1、Xx 大学 xx 学院毕业论文1一、引言四轮定位是立体几何学在工程实践中成功应用的范例之一。它整合了转向节、悬架、车桥和车轮系统的所有的几何因素，使车辆在行驶时满足驾乘人最大的舒适度。四轮定位的内容包括：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束、前轮外展、后轮外倾角、后轮前束。四轮定位的作用是使汽车保持稳定的直线行驶和转向轻便，并减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损。四轮定位相关的因素有：主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角、前束角、包容角、推进角及磨擦半径等。国内对于汽车检测四轮定位还是有很多误区的。 “什么是四轮定位？” 、 “为什么要检测四轮定位？” 、“如何检测四轮定位？” 、 “怎
2、么做才是合格的四轮定位” ，这一连串与用户切身利益相关的问题，还得依赖我们从业人员的自觉和觉悟。二、 汽车车轮定位原理四轮定位相关的因素：主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角、前束角、包容角、推进角及磨擦半径等。（一）主销后倾角和主销内倾角1.车轮外倾角、主销后倾角和主销内倾角这三个测量参数的测量都是关于角度的测量，除了光学式四轮定位仪测量车轮外倾角和车轮前束时，采用的不是测量角度的传感器，其余各种类型的四轮定位仪均是采用测量角度的传感器，包括车轮前束角都可以用角度传感器直接或间接测量。 2.主销后倾角和注销内倾角不能直接测出，只能用建立在几何关系上的间接测量。为了容易理解测量原理，我们不妨先从
3、感性上来认识。 3.以套筒扳手为例，先将扳手杆垂直立于桌面上，扳手接杆与视线垂直并使扳手接杆保持水平，此杆即为转向节轴（面向车头看为左前轮轴）。将扳手杆下端向自己面前偏转一个角度，即形成主销后倾角，然后由此位置绕扳手手柄轴线分别向里、向外各转动一个角，这时就会发现扳手接杆绕水平面分别向上、向下偏转了一个角。4.主销后倾角：从车辆的侧面观察上球头或支柱顶端与下球头之连线（假设的转向轴线）向前或向后倾斜，即转向轴线与地面的垂线之间的夹角。后倾角包括正的后倾角与负的后倾角以及零的后倾角 3 种。主销后倾角的作用是使车轮复位以及提高直线行驶的稳定性，产生的回正力矩使汽车在行驶中若偶遇外力作用能自动回正
4、汽车转向轮设置主销后倾角的目的。Xx 大学 xx 学院毕业论文2后倾角的主要功能是使车辆保持向正前方行驶。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。（二）外倾角从汽车的前方看轮胎的几何中心线与地面的铅垂线的夹角，称为外倾角。轮胎的上缘偏向内侧（靠近发动机）或偏向外侧（偏离发动机） 。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，其作用主要是减低作用于转向节上的负载、防止车轮滑落、防止由于载荷而产生不需要的外倾角及减小转向操纵力。当轮胎中心线在铅垂线内侧时的夹角称为负外倾角，其作用是可使内外侧滚动半
