方俊，許立峰

（北京京北職業(yè)技術(shù)學(xué)院，北京 101400）

車輪前束手動(dòng)測(cè)量方法解析

方俊，許立峰

（北京京北職業(yè)技術(shù)學(xué)院，北京 101400）

四輪定位作為底盤調(diào)整與維護(hù)的重要手段之一，相關(guān)維修人員能夠真正認(rèn)識(shí)到四輪定位的作用和目的，并能正確、規(guī)范的對(duì)車輪定位參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，其意義不言而喻。本文針對(duì)目前各品牌4S服務(wù)站定位操作費(fèi)用較高的現(xiàn)象，提出了簡(jiǎn)單易行的手動(dòng)測(cè)量方法，主要用于測(cè)量前束值和外傾值，目前先就前束值的測(cè)量方法展開了詳細(xì)陳述。該方法最大的優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單、方便、可行、高效，操作人員不需要很系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)，所以非常便于車輛改裝愛好者以及動(dòng)手能力較強(qiáng)的廣大車主使用，同時(shí)，相關(guān)售后市場(chǎng)的人員在車輛檢修時(shí)，可作為進(jìn)一步正確認(rèn)識(shí)四輪定位尤其是前束參數(shù)的重要參考信息；也可以作為部分需要定期校準(zhǔn)的四輪定位儀校準(zhǔn)方法之一；同時(shí)亦可用于汽車相關(guān)專業(yè)在四輪定位內(nèi)容教學(xué)環(huán)節(jié)有效的參考和實(shí)踐方法，具有較好的推廣、實(shí)用價(jià)值。

四輪定位；前束；手動(dòng)測(cè)量；調(diào)整

CLC NO. : U463.3 Document Code: A Article ID:1671-7988(2015)03- -

1、四輪定位簡(jiǎn)介

1.1 現(xiàn)狀分析

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和各種汽車新技術(shù)的使用，汽車相關(guān)零件運(yùn)動(dòng)副的配合更加精密，汽車零部件更加耐磨、耐腐蝕。例如從各廠家、各品牌車型的維修手冊(cè)及隨車使用文件對(duì)汽車磨合期的解釋與說(shuō)明，可見一斑[1-2]。所以目前各品牌建立的售后服務(wù)站以及各大、小汽車修理廠的作業(yè)內(nèi)容亦跟隨時(shí)代發(fā)展，發(fā)生了變化。對(duì)于行駛里程較少的私家車來(lái)說(shuō)，更多的是對(duì)車輛進(jìn)行定期的維護(hù)與保養(yǎng)，除事故車之外，較少對(duì)各零部件或總成進(jìn)行拆解、大修。

但汽車在使用過(guò)程中，由于條件各異，不可避免的存在因零部件運(yùn)動(dòng)副之間的正常和非正常磨損、變形、移位、疲勞等各因素影響下出現(xiàn)的故障。仍然需要各廠家、服務(wù)站點(diǎn)和維修企業(yè)對(duì)車輛相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新匹配、調(diào)整等工作，其中底盤故障表現(xiàn)尤為明顯。比如車輛在使用中出現(xiàn)的跑偏、抖動(dòng)、輪胎不正常磨損、轉(zhuǎn)向沉重、轉(zhuǎn)向盤不能自動(dòng)回正等現(xiàn)象均很常見。雖然相關(guān)后市場(chǎng)服務(wù)企業(yè)對(duì)解決這類問(wèn)題方法各異，但目前通過(guò)四輪定位對(duì)底盤部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整是較為常用的方法。

通過(guò)維修經(jīng)驗(yàn)可知，四輪定位技術(shù)是保證汽車行駛穩(wěn)定、轉(zhuǎn)向輕便、延緩相關(guān)零部件磨損、提高乘坐舒適性和行車安全性的常用、重要、有效方法之一[3]。當(dāng)然，需要注意的是，該方法并不是唯一方法，也不是萬(wàn)能的。而且四輪定位調(diào)整的合理準(zhǔn)備工作[4]、正確操作流程對(duì)最終的結(jié)果有至關(guān)重要的影響，所以該方法的過(guò)程與結(jié)果分析對(duì)最終解決問(wèn)題同樣重要。

