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汽车底盘四轮定位的理论与实践-故障分析详解.

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:在了解了底盘的悬架、转向系统结构原理后,还要更进一步地了解四轮定位理论。四轮定位是以车辆的纵向对称平面作为基准,以后轮作为基点,同时对四个车轮的定位角进行互相匹配的检测和调整。由于反作用力y不通过主销轴线,因而形成了使车轮绕主销轴线旋转的力矩yL,其方向与车轮偏转方向相反。汽车左前轮和右前轮主销后倾角相差过大,会引起汽车向后倾角小的方向跑偏。主销内倾角的另一个作用是使转向操纵轻便。

汽车底盘四轮定位的理论与实践-故障分析详解.

在了解了底盘的悬架、转向系统结构原理后,还要更进一步地了解四轮定位理论。

四轮定位是以车辆的纵向对称平面作为基准,以后轮作为基点,同时对四个车轮的定位角进行互相匹配的检测和调整。它反映车轮、悬架、车桥转向节在装配时的相对角度位置关系。其主要内容包括:后轮外倾角、后轮前束、主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束。调整时应尽量保证推进线与车辆的纵向对称中心线重合,如当后轮前束不能调整,不能保证推进线与车辆纵向几何中心线重合时,应进行补偿四轮定位,即以后轮推进线为基准来进行四轮定位。在进行四轮定位相关故障诊断时,除应正确认识车轮外倾角、车轮前束、主销后倾角、主销内倾角外,还必须深入理解行车高度、轴距、包容角、退缩角、推进线、推力角、前束、转向角、主销拖臂、主销偏距等相关内容。

1.主销后倾角

主销在纵向平面内与通过车轮中心的垂线形成的角度γ叫主销后倾角(图1-120)。

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图1-120 主销后倾角

主销后倾的作用是形成回正的稳定力矩,保持汽车直线稳定行驶。主销后倾时,其轴线的延长线与路面的交点a位于车轮与路面的接触点b之前,b点到主销轴线延长线之间的垂直距离为L。直线行驶的汽车若其转向轮偏转(如图中所示向右偏转),将使汽车偏离行驶方向而向右转弯。由于汽车本身离心力的作用,在车轮与路面接触点b处将产生一个路面对车轮的侧向反作用力y(即向心力)。由于反作用力y不通过主销轴线,因而形成了使车轮绕主销轴线旋转的力矩yL,其方向与车轮偏转方向相反。此力矩有使车轮回复到原来中间位置的作用、从而保证了汽车直线行驶的稳定性,故称为稳定力矩。若对主销后倾保持汽车直线稳定行驶的作用不好理解,可以做推小轮车实验,如图1-121所示,当如图中①图那样推车时通常会左右摇晃,而如图中②图所示就比较平稳。

主销轴线的延长线与路面的交点a与车轮和路面的接触点b两点之间的距离一般称为主销拖距。后倾角γ增大则主销拖距也增大。后倾角γ越大、车速越高,稳定力矩也越大,车轮偏转后自动回正的能力也越强。但后倾角也不宜过大,一般γ角不超过2°~3°,否则在汽车转向时为了克服稳定力矩,驾驶员需在转向盘上施加较大的力(即所谓转向沉重),而且可能出现车轮回正过猛反而引起车轮摆振。有些汽车由于采用低压轮胎弹性增加,转向时因轮胎弹性变形而使轮胎与路面的接触点后移(图1-122),力臂增大(图中总的力臂为L+Jcosγ),引起稳定力矩增加,故后倾角可以减小,甚至为负值(即主销前倾)。

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图1-121 手推小轮车实验

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图1-122 主销拖距的变化

有的车为了优化主销拖距,主销轴线偏离车轴中心,在这种结构中主销轴线位于车桥支架前面,目的是为了提高直线行驶稳定性和转向时驾驶员的路感,如图1-123所示。如丰田普瑞斯、2007款凯美瑞的前悬架就采用了这种结构。