5、径近似相等，使轮胎的内外侧磨损均匀，还可以提高车身的 横向稳定性。（三）前束1.前轮前束是从车辆前方看，于两轮轴高度相同之下测量，左右轮胎中心线其前端与后端距离之差值称为总前束。Xx 大学 xx 学院毕业论文32.前束的作用是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。当正前束太大时，轮胎外侧磨损会有正外倾角太大所形成的磨损状态，胎纹磨损形式为羽毛状。当用手从内侧向外侧抚摸，胎纹外缘有锐利的刺手感觉。当负前束(后束)太大时，轮胎内侧会有负外倾角太大所形成的磨损形态，胎纹磨损形式为羽毛状。当用手从外侧向内侧抚摸，胎纹外缘有锐利的刺手感觉。3.当一个转向机构的杆件长度不符合设计规范或安装角度不正确，就会使车轮
6、前束发生变化，或者转向时出现抖动，随着悬挂系统的压缩和拉伸，杆件的外端会上下运动（如图 4 所示）。如果杆件的长度和角度不正确，它就会推拉转向臂，把车轮转向另一个方向，当汽车驶过一个突起或一个凹坑时，驾驶员会感觉到转向轮猛地转向另一边。Xx 大学 xx 学院毕业论文4（四）转弯外倾1.转弯外倾也称为转向半径或阿克曼角。当汽车转弯时，前轮外侧车轮转向角小于内侧车轮，这使得两前轮在转弯时车轮有后束的倾向（如图 5 所示）。2.一定的转向外倾是必要的，因为外侧车轮必须比内侧车轮转弯半径大。如果两侧车轮转向角度相等，则外侧轮胎以小半径转弯时，将会产生拖滑。3.设计转向几何参数时应考虑转向外倾，而且左右
7、外倾的参数必须相等。转向外倾不可调节，转向外倾角左右不等或者不符合规范都是由于车辆被损坏造成的。（五）转向轴内倾转向轴内倾（SAI）是指从车前看过去，转向轴偏离铅垂线，它是由支撑杆座低位和高位球头万向节中心线形成的（如图 6 所示）。同主销后倾角一样，转向轴内倾会影响汽车的转向性和稳定性。对一个主销后倾较小的悬架来说，大的转向轴内倾能保证可靠的转向性和稳定性。转向轴内倾角加上前轮外倾角形成所谓的内外倾总角（如图 7 所示）。如果外倾角是正的，内外倾总角就比转向轴内倾角大；如果外倾角是负的，内外倾总角就比转向轴内倾角小。了解转向轴内倾角、前轮外倾角和内外倾总角有助于我们诊断转向节和悬架中出现的故
8、 障。（六）推力角Xx 大学 xx 学院毕业论文5推力角是汽车的几何中心线与后轮的指向（即推力线，译者注）之间形成的角度（如图 8 所示）。如果后轮指向正前方，轴向推力线和汽车几何中心线一致，则推力角为零。当汽车直线行驶，后轮驱动汽车沿着推力线前进，因此零推力角是理想的。调整后轮前束的同时应该调整推力角，但是后悬架设计可能不允许根据后轮前束的变化调整推力角。如果推力角不能调整，与其让前轮根据汽车几何中心线定位，不如根据推力线定位。如果前轮与汽车几何中心线对准，而后轮沿着一条不与几何中心线平行的推力线驱动，将会出现转向轮扭曲、行驶过程中前轮外倾和前束不正确、轮胎加速磨损或跑偏等。三、为什么要检测
9、四轮定位四轮定位维修保养服务的目的，就是通过定位角度测量诊断车辆的上述不适病因并予以治疗。车要跑得快，当然前提是它得直着跑。不知道有多少车主关心过自己爱车的行进轨迹，刨去路不平不算，一般汽车在坦荡的直路上走个 1000 米，最大的偏差也应控制在四五米以内才算正常。超出这个指标的劝您还是到专业维修站做个全面检测，因为跑偏容易引发多种危险，后果绝对不容忽视。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。据调查，对于普通的家庭轿车而言，在 150km/h 下发生爆胎后生还的概率还不到 20%；跑偏虽不是那种立马就能让车抛锚的毛病，但长期驾驶跑偏的车辆还是存在诸多隐患的，所以再次