汽車車輪定位已由早先的前輪定位發(fā)展至今天的四輪定位。當(dāng)今的四輪定位設(shè)備亦經(jīng)歷了光學(xué)水準(zhǔn)定位儀、拉線式定位儀和電腦四輪定位儀的過(guò)程。目前廣泛使用的電腦四輪定位儀主要包括紅外測(cè)量、激光測(cè)量以及較新技術(shù)的3D可視化測(cè)量技術(shù)。四輪定位儀設(shè)備也由于不同廠家、不同技術(shù)的區(qū)別，價(jià)格從幾萬(wàn)元至幾十萬(wàn)元不等。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，整車品牌的4S服務(wù)站、各品牌輪胎專營(yíng)店、汽配快修店以及相關(guān)一、二類綜合修理廠基本都能配備電腦四輪定位儀。[3]盡管如此，仍然有很多小型汽修廠或二三線城市修理廠由于各種原因并未能配備最新技術(shù)的定位儀，或者廣大動(dòng)手能力較強(qiáng)的汽車愛好者需要自己動(dòng)手對(duì)相關(guān)零部件進(jìn)行改裝和調(diào)整時(shí)，如何通過(guò)了解四輪定位的原理，采取正確的方法，使用簡(jiǎn)單的設(shè)備進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，以避免四輪定位對(duì)價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜的設(shè)備依賴，本文進(jìn)行了詳細(xì)介紹，提出了詳細(xì)可行的解決方案，并與4S品牌服務(wù)站的新型定位儀測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。

1.2 四輪定位的內(nèi)容

四輪定位涉及的內(nèi)容包括主銷后傾角、前輪外傾角、前輪前束、主銷內(nèi)傾角、前輪前展角（差）、輪軸偏移量、后輪外傾角、后輪前束、后輪推進(jìn)線（角）等，帶有后輪輔助轉(zhuǎn)向車輛的后輪定位內(nèi)容更多。如果車輪定位參數(shù)不正常，特別是轉(zhuǎn)向輪的定位失準(zhǔn)，將直接產(chǎn)生輪胎的異常磨損、行駛跑偏、車輪擺振、轉(zhuǎn)向沉重等問(wèn)題，直接影響汽車的安全行駛[5]。根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn)，在定位參數(shù)發(fā)生變化需要調(diào)整時(shí)，車輪外傾和車輪前束參數(shù)比較容易測(cè)量和調(diào)整。

有關(guān)四輪定位各參數(shù)具體內(nèi)涵與說(shuō)明在諸多文獻(xiàn)均有詳細(xì)提及[6-7]，在此不再贅述，下文將具體針對(duì)車輪前束參數(shù)具體測(cè)量方法進(jìn)行說(shuō)明。

2、手動(dòng)測(cè)量前束過(guò)程

2.1 工具準(zhǔn)備

眾所周知，前束角（值）的手動(dòng)測(cè)量可以通過(guò)專用前束尺進(jìn)行測(cè)量。那么如果不借助或者沒(méi)有前束尺，如何通過(guò)更為簡(jiǎn)單的設(shè)備、工具進(jìn)行操作和測(cè)量？

在測(cè)量前，應(yīng)準(zhǔn)備好如下工具：

水平儀或者水準(zhǔn)儀，一般裝修、鋪設(shè)地磚或者木地板用的帶氣泡的硬質(zhì)水準(zhǔn)尺更佳，如果條件不具備，亦可自行制作水準(zhǔn)儀。或者使用長(zhǎng)形盛水容器，通過(guò)水面傾斜度來(lái)判斷也可。本文使用水準(zhǔn)儀如圖2-1所示，長(zhǎng)度為1.5m。如果水準(zhǔn)儀為簡(jiǎn)易型，長(zhǎng)度較短，需外加一個(gè)長(zhǎng)條形硬質(zhì)板尺或者直條木板亦可，長(zhǎng)度為能達(dá)到兩前輪外側(cè)為宜。外加一個(gè)鋼卷尺、鋼板尺（或硬質(zhì)塑料尺，如果有精度更高的游標(biāo)卡尺等更佳）、膠帶和能做標(biāo)記用粉筆或白板筆。為使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，建議準(zhǔn)備一個(gè)胎壓表。

2.2 測(cè)量過(guò)程

將車輛停駐在硬質(zhì)、平坦地面上，為確保地面水平程度，此時(shí)可以使用水準(zhǔn)儀輔助確定，一般鋪磚路面、大理石路面、地磚路面均基本能達(dá)到要求。路面水平度越好，測(cè)量結(jié)果越精確。如果地面確實(shí)存在輕微傾斜，可以通過(guò)計(jì)算消除誤差，本文在此由于篇幅所限，不再贅述具體消除誤差的計(jì)算方法。

