一、四轮定位定义定义:以车辆四轮参数为依据,通过调整以确保车辆良好的行驶性能并具备一定的可靠性。 四轮定位中,后轮定位包括车轮外倾角、后轮前束两个内容,前轮定位包括前轮外倾角、前轮前束、主销后倾角及主销内倾角四个内容。定位时,先调整后轮,调整时,先调外倾,后调前束;再调整前轮,调整时,先调后倾(一般不可调),再调外倾,然后调前束,再调主销后倾。车辆定期按标准进行四轮定位可以使汽车保持稳定的直线行驶、转向轻便以及减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损。 二、车桥几何参数术语主要的车桥几何参数有:轴距,轮距,车轮外倾,车轮前束,主销内倾,主销后倾,包容角,回转轴/转向轴,主销偏置距,轮距差角/转向梯形,轮胎接触面,侧偏角,转向前展,纵向中心平面,车轮支撑点/车轮中心平面及行驶轴角等,了解这些参数的定义、作用及故障形式可以更好的理解四轮定位,更快捷高效的维修车辆。 以下为常见的车桥几何参数:
定义:轴距是指车辆同一侧两个车轮支撑点之间的距离,车辆轴距会随车辆动态变化而变化。 轴距长优点:有效空间较大;行驶舒适性好;俯仰运动的趋势更小。 轴距短优点:容易转急弯。
定义:轮距是指一个车桥上两个车轮支撑点之间的距离。在悬架运动时该距离会发生变化,轮距较大时车辆可以在较高车速下转弯。
定义:车轮外倾是指车轮中心平面与垂直线(车轮支撑点处,相对路面垂直)之间的角度。如果车轮上部相对车轮中心平面向外倾斜,则外倾角为正(+);如果向内倾,则为负(-)。 车轮外倾角的作用:外倾角改善了转弯行驶时的转向稳定性,使转向轻便(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),减小轮胎磨损。现代轿车采用负外倾角及零外倾角,宝马采用负外倾角。前驱轿车后轮采用较小的负外倾角,且后轮一般较前轮大一倍左右。 故障形式:
生活中,轮椅即为负外倾角设计,如下图: F1赛车负外倾角设计,如下图:
定义:一个车桥的总前束是指一个车桥上车轮前后距离之间的长度差,总前束(c + d )= a - b。 前束(正+)表示相关车桥两车轮的前部距离小于后部距离,前轮为内八字,即为正前束。后束(负-)则表示相关车桥两侧轮辋边缘之间的后部距离小于前部距离。前束为0,表示某一车桥,两车轮的车轮中心平面相互平行。 前束的作用: 前束使车辆保持直线行驶,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,消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。日常维修跑偏问题时,如果前轮前束不等时,一般不会直接导致车辆跑偏,但是前轮前束是对车轮外倾的一种补偿修正,不正常的前束则会影响车轮外倾,从而可能影响到跑偏。 故障形式:
需要注意,不同类型、不同用途的车型的前轮外倾角与前束都拥有各自的匹配关系,这样就能使汽车行驶时车轮的侧向滑移和轮胎的磨损降到最小。
定义:主销后倾是指车辆纵轴方向回转轴线相对于垂直于路面的一条垂直轴线的夹角。在行驶中打转向使方向自动回正主要是通过主销后倾角来实现。正主销后倾(+): 正主销后倾,有利于在转向时自动复位,为转向提供回正力矩(偶遇外力),保证稳定性。正主销后倾(+)过大,转向力和附着力较大。 负主销后倾(-): 负主销后倾,在转向时力量变轻,容易使转向稳定性降低,高速行驶发飘,一定程度上影响行驶安全。在负主销后倾(-)过大时,转向回位性能较差,可能导致车辆跑偏,如车轮异常摆动,且容易受到侧风影响。左右主销后倾不等时容易导致车辆跑偏,向主销后倾小的一侧跑偏。 主销后倾设计应用:主销后倾角度越大方向稳定性越好,但是转向越困难。宝马5系E60,主销后倾角:7°51´;宝马3系E90,主销后倾角,7° 5´。主销后倾角所产生的回正力矩的大小与汽车行驶速度成正比。现代汽车尤其是轿车对汽车高速行驶的性能要求较高,较大的主销后倾角会使汽车高速行驶时产生较大的回正力矩,使得转向变沉,甚至出现转向轮回正过猛引起前轮摆振。因此,现代轿车多采用较小的主销后倾角设计。 常见的主销后倾示例,骑自行车丢双手,如下图: 滚铁环示例,如下图: 老式自行车,后倾角大,转向重,如下图: 轻便自行车,后倾角小,转向轻便,如下图: 7、主销内倾(K.P.I)定义:摆动轴线相对于垂直轴线之间的夹角。主销内倾的作用:通过主销内倾和主销后倾可在转向移动时抬起车身,从而由于增大车轮负荷而产生回复力。在车辆静止时打转向后方向回正一定角度,这时为主销内倾角起主要作用。 故障形式:
8、包容角(Included angle)定义:包容角从汽车正前看,主销的轴线和车轮的轴线之间的夹角就称为包容角,数值上为内倾角和外倾角的和。 有时在做四轮定位时,数据正常,但是车辆依然跑偏,这时可以从前轮的包容角来判断故障部位。在大事故维修时也可以通过前轮的包容角来判断悬挂系统哪些部件需要更换。正常情况下,如果外倾角的改变如果没有引起包容角的变化,则可能是上摆臂或者下摆臂变形造成的。如果外倾角的改变如果引起了包容角的变化,则可能是由于轴径变形造成的。 三、行驶跑偏 行驶跑偏一般有扭矩跑偏和自由跑偏两种情况,扭矩跑偏,手扶着方向盘,轻微保持方向为正,用仪器检测施加在方向盘上的扭矩,扭矩不能过大;自由跑偏,行驶100米偏移量不能超出范围(5m以内)。 四、总结 车桥常见参数主要作用:
关于行驶跑偏:
关于磨胎:
五、彩蛋 宝马车型,3系E90比5系E60、7系E65转向沉,而且3系E90单侧车轮过减速带,会夺方向。这些和车桥几何参数主销偏置距及主销后倾拖距有关,我们下次再聊。 综上,现代汽车车桥几何参数趋势为主要采用较小或弱负状态的外倾角与前束(如宝马),采用较大的主销内倾角(5-8度)以及较小的主销后倾角(<=3度)。采用负外倾角设计,可减小转向时的磨损和提高转向时的横向稳定性,防止高速行车时出现“激转”及危险的自动转向现象。前置前驱车型中,前轮采用正外倾负前束,后轮采用负外倾正前束。 以上,欢迎交流沟通! |
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