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图1-123 主销轴线偏离车轴中心

主销轴线向后倾斜时后倾角为正值,向前倾斜为负值,主销垂直于地面时后倾角为零。主销后倾角一般取2°~4°。主销后倾角大些,有利于直线行驶的稳定性,但是将加大转向盘的转动力矩,因此只有雷克萨斯400、奔驰600等高级轿车,因本身具有良好的转向助力系统,主销后倾角达到了10°左右。

汽车左前轮和右前轮主销后倾角相差过大,会引起汽车向后倾角小的方向跑偏。因此尽管有时左右两个前轮的主销后倾角都没有超过标准,但是它们的差值超过一定限度也要发生跑偏。所以越来越多的场合已经提出了总后倾角的概念,总后倾角是指两侧车轮主销后倾角的差,总后倾角一般为0.5°。有时,左右两轮的后倾角都在允许的范围内,但总后倾角超过了标准值,方向就会跑偏。比如,丰田凯美瑞主销后倾角为1.56°±0.75°,实际左前轮为2.25°,右前轮为0.91°,总后倾角实际值为1.34°,但厂家提供的总后倾角标准值为0.75°,超差了差不多一倍。所以,在这种情况下,汽车会向右跑偏。

2.主销内倾角

汽车前轮的主销在横向平面内与路面的垂线所形成的角度叫主销的内倾角(Steering Axis Inclination),即转向轴线内倾,如图1-124a所示,β为主销内倾角,α为车轮外倾角。

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图1-124 主销内倾角

主销内倾角的作用之一是使车轮自动回正。如图1-124b所示,当转向轮在外力作用下绕主销旋转(为了解释方便,假设旋转180°,即由图中实线位置转到双点画线位置)而偏离中间位置时,由于主销是向内倾斜的,车轮的最低点将陷入路面以下h处,即车轮须将路面压低后才能旋转过来,但实际上路面不可能被压低,车轮下边缘并不能陷入路面之下,而是车轮连同整个汽车前部被向上抬起相应的高度。一旦外力消失,转向轮就会在汽车前部重力作用下力图自动回复到旋转前的中间位置。主销内倾角愈大或转向轮偏转角愈大,汽车前部就被抬起得愈高,转向轮自动回正的作用就愈大。

主销内倾角的另一个作用是使转向操纵轻便。如图1-124a所示,由于主销内倾,使主销轴线延长线与路面的交点到车轮中心平面与路面的交点之间的距离c(主销偏距)缩短,转向时路面作用在转向轮上的阻力矩减小(因为力臂c减小),从而可减小转向时驾驶员施加在转向盘上的力,使转向操纵轻便;同时还可以减小因路面不平而从转向轮传到转向盘的冲击力。

汽车的主销并没有一个固定的模式,不同类型的汽车主销的表现形式也不同。汽车前轴载荷通过谁传给转向轮的,转向轮又始终围绕谁在旋转,谁具备了这两条就可以称作“主销”的条件。如采用麦弗逊式悬架的主销轴线为下摆臂球头中心与减振器顶部碗状轴承总成形成的铰链中心的连线。对于常见的双横臂式悬架来说,上、下摆臂球头的中心连线即为主销轴线。对于如图1-125所示的双横臂式悬架来说,其采用了拉杆液压支座与下部横摆臂双铰链结构时,其主销轴线就为上球头与下方由拉杆和下部横摆臂形成的虚拟中心的连线,这个由拉杆和下部横摆臂形成的虚拟中心如图1-126所示。在转向过程中,虚拟中心的位置会做轻微变动,如图1-127所示。

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图1-125 双横臂式前悬架(宝马E70)

1—车辆高度传感器 2—支撑座 3—弹簧减振支柱 4—上部三角横摆臂 5—弹簧减振支柱支撑 6—摆动支座 7—车轮轴承 8—稳定杆连杆 9—拉杆及液压支座 10—下部横摆臂 11—弹簧减振支柱叉 12—稳定杆

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图1-126 拉杆和下部横摆臂形成的虚拟中心(直行时)

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图1-127 拉杆和下部横摆臂形成的虚拟中心(转向时)

3.主销偏距(摩擦弧径)