車輛停駐后，略為前后推動(dòng)車輛數(shù)米距離，以消除因行駛、制動(dòng)過(guò)程中懸架的變形。同時(shí)按幾下車頭位置，一方面進(jìn)一步消除變形，同時(shí)確保兩側(cè)懸架性能相同并均正常。為進(jìn)一步確定懸架性能，可以使用鋼板尺或塑料尺確定車輛兩側(cè)輪胎至輪眉高度。一般來(lái)說(shuō)，同軸兩側(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)該相等或者很接近。如存在一定差值，可以通過(guò)查詢?cè)撥囕v數(shù)據(jù)手冊(cè)確定是否因?yàn)闄C(jī)艙內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)等布置形式、車輛重心位置等影響，并保證差值在正常范圍內(nèi)。然后確保轉(zhuǎn)向盤處于中間位置，車輛處于直行狀態(tài)。拉緊駐車制動(dòng)器。如有需要，可通過(guò)三角木或其他物體擋住后輪，確保作業(yè)安全。

需要注意的是，此時(shí)車輛相關(guān)機(jī)構(gòu)尤其是與車輪定位參數(shù)有關(guān)機(jī)構(gòu)性能正常，各球頭連接、零件間隙均無(wú)過(guò)大或過(guò)小現(xiàn)象。一般要求，被測(cè)試車輛最好已經(jīng)過(guò)了磨合期。接下來(lái)可以使用胎壓表測(cè)量?jī)汕拜喬海娩摪宄呋蛘呖ǔ邷y(cè)量?jī)汕拜喕y深度。確保胎壓一致，兩前輪磨損均勻。胎壓如圖2-2所示。

除非主機(jī)廠家有特殊說(shuō)明，一般使用前束尺進(jìn)行測(cè)量時(shí)，前束尺左右指針對(duì)準(zhǔn)的是沿輪胎中心的水平線在輪胎前后外沿交點(diǎn)位置，也即輪胎中心的水平高度位置[8]，如圖2-3所示的A、B點(diǎn)位置。但由于本文未使用前束尺，所以使用普通工具測(cè)量時(shí)遇到的問(wèn)題是，一般轎車離地間隙較小，輪胎中心的水平高度一般被翼子板、擋泥板或前后保險(xiǎn)杠等車身某部位擋住，所以本次測(cè)量選取較為方便的測(cè)量點(diǎn)C、D點(diǎn)，而A、B點(diǎn)數(shù)據(jù)可通過(guò)計(jì)算得出。因?yàn)檩喬ヅc地面接觸位置有變形，如果C、D點(diǎn)高度過(guò)于靠近地面，會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，所以在測(cè)量時(shí)可選取倆等高物體（木塊、鐵塊等）支撐住長(zhǎng)條直尺或直板，以確保兩側(cè)前輪的C、D點(diǎn)等高，且不會(huì)過(guò)于接近地面。

將硬質(zhì)長(zhǎng)條尺放在前輪C、D位置，如果長(zhǎng)尺高度不夠，可通過(guò)上文描述的物體支撐。本文所用長(zhǎng)條尺截面為方形，離地高度已經(jīng)滿足要求，故未用兩等高物體支撐長(zhǎng)尺。兩側(cè)輪胎應(yīng)選取標(biāo)記明顯的同一位置進(jìn)行測(cè)量，確保兩側(cè)測(cè)量點(diǎn)相對(duì)車輛縱向幾何中心線對(duì)稱。測(cè)量時(shí)，用膠條或者白板筆等做好在輪胎寬度、高度方向的標(biāo)記，如圖2-4所示。

以此方法測(cè)出兩前輪寬度方向?qū)ΨQ點(diǎn)之間的距離a，在前輪后方離地等高位置同樣方法、位置測(cè)量距離，記為b。如果做完輪胎上的標(biāo)記之后，使用鋼卷尺進(jìn)行測(cè)量a、b數(shù)值，則在測(cè)量時(shí)，需注意鋼卷尺拉直程度，不可松弛，以確保測(cè)量精度。同時(shí)，使用鋼卷尺測(cè)量圖2-3中AB點(diǎn)之間的距離（即前輪外徑）和CD點(diǎn)之間的距離（即前輪前后測(cè)定點(diǎn)之間的距離）。所有測(cè)量數(shù)據(jù)如簡(jiǎn)圖2-5所示。

