前轮和后轮定位的内容及作用

伍元瑞

随着汽车技术和行驶速度的提高，超低压扁平胎的使用，以及后轮独立悬架的普及，汽车的前轮定位演变成当前的四轮定位，即除转向轮定位外，现代轿车还具有后轮外倾角和前束等参数，称为四轮定位。

1 车轮定位

1.1 车轮外倾角

前轮安装在车桥上时，其旋转平面向外倾，这种现象称为车轮外倾。从汽车的横向平面看轮胎的几何中心线与地面的铅垂线的夹角称为车轮外倾角。当轮胎中心线与铅垂线重合时，称为零外倾角，其作用是防止轮胎不均匀的磨损。当轮胎中心线在铅垂线外侧时的夹角称为正外倾角，其作用主要是减小作用于转向节上的操纵力，防止由于载荷而产生不需要的外倾角。使轮胎的内外侧磨损均匀，还可以提高车身的横向稳定性。外倾角的调整根据各车型各有不同，调整方法也有不同。主要调整方法有：调整垫片、大粱槽孔、不同心凸轮、偏心球头、上控制臂的调整、下控制臂的调整等。

1.2 主销内倾角

在汽车横向平面内主销上部向内倾斜的现象叫主销内倾。主销轴线与地面铅垂线在汽车横向平面所形成的角度称为主销内倾角。主销内倾角的作用是减少转向操纵力。但应用在四轮定位、底盘维修时往往无法将解决问题，其原因是由于车体底盘的结构，所有四轮定位角度都互相通过底盘的机械结构相连结。改变外倾角可同时改变内倾角，改变内倾角会造成外倾角改变。不同的悬架结构有不同的外倾角调整方法。如果向左右移动上支架点或移动下支架点，则不但外倾角改变，其内倾危跟着变。因此即使外倾角被调标准了，但由于内倾角的变化，车行不顺。解决了一个毛病，同时又制造了另一个毛病。

1.3 主销后倾角

主销装在前轴上，其上端向后倾斜，这种现象叫做主销后倾，在纵向垂直平面内，垂线与主销轴线之间的夹角叫主销后倾角。主销后倾的作用主要是为了保持汽车行驶的稳定性，并使汽车转向后，转向轮有自动回正功能。后倾角的角度不会影响轮胎磨，它是用来稳定车行方向和转向时能自动回正。对于后倾角的调整，应根据车型不同，首先进行分析判断，然后进行调整，其调整方法有下列几种：垫片、不同心凸轮轴、偏心球头、大梁槽孔、平衡杆等。

1.4 前束

汽车两车轮通过车轮轴线与地面平行的平面内，两车轮前端向内束的现象称为前轮前束。左右轮胎中心线的前端距离和后端距离之差值称为前轮前束值。前束作用是消除倾角不等，车向外倾大的一侧转向，从而产生转向由于外倾角所产生的轮胎侧滑。前轮前束的调整方法是调整可调式拉杆，在调整前先将左右两边球头销止螺栓松开，夹紧转向盘正中位置。再根据电脑提供的资料同时进行调整。如果原来的转向盘是在正中位置，同时调整前束转向盘可能不会变动。直至调整到标准数值，然后测试看其是否有变动，如有变动应将其调正为止。

1.5 后轮的外倾角和前束角

现代汽车采用前轮驱动和独立后悬架，若后轮定位不当，仍然会有失去操纵稳定性和轮胎早期磨损。因此，汽车后轮在结构设计上应具有一定程度的外倾角和前束可使后轮获得合适的侧偏角，提高高速行驶的操纵稳定性。车轮外倾角随着载荷的变化而变化，为了对载荷进行补偿，采用独立后悬架的大多数车辆有一个较小的正后轮外倾角。如果后轮前束不符合技术要求，就要影响轮胎磨损和转向稳定性，其影响程度与前轮前束角相同。后轮前束角改变会影响前轮单轮前束角。

2 外倾角对车辆行驶的影响

2.1 车轮外倾角的影响

现代汽车的悬架和车桥比较坚固，加上路面平坦，为了改善转弯时的轮外倾角过大，车载稳定性和行驶时的平顺性，采用零倾角或负倾角的车辆越来越多。在负外倾角的车辆转弯时外倾角变小，车辆倾斜度也相应变小。小轿车高速转向时，离心力增大，车身向外倾斜加大，产生了更大的外倾，使外侧悬架超负载，加剧了外侧轮胎的变形。外侧轮胎与地面接触的内外滚动半径不同，外侧小于内侧，这不仅加剧了轮胎的磨损，也会使转向性能减弱。不管采用正外倾角或负外倾角，由于车轮内侧和外侧转动半径不一致而车轮转速相同，必然造成车轮内、外磨损不均。主销后倾角过大时，转向沉重，驾驶员容易疲劳；主销后倾角过小时，在汽车直线行驶时，容易发生前轮摆振，转向盘摇摆不定，转向盘自动回正能力变弱，难于操纵或极易引起驾驶员疲劳等。

