事，但實(shí)際上轉(zhuǎn)向缺乏的汽車(又被稱為平穩(wěn)轉(zhuǎn)向，大局部汽車都是這種設(shè)計(jì)的)，轉(zhuǎn)彎隨著旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)增加，會(huì)逐漸加大。這種特性是因前后輪胎側(cè)偏角不同引起的。由于后輪側(cè)偏角小于前輪的側(cè)偏角，在連續(xù)作轉(zhuǎn)彎半徑測(cè)試時(shí)，后輪達(dá)不到

44、前輪行進(jìn)方向而變慢，所以轉(zhuǎn)彎半徑逐漸加大，出現(xiàn)轉(zhuǎn)向缺乏。轉(zhuǎn)向缺乏的好處是當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)向時(shí)，即使實(shí)際轉(zhuǎn)向低于自己的設(shè)想，也容易修正過(guò)來(lái)。 4.3.7轉(zhuǎn)向負(fù)前束(轉(zhuǎn)向前展) 轉(zhuǎn)向負(fù)前束是指轉(zhuǎn)向時(shí)內(nèi)側(cè)車輪相對(duì)外側(cè)車輪的角度差。轉(zhuǎn)向系的構(gòu)造使車輪角度隨轉(zhuǎn)向角度變化而變化，該角度的變化由轉(zhuǎn)向梯形保證，如負(fù)前束不正確，將加劇輪胎磨損，并出現(xiàn)轉(zhuǎn)向噪聲及轉(zhuǎn)向跑偏。 4.4后輪定位 4.4.1與后輪定位相關(guān)的概念及作用 后輪外傾角：前輪驅(qū)動(dòng)的轎車后輪通常為負(fù)外傾角。即空載時(shí)后輪向內(nèi)傾斜，承載后或舉升運(yùn)動(dòng)時(shí)垂直于路面。 前輪驅(qū)動(dòng)轎車通常為很小的后輪反前束。前輪驅(qū)動(dòng)汽車行駛中的驅(qū)動(dòng)力使后輪心軸受向后的力，

45、后輪的前端距離略大于后端距離。 和后輪外傾角一樣，前輪驅(qū)動(dòng)汽車后輪的反前束值比前輪也大1倍左右。后輪前束主要為了使前后車輪以后輪推力為定位基準(zhǔn)，使四個(gè)車輪保持平行，保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性。減少后輪在行駛中的側(cè)滑，以最大限度地延長(zhǎng)后輪輪胎的使用壽命。 車輛的幾何中心線：是恰好穿過(guò)前、后輪中央的假想線。 推力線：是與后輪中心線成正90度角向前延伸的線。汽車受到猛烈沖擊，或懸架襯套磨損松曠都會(huì)使推力線發(fā)生偏移。推力線如和汽車前、后輪幾何中心線平行，再配適宜當(dāng)?shù)闹麂N后傾角和主銷內(nèi)傾角，在筆直的公路上，即使雙手離開(kāi)轉(zhuǎn)向盤(pán)，車輛仍可以保持直線行駛。 后輪偏向：指向橋殼或后前移動(dòng)，另一個(gè)后輪移動(dòng)，

46、后輪推力線不再和幾何中心線平行。 后軸偏向造成推力線偏離了幾何中心線，見(jiàn)圖2-6和圖2-7。推力線偏離幾何中心線，不僅造成行駛跑偏傾向，也加重了汽車轉(zhuǎn)向輪胎的側(cè)滑。 圖2-6后軸未發(fā)生偏向時(shí)中心線和推力線 圖2-7 后軸偏向造成推力線偏離了幾何中心線 4.4.2后輪定位 設(shè)置后輪定位可削弱后軸偏向、偏跡的問(wèn)題在正常行駛和轉(zhuǎn)向時(shí)的負(fù)面保持正確的后輪外傾角和后輪前束是非常重要的。如出現(xiàn)輪胎畸形磨損，特別是再現(xiàn)后輪胎冠偏磨損(后輪外傾角不對(duì))，后輪胎肩處出現(xiàn)鋸齒形磨損(后輪前束嚴(yán)重超差)，以及后輪懸架發(fā)生早期磨損時(shí)都應(yīng)作四輪定位。 設(shè)置后輪前束最主要的目的是為了使后輪推力線和幾何中心重合

