汽车行驶中四轮定位的作用及影响因素

王俊

摘 要：伴随我国汽车产业的快速发展，汽车生产过程中轮胎独立悬架技术已经得到了广泛应用，传统的汽车定位技术也由前轮定位转变成了目前的四轮定位，为此，就汽车行驶中四轮定位的作用及相关应影响因素进行阐述和分析。

关键词：汽车行驶 四轮定位 作用 影响因素

中图分类号：U461 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）006-055-02

四轮定位的关键在于车轮定位角度的测量，车辆行驶情况的诊断，汽车行驶中相应问题的及时调整等，通常可将其分成后轮定位和前轮定位两个方面，后轮定位即包含逐个后轮前束和车轮外倾角两部分；前轮定位包含前轮前束、前轮外倾角、主销内倾角，以及主销后倾角四部分。汽车四轮定位角度的保持有助于维持车辆转向系统的回复性、操控性和直进性，防止轴承因受力不当而发生的精度损失和磨损，从而增强车辆工作的安全性能。

1 四轮定位的目标与包含的项目

进行的四轮定位的目标就是让确保汽车直线行驶的稳定性与工作中转向轻便性，同时减弱汽车工作时转向机件与轮胎之间发生的磨损。因为当前不同汽车制造厂家在四轮定位上的原设计和制造上存在较大差异，导致不同厂家在车路轮倾角与约束值上存在差异，这些差异在部分问题上具有可调性可调，而在一些问题上具有不可调的矛盾。四轮定位九十使用四轮定位仪，对被检测车辆车轮的倾角与约束值和原厂标准进行比对，当车轮倾角与约束值和原厂标准不符时，应该改对其做适当的调整。实践中，汽车驾驶者驾车时发现车轮在转向时不归位、不正、跑偏、发抖、沉重，轮胎在单边位置出现偏磨、块状磨损、波状磨损、常规磨损等，车辆运行时出现摇摆、颠簸、飘浮等问题，要及时对车辆做四轮定位。

1.1 后轮的前束角和外倾角

伴随我国交通运输环境的逐步改善，汽车行驶速度也随之提升。目前，汽车通常使用的是独立后悬架和前轮驱动，所以，若后轮定位不正确，便会导致汽车行驶中发生早期轮胎磨损和操纵稳定性损失。鉴于此，在结构汽车后轮设计时，必须保持高标准的前束和外倾角，以保证后轮的侧偏角稳定，以及汽车行驶过程中的操纵稳定性。必须注意的是，由于载荷发生改变，会导致车轮外倾角发生相应的变化，这是使用独立后悬架补偿载荷的主要原因。当然，若后轮前束和技术标准存在较大差异，会干扰转向的稳定性或造成轮胎出现磨损问题，且等同与前轮受到的干扰程度。如果改变后轮的前束角 就会造成前轮的单轮的前束角受到相关性干扰，而车辆后轮的前束角则会对后轮的推进线角造成直接的干扰。

1.2 前束

前轮的前束是要确保汽车两轮和地面保持平行状态，并利用车轮的轴线把两个车轮的前端做向内约束的现象。车辆两侧的轮胎上中心线位置上后端的距离A与前端的距离B间存在差值就是前轮的前束值。车轮前束的基本功能就是消灭外倾角致使轮胎发生侧滑的现象。若正前束具有的水平高于特定范围，就会导致轮胎的外侧位置具有较正常情况更大的正外倾角度，从而引起磨损消耗的增大，使胎纹磨损渐趋羽毛状，如用手从内侧向着外侧滑动抚摸，会感到外侧胎纹具有较明显的刺手感。对前轮前束进行矫正的方法是可调的拉杆式矫正，矫正前需要使左右侧的球头型销螺栓放松，夹紧转向盘中心位置，之后利用电脑分析相关资料对车轮做矫正。

1.3 主销的后倾角

车辆中主销装置在前轴位置，其上端具有微弱的向后倾斜特征，这一现象一般被叫主销的后倾。如车辆所在位置是垂直的纵向型平面，其主销装置轴线与垂线间的夹角 则称为主销后倾角。主销后倾主要在于提高汽车行驶过程中的稳定性，以及保持汽车向后转。应注意，转向轮具有自动回正能力，并且轮胎磨损程度不会受到后倾角角度的影响，其主要作用是保持车行具有稳定的方向，转向具有良好的自动回正性能。一般按照车型的差异矫正后倾角，之后借助分析状况做相应的矫正，比如平衡杆、大梁槽孔、偏心球头、不同心凸轮轴、垫片等都是较为常用的调整方法。