2.2 主销后倾角的影响

后倾角愈大，车速愈高，前轮的稳定性愈好，但后倾角过大会造成转向盘沉重。现代高速轿车由于轮胎气压低，弹性较大，行驶时由于轮胎与地面的接触面中心向后移动引起稳定力矩增加，故后倾角可以成小到接近于零，甚至为负值（即主销前倾）。后倾角的角度不会影响轮胎磨损，它是用来稳定行车方向和转向时能自动回正。增加正的后倾角角度可增加转向盘的稳定性，但是转向时力量会变大；但转向时费力销内倾角愈大或前轮转角愈大，则汽车前部抬起就越高，前轮的自动回正作用就更明显，但转向时转动方向盘费力，转向轮的轮胎磨损增加。内倾角过小，回正作用小，轮胎易磨损。如果内倾角左右不等，则车辆容易倾斜，将会出现以急加速时产生力矩转向；紧急制动时制动力不等而产生制动跑偏等危险。

2.3 主销内倾角的影响

主销内倾角大，回正作用强象。主销后倾和主销内倾都有使汽车转向自动回王、保持直线行驶位置的作用。但主销后倾的回正作用与车速有关，而主销内倾的回正作用几乎与车速无关。因此，高速时主销后倾的回正作用超主导地位，而低速时则主要靠主销内倾起回正作用。此外，直行时前轮偶尔遇到冲击而偏转时，也主要依靠主销内倾起回正作用。

2.4 前束的影响

正前束太大，使轮胎外侧磨损，胎纹磨损形式为羽毛状。负前束太大，使轮胎内侧磨损，胎纹磨损形式也为羽毛状。前束过大或为零前束和负前束都会使车轮在地面上出现边滚边滑的现象，从而增加汽车的行驶阻力及轮胎的磨损，造成汽车操纵定性能变差。

2.5 后轮前束的影响

高级车轮定位包括后轮单独前束、前轮单独前束和前束。前束值是角度值。当进角为零时推进线与车辆几何中心线重合。后轮单独前束是指车轮中心线与车辆几何中心线的夹角，两个单独前束值应相等。前轮单独前束和后轮前束测好且推进线正确时，推进线做基准测前轮前束，两前束值也应相等。若调整正确，此时车辆几何中心线与推进线重合，正前行驶位置准确。在测量过程中，不但要保证此总前束的值勤，还要调整使前后轮单独前束值均相等。否则，将产生推进线偏斜，正前行驶位置偏转。不正确的前束会增加轮胎的横向移动，从而增加轮胎的磨损，横拉杆改变长短的趋势使左右前束发生变化，易产生跳动转向，但这一前束变化有助于消除不规则制动造成的制动跑偏。车轮定位的正确与否，将直接影响汽车的各种使用性能，像汽车的动力性、操纵稳定性、安全性、燃油经济性等，如不能正确定位就会造成轮胎的非正常磨损，降低轮胎的使用寿命。因此，汽车在使用过程中应保持车轮定位值的标准。

3 车轮定位发展趋势

3.1 实行后轮定位

当汽车高速行驶时，操纵稳定性是至关重要的。为了保证汽车高速行车的操纵稳定性，在结构设计上应当确保汽车具有不足转向特性。汽车后轮具有一定程度的外倾和前束可使后轮获得合适的侧偏角，提高高速行驶的操纵稳定性。在中、高档轿车上不仅设置前轮定位而且已开始设置后轮定位角。例如桑塔纳轿车后轮的外倾角是－40 c，前束25 c。

3.2 减小车轮外倾角和前束

在负外倾角的车辆转弯时外侧角减小，车辆倾斜度也相应减小。小轿车高速转向时，离心力增大，车身向外倾斜加大，产生了更大的正外倾，使外侧悬架超负载加剧了外侧轮胎的变形。外侧轮胎与地面接触处的内外滚动半径不同，外侧小于内侧，这不仅加剧了轮胎磨损，也会使转向性能降低，所以现代轿车车轮外倾角减小甚至为负值可使内外侧滚动半径近似相等，使轮胎的内外侧磨损均匀，还提高了车身的横向稳定性。为了避免拖滑造成车轮的不正常磨损，提高车身的横向稳定性，车轮具有负外倾，即车轮在静止状态时向内倾斜，在转向时车轮外倾角趋于零。由于外倾角为负值，为了抵消直线行驶时前轮行驶轨迹的偏离，则采用负前束。

3.3 增大主销内倾角

主销内倾角的存在使力臂变小，转向轻便。但对于轿车来说，一般都有转向助力装置。不再需要考虑转向的轻便性，因而往往采用增大主销内倾角，可以提高汽车行驶的稳定性。

3.4 减小主销后倾角

由于轿车一般采用超低压扁平轮胎，在高速状态轮胎本身具有较大的回正力矩，同时主销内倾角的加大也增大了回正力矩，因此，为了防止过大的回正力矩引起的回正过猛，所以要减小主销后倾角。

3.5 车轮定位检测参数是保证汽车行驶的参数

四轮定位角度互相通过底盘的机械结构相连结，改变一个角度，另一角度也随之变化。为了保证汽车安全行驶，减轻轮胎及机件的磨损，汽车车轮要保持合理的定位参数，因此经常正确地检测汽车四轮定位角度对提高汽车行驶安全性能有着重要意义。