47、，設(shè)置后輪外傾角最主要的目的就是改善轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性。 4.5 前輪定位與四輪定位的區(qū)別 假設(shè)汽車只做前輪定位(又叫二輪定位)，在定位基準(zhǔn)上就可能發(fā)生偏差，因?yàn)榍拜喍ㄎ皇且詭缀沃行木€，即表示兩前輪和兩后輪之間的中心線為定位基準(zhǔn)，而不是以后輪推力線為定位基準(zhǔn)。一旦后輪定位角發(fā)生偏差，后輪推力線就會(huì)和幾何中心線發(fā)生偏離，形成推力角，無(wú)法保證直線行駛時(shí)四個(gè)車輪處于平行狀態(tài)。在直線行駛時(shí)前輪必然脫離定位基準(zhǔn)難以保證行駛的直線性。 四輪定位和前輪定位的最大區(qū)別是在定位基準(zhǔn)的選定上。做四輪定位時(shí)是以后輪推力線做車輪定位基準(zhǔn)線，后輪推力線是后輪總前束的中心線，該基準(zhǔn)線由后輪定位角決定。做四輪定位時(shí)先檢測(cè)和

48、調(diào)整后輪定位。如果后輪定位角不對(duì)，而后輪定位在設(shè)計(jì)上又是可以調(diào)整的，則需要換那些變形了的零部件，即負(fù)責(zé)車輪定位的懸架上的部件，常見(jiàn)的是擺臂、減少器以及導(dǎo)向裝置。在后輪定位調(diào)整完后，后輪推力線和幾何中心線重合，再以該參考線為基準(zhǔn)，對(duì)每一個(gè)前輪進(jìn)展測(cè)量調(diào)整，可以保證四個(gè)車輪在直線上行駛位置時(shí)處于平行狀態(tài)，轉(zhuǎn)向系處于幾何中心，滿足車輛在設(shè)計(jì)時(shí)的動(dòng)力學(xué)條件，到達(dá)車輛在設(shè)計(jì)時(shí)的性能要求。 任何機(jī)械式的定位裝置都只能做前輪定位，而無(wú)法做后輪定位和四輪定位 . z. - 第五章 汽車四輪定位的測(cè)量原理 四輪定位儀是專門(mén)用來(lái)測(cè)量車輪定位參數(shù)的設(shè)

49、備。四輪定位儀可檢測(cè)的工程包括：前輪前束值/角(前輪前束角/前*角)、前輪外傾角、主銷后傾角、主銷內(nèi)傾、后輪前束值/角(后輪前束角/前*角)、后輪外傾角、車輛輪距、車輛軸距、轉(zhuǎn)向20度時(shí)的前*角、推力角和左右軸距差等。目前常見(jiàn)的國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口的四輪定位儀可以用來(lái)測(cè)量上述檢測(cè)工程中幾個(gè)中全部工程。 在檢測(cè)工程中，車輪前束值/角、車輪外傾角、主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角統(tǒng)稱為前輪定位，又稱前輪定位四要素，各種前輪定位儀都能完成其檢測(cè)任務(wù)。但汽車的操縱穩(wěn)定性不僅僅由前輪定位來(lái)保證，后輪定位也起著至關(guān)重要的作用，所以，最好使用四輪定位儀檢測(cè)和調(diào)整。 目前常用的四輪定位儀有接線式、光學(xué)式、電腦拉線式和電腦激光

