浅析汽车四轮定位及其对行驶性能影响
摘要:四轮定位就是汽车新技术之一,其定位系统主要是指前轮定位和后轮定位。经常检测车轮定位参数,并对它进行适时调整,使其处于合理的范围内,对提高汽车的动力性、操纵稳定性、安全性以及经济性有着重要的意义。本文简单介绍了四轮定位及其对汽车运行的影响。
关键词:汽车;四轮定位;行驶性能;影响
 
随着汽车新技术的应用和行驶速度的提高,使得汽车的各种使用性能逐步提高。四轮定位就是汽车新技术之一,其定位系统主要是指前轮定位和后轮定位。前轮定位包括前轮外倾、前轮前束、主销后倾和主销内倾,是前轴技术状况的重要参数。后轮定位主要有后轮外倾和后轮前束等。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。
一、四轮定位相关角度
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。外倾角是在汽车的横向平面内轮胎的几何中心线与地面铅垂线的夹角。当轮胎中心线与铅垂线重台时为零外倾角;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。当轮胎中心线在铅垂线内侧时的夹角为负外倾角。
2、前轮前束
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。左右两轮的中心面不平行,两轮后边缘距离与前边缘距离的差值称为前束。后端距离大于前端距离为正前束,反之为负前束,相等为零前束。前束作用是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑,降低轮胎磨损与滚动摩擦。无论前束过大或零前束或负前束。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。
汽车四轮定位3、主销后倾角
转向轮偏转的轴线称为主销轴线。在汽车纵向平面内,其上部向前或向后倾斜的角度称为主销后倾角。向前倾斜称为负主销后倾角,向后倾斜称为正主销后倾角。主要作用是使汽车具有较好的操纵稳定性及转向后转向轮自动回正的能力。主销后倾角太小会降低汽车的操纵稳定性,转向后转向轮缺乏自动回正的能力:车速高时会出现转向轮左右摇摆的现象,从而增加汽车的行驶阻力。
4、主销内倾角
在汽车横向平面内主销轴线上部向内倾斜一个角度称为主销内倾角。既转向轴线与地面铅垂线在汽车横向平面内的夹角。主销内倾角的作用是减少转向操纵力。也就是将轮胎转动所需力矩减到最少。同时减少回跳和跑偏现象改善车辆直线行驶的稳定性。主销内倾角过大或过小,都会造成转向困难,同时转向轮偏转后自动回正的能力会大大降低,直接影响汽车的操纵稳性。
5、后轮的外倾角和前束
随着道路条件的改善,汽车行驶速度的不断提高,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相同。
二、四轮定位角不当对汽车使用性能的影响
通过以上分析可知。汽车四轮定位角对汽车的各种使用性能影响很大。当汽车行驶一定的里程后,各部位零件都有所磨损变形。特别是悬架机构,由于长时间受到来自地面和零件之间的摩擦,甚至受到外力的撞击,很容易对部件造成磨损变形。通过实践证实,四轮定位角发生变化后将会对汽车使用性能产生以下影响:
1、车轮外倾和前束不合标准时,会出现轮胎胎面花纹内侧或外侧偏磨损,滚动阻力增加,汽车动力性降低,耗油量增加,燃油经济性变差。
2、主销后倾角接近于零或主销后倾角为负时会降低汽车的操纵稳定性,汽车转向后转向轮缺乏自动回正的能力,车速高时还会出现车轮左右摇摆的现象。
3、前轮主销后倾角左、右不对称,车辆朝主销后倾角小的一侧跑偏。前轮外倾角左、右不对称,车辆朝外倾角正值大的一侧跑偏;后轮外倾角左、右不对称,车辆朝后轮外倾角小的一侧跑偏。汽车跑偏的结果都会增加轮胎和地面之间的非正常摩擦,从而增大滚动阻力,使汽车的动力性降低,耗油量增加,燃油经济性也变差。
三、总 结
汽车四轮定位参数是保证汽车正常行驶的重要参数,同时,由于所有四轮定位角度都是通过底盘的机械结构相互关联的,所以改变其中一个角度。其他的角度也会相应的改变。为了保持汽车直线行驶的稳定性和操作轻便性,减轻轮胎及其他机件的磨损。汽车车轮需要保持合理的定位参数。近年来汽车数量不断增加。其中轿车均采用独立悬架。由于独立悬架结构紧凑,零件刚度低,抗变形能力较差,加上各摆臂的铰支点采用橡胶套结构,因此在使用中四轮定位很容易失准。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。
参考文献:
[1]李洪港,四轮定位检测与调整[M]北京:人民交通出版社,2004
[2]夏良耀,汽车四轮定位仪在车轮定位检测中的应用[J],浙江交通职业技术学院学报,2007,8