10、奉劝车主还是应当有病尽早医。四轮定位的作用是使汽车保持稳定的直线行驶和转向轻便，并减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损。由于各汽车生产厂家对四轮定位原设计的不同、制造的不同，使得各轮的各种倾角和束值就各有不同，并且有可调部分和不可调部分之分。检测四Xx 大学 xx 学院毕业论文6轮定位就是通过四轮定位仪，检测出被测车辆的各轮倾角和束值是否符合原厂标准，如不符合可做随机调整。换句话说，当驾驶员感到方向转向沉重、发抖、跑偏、不正、不自动复位或者发现轮胎单边磨损、波状磨损、块状磨损、偏磨等不正常磨损以及驾驶时车感飘浮、颠颤、摇摆等不正常的驾驶感觉，行驶中转向盘不正或行车方向的跑偏现象出现时，就应考虑
11、检测四轮定位了。四、用四轮定位仪检测车轮定位（一）四轮定位仪组成要进行四轮定位，就需要用到四轮定位仪，它主要由两大部分组成：一部分是计算机软硬件，计算机是我们常见的 PC 机，这部分的关键是车规数据库；另一部分就是传感头，传感头主要由两种传感元件组成：角度计、电位计（拉线式）或红外成像传感器（红外线式） 。电位计或红外成像传感器用来测量束角、退缩角、推进角、轮距角，角度计用来测量外倾角。在打方向盘测量时，角度计和电位计或红外成像传感器结合起来，由计算机对结果进行计算，可以测量主销后倾角、主销内倾角以及转向角。所以，束角、退缩角、推进角、轮距差以及外倾角是不打方向就可以直接进行测量的角度，主销后
12、倾角、主销内倾角以及转向角是必须打方向盘间接进行测量的角度。（二）车辆准备工作在被测车辆开上举升机之前，需要检查四个车轮的胎压是否符合标准胎压。轮胎花纹是否严重磨损，检查轮胎和轮胎钢圈，检查轮胎动平衡及轮胎气压是否符合标准；检查前悬挂各部件拉杆、球头、下摆臂、左右减振器、轮芯轴承及前横梁等部件是否正常。如发现异常必须立即排除；检查左右两侧轴距是否符合标准；在检查 1-3 项检查合格后，方可进行四轮定位。确定举升机两个承载板的宽度与被测车辆的前、后轴距一致，然后将举升机降至最低点，确保转角盘和后滑板的固定销都插好之后，再将被测车辆开上举升机。车辆在举升机上应处于正前方向，不要使车身歪斜。车辆的两
13、前轮要落在两转角盘的中心上，同时转角盘的圆盘要均匀分布在轮胎的两侧。车辆熄火后，拉上手刹，摇下左前侧车窗玻璃，司机离开车辆。操作员需要分别用力压车身的前部和后部，以使车辆的悬挂复位。之后是安装四个卡具。（三）安装卡具根据所测车辆的车轮尺寸对卡具进行调整。首先调整下方两个尼龙爪位置到合适的尺寸位置，然后调节两个卡臂的伸出长度。先将下方的两个尼龙爪顶在钢圈的凸起的外沿，然后再松开上方尼龙爪的旋钮，调整它的位置，使之也顶在钢圈的凸起的外Xx 大学 xx 学院毕业论文7沿，然后再拧紧旋钮。下一步是用两手同时推动卡具上的活动杆，使卡臂能够卡在轮纹内，然后挂上安全钩，检查卡具是否安装牢固。（四）安装定位仪
14、将四个传感器按照对应车轮的位置安装到卡具上。要注意在传感器的定位轴上要涂抹稀的润滑油(不能涂黄油)，以防止长时间插拔后造成定位轴磨损，无法准确安装到位，影响测量精度。连接通讯电缆和转角盘电缆。把电缆插头上的箭头和插座上的箭头标记对好之后，就可以直接插入。四根电缆的差别只是长度不同，两根 6.5 米的电缆是用来连接定位仪和两个前轮上的传感器，两个 4.5 米的电缆是在前后传感器之间互相连接。每个传感器上有 3 个插座，上面两个是完全一样的，最下面的一个是用来连接转角盘。电缆连接好之后，拔掉转角盘和后滑板上的固定销。将车辆举升后落到举升机最低一格的安全锁止位置，以保证举升平台处在水平状态。定位仪开