50、式四種，它們的測(cè)量原理是一致的，只是采用的測(cè)量方法(或使用的傳感器的類型)及數(shù)據(jù)記錄與傳輸?shù)姆绞讲煌?，下面介紹四輪定位儀可測(cè)量的幾個(gè)重要檢測(cè)工程的測(cè)量原理。 5.1車輪前束和推力角的測(cè)量原理 前束時(shí)，必須保證車體擺正且方向盤(pán)位于中間位置，為了提供車輪前束值〔或前束角〕的測(cè)量精度，無(wú)論是拉線式、光學(xué)式還是電腦式的四輪定位儀，在檢測(cè)車輪前束之前，常通過(guò)拉線或光線照射或反射的方式形成一封閉的直角四邊形如圖3－1所示。 圖3-1 8束光線形成封閉的四邊形 將待檢車輛置于此四邊形中，通過(guò)安裝在車輪上的光學(xué)鏡面或傳感器不僅可以檢測(cè)前輪前束、后輪前束，還可以檢測(cè)出左右車輪的同軸度〔即同一車軸上的左右

51、車輪的同軸度〕及推力角。因?yàn)樗妮喍ㄎ粌x系統(tǒng)采用的傳感器不同，測(cè)量方法亦有所不同，這里僅就光敏三極管式傳感器來(lái)說(shuō)明一下車輪前束的測(cè)量原理。 光敏三極管為近紅外線接收管，是一種光電變換器件，它的構(gòu)造與外形如圖3-2所示。其工作狀態(tài)為：不加電壓，利用P－N接在受光射時(shí)產(chǎn)生正向電壓的原理，把它作為微笑光電池。在光敏三極管后面接一些用于接收信號(hào)的元件，以便及時(shí)對(duì)光敏三極管上所獲得的信號(hào)進(jìn)展分析處理。 圖3－2 光敏二極管的構(gòu)造和外形 安裝在兩前輪和兩后輪上的光敏三極管式傳感器均有光線的接收和發(fā)射〔或反射〕功能，通過(guò)它們間的發(fā)射和接收剛好能形成類似于圖3－2所示的四邊形。在傳感器的受光面上等

52、距離地將光敏三極管排成一排，在不同位置光敏三極管接收到光線照射時(shí)，該光敏管產(chǎn)生的電信號(hào)就代表了前束角或推力角的大小。其測(cè)量原理的簡(jiǎn)單示意圖如圖3－3所示。 ? 1-?刻度盤(pán)2-投射器支臂 3-光敏三極管 4-激光盤(pán) 5-投射激光束 6-接收激光束 1～4-光線接收器 5-前輪 6-后輪 7-汽車縱向軸線 －推力角 圖3-3 車輪前束角的測(cè)量原理 圖3-4推力角的測(cè)量原理 依據(jù)上述檢測(cè)原理，同時(shí)可以檢測(cè)出位于該四邊形內(nèi)的待檢車輛前后軸的平行度〔即推力角的大小和方向〕,其檢測(cè)原理的簡(jiǎn)單示意圖如圖3－4所示。同理，通過(guò)安裝在后輪上的傳感器，我們可以檢測(cè)

53、出后輪前束值〔后輪前束角〕的大小和方向。 5.2 主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角的測(cè)量原理 車輪外傾角、主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角這三個(gè)測(cè)量參數(shù)的測(cè)量都是關(guān)于角度的測(cè)量，除了光學(xué)式四輪定位儀測(cè)量車輪外傾角和車輪前束時(shí)，采用的不是測(cè)量角度的傳感器，其余各種類型的四輪定位儀均是采用測(cè)量角度的傳感器，包括車輪前束角都可以用角度傳感器直接或間接測(cè)量。 以套筒扳手為例，先將扳手桿垂直立于桌面上，扳手接桿與視線垂直并使扳手接桿保持水平，此桿即為轉(zhuǎn)向節(jié)軸〔面向車頭看為左前輪軸〕。將扳手桿下端向自己面前偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，即形成主銷后傾角，然后由此位置繞扳手手柄軸線分別向里、向外各轉(zhuǎn)動(dòng)角，這時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)扳手接桿

