载重汽车直线行驶跑偏原因分析

党亮，周云鹏，李俨宏

（陕汽重型汽车有限公司，陕西 西安 710021）



载重汽车直线行驶跑偏原因分析

党亮，周云鹏，李俨宏

（陕汽重型汽车有限公司，陕西 西安 710021）

摘 要：通过处理车辆下线调试过程中发生的跑偏问题，以及阅读大量相关参考资料，分析了载重汽车直线行驶跑偏的主要影响因素，为今后处理跑偏问题积累经验。

关键词：载重汽车；直线行驶；跑偏

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.03.059

CLC NO.: U467.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2016)03-180-02

前言

国家机动车运行技术条件中规定：机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的道路上行驶，不得有方向盘摆振、路感不灵、跑偏或其它异常现象。跑偏大致分为两种形式：直线行驶跑偏与制动跑偏，本文主要讨论直线行驶跑偏。直线行驶跑偏是指汽车直线行驶在平坦的道路上的过程中，自行向一侧方向偏向，导致汽车出现前后轴中心的连线与行驶轨迹的中心线不一致的行驶现象。跑偏轻则造成啃胎、轮胎报废，重则引发爆胎、车辆失控等危险状况的发生。载重汽车由于载货量重，车辆出勤高的特点，跑偏对驾驶舒适度影响很大，越来越受到汽车生产厂家的重视。

造成汽车直线行驶跑偏的原因很多，经对我公司下线车辆进行统计，影响载重汽车直线行驶跑偏的因素一般包括一下几个方面：

1、轮胎因素

1）轮胎气压

车辆两侧轮胎气压不平衡会直接导致车辆发生跑偏。两侧轮胎气压不平衡，气压低的轮胎变形大，与地面的接触面积大，在正常路面上行驶摩擦力更大，所以在这种情况下，车辆会向出现亏气轮胎的一侧跑偏。如果发现跑偏，建议首先检查两侧轮胎的气压是否正常。

2）轮胎锥度力（Conicity）

指轮胎制造时因尺寸的差异产生轮胎似锥体状，造成车辆向一边作用的横向力，产生车辆跑偏，跑偏方向沿左右轮胎横向力总和方向。从对有行驶跑偏缺陷汽车的返修中可以发现，排除轮胎气压因素影响，消除行驶跑偏缺陷最有效的方法是将缺陷车辆的前轮左右互换，这实际上是改变两前轮的轮胎锥度力的合力作用方向，以此抵消其他因素对车辆行驶跑偏的影响。因此，为了降低汽车行驶跑偏缺陷的发生率，需要对轮胎的锥度力加以控制。

2、车轮定位因素

前轮定位包括主销后倾、主销内倾、车轮外倾和车轮前束四个内容，后轮定位包括车轮外倾和车轮前束，前轮定位和后轮定位总起来说叫车轮定位。

主销后倾（Caster）：从侧面看车轮，转向主销向后倾倒，称为主销后倾角。设置主销后倾角后，主销中心线的接地点与车轮中心的地面投影点之间产生距离，使车轮的接地点位于转向主销延长线的后端，车轮就靠行驶中的滚动阻力被向后拉，使车轮的方向自然朝向行驶方向。该定位参数主要影响车轮回正，对直线行驶跑偏影响较小，可忽略不计。

主销内倾（King Pin Inclination）：从车前后方向看轮胎时，主销轴向车身内侧倾斜，该角度称为主销内倾角。当车轮以主销为中心回转时，车轮的最低点将陷入路面以下，但实际上车轮下边缘不可能陷入路面以下，而是将转向车轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的高度，这样汽车本身的重力有使转向车轮回复到原来中间位置的效应，因而方向盘复位容易。该定位参数主要影响车轮回正，对直线行驶跑偏影响较小，可忽略不计。