15、机，传感器上的电源指示灯亮，按 R 键或相应的位置键激活各个传感器，把传感器上放水平后拧紧固定旋钮，水平气泡处在大致中央的位置。（五）操作定位仪开机之后，批处理程序会自动进入测量程序的初始状态，等待用户进行下一步的操作。按 F3 键可前进到下一步。屏幕上出现“TEST” ，表示系统正在刷新所记忆的上次测量的信息。然后程序开始测量步骤。测量步骤主要分四步，首先是测量前的准备工作，包括输入登记表格，选择车型和偏位补偿。输入登记表格：包含了各项客户信息，可以任意选择要输入的项目，并且将来可以根据所输入的项目来调出此次测量结果数据。一般可以车辆牌照号或维修单编号来输入相应条目，以便将来调取。输入信息可
16、以是英文字母或数字，没有汉字输入。填完表格之后，按 F3 进入车型选择界面。选择出对应于所测车辆的车型之后，如果需要做偏位补偿，则按 F3 前进，否则按 F4停止。偏位补偿：如果所使用的卡具是快速卡具，则只有在钢圈损坏程度较严重时，才需要做偏位补偿(对于 AudiA6 或 PassatB5，测量前必须做偏位补偿);如果所使用的是自定心卡具，则对所有车辆必须做偏位补偿。做偏位补偿的要点：(1)轮胎转动方向应为车辆正常行驶时的转动方向。(2)调整前检测：安装好定位仪设备附带的刹车锁。进入调整前检测步骤，屏幕上会出现方向盘对中提示图案。在绿色区域内，表示可以接受的范围，但是在绿色范围的左右两侧的测量
17、结果，会相差 5 分左右。因此，最好是将箭头对中绿色区域的中间黑线处。打方向盘的顺序为：先对中，然后向右 20 度，再向左 20 度，接着对中。此时屏幕上出现测量得到的前轮前束时。按 F3 键进入到测Xx 大学 xx 学院毕业论文8量最大总转角的步骤，使用电子转角盘的定位仪可以通过这个步骤自动测量出最大总转角。先对中方向盘，然后按照屏幕提示，取下两个前部传感器。待屏幕上显示出测量等待画面后，连续向右打方向盘直到打不动为止，然后稳定住不松手。等到测量结束后，再连续向右打方向盘直到打不动为止，然后稳定住不松手。等到测量结束后，屏幕自动显示出所有的测量数据。再装上两个前部传感器，如果测量出的数据中，
18、可调数据有超出允许范围的，则可进入到定位调整的步骤。定位调整：做定位调整前，先用方向盘锁将方向盘固定成水平状，再升起举升机到合适调整的高度，将举升机锁止在水平安全位置。将四个传感器调整为水平状态，再操作定位仪进入定位调整操作。调整程序会先显示车辆后轴个参数的测量值，如果车辆后轴参数是可调的(多数车辆的后轴定位参数是不能调整的)，则可参照屏幕上显示的数据进行调整，屏幕显示的数据会随时显示当前调整后的参数数据。后轴定位参数调整完后，按 F3 可进入前轴调整步骤。前轴外倾角的调整按照车辆底盘的结构可分为两种，一种是需要举升前轴使前轴车轮悬空才能调整外倾角;另一种是不需要举升前轴就可调整外倾角。（六）
19、对于需要举升前轴调整外倾角的车辆定位的调整按 F3 键直到屏幕上出现前轴调整画面。此时屏幕上同时显示出前轴的五个定位参数的数据值，他们分别是：左、右轮外倾角，左、右轮前束，前轮总前束。然后按 F7键，屏幕上出现提示语句，提示您此时可以用二次举升器将车辆的前轴举起。在您用二次举升将车辆前轴举起后，再按 F3 键前进，此时屏幕显示左右轮外倾角的数据。现在就可以按照屏幕显示的数据进行外倾角的调整了。调整完左、右轮的外倾角后，按 F3 键前进，则屏幕上出现“现在可以将二次举升放下”的提示，此时可以放下二次举升，当车辆前轮在举升机平台上落稳之后，拽住车辆前轴的悬架部分，下拉几次，以使车辆前轴的悬挂复位。