54、繞水平面分別向上、向下偏轉(zhuǎn)了角〔如圖3-5所示〕。 a)直行時(shí)，扳手接桿水平 b)向里轉(zhuǎn)向時(shí)， c) 向外轉(zhuǎn)向時(shí)， 扳手接桿向上偏轉(zhuǎn) 扳手接桿向下偏轉(zhuǎn) 圖3-5 主銷后傾角的測(cè)量原理 主銷內(nèi)傾角的測(cè)量原理如圖3-6所示，在扳手接桿頭部系上一長(zhǎng)接桿，長(zhǎng)接桿與扳手接桿垂直。將扳手直立于桌面，使長(zhǎng)接桿保持水平位置并與視線垂直，再將扳手柄下端向里偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，即形成注銷內(nèi)傾角，然后由此位置繞扳手手柄軸線分別向左、向右各轉(zhuǎn)角，這時(shí)又會(huì)發(fā)現(xiàn)接桿分別沿逆時(shí)針、順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)了角。 a)直行時(shí)，長(zhǎng)接桿水平

55、 b)向左轉(zhuǎn)時(shí)， c) 向外轉(zhuǎn)向時(shí)， 長(zhǎng)接桿向逆時(shí)針偏轉(zhuǎn) 長(zhǎng)接桿向順時(shí)針偏轉(zhuǎn) 圖3-6 主銷內(nèi)傾角的測(cè)量原理 5.2.1 主銷后傾角的測(cè)量原理 以左前輪為例，當(dāng)車輪向左右各轉(zhuǎn)動(dòng)＝20°〔如圖3-7所示〕，ZO為主銷軸線，OB為轉(zhuǎn)向節(jié)車輪軸線，四邊形DEFG表示水平面，四邊形HIJK相對(duì)于平面的夾角為主銷后傾角。LMNP平面是與主銷垂直相交的平面，該平面是HIJK平面以ST為軸轉(zhuǎn)動(dòng)角〔主銷內(nèi)傾角〕形成的，OD為車輪向左轉(zhuǎn)動(dòng)20°時(shí)轉(zhuǎn)向節(jié)軸平面的方向。線段LD、A′B′、AB、A′′B′′、MI、FN和KP均是水平面DEFG

56、上的鉛垂線。 圖3-7 主銷后傾角的測(cè)量原理計(jì)算圖 由圖3-7主銷后傾角的測(cè)量原理計(jì)算圖得〔推導(dǎo)工程略〕： 上式說(shuō)明為一特定角度時(shí)，主銷后傾角測(cè)量角存在唯一確定關(guān)系。通常規(guī)定轉(zhuǎn)角為20°，2sin＝0.68404，故有： 〔1〕 即主銷后傾角為實(shí)際測(cè)量角度的1.461倍。這樣，用1.461倍的關(guān)系標(biāo)定儀器，就可直接讀主銷后傾角。 5.2.2主銷內(nèi)傾角的測(cè)量原理 仍以左前輪為例，當(dāng)車輪向左右轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)〔如圖3-8所示〕，ZO為主銷軸線，OC為轉(zhuǎn)向節(jié)軸線方向，OE為與車輪平面平行且水平的線段。同〔1〕所述，四邊形DEFG表示

57、水平面，四邊形HIJK相對(duì)于水平面的夾角為主銷后傾角。四邊形LMNP為與主銷垂直相交的平面，該平面是HIJK平面以ST為軸轉(zhuǎn)動(dòng)角〔主銷內(nèi)傾角〕形成的，OE是車輪向右轉(zhuǎn)動(dòng)20°，垂直于轉(zhuǎn)向節(jié)軸線且在水平面內(nèi)的線段，OF是車輪向左轉(zhuǎn)動(dòng)20°時(shí)，垂直于轉(zhuǎn)向節(jié)軸線且在水平面的線段。由圖3-8主銷內(nèi)傾角的測(cè)量計(jì)算圖得〔推導(dǎo)工程略〕： 上式說(shuō)明當(dāng)為一特定角度時(shí)，主銷內(nèi)傾角與測(cè)量角存在唯一確定關(guān)系。通常規(guī)定轉(zhuǎn)角為20°，2sin＝0.68404，故有： 〔2〕 即主銷內(nèi)傾角為實(shí)際測(cè)量角度的1.461倍，這樣，用1.461倍的關(guān)系標(biāo)定儀器，就可以直接