车轮外倾（Camber）：车轮外倾指的是从前往后看车轮时，车轮并不是垂直于地面，而是稍稍有一些向内或者向外倾斜的角度。车轮外倾的读数有正与负之分，一般车轮中心往下的部分向内倾斜，而车轮中心往上的部分则向外倾斜，从而形成倒“八”字的样式，就称之为正车轮外倾。而相反，则是负车轮外倾。一般车辆出厂时都会为车辆调教出正倾角，因为正倾角看似是有些不平衡，但当车辆负载之后，悬挂受压，这时车轮就会自然地出现变成负倾角的倾向，这时正倾角的车轮就会变成垂直。车轮有了外倾角后，在滚动时，就有一个滚锥效应，导致两侧车轮向外滚开。这样，即使两侧车轮的外倾角都没有超标，但如果总外倾角不等于零，车轮向两侧滚动的效应便不相等，汽车就可能会跑偏。一般来说，外倾角大，向外侧滚动的效应也大，所以，汽车会向外倾角大的方向跑偏。一般左右偏差如超过30′，就会出现方向朝正外倾较大或负外倾较小的一侧跑偏。

车轮前束（Toe）：脚尖向内，所谓“内八字脚”的意思，指的是同轴左右车轮前边缘距离小于后边缘距离。采用这种结构目的是修正上述车轮外倾角引起的车轮向外侧转动，从而保持车辆直线行进，减少轮胎磨损。前轮前束对直线行驶跑偏影响不大，但当两前轮前束差值较大时，对方向盘不正有较大影响。左前轮前束值减去右前轮前束值后结果为正，会导致方向盘向左偏；结果为负，会导致方向盘向右偏。后轮前束对方向跑偏影响较大，其对方向的影响主要通过推进角（图1）实现。推进角定义为由车后轮总前束的夹角平分线（推进线）与车辆几何中心线所成的角度，大小为右、左后轮单独前束差值的一半。推进角为正时，方向车辆行驶向左偏；推进角为负时，车辆行驶向右偏。

图1

2.1 轮胎阻滞力

所谓阻滞力是指汽车在制动实验台上进行制动性能检验时，在不踩制动踏板的情况下，所测得的各轮制动力。国标GB7258--2004规定：各轮阻滞力不得大于该轴轴荷的5%。左右车轮的阻滞力不一致会导致两轮的动力分配不均， 使汽车向动力小(阻滞力大)的一侧跑偏。

2.2 转向机转向力不均匀

由于液压助力转向机阀特性曲线不对称，导致转向机左右横拉杆推力不一致而使车辆跑偏。

3、路面影响

路面倾斜导致车辆重力分解为垂直于路面和平行于路面的力，汽车向路面偏低的一侧跑偏。

4、结束语

影响车辆方向跑偏的因素较多，本文仅分析了主要影响因素，各因素或使车辆向左跑偏或使车辆向右跑偏，影响程度也不尽相同，各个影响因素相互叠加或抵消，使整车路试时表现出行驶跑偏现象。因此在分析方向跑偏时需要综合考虑各个因素，找出主要影响问题点进行分析改进。

参考文献

[1] GB 7258-2012，机动车运行安全技术条件.

[2] 王望予,汽车设计,[M]机械工业出版社,2007.

[3] 余志生,汽车理论,[M]机械工业出版社,2006.

[4] 陈家瑞,汽车构造,[M]人民交通出版社,2006.

Heavy vehicle linear running analysis

Dang Liang, Zhou Yunpeng, Li Yanhong
( Shaanxi Heavy Vehicle Manufacturing Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710021 )

Abstract:By processing the vehicle linear running problem occurred in offline debugging, according to some related references, analyzed the main influence factors of vehicle linear running, to accumulate experience for the same problem in the future.

Keywords:heavy vehicle; straight line; deviation

作者简介：党亮，就职于陕汽重型汽车有限公司。

中图分类号：U467.4

文献标识码：A

文章编号：1671-7988(2016)03-180-02