主销轴线延长线与路面的交点到车轮中心平面与路面的交点之间的距离即为主销偏距,有的资料上称摩擦弧径,如图1-128所示。

主销偏距(摩擦弧径)影响与稳定性和回正性有关的转向性能,然而,主销偏距不是一个前轮定位参数,它不能从常规的定位仪中测量出来。正主销偏距是指内倾角线与路面的交点在轮胎中心线与路面的交点的内侧,负主销偏距是指内倾角线与路面的交点在轮胎中心线与路面的交点的外侧。

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图1-128 主销偏距

普通的双横臂前悬架系统通常有正的主销偏距,也有许多前轮驱动车辆有负的主销偏距。当前轮驱动车辆的主销偏距为负时,制动时不会跑偏,方向稳定性也得到保证。车辆向前行驶时,正的主销偏距趋向于使前轮向外转,负的主销偏距趋向于使前轮向内转。

如果车辆的主销偏距为正,因制动系统故障,右前轮制动器制动力大于左前轮制动力时,制动力与主销正偏距所产生的力矩趋向于使右前轮向外转,同时右前轮制动力大于左前轮也将使整个车体绕右前轮转动,这样加剧制动向右跑偏现象,将导致车辆突然向右转向;如果车辆的主销偏距为负,右前轮制动器制动(左前轮制动力丧失)时,左右制动力不等使整车绕右前轮转动,然而负的主销偏距与制动力所产生的力矩趋向于使右前轮向内转动,其结果相互抵消从而保证了方向的稳定性。

安装的轮胎或轮毂尺寸若大于制造厂的规定尺寸会使主销偏距发生变化,导致操纵稳定性降低,产生碰撞损坏及人员受伤,安装较大的前轮胎会使正的主销偏距变负。

主销偏距为正且较大时,滚动阻力对已转向的车轮影响较大。路面附着系数不断变化或车轮负荷不同时,受影响较大的车轮将承担导向任务。这会造成方向稳定性变差。如今从设计上已尽可能采用较小的主销偏距(如宝马E65底盘的主销偏距为0,E60底盘的主销偏距为2mm),特别是前轮驱动车辆,主销偏距一般都很小甚至为零或负值,以防止因制动或驶过障碍造成的转向轮的冲击传至转向盘,并减小因突然起步或加速时的驱动力绕主销产生的力矩。

前面提到过汽车的主销并没有一个固定的模式,它可以是一条虚拟的轴线。在雷克萨斯LS460轿车的前悬架上,上下臂的主要特征是双球节,该特征在转向过程中使主销内倾角增大并使轮胎接地点变化加剧,确保了转向力从而提高了转向性能,如图1-129所示。双球节分开的距离越大,复位力矩就越大。

采用双球节上下臂,还优化了主销偏距,轮胎中心和主销间的偏距随车桥中心高度的增大而减小,如图1-130所示,从而减小了主销轴周围的力矩(压力)并抑制了摆动压力的产生。通过这种虚拟的“主销轴”,可以实现正和负主销偏距。

同时,采用这种虚拟的“主销轴线”对制动盘和制动钳的安装空间也比较有利。

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图1-129 采用双球节上下臂提高转向性能

4.车轮外倾角

汽车车轮旋转平面向外倾斜,其上端比下端离汽车中轴线更远一些,这种现象称为车轮外倾。车轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹角叫车轮外倾角(参见图1-124a中α所示)。车轮上端比下端更靠近汽车外侧称为正的车轮外倾角。如果车轮上端比下端更靠近汽车内侧则称负的外倾角,如图1-131所示。车轮与地面垂直时外倾角为零。

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图1-130 采用双球节上下臂优化主销偏距

由于有车轮外倾角,在满载时,车桥或悬架变形,会使车轮垂直于地面。一方面可以改善车轮外轴承受力情况,另一方面与路面的横向的拱形相适应。如果车轮没有外倾角,满载后车轮会内倾,使轮毂向外压靠在与轮外轴承上,加重了轴承和锁紧螺母的负荷,降低它们的使用寿命,这是从提高车轮工作的安全性方面来考虑的。转向轮外倾与主销内倾相配合可进一步缩短主销偏距,从而使转向轻便。但随着汽车车速的提高,高速转向时,离心力加大,车身向外倾斜加大,外侧车轮产生更大的正外倾,外侧悬架超负载,加重了外侧轮胎的超量变形,外侧车轮的滚动半径小于内侧车轮的滚动半径,就会出现外侧车轮连拖带滚,内侧车轮连滚带揉的现象,即出现“吃胎”现象,纯滚动转向性能降低。所以很多车型采用了负的车轮外倾角,减小转向时的轮胎磨损,提高纯滚动转向性能和车身的横向稳定性。