58、讀主銷內(nèi)傾角。 、 圖3-8 主銷內(nèi)傾角的測(cè)量原理計(jì)算圖 經(jīng)過(guò)上述兩局部的分析推導(dǎo)，了解了主銷后傾角、注銷內(nèi)傾角的測(cè)量原理。但必須指出，在上述兩局部推導(dǎo)工程中提及的、為車輪向右轉(zhuǎn)動(dòng)20°時(shí)，傳感器所測(cè)得的實(shí)際角度值；、為車輪左轉(zhuǎn)動(dòng)20°時(shí)傳感器所測(cè)得的角度值。在實(shí)際測(cè)量中，只要按照公式〔1〕、〔2〕換算即可。現(xiàn)常見(jiàn)的四輪定位儀在出廠前就已用上述兩式對(duì)儀表進(jìn)展了標(biāo)定，因此，可直接讀主銷傾角實(shí)際測(cè)量值。 雖然四輪定位儀的類型有所不同，但它們測(cè)量主銷傾角的原理是一樣的，所不同的僅僅是它們各自采用的測(cè)量角度的傳感器不同而已，為了便于理解四輪定位儀的測(cè)試過(guò)程檢測(cè)方法，下面簡(jiǎn)單介紹幾種常見(jiàn)的

59、測(cè)量角度的傳感器： 〔1〕光電編碼器，根本上可以分為兩大類：圓光柵編碼器和絕對(duì)式編碼器。它們的特點(diǎn)是：構(gòu)造緊湊、信號(hào)質(zhì)量好、穩(wěn)定可靠和抗干擾能力強(qiáng)。 〔2〕光電電位器式角度傳感器，沒(méi)有金屬絲電刷造成的摩擦力矩，其優(yōu)點(diǎn)是：分辨率高、壽命長(zhǎng)、掃描速度快。缺點(diǎn)是：輸出電阻大、輸出信號(hào)要經(jīng)過(guò)阻抗匹配變換器。 另外用于測(cè)量角度的傳感器還有電感式傾斜傳感器、小型雙軸斜度傳感器和電位式傳感器。 5.3 轉(zhuǎn)向20°時(shí)前*角的測(cè)量原理 汽車使用時(shí)，由于前輪的碰撞沖擊、長(zhǎng)期在不平的路面上行駛和經(jīng)常采用緊急剎車，對(duì)車輛的沖擊作用都可能引起轉(zhuǎn)向梯形的變形。因此會(huì)造成汽車在轉(zhuǎn)向行駛工程中前輪異常磨損，

60、操縱性變差并間接影響汽車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。 為了檢測(cè)汽車的轉(zhuǎn)向梯形臂與各連桿是否發(fā)生變形，在四輪定位儀中均設(shè)置了轉(zhuǎn)向20°時(shí)，前*角的檢測(cè)工程。其測(cè)量方法為：讓被檢車輛前輪停在轉(zhuǎn)盤(pán)中心出，右輪沿直線行駛方向向右轉(zhuǎn)20°時(shí)進(jìn)展測(cè)量；左輪沿直線行駛方向左轉(zhuǎn)動(dòng)20°時(shí)進(jìn)展測(cè)量〔該轉(zhuǎn)向角可直接從轉(zhuǎn)盤(pán)上的刻度讀出〕。具體作法如下： 右前輪向右轉(zhuǎn)20°，讀取左前輪下的轉(zhuǎn)盤(pán)上的刻度*，則20°-*即為所要檢測(cè)的轉(zhuǎn)向20°時(shí)的前*角。 一般汽車在出廠時(shí)都已給出20°-*的合格范圍，將測(cè)量值與出廠值進(jìn)展比擬即可檢測(cè)出車輛的轉(zhuǎn)向梯形臂與各連桿是否發(fā)生了變形，如果超出標(biāo)準(zhǔn)值或左右轉(zhuǎn)向前*角部一致，

