由汽車(chē)側(cè)滑想到四輪定位的重要性

劉欣

摘要： 隨著技術(shù)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、汽車(chē)市場(chǎng)迅速成長(zhǎng)，人們對(duì)汽車(chē)操作的舒適性、操控性、安全性不斷提高。汽車(chē)車(chē)輪定位不正確，會(huì)引起汽車(chē)側(cè)滑，行駛方向不穩(wěn)，轉(zhuǎn)向沉重，增加輪胎磨損，甚至?xí)?dǎo)致交通事故。四輪定位能夠保證汽車(chē)直線行駛，保證汽車(chē)行駛的安全性、舒適性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，是汽車(chē)維修保養(yǎng)必不可少的環(huán)節(jié)。

Abstract： With the advances in technology， economic development and the rapid growth of the automotive market， people′s demand for the comfort， controllability and safety of automotive operations is improved. If the automotive wheel alignment is not correct， it will cause the car skidding， driving directions instability， heavy steering and increased tire wear， and even lead to accidents. Four-wheel alignment can ensure the straight travel of car， and also can ensure the safety， comfort， stability and economy of the car， so it is an essential part of car maintenance.

關(guān)鍵詞： 側(cè)滑；車(chē)輪定位；重要性

Key words： skidding；wheel alignment；importance

中圖分類號(hào)：U461.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）25-0049-02

1 汽車(chē)側(cè)滑及造成原因

側(cè)滑一般是指車(chē)輪在前進(jìn)過(guò)程中的橫向滑移現(xiàn)象。造成側(cè)滑的原因，既可能是由于車(chē)輪定位（即車(chē)輪各個(gè)角度參數(shù)）不合適所引起的，也可能是由于緊急制動(dòng)時(shí)車(chē)輪“抱死”所造成的。一般前輪是汽車(chē)的轉(zhuǎn)向輪，為了保證汽車(chē)具有良好的操縱穩(wěn)定性，前輪所在平面以及主銷(xiāo)軸線總是設(shè)計(jì)成與汽車(chē)的縱向或橫向鉛垂面成一定角度。這些參數(shù)包括主銷(xiāo)內(nèi)傾角、主銷(xiāo)后傾角、前輪外傾角和前輪前束，合稱前輪定位參數(shù)。

由于前束的作用，車(chē)輪在前進(jìn)時(shí)，兩輪力圖向內(nèi)側(cè)滾動(dòng)。同樣，由于機(jī)械上的約束，車(chē)輪不可能向內(nèi)側(cè)滾動(dòng)，這就又出現(xiàn)了車(chē)輪邊滾動(dòng)邊向外滑的現(xiàn)象。為了保證汽車(chē)轉(zhuǎn)向輪無(wú)橫向滑移的直線滾動(dòng)，要求車(chē)輪外傾角和車(chē)輪前束有適當(dāng)配合。當(dāng)車(chē)輪前束值與車(chē)輪外傾角匹配不當(dāng)時(shí)，車(chē)輪就可能在直線行駛過(guò)程中不做純滾動(dòng)，產(chǎn)生側(cè)向滑移現(xiàn)象。當(dāng)側(cè)滑量太大時(shí)，會(huì)引起汽車(chē)行駛方向不穩(wěn)、轉(zhuǎn)向沉重、增加輪胎磨損、加大燃油消耗、甚至?xí)?dǎo)致交通事故。因此，側(cè)滑檢測(cè)是汽車(chē)定期檢測(cè)必不可少的檢驗(yàn)項(xiàng)目之一。

2 四輪定位的含義及作用

為了保證汽車(chē)能夠直線行駛，保證汽車(chē)的安全性，舒適性，穩(wěn)定性，車(chē)輪根據(jù)一定的要求，按照一定角度安裝在車(chē)身（或底盤(pán)）上，稱為“車(chē)輪定位”，也稱為前輪定位。前輪定位包括主銷(xiāo)后傾角，主銷(xiāo)內(nèi)傾角，前輪外傾角和前輪前束四個(gè)內(nèi)容。這是對(duì)轉(zhuǎn)向前輪而言，相對(duì)于后輪也同樣存在于后軸之間安裝的相對(duì)位置，稱后輪定位。前輪和后輪定位總體來(lái)說(shuō)，就稱為四輪定位。當(dāng)側(cè)滑檢測(cè)數(shù)據(jù)偏大或者不合格時(shí)，就有必要進(jìn)行“四輪定位”。

2.1 “四輪定位”的作用

①增加行駛的安全性；

②減少汽車(chē)輪胎的磨損，延長(zhǎng)輪胎的使用壽命；

③保持汽車(chē)直線行駛時(shí)方向正直，維持直線行車(chē)；

④減少燃油消耗，降低懸掛部件的損耗。當(dāng)車(chē)輛行駛很長(zhǎng)時(shí)間后，駕駛員發(fā)現(xiàn)方向盤(pán)沉重，跑偏，發(fā)抖，不正，以及感覺(jué)汽車(chē)漂浮，顛簸搖擺等現(xiàn)象的出現(xiàn)，及時(shí)進(jìn)行車(chē)輪定位，及時(shí)修理，避免事故的發(fā)生。