车轮外倾角一般为1°左右。车轮外倾角过大时会引起轮胎和方向朝外倾角大的一边跑偏。值得注意的是:有的汽车两侧的外倾角都没有超过标准,但是跑偏发生了,比如雪佛兰鲁米娜前轮外倾角标准值应为0.69°±0.50°。有一辆鲁米娜左前轮外倾角为1.18°,右前轮为0.22°,虽然两侧外倾角都在标准之内,但是汽车往左跑偏。所以现在提出总外倾角的概念(即两侧外倾角的差叫总外倾角),总外倾角的标准一般为0.50°,不超过0.50°为好。

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图1-131 正车轮外倾角与负车轮外倾角

5.前束(TOE)

同一车桥上左右两个车轮旋转平面不平行时,前端距离比后端距离小时叫正前束。前端距离比后端距离大时叫负前束。

对每个车轮来说,前端偏向汽车中轴线为正前束,前端偏向汽车外侧为负前束。

前束的主要作用是保证车轮在汽车向前行驶时能向正前方平行滚动,前边已经讨论过,汽车必须要有车轮外倾角,而有正外倾角存在的情况下,汽车向前方行驶时,车轮类似滚锥,有向外滚开的趋势。由于有了前束,两前轮前端的距离比后方小一些,就能抵消车轮外倾角造成的滚锥效应。

轿车的车轮前束值一般都比较小,有的还为负值。这是因为前束是为了抵消外倾的滚锥效应导致的轮胎横向刮磨,使车轮保持纯滚动。车轮外倾角变小了甚至为负值时,前束也相应减小,且轿车广泛采用齿轮齿条转向器,球关节少,向外张开的因素少,传统的考虑就不存在了。一般来说,正的外倾角应有正的前束来保证车轮向正前方滚动,负的外倾角多有负的前束来匹配,但并不绝对,因为还有主销内倾角和主销后倾角也对转向有影响。

在整体式前桥中,前束的调整是用管钳旋转横拉杆来进行的。横拉杆两端的螺纹,有一端是左旋,另一端是右旋,改变旋转的方向;就能改变横拉杆的长短。对独立悬架的轿车来说前束就要分别调整左、右两横拉杆,改变它们的长度就行了。要注意,独立悬架的汽车,不能支起前轮来调整前轮定位角,另外,要保证汽车在直线行驶时,转向盘应正好位于中间位置。

6.包容角

主销内倾角和车轮外倾角的和叫包容角(INCLANGLE),在悬架系统没有损坏的情况下内倾角和外倾角会有变化,但是包容角通常不变。

有些车主销内倾角虽然一般都不能调整,但是主销内倾角、车轮外倾角和包容角的变化,能帮助我们判断悬架系统主要构件是否良好。如双横臂式(长短臂式)悬架的主销内倾角正确,车轮外倾角小于标准值,包容角小于标准值,则说明转向节臂已发生弯曲变形。

7.后轮推进角

随着汽车速度的提高,必须重视前后轮轨迹的重合性。只有轨迹重合,才能提高车速,使前后轮胎相对横向滑移量最小,轮胎的偏磨才能得以减小。当然,减小车轮外轴承的负担和提高安全性也是过去一贯的主张。所以,后轮也必须要有正确的外倾与前束。

车辆纵向中心平面是指与路面垂直且通过前桥和后桥轮距中心点的平面,如图1-132所示。

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图1-132 车辆纵向中心平面

1—车辆纵向中心平面

后轮推进线是指左右两后轮总前束角的角平分线,如图1-133所示。

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图1-133 车辆推进线

推进角是指车辆纵向中心平面与后桥总前束角角平分线之间的夹角。一般规定,这个角平分线指向左前方时,该夹角为负;这个角平分线指向右前方时,行驶轴线偏角为正;如图1-134所示。推进角的存在,意味着推进线与车辆纵向中心线不重合,即后轮的行进方向与汽车纵向几何中心线不重合,后轮沿推进线给汽车一个力矩,引起汽车跑偏,这是汽车跑偏的一个重要原因。