61、則說(shuō)明該車的轉(zhuǎn)向梯形臂和各連桿已發(fā)生了變形，需要進(jìn)展校正、調(diào)整或更換梯形臂和各連桿。 第六章 汽車四輪定位測(cè)試系統(tǒng) 由對(duì)四輪定位儀測(cè)量模型的研究可知，四輪定位儀對(duì)車輪前束和車輪外傾采用直接測(cè)量，其精度可以通過(guò)對(duì)傳感器進(jìn)展嚴(yán)格標(biāo)定得到保證，而主銷內(nèi)傾和主銷后傾采用間接測(cè)量，使用了基于不同測(cè)量模型推導(dǎo)的計(jì)算公式，在主銷傾角測(cè)量角一樣的情況下會(huì)得到不同的主銷傾角，因此對(duì)于主銷傾角的測(cè)量來(lái)說(shuō)，測(cè)量模型的理論誤差大于傳感器的標(biāo)定精度，需要對(duì)不同模型測(cè)量的結(jié)果進(jìn)展評(píng)價(jià)。同時(shí)，主銷軸線處于空間一般位置，主銷傾角為主銷在汽車縱橫平面內(nèi)的投影與垂直與水平面的軸線間的夾角，難以對(duì)四輪定

62、位儀主銷傾角的測(cè)量結(jié)果進(jìn)展檢定。 6.1 汽車四輪定位測(cè)試系統(tǒng)的組成 四輪定位系統(tǒng)的根本組成方式有2種：地溝式和舉升器式。以下將簡(jiǎn)單介紹2種四輪定位系統(tǒng)的特點(diǎn)和組成方式。 一、地溝式四輪定位系統(tǒng) 特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)底，特別適用于高度較低、不能使用舉升器的車間；但需掘地溝，準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)；由于經(jīng)濟(jì)上的原因，用戶可能需選用不同品牌的轉(zhuǎn)盤(pán)、滑板和二次舉升器；工作頻率低；工作空間較。組成方式如表4-1所示。 表4-1地溝式四輪定位系統(tǒng) 所需設(shè)備 數(shù)量 功能 四輪定位機(jī) 1臺(tái) 四輪定位機(jī)是四輪定位系統(tǒng)最重要的組成局部。只需簡(jiǎn)單的操作，四輪定位機(jī)就可以測(cè)量并顯示出汽車四個(gè)車輪定位角度，

63、幫助操作人員進(jìn)展調(diào)整。 前輪轉(zhuǎn)盤(pán) 1套 前輪轉(zhuǎn)盤(pán)要求既可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以左右滑動(dòng)。這樣就保證了車輪后傾角轉(zhuǎn)側(cè)和定位角度調(diào)整過(guò)程中無(wú)地面阻力。 后輪滑板 1套 后輪滑板只要求可以左右滑動(dòng)。如果長(zhǎng)度太短，則要求其可以前后移動(dòng)。后輪滑板的作用是保證后輪可以自由左右移動(dòng)，無(wú)地面阻力。 二次舉升器 1個(gè) 二次舉升器是四輪定位系統(tǒng)不可缺少的工具。不管是進(jìn)展鋼圈補(bǔ)償，還是更換底盤(pán)部件、輪胎或添加墊片，都要使用二次舉升器。 表4-1地溝式四輪定位系統(tǒng) 二、舉升器式四輪定位系統(tǒng) 特點(diǎn)：造價(jià)較高，要求車間高度比擬高；但準(zhǔn)備時(shí)間短，操作人員使用方