2.2 “四輪定位”的好處

①增強(qiáng)駕駛舒適感。正確的車(chē)輪定位可以幫助前后懸架正常穩(wěn)定的工作，使轉(zhuǎn)向，行駛等部件處在正確的關(guān)系中，輪面不平帶來(lái)的振動(dòng)被有效地吸收，車(chē)輛行駛更加平穩(wěn)。②降低汽車(chē)油耗。車(chē)輪的定位就是使所有的定位角在行駛過(guò)程中盡可能的垂直于地面，最大限度地減少車(chē)輪滑移，使車(chē)輪滾動(dòng)阻力減少，燃油的經(jīng)濟(jì)性提高。再加上輪胎充氣充足，最大程度的減少與地面的阻力，提高燃油的經(jīng)濟(jì)性。③增加輪胎的使用壽命。一套新的輪胎，當(dāng)一個(gè)輪胎不平衡，發(fā)生擺動(dòng)，導(dǎo)致異常磨損，有時(shí)是前輪，有時(shí)是后輪。輪胎的磨損異常，或者發(fā)生爆胎，主要原因是車(chē)輪定位不準(zhǔn)確。④保證車(chē)輛的直線穩(wěn)定行駛。車(chē)輪定位不準(zhǔn)確，會(huì)加劇轉(zhuǎn)向輪，以致整個(gè)轉(zhuǎn)向系的擺振，高速上發(fā)生跑偏或者漂移，方向牽引不能正確回位，路面的振動(dòng)無(wú)法有效地吸收。車(chē)輪定位合理正確，可以有效排除以上故障。⑤增強(qiáng)汽車(chē)行駛安全。車(chē)輪定位正確，車(chē)輛能夠穩(wěn)定操作，不易發(fā)生故障，在正常的行駛過(guò)程中，有正確、迅速的操縱響應(yīng)。如果定位不正確，方向盤(pán)操作困難，車(chē)輛轉(zhuǎn)向不便，特別是在高速行駛中，容易出現(xiàn)“激轉(zhuǎn)”或自動(dòng)轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，造成交通事故。

3 四輪定位的原理

車(chē)輪定位的要素包括車(chē)輪外傾角、主銷(xiāo)后傾角、轉(zhuǎn)向軸線內(nèi)傾角（轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)內(nèi)傾角）、車(chē)輪擺動(dòng)角（前束和后束）、轉(zhuǎn)彎半徑（前輪轉(zhuǎn)向角、最大轉(zhuǎn)向角）以及包容角、摩擦半徑、推進(jìn)角及車(chē)軸偏角等。

外傾角：前輪安裝在車(chē)橋上時(shí)，其旋轉(zhuǎn)平面向外傾斜，這種現(xiàn)象稱為車(chē)輪外傾。車(chē)輪外傾角的作用是提高車(chē)輪工作的安全性和轉(zhuǎn)向操作的輕便性。由于主銷(xiāo)和襯套之間，輪轂與軸承等處都存在著裝配間隙。滿載時(shí)會(huì)引起車(chē)輪與地面的角度變化，車(chē)橋因承載而變形，引起車(chē)輪向內(nèi)傾斜。因此，安裝車(chē)輪時(shí)，要留有一定的外傾角。但是，外傾角不宜過(guò)大，否則會(huì)使輪胎磨損，一般前輪外傾角為1°左右。endprint

主銷(xiāo)后傾角：主銷(xiāo)裝在前軸上，其上端向后傾斜，這種現(xiàn)象叫主銷(xiāo)后傾。在縱向垂直平面內(nèi)，垂線與主銷(xiāo)軸線之間的夾角叫主銷(xiāo)后傾角。從垂直向后傾斜，稱為正主銷(xiāo)后傾角；向前側(cè)傾斜則稱為負(fù)主銷(xiāo)后傾角。主銷(xiāo)后傾角的作用主要是為了保持汽車(chē)直線行駛的穩(wěn)定性，并使汽車(chē)轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向輪有自動(dòng)回正的功能。主銷(xiāo)后傾角的作用：①可以確保直線行駛的穩(wěn)定性；②有助于車(chē)輪在轉(zhuǎn)向后復(fù)位。