推进角可由后桥的前束、侧向偏移和斜置(偏转)产生。

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图1-134 推进角

1—车辆纵向中心平面

后桥弹簧座磨损,后桥下悬臂胶套损坏,整体式后桥胶套损坏,均会引起后桥轴线与前桥轴线不平行,形成推进角,引起汽车跑偏,如图1-135所示。

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图1-135 后桥轴线不正引起的推力线

即使两轴轴线平行,但当某轴的一侧车轮横向移位或两侧车轮同时向一侧横向移位时,仍会导致车辆底盘纵向几何中心线与后轮推进线不重合,前后轮轨迹的不重合,在特定情况下仍可能出现跑偏现象,如图1-136、图1-137所示。

当然,如果汽车后轮轴线没有偏斜,但是两后轮的前束不一致,也会形成推进角(图1-138),也会引起跑偏。

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图1-136 单侧车轮横向移位引起的推力线

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图1-137 车轴横向移位引起的推力线

后轮前束角的计算方法与前轮前束一样,是两轮前束角的代数和。(www.xing528.com)

总前束角=前束角(左轮)+前束角(右轮)

后轮的推进角是两后轮前束差值的一半。一般规定推进线朝左为负,朝右为正。

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图1-138 后轮前束失准引起的推力线

目前有些汽车后桥是整体式的,后轮垂直装在后桥上,不能调整前束和车轮外倾角。有的后桥虽然是独立悬架,但是前束并不能调整。这样,当后桥轴线有偏斜,或者后轮独立悬架的拉臂有变形,均会引起后轮前束失准,后轮的推进角就产生了。当后轮推进角大于0.1°小于0.4°,且后轮前束不能调整时,就应当用前轮前束来补偿,这叫做补偿四轮定位。

比如某汽车左后轮前束角为0.20°,右后轮前束角为0.60°,后轮推进角为(0.20°-0.60°)/2=-0.2°。这将使汽车向右跑偏。为此,要把前轮总前束调为向左,即让右前轮前束角比左前轮大0.20°。

一般前轮补偿为0.30°~0.40°,如果推进角太大,则应考虑校正或更换后桥或后悬架部件。

8.转向角

当一辆汽车转弯时,前后轮必须绕同一转向中心转弯,转向弧度大小不相等,但是中心点相同,两前轮的中心线和后轮的中心线相交点即是共同的中心点,前轮的转向角度不相同,内侧车轮转向角度要比外侧车轮转向角度大,即转向前展(轮胎前端距比轮胎后端距大),影响转向前展的因素是转向节臂的角度。当测量转向角度时,测量之前,前束一定要正确。将转向盘左转,使左前轮转至规定角度(一般是20°时),查看右前轮角度,相差应在标准以内,否则需更换转向节臂。

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图1-139 车轴偏角

转向前展角度就像内倾角和包容角一样,是诊断角,当顾客抱怨转向时有吱吱声或前束正确但轮胎磨损成羽毛状时,要检查转向前展角度。

9.车轴偏角

另外还有一个诊断角是车轴偏角,国外有些资料叫“倒退角”或“滞后角”。车轴偏角是测量两个基本点车轮的平行度,即一个车轮较另一个车轮倒退一些,会导致跑偏及操纵不稳。测量车轴偏角时,要确定前束正确,因为不正确的前束,测量时会产生不正常的车轴偏角数值。当测量车轴偏角时,技师要遵循操作指示并且要非常谨慎,严重的碰撞事故会导致大的车轴偏角,进行四轮定位之前,可先在车身校正仪上校正后再测量。车轴偏角如图1-139所示。

10.悬吊高度(行车高度)