根據(jù)車輪前束定義可知，前束值等于“輪胎后距離尺寸”減去“輪胎前距離尺寸”，而本次測(cè)量選取測(cè)量點(diǎn)所得前束值為“b-a”，需要通過(guò)換算得出正確的前束值。雖然存在測(cè)量點(diǎn)選取問(wèn)題，但車輪前束值（角）仍為定值，所以根據(jù)三角函數(shù)換算有如下關(guān)系：

故有：

2.3 測(cè)量結(jié)果及數(shù)據(jù)對(duì)比

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如表2-1所示：

表2-1 前束實(shí)測(cè)值

品牌售后服務(wù)站四輪定位儀數(shù)據(jù)如圖2-6所示：

3、結(jié)論與分析

通過(guò)本文方法，可以在不依賴專業(yè)人員、昂貴設(shè)備以及復(fù)雜操作的前提下，使用常見工具，簡(jiǎn)單測(cè)量并計(jì)算出前輪前束值。當(dāng)然測(cè)量結(jié)果與使用專業(yè)四輪定位儀數(shù)據(jù)有誤差，但通過(guò)查詢車型維修手冊(cè)[1]或品牌服務(wù)站數(shù)據(jù)庫(kù)可知，該車型前輪前束范圍值為0-0.3°，而本文測(cè)量結(jié)果處在誤差范圍內(nèi)，并與設(shè)備測(cè)量值接近。分析整個(gè)測(cè)量過(guò)程可知，從車輛停駐在平坦地面開始直至測(cè)量結(jié)束，包括地面平整度、長(zhǎng)尺的選擇、卷尺測(cè)量張緊程度、讀數(shù)誤差、CD值的選測(cè)等在內(nèi)的多出均有可能出現(xiàn)誤差，最終誤差累計(jì)可能會(huì)是結(jié)果產(chǎn)生不準(zhǔn)確現(xiàn)象。所以，在操作過(guò)程中，細(xì)致認(rèn)真、小心謹(jǐn)慎并正確規(guī)范測(cè)量必不可少。本方法亦可同樣移植于后輪前束值的測(cè)量與確定。

[1] 一汽大眾修理手冊(cè)（Golf A6 2009），2009.9.

[2] 一汽大眾汽車有限公司.高爾夫轎車保養(yǎng)手冊(cè)，2010.1.

[3] 方俊等.車輪前束與外傾定位角變化趨勢(shì)與解析.汽車實(shí)用技術(shù)，2014.11∶53-55.

[4] 田林波.汽車四輪定位的準(zhǔn)備工作.管理學(xué)家，2012.6∶285.

[5] 周曉飛. 汽車四輪定位. 公路與汽運(yùn)，2003.10(5)：8-9.

[6] 王德超,涂亞慶.汽車四輪定位參數(shù)測(cè)量技術(shù)綜述.拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車，2008.8(4)：6-9.

[7] 張軍.初解汽車四輪定位原理.科技信息.2013.3（18）：278.

[8] 劉貴廣，車志.汽車底盤構(gòu)造與維修.2014.7(1)：182.

Beam front wheel manual measurement method resolution

Fang Jun, Xu Lifeng
（Northern Beijing Vocational Education Institute, Beijing 101400）

Four-wheel positioning as one of the important means of adjustment and maintenance of the chassis, the maintenance personnel can truly realize the role and purpose of four-wheel positioning, and correctly, adjust wheel alignment parameters, its significance is self-evident. This article in view of the present brand 4 s service station positioning the phenomenon of higher cost, operation simple manual measurement method is proposed, and is mainly used for measuring the toe-in value and extraversion, now before the first bundle of value measurement carried out in detail. The greatest advantage of this method is simple, convenient, feasible and efficient, the operator does not need to be a system of professional knowledge, so it is easy to vehicle refitting lovers and beginning ability strong vast owners use, at the same time, related aftermarket personnel in vehicle maintenance, can be used as beam parameters before further correct understanding of four-wheel positioning especially the important reference information; Can also be used as a part needs regular calibration of four-wheel alignment one way; At the same time can also be used in automobile related in four-wheel positioning content teaching effective reference and practice, has a good promotion and practical value.

Four-wheel positioning；toe-in；Manual measuring；Adjust

U463.3

A

1671-7988(2015)03--

方俊，碩士研究生，就職于北京京北職業(yè)技術(shù)學(xué)院，從事高職汽車專業(yè)教育教學(xué)、汽車檢修與使用、地面力學(xué)。

本文受“北京高等學(xué)校青年英才計(jì)劃項(xiàng)目（Beijing Higher Education Young Elite Teacher Project）”資助，項(xiàng)目編號(hào)：YETP1818。