四轮定位仪操作及维护35分析.docx
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四轮定位仪操作及维护35分析
四轮定位仪操作及维护
1、四轮定位的作用；
保证汽车的行驶安全性、舒适性、稳定性、经济性、减轻驾驶员的操纵强度，减少机件的磨损，提高车辆的使用寿命。
2、四轮定位的内容
汽车的四轮定位主要是由转向轮定位扩展而来，它主要是转向轮、转向节、前轴和后轴、后轮，在制造安装时它们之间有一定的位置关系包括，前轮外倾角、前轮前束、主销后倾角、主销内倾角、后轮外倾角、后轮后束等，通过这个位置关系达到其应有的作用。
四轮定位相关角度的定义、功能和影响见表。
定位角名称
定义
功能
影响
外倾角（Camber）
从汽车前方看轮胎的几何中心线与地面的铅垂线的夹角。
轮胎的上缘偏向内侧（靠近发动机）或偏向外侧（偏离发动机），当轮胎中心线在铅垂线外侧时的夹角为正外倾角，当轮胎中心线在铅垂线内测时的夹角为负外倾角
调整车辆负载作用于轮胎的中心消除跑偏，减少轮胎磨损，
正外倾角太大；轮胎外侧单边磨损，悬挂系统零件磨损加速，车辆会朝着正外倾角较大一侧单边磨损，悬架系统零件欧笋加速，车辆会朝着负外倾角较小一侧跑偏
前束角
（Toe）
从汽车前方看，于两轮轴高度相同处测量左右轮胎中心线之间的距离，车轮前端距离与后端距离的差值称为前束角。
前端距离大于后端距离为负前束，反之为正前束，相等为零前束
降低轮胎磨损与滚动摩擦
轮胎外（内）侧磨损会有正（负）外倾角太大所形成的磨损形态胎纹磨损形式为羽毛状。
当用手从内侧向外侧抚摸，胎纹外缘有锐利的刺手感觉
主销后倾角Kingpincasterangle
上球头或支柱顶端与球头的连线（转向时，车轮围绕其进行转向运动的转向轴）向前或向后倾斜的角度。
向前倾斜为负主销后倾角，向后倾斜称为正主销后倾角
转向稳定性及转向后转向盘自动回正能力
主销后倾角太小；转向后转向盘自动回正能力差；车速高时发飘。
左右两轮主销后倾角不等超过30´（0.5°）时，车辆出现跑偏，跑偏方向朝向主销后倾角较小一侧
主销内倾角
Kingpin
inclination
angle
从汽车的前方看转向轴线与地面铅垂线所形成的角度
减少转向操纵力，会跳和跑偏，改善直线行驶稳定性
内倾角不宜过大，否则在转向时，会使轮胎磨损加快，主销内倾角一般在前轴制造时形成
注；四轮定位的角度及底盘机械结构的相关联；
（1）改变前束角会变动外倾角；改变前束角时，车轮会依着转向轴转动，外倾角会跟着变动。
后倾角越大，其外倾角改变也越大。
（2）调整后倾角会改变车轮偏角；后倾角加大（减少）时，转向轴上支点会向前（后）移动。
另一方面可调整的就是转向轴的最下支点-----轮胎。
因此加大（减少）后倾角会使前轮向（后）滑动，而改变车轴偏角。
为了使前轮自由向前、后移动，使用的转盘也必须具有可前后滑动的功能。
（3）改变外倾角可同时改变内倾角，改变内倾角会造成外倾角改变。
不同的悬挂结构有不同的外倾角调整方法。
如果向左右移动上支架点或移动下支架点，则不但改变外倾角，其内倾角也跟着改变。
因此即使外倾角按标准调整了，但由于内倾角的变化，会使行车不平顺。
（4）改变后轮前束会影响前轮单轮的前束；后轮前束角会决定后轮推进线角。
现代的四轮定位都是采用推进线定位方法来决定前轮前束的，因此前束没有变化。
由于其单轮前束的基准线（推进线）变动了，因此单轮前束也会跟着变动，前轮总前束，并没有因此而改变。
附；其他定位参数
（1）推进线（Thrustline）；汽车后轮总前束的夹角的平分线称为汽车的推进线。