悬吊高度是衡量汽车底盘结构好坏的一个重要参数,是指地面到汽车底盘或车身某部位(具体测量部位详见维修手册)的高度值,一般来说,左右高度差值不应超过10mm。测量悬吊高度的时候,必须将汽车置于平坦的地面,轮胎气压正确,油箱满载。悬吊高度不正确通常可使弹簧疲劳和断裂,还可能造成操纵性能不良和轮胎磨损等问题,这是因为悬架系统的运动几何形状和原来的几何形状不同。一般要校正悬吊高度时,制造厂商都是留在最后来测量,如果悬吊高度不在厂商的规定范围之内则需要调整。如果车辆配备电子行驶控制系统,要等系统确实完成动作之后才可校正。带车身高度控制系统的车辆的调整参见前述。如果是扭杆弹簧独立悬架,可通过调整螺母调整两侧车身高度。

悬吊高度必须检查和校正,并且要在四轮定位之前完成,测量所有角度必须是悬吊系统在正常高度时测量的。各车型的悬吊高度需参照各自的维修手册,如2007款丰田凯美瑞的悬吊高度检查如图1-140所示。对于ACV40L-CEAGKA车型来说A-B=125mm,C-D=54mm;ACV40L-AEMNKW车型则为A-B=117mm,C-D=42mm。

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图1-140 2007款丰田凯美瑞的悬吊高度检查

ACV40L-CEAGKA:A-B=125mm,C-D=54mm

ACV40L-AEMNKW:A-B=117mm,C-D=42mm

11.四轮定位前的初步检查

进行四轮定位前,在试车验证客户车辆存在的问题后应进行以下项目的初步检查:

1)检查充气压力是否合适,胎面磨损是否正常。给轮胎充气至合适压力。必要时更换轮胎。

2)检查车轮轴承是否松动。紧固车桥螺母至合适力矩。必要时,更换车轮轴承。

3)检查球节和转向横拉杆端头是否松动。如有松动,更换球节和转向横拉杆。

4)检查车轮和轮胎跳动量。测量并校正轮胎跳动量。

5)检查车辆悬吊高度。校正悬吊高度。

6)检查齿轮齿条式转向器安装是否松动。紧固齿轮齿条式转向器总成安装架。

7)检查滑柱工作是否正常、滑柱上支承座是否损坏,必要时更换滑柱及上支承座总成。

8)检查控制臂是否松动。紧固控制臂连接螺栓。必要时,更换控制臂衬套。图1-141为悬架系统常用的各种衬套。更换衬套时应注意其安装方向,如图141a中的装入网目板的衬套A向与B向的刚度是不同的。悬架系统导向机构的检查是解决各部件存在的松动、磨损松旷、弯、扭变形、装配调整错误等。对系统每个衬套都应认真检查,图1-142、图1-143分别为丰田锐志轿车前、后悬架系统的各种衬套。

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图1-141 悬架系统常用的各种衬套

a)装入网目板的衬套 b)充油衬套 c)球形轴枕衬套 d)装入内卡环

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图1-142 丰田锐志前悬架系统的各种衬套

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图1-143 丰田锐志后悬架系统的各种衬套

9)检查转向柱与转向器之间的连接是否过松或磨损。紧固中间轴夹紧螺栓。必要时,更换中间轴。

10)检查转向器和连杆等零件是否过松或损坏。紧固转向器装配架螺栓。必要时,更换转向器。

11)检查轮胎是否失圆。执行自由跳动测试。配装轮胎或更换车轮。

12)检查轮胎是否失衡,对车轮做动平衡

13)检查动力转向泵传动带张紧度。张紧动力转向泵传动带。

14)检查动力转向系统是否泄漏。还要检查动力转向液液面。修理泄漏故障,添加动力转向液。必要时,执行动力转向系统测试。

12.车轮定位数据分析与车轮定位的调整

在充分了解底盘与角度理论之后还是不能够完全做好定位,还要学会分析数据,进行综合诊断,同时熟知悬架各调整点的位置和调整原理。

刚才讲的角度理论里面真正可调的角度一般只有三个:车轮外倾角、主销后倾角和前束。在分析数据时主要看这三个角度的测量值。

例如某桑塔纳轿车,测出前轮外倾角为前左-1.2°,前右-0.2°;主销后倾角为左+0.8°,右+1.8°;前束为左+2.0mm,右+4.0mm。从数据上分析单独看左右车轮外倾角车辆直行时可能右跑偏,单独看主销后倾角左跑偏。