64、便，工作頻率高。 組成方式如表4-2所示。 表4-2舉升器式四輪定位系統(tǒng) 所需設(shè)備 數(shù)量 功能 四輪定位儀 1臺(tái) 四輪定位機(jī)是四輪定位系統(tǒng)最重要的組成局部。只需簡(jiǎn)單的操作，四輪定位機(jī)就可以測(cè)t并顯示出汽車四個(gè)車輪定位角度，幫助操作人員進(jìn)展調(diào)整。 四四輪定位專用舉升器 1套 四輪定位專用舉升器要求配有轉(zhuǎn)盤(pán)、滑板和1至2個(gè)二次舉升器。 6.2汽車四輪定位儀的技術(shù)指標(biāo) 交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)"四輪定位儀"中對(duì)四輪定位儀的測(cè)量參數(shù)、范圍、精度及示值要求的規(guī)定如下： 總前束角 測(cè)量范圍：±6°； 精度：在±2°范圍內(nèi)精度為±4′，其余范圍精度為±10′。 單一車輪前束角 測(cè)量范

65、圍：±3°； 精度：在±2°范圍內(nèi)精度為±2′，其余范圍精度為±5′。 車輪外傾角 測(cè)量范圍：±10°； 精度：在±4°范圍內(nèi)精度為±2′，其余范圍精度為±10′。 主銷后傾角 測(cè)量范圍：±15°； 精度：在±12°范圍內(nèi)精度為±6′，其余范圍精度為±10′。 主銷內(nèi)傾角 測(cè)量范圍：±20°； 精度：在0°～+18°范圍內(nèi)精度為±6′，其余范圍精度為±10′。 推力角 測(cè)量范圍：±6°； 精度：在±2°范圍內(nèi)精度為±2′，其余范圍精度為±10′。 精度：在±2°范圍內(nèi)精度為±2′，其余范圍精度為±10′。 車輪轉(zhuǎn)角主要通過(guò)車輪下方的轉(zhuǎn)盤(pán)計(jì)量，因此轉(zhuǎn)盤(pán)精度直接影響系

66、統(tǒng)的測(cè)量精度。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)的測(cè)量范圍、精度及零點(diǎn)誤差的規(guī)定如下： 轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)角測(cè)量范圍不小于-45°～+45? 電子式轉(zhuǎn)盤(pán)測(cè)量精度為0.1? 機(jī)械式轉(zhuǎn)盤(pán)測(cè)量精度為0.5? 電子式轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)角零點(diǎn)誤差不大于0.1? 機(jī)械式轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)角零點(diǎn)誤差不大于0.5? 為了測(cè)得準(zhǔn)，好一些的定位儀都有不同的消除誤差的方法。一般常用的有： 〔新豐生活網(wǎng)N_ f*yqh1〕鋼圈補(bǔ)償功能〔ROC〕 新豐生活網(wǎng)$t3b"){4J"H&v 所有的卡具，不管是三點(diǎn)快速卡具還是多功能卡具，與鋼圈卡緊后都不可能到達(dá)車輪的要求的0.05度的裝卡精度，為此所有高精度的四輪定位儀都設(shè)有鋼圈補(bǔ)償程序。典型的鋼圈補(bǔ)償有二點(diǎn)式補(bǔ)償、三點(diǎn)式補(bǔ)償、推車式補(bǔ)償方式，如圖一所示為鋼圈與卡具有裝卡誤差時(shí)，在外傾角方向上存在偏差a，輪胎旋轉(zhuǎn)180度存在偏差b，兩數(shù)相減除以2即可求出誤差值。精度較高的四輪定位儀在一次裝卡中的精度為0.1至0.3之間,故需要做鋼圈補(bǔ)償，可將誤差減小到0.01度以內(nèi)。 〔4I,bQE8R'vE)V2〕跑臺(tái)校準(zhǔn)功能； 新豐生活網(wǎng) O/of|5M當(dāng)舉升機(jī)存在微小的誤差時(shí)，有些四輪定