1.4 主销内倾角

主销内倾，即横向平面内汽车主销上端向内倾斜的一种现象。汽车横向平面内，地面铅垂线与主销轴线之间形成 角为主销内倾角。主销内倾角主要影响转向操纵力的控制，即最大限度地减少轮胎转动所需力矩，从而提高汽车直线行驶过程中的稳定性，降低跑偏和回跳现象的发生率。然而，底盘维修和四轮定位技术应用后，通常不会出现理论无法解决的问题，其主要影响因素为车体底盘的结构，底盘的机械结构是四轮定位全部角度之间相互连接的中介。前束角的变化将引起外倾角的关联性变化，由于前束角变动，车轮将顺着转向轴做旋转，从而造成外倾角的改变。发生后倾角变动则会使车轮偏角发生变化，当后倾角变小或增大时，转向轴支点将向后或者向前发生移动，导致前轮发生向后或向前滑动，所以，所选转盘应具有前后滑动的能力。

1.5 车轮的外倾角

车桥前轮安装过程中，车轮的旋转平面出现外倾显现，一般被叫做车轮的外倾。汽车平面在横向观察中，车轮的几何学中心线位置处和地面铅垂线之间形成的夹角 即为车轮外倾角。若该中心线与铅垂线发生重合，就可以将车轮外倾角度为零，如此设置的目的要消灭轮胎运转中磨损不规则性。假如铅垂线在轮胎的中心线之内，该夹角是正外倾角，这样设置的关键目的在于避免汽车因载荷过大而发生额外的外倾角，进而降低转向节所承受的操纵力，提高汽车行驶过程中的横向稳定性，保证内外侧轮胎的均匀磨损。常用的车轮外倾角调整方法如下：（上）、下控制臂的调整、偏心球头、不同心凸轮、大梁槽孔以及调整垫片等。

2 四轮定位在车辆运行性能表现上的作用

车辆四轮定位具有密切关系因素包含摩擦半径、推进角、前束角、车轮具有的内倾角、主销装置的后倾角等，故而对四轮定位在车辆运行性能表现的作用上做研究十分必要。

2.1 对前束的影响

过大的负前束会造成轮胎内侧磨损，进而将胎纹磨损成为羽毛状；而过大的正前束会导致轮胎外侧发生磨损，进而将胎纹磨损为羽毛状。负前束和零前束或过大的前束，都会导致地面上的车轮发生边滑边滚问题，致使轮胎的磨损和汽车行驶的阻力提高，以致于对汽车行驶过程中的操纵稳定性造成不良影响。

2.2 对主销装置内倾角的作用

主销装置内倾角比较大时将会提高回正的性能，夸大转向中消耗能量。当前轮的转角或主销装置的内倾角较大时，汽车前部发生抬起现象的高度也会更大，使前轮具有的自动回正性能增强，增大了转向中方向盘转动消耗的动力，增大轮胎转向过程中磨损的程度。当内倾角太小时，则会导致回正性能变弱，进而增加轮胎的磨损。若左右内倾角不相同，则易造成车辆倾斜问题，加大车辆加速时的力矩转向，此种情况下，若汽车紧急制动后，极易诱发严重的制动跑偏现象。

2.3 对主销后倾角的影响

车速越高，后倾角越大，则前轮的稳定程度也会越高，然而，过大的后倾角会造成转向盘的沉重问题。受到弹性较大以及轮胎气压低等因素的影响，现代高速轿车行驶过程中地面与轮胎的接触面中心也会向后移动，以增加稳定力矩，所以，后倾角会逐渐缩小至零或负值。后倾角角度并不会对轮胎的磨损程度造成影响，其主要是保证车辆转向时可自动回正，从而确保行车方向的稳定。

2.4 对车轮外倾角的影响

如果车轮的外倾角超过特定范围，则车辆的负载量会全部由轮胎外缘承担，此时，轮胎的内缘直径会逐渐扩大，并超过外缘直径。车轮在进行相同距离的转向过程中，内缘的转速会逐渐降低，且会低于外缘转速，同时会逐渐提高外缘轮胎的磨损速度，此时，应适当减小外倾角，以降低内缘磨损的速度。

3 总结

综上所述，四轮定位检测参数是汽车行驶过程中的主要参数类型。四轮定位每个角度发生改变，其他的角度也会发生相应的变化，为提高汽车行驶的安全程度，缓解机件与轮胎的磨损问题，汽车行驶过程中应对四轮定位相关参数进行合理计算和设定，所以，汽车四轮定位系统的有效检测，是汽车运行安全的重要保障。通常，家用轿车一年需定位两次，而对使用率较高的汽车一般三个月就需定位一次。

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