李三雁 張 魯/四川大學錦城學院

汽車轉向輪定位檢測與調整與維修

李三雁 張 魯/四川大學錦城學院

當前行駛在道路的四輪車輛的轉向輪，轉向節(jié)和前軸三者之間都具有一定相對角度與位置，叫做轉向輪定位，也稱前輪定位。而后輪與后軸之間的安裝也同樣具有一定角度和位置，稱為后輪定位。前輪定位和后輪定位系統稱四輪定位。根據該技術與概念，可使設計，維修技術人員提高對車輛的認識理念深度。

轉向輪定位；前索調整；維修

隨著汽車保有量和汽車速度的增加，交通事故頻發(fā)成了較嚴重的社會問題。為了防止交通事故的發(fā)生，除制定新的國家法律法規(guī)限制外，同時發(fā)布很多汽車檢測檢驗規(guī)范和標準，為確?，F代汽車在安全操作，經濟性能，行駛工作的可靠性，維修便捷與乘坐駕駛舒適等方面有了更明確的規(guī)定。本文基于汽車轉向輪定位裝置安全檢測與維修進行闡述。

四輪定位是汽車安全行駛中非常重要的一個環(huán)節(jié)，對人體的舒適駕駛和車輛安全都起到非常重要的作用。四輪定位就是指車輪，轉向節(jié)和車橋與車架的安裝應保持一定的相對位置。車輪定位參數有：主銷后傾，主銷內傾，前輪外傾和前輪前束四個參數。通常車輪定位主要是指前輪（轉向車輪）定位，現在也有許多車輛除有前輪定位外還需對后輪定位，即稱四輪定位。

對于兩端裝有主銷的轉向橋，汽車轉向時，轉向車輪會圍繞主銷軸線偏轉，圖1-a所示。但在大多數斷開式轉向橋中沒有主銷，采用上、下球頭代替主銷。上下球頭中心的連線相當于主銷軸線，圖1-b。轉向輪的定位作用，是當轉向輪在偶遇外力作用或轉向后發(fā)生偏轉時，在外力消失后，應能立刻自動回到直線行駛的位置，使輪胎在行駛過程中磨損均勻，使車輪輪胎盡量與地面接觸，并盡量保證車輪輪胎與地面純滾動，減少輪胎磨損，達到均勻磨損，減輕輪轂外軸承的負荷，轉向輕便，提高汽車直線行駛能力，降低駕駛人的疲勞程度。

四輪定位不僅影響車輪的磨損程度，同時還對汽車行駛操縱穩(wěn)定性和行車安全產生很大的影響。因此，除了平時經常檢查四輪定位外，車輛在車架拆裝后和輪胎發(fā)生異常磨損，汽車的直線行駛出現問題時，必須檢查和維修四輪定位圖2-1

圖2-1 前束和后束磨損

用排除法逐項排除，“首先檢測主銷后傾角，主銷內傾角，前輪外傾檢測。

主銷后傾角γ：在縱向垂直平面內主銷軸線與垂線之間的夾角γ叫主銷后傾角，圖3-1。

圖3-1 主銷后傾

主銷后傾角γ主要保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性，在汽車行駛時產生的力矩統稱回正穩(wěn)定力矩。

主銷后傾角越大，車速越高，回正力矩越大，轉向輪偏轉后自動回正的能力也越強。但主銷后傾角也不宜過大，γ角一般不超過2°～3°，否則反向力矩會給駕駛人加大操作力，使方向盤變得沉重。

在檢測主銷后傾角時應考慮到汽車由于采用超低壓輪胎，彈性增加，轉向時因輪胎彈性變形而使輪胎與路面的接觸點后移，使回正力矩增加，故主銷后傾角減至負值γ角-1°30′±3°。

主銷內傾角，β：圖4-1。

圖 4-1 主銷內傾

主銷內傾角是主銷軸線與輪胎垂線之間的夾角β稱為主銷內傾角。作用是車輪在轉向時遇到不同路面與阻力時，將產生在主銷軸線上產生的力矩減小，使轉向輪向后自動回正從而減小駕駛人員操作方向盤上的力。達到轉向操縱輕便，同時還可以減少因路面不平而通過轉向輪傳到方向盤的沖擊力。

主銷內傾角越大，轉向輪自動回正的作用就越大。主銷內傾角既不宜過大，也不宜太小。主銷內傾角過大，圖4-1中c值（偏置）減小，車輪在滾動同時將與路面產生較大的滑動，增加胎面與路面的摩擦阻力，使轉向沉重，加快胎面磨損。故主銷內傾角一般為5°～8°。偏置一般為40～60mm。主銷內傾角過?。ㄆ胏增大），汽車行駛的穩(wěn)定性和制動的穩(wěn)定性將變差。在一些發(fā)動機前置前輪驅動的轎車上，為了使汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性，特別是制動穩(wěn)定性，所以在校正調試時選擇較大β角。