主銷(xiāo)內(nèi)傾角：從車(chē)子的前方看轉(zhuǎn)向軸線與地面鉛垂線所形成的角度稱為主銷(xiāo)內(nèi)傾角，車(chē)輪左右轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)繞一條軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，該軸線稱為轉(zhuǎn)向軸線。實(shí)際就是減振器上支承和下懸臂球節(jié)之間的假想直線。從車(chē)子的前方看，該軸線向內(nèi)傾斜，所以稱為轉(zhuǎn)向軸線內(nèi)傾角或轉(zhuǎn)向節(jié)主銷(xiāo)角。主銷(xiāo)內(nèi)傾角的作用：①減少轉(zhuǎn)向操縱力。轉(zhuǎn)向軸線內(nèi)傾角以及外傾角的作用是盡可能將偏置距離減到最少，也就是將輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)所需力矩減到最少，從而減少轉(zhuǎn)向操縱力。②減少回跳和跑偏現(xiàn)象。偏置越大，駕駛或制動(dòng)過(guò)程中，作用在車(chē)輪上的反作用力的力矩越大，車(chē)輪將被拉向反作用力矩較大的一側(cè)，這樣會(huì)造成方向回跳和車(chē)輛跑偏現(xiàn)象；反之，減少偏置也就減少回跳和跑偏現(xiàn)象。③改善車(chē)輛直線行駛的穩(wěn)定性。

車(chē)輪前束：車(chē)輪前束是從車(chē)輛的前方看，在兩輪軸高度相同的條件下，左右輪胎中心線的前端與后端距離之差值，也稱總前束。前束的作用主要是消除由于外傾角所產(chǎn)生的輪胎側(cè)滑。

轉(zhuǎn)向角：車(chē)輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向輪的相對(duì)位置稱為轉(zhuǎn)向角。當(dāng)車(chē)輛直線行駛時(shí)，各輪胎應(yīng)保持互相平行，否則會(huì)產(chǎn)生輪胎磨損、行駛阻力過(guò)大的問(wèn)題。當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入彎道時(shí)，如果左右輪的轉(zhuǎn)動(dòng)量相同（即左、右轉(zhuǎn)向角相同，其轉(zhuǎn)彎半徑完全相同），但兩前輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心不在一個(gè)交點(diǎn)上，這時(shí)會(huì)造成輪胎磨損以及車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)不平衡，為解決上述問(wèn)題，保證車(chē)輛直線行駛時(shí)，各車(chē)輪相互保持平行，進(jìn)入彎道時(shí)各車(chē)輪繞同意轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，可以改進(jìn)車(chē)輛轉(zhuǎn)向桿系，使左右前輪獲得各自不同的轉(zhuǎn)向角，以獲取所需的轉(zhuǎn)彎半徑，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)轉(zhuǎn)向。

包容角：主銷(xiāo)內(nèi)傾角和車(chē)輪外傾角的和叫包容角，在懸架系統(tǒng)沒(méi)有損壞的情況下，內(nèi)傾角和外傾角會(huì)有變化，但是包容角不變。主銷(xiāo)內(nèi)傾角雖然一般都不能調(diào)整，但是主銷(xiāo)內(nèi)傾角、車(chē)輪外傾角、包容角的變化，能幫助人們判斷懸架系統(tǒng)主要構(gòu)件是否完好。

推進(jìn)角：后輪總前束的平分線稱為推進(jìn)線。推進(jìn)線的方向是汽車(chē)實(shí)際的行駛方向。車(chē)身幾何中心線與推進(jìn)線之間形成的夾角，稱為推進(jìn)角。推進(jìn)角通常接近零度，它可以通過(guò)調(diào)整后輪的個(gè)別前束值來(lái)調(diào)整。

摩擦半徑：摩擦半徑影響與行駛穩(wěn)定和方向回正有關(guān)的轉(zhuǎn)向性能，然而，摩擦半徑不是一個(gè)前輪定位參數(shù)，它不能從常規(guī)的定位儀中測(cè)量出來(lái)，它指內(nèi)傾角線和輪胎中心線在路面交點(diǎn)之間的距離。安裝的輪胎或輪轂尺寸若大于制造廠的規(guī)定尺寸會(huì)使摩擦半徑發(fā)生變化，導(dǎo)致操縱穩(wěn)定性降低，安裝較大的前輪胎會(huì)將正的摩擦半徑變負(fù)。

4 結(jié)論

①車(chē)輪外傾角與車(chē)輪前束過(guò)大或匹配不當(dāng)，容易產(chǎn)生汽車(chē)側(cè)滑，車(chē)輪正確定位，可以減小或者避免側(cè)滑的發(fā)生。②車(chē)輪定位對(duì)汽車(chē)正常行駛的穩(wěn)定性、安全性、可靠性、舒適性、長(zhǎng)期性起著至關(guān)重要的作用。③為了使車(chē)輪正確定位，就必須正確和精確地進(jìn)行調(diào)校工作，調(diào)整時(shí)，必須將所有的項(xiàng)目及其相互關(guān)系全部加以考慮。

參考文獻(xiàn)：

[1]鮑宇.車(chē)輪定位及輪胎.

[2]朱福根.汽車(chē)使用性能與檢測(cè)技術(shù).

[3]胡維.四輪定位參數(shù)對(duì)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的影響研究[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2012.endprint