综合分析可能出现忽左忽右,也可能低速左跑偏高速右跑偏,右跑偏原因在于车轮滚动半径不同,形成锥形滚动。再看前束,前束的总数为6.00毫米,从数据上看两轮胎的外侧会有明显吃胎现象,高速行驶会出现方向发飘。通过以上数据我们得知车辆状况,要想解决问题,只有将数据恢复到原厂范围值内。

又如有一辆汽车,维修单注明该车总是向左跑偏。进行路试确定故障后,测得数据如下:

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由以上数据可以分析出,此车跑偏的原因主要是:后轮前束角左右不等,造成后轮推进线右偏,使车辆行驶时向左跑偏;后轮外倾角左右不等,车辆有向左跑偏的趋势;同时左前轮外倾角大于右前轮;综合的结果将使车辆行驶时向左跑偏。

不同车型,四轮定位角度的调整方法不一样。一般四轮定位仪内对许多车辆给出了外倾角的调整方法动画。下面是几种调整方法举例:

添加或减少主梁与控制臂间的垫片,如图1-144所示。

转动凸轮以将控制臂移进或移出,调整车轮外倾角,如图1-145所示。

对这类凸轮式调整结构,只需拧松控制臂上的锁紧螺母,然后将带偏心凸轮的螺栓向左或向右转动,即可增大或减小车轮外倾角。

改变控制臂定位孔与球头的连接位置来同时调整车轮外倾角与主销内倾角,如图1-146所示。

采用麦弗逊式独立悬架的车型,移动减振柱顶座或其支柱底部与转向节的连接位置,来同时调整车轮外倾角和主销内倾角或单独调整车轮外倾角。

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图1-144 车轮外倾角和主销后倾角调整示意图(俯视图)

1—上摆臂 2—前调整垫片 3—后调整垫片 4—上摆臂轴 5—车架A-A 前调整垫片厚度增加或减少时上球头销中心的运动;B-B 后调整垫片厚度增加或减少时上球头销中心的运动,C-C 前后调整垫片同时增加或减少时上球头销中心的运动

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图1-145 通过凸轮调整车轮外倾角

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图1-146 通过调整控制臂定位孔与球头的连接位置调整车轮外倾角

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图1-147 通过移动减振柱顶座调整车轮外倾角

如图1-147所示,车轮外倾角调整是通过移动独立悬架上部的悬架支座和悬架支柱的相对位置来实现的。其主销内销角也得到相应调整。

如图1-148所示,车轮外倾角调整是通过移动独立悬架支柱底部与转向节的相对连接位置来实现的。其主销内销角保持不变。

奔驰轿车上曾用到的主销后倾角和前轮外倾角调整方法如图1-149所示。

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图1-148 通过移动独立悬架支柱底部与转向节的相对连接位置调整车轮外倾角

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图1-149 通过撑杆长度调整主销后倾角,通过上摆臂内端调整垫片调整前轮外倾角

前轮的前束角一般都可以通过调节转向横拉杆的长度来调整,如图1-150所示。

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图1-150 前轮前束的调整

车辆在不恰当的前轮前束角下运行,其故障将在轮胎磨损的方式中显示出来。前束角过大将引起轮胎外沿磨损,磨损部位呈锯齿状。当用手从内沿向外沿抚摸时,能感觉到尖锐的齿痕。前束角负值过大(后束)将引起轮胎内沿磨损。如果已形成锯齿痕,则当从外沿向内沿抚摸时能感觉到齿痕。严重的前束角故障可引起车辆“飘移”、失控、或者转向盘不正。

常见后轮外倾、后轮前束的调整方法如图1-151、图1-152所示。

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图1-151 后轮前束的调整

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图1-152 后轮外倾与后轮前束的调整

通过横向控制臂与后转向节连接处的偏心螺栓调整车轮外倾;后轮前束调整通过后控制臂与副车架上的偏心螺栓连接来完成

在进行四轮定位的调整时,必须按照以下步骤进行:后轮外倾角、后轮前束、主销后倾角、前轮外倾角、前轮前束。

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