注：主銷后傾和主銷內傾都具有使轉向輪自動回正及轉向操縱輕便的作用，區(qū)別在于，主銷后傾γ角調校作用與車速有關，而主銷內傾β角的調校作用與車重有關。

前輪外傾角α，圖5-1，

圖 5-1 前輪外傾

是轉向節(jié)軸頸的軸線與水平面成一角度，該角度即為前輪外傾角。為了使輪胎磨損均勻和減輕輪轂外軸承的負荷，安裝車輪時預先使其有一定的外傾角，以防車輪內傾。車輪外傾與主銷內傾相結合可進一步縮短偏置c（圖4-1），使汽車轉向輕便。車輪有一定的外傾角也可以與拱形路面相適應。現在的汽車在設計中一般將外傾角設定為1°左右，可接近0°。

后輪外傾角與前輪內傾角一樣，后輪外傾角也對輪胎磨損和操縱性能有較大影響。理想狀態(tài)是四個的運動外傾角均為零，這樣輪胎和路面接觸面積增大，從而得到最佳的牽引性能和操縱性能。車輪外傾角不是靜態(tài)的，它隨懸架的上下移動而變化。車輛加載后懸架下沉就會引起車輪外傾角改變。

前輪前束

圖6-1 前輪前束

前輪前束的作用是消除因前輪外傾使汽車行駛時車輪向外張開，減少輪胎八字型后胎面磨損和行駛阻力，減少燃油消耗。

由于前輪外傾，在汽車行駛時，兩個車輪的滾動類似兩圓錐體的滾動，其軌跡不一定是直線，而是由外力作用各自向外傾滾動，但因收車橋和轉向橫拉桿的約束，兩側車輪不可能向外滾開，這樣車輪在路面上滾動行駛的同時又被強制地拉向內側，產生向內側滑，從而加劇輪胎的磨損。

通過調整前輪前束可以改變車輪向內側滑滾動偏斜，確保車輛行駛過程低油耗，胎面均勻磨損，直線行駛。注：采用非獨立懸掛的車輪，其主銷內傾和前輪外傾均不可調。部分車型的主銷后傾主銷內傾和前輪外傾可調，但范圍有限，所以，前輪前束測試與調整是四輪定位中非常重要的一項工作（前束值為-3mm～12mm）。

后輪定位：隨著汽車技術提高，道路狀況改善，現代汽車不僅要求前輪定位，同時要求后輪定位，其原因是對前輪驅動汽車和獨立后懸架汽車，如果后輪定位不當，即使前輪定位良好，仍然會有不良的操作性和輪胎磨損。

1.后輪外傾角，運動傾角均為零度，垂直于地面。這樣輪胎和路面接觸良好，從而得到最佳的牽引性能喝操縱性能。

2.后輪前束，后輪前束也是后輪定位的一個重要項目，如果前束不當，后輪輪胎也會擦傷、磨損，還會引起轉向不穩(wěn)定及降低制動性能。所以前輪前束中心線應與后輪前束行成兩條平行線，中心線保持A=B，并保持對稱。

圖7-1 后三種情況：大多數汽車都是C長度=F長度，后兩種情況C＜F，

C＞F是特殊車輛設計時采用的。C＜F時車輛轉向半徑小，阻力數系加大，安全系數減小，C＞F時車輛轉向半徑加大，阻力系數變小，安全系數減小。

3.驅動力作用線，驅動力作用線偏離車輛縱軸線，車輛行駛時就會出現跑偏，制動時也會出現車輛單偏，消耗驅動力，加大汽車部件磨損，轉向盤發(fā)抖。

4.轉向輪定位檢測，新車應3個月后進行四輪定位校正。一般車輛應半年檢測一次，更換輪胎或減震器及發(fā)生碰撞后都應及時檢測，校正。

附表I 轉向輪定位概念及功能

附件II：轉向輪定位不好造成行駛現象

綜述以上汽車轉向輪定位檢測與調整論述，讓其進一步了解汽車轉向定位知識，以便維修，駕駛過程中及時發(fā)現故障，排出病癥，使汽車在安全、高效、經濟中行駛。

李三雁，男，四川成都，敎授，碩士.智能制造.張魯，男，山東青島，副教授，博士.核物理。