20、车辆放好之后，再按 F3键，此时屏幕显示又重新回到前轴调整画面。现在可以在前轴调整画面下，按照显示的左、右轮前束值调整左右轮前束。当左右轮前束和总前束都调整好后，按 F4 键结束定位调整过程。对于不需要举升前轴调整外倾角的车辆，则可在前轴调整画面下，按照先调外倾角，再调前束的顺序，参照屏幕上实时显示的各参数值，分别调整左右外倾角、左右前束值。调整好之后，按 F4 结束定位调整过程。调整后检测：将举升机降回到调整前测量时的高度，将举升机锁止在水平安全位Xx 大学 xx 学院毕业论文9置。进入调整后测量步骤，此时屏幕上显示出当前的两前轮的单独前束值。按 F3 前进，其余步骤与调整前检测的步骤相同。
21、如果在此步骤中显示的两前轮的单独前束值与定位调整过程中调整好的前束值有较大差别，原因可能是因为在调整结束后，将车辆落下来的过程中，方向盘位置发生了改变，导致两前轮的位置改变。因此每个车轮的单独前束值会与定位调整时的值不同，但前轮总前束不会改变。但由于进入调整后检测时所显示的前轮单独前束值会被记录，并在最后的测量结果中显示出来，从而使得调整结果报告中的前轮单独前束值有可能为不合格。而实际情况是前轮总前束是合格的，只是因为方向盘没有对中而导致单独前束值处在允许范围之外。为防止这种情况出现，在调整后测量步骤中，如果发现所显示的每个车轮的单独前束值与定位调整时的值有较大不同时，按 F3 前进，直到屏幕
22、上出现对中方向盘的图示后，依图示对中方向盘。然后按 F4 键退出调整后检测步骤，再重新进入调整后检测步骤。此时因为有了前一步的方向盘对中，所以屏幕上显示的应为方向盘对中情况下的前束值，正是我们所需要的值。如果这时候的前束值在允许范围之内，则表明定位调整合格，如果此时前束值仍不合格，则表明上一步的定位调整没有做好，还需要再回到定位调整步骤中再进行一遍调整。最后所显示的测量调整结果报表给出了调整前测量值，标准值以及调整后测量值，以调整后测量值为最终结果。因此，如果在调整后测量值中，存在可以调整的参数的数据不合格，则还需要返回到定位调整步骤重新进行调整。将光标移动到测量调整结果报表中的打印机图标位置
23、，然后按回车键确认，就可打印出完整的测量调整结果报表。经过打印，测量结果就被保存下来，以便日后可以调档查询。如果不打印，则测量结果数据就会丢失。如果希望保存测量数据，而有不想打印，则可在打印之前关闭打印机，再进行打印操作。系统会自动生成打印文档，然后调打印机，如果系统发现打印机处于关闭状态，屏幕上会出现错误提示，不用担心，此时测量结果已经被保存下来。五、总结在车辆运行时发现行驶跑偏、行驶稳定性差、轮胎偏磨或发出尖锐的声音等情况时，使用四轮定位仪对问题车辆进行测量，就会发现车辆主销后倾角、前束、主销内倾角、前轮外倾角等数值都已经改变，只是数值的偏差凭肉眼无法判断。其实这些偏差角度，决定了车辆的转向和行驶性能。Xx 大学 xx 学院毕业论文10当驾驶员感到方向转向沉重、发抖、跑偏、不正、不自动复位或者发现轮胎不正常磨损以及驾驶时车感飘浮、颠颤、摇摆等不正常的驾驶感觉，就应考虑检测四轮定位了。四轮定位是由专业技师在专用的四轮定位仪上，依据车辆原厂标准将各种角度调整到合适的范围。