（2）推进角（Thrustangle）；推进线与几何中心线之间的夹角称为推进角。
（3）左横向偏置角（LeftLateraloffset）;左侧前后轮中心连线与推进线之间的夹角称左横向偏置角。
（4）右横向偏置角（RightLateraloffset）；右侧前后轮中心连线与推进线之间的夹角称右横向偏置角。
（5）轮距差（TrackWidthDifference）左侧前后轮中心线与右侧前后轮中心线之间的夹角称为轮距差。
（6）轴偏置（AxleOffset）；轮距差角的平分线与推进线之间夹角称为汽车的轴偏置。
（7）前退缩角（FrontBack）；两前轮中心的连线与推进线的垂线之间的夹角，称为前退缩角。
（8）后退缩角（RearSetBack）；两后轮中心线的连线的垂线与推进线之间的夹角，称为后退缩角。
（9）包容角（Includedangle）;从汽车正面前看，主销的轴线和车轮的轴线之间的夹角称为包容角。
（10）转向前展（Toe-Out-Turn）在转向盘转正的情况下，汽车的两个前轮的前束值都为零时，当转向盘转动到一侧最大转向角的状态，此时汽车的两个前轮端面之间的夹角就称为汽车的转向前展。
3四轮定位仪概述
汽车四轮定位的参数有静态和动态两种。
静态测量是对车轮定位几何角度的测量。
车辆静态测量参数包括；前轮前束值/角（前轮前束∕前张角）、前轮外倾角、主销内倾角、主销后倾角、后轮前束值∕角（后轮前束角∕前张角）、后轮外倾角、车辆轮距、车辆轴距、转向20°时的前张角、推力角和左右轴距差等。
四轮定位的检测
1、检测前的准备
（1）车辆准备
<1>轮胎的检查。
在检测四轮定位前应先对轮胎进行胎面检查，台面磨损是否正常，轮胎气压是否符合规定，若漏气先修补后在检测。
<2>轮胎平衡的检查。
在检测四轮定位前应先对轮胎进行动平衡检查，检查轮胎内有无液体补胎胶，检查轮辋有无变形，用轮胎动平衡仪对轮胎进行动平衡试验。
<3>悬架各活动部位、轮毂轴承、主销衬套的检查应无松旷，如有松旷应修复后再进行四轮定位的检测。
悬架各活动部位的检查方法；迅速向左、右旋转转向盘（约30°）检查，转向拉杆球头是否松旷，横向推动车轮检查主销衬套，摆臂，轮毂轴承的松旷。
<4>做四轮定位钱应检查车辆前后左右及两边保险杠距离地面的距离应相等，如不等应检查减震器弹簧是否弹力不均或弹簧折断等，应修复后再进行四轮定位的检测。
（2）四轮定位仪的使用条件
<1>场地应整洁无杂物；
<2>被测车辆必须做好检测钱的准备工作
<3>应在专用的举升机上进行检测。
（3）要进行四轮定位检测的时期
<1>汽车行驶10000km或行驶6个月后及新车驾驶了3000km。
<2>汽车在行驶中感觉车身漂浮或直行时转向盘不行正、摇摆不定。
<3>汽车在直线行驶时，需紧握转向盘，否则车辆将向左或向右跑偏。
<4>安装新轮胎后或前后车轮产生异常磨损时。
<5>汽车做大修或发生碰撞事故维修后。
<6>换装新的悬架或转向有关配件后。
实际应步骤
以下实操。
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车轮定位失准案例分析
1、帕萨特B5行跑偏案例
（1）故障概述；一辆帕萨特B5轿车在直线时，驾驶员如果松握转向盘车辆立即向行驶方向而跑偏。
该车驾驶员反映这种情况是因为在车辆高速行驶时碾压过一个高出路面20公分的下水井盖后出现的跑偏。
（2）诊断与排除；行驶跑偏，是指汽车在直线行驶时，若驾驶员松握转向盘，行驶方向会自动朝一方向偏离。
造成这种现象的原因主要有；
前轮定位失准；左右轮距不一致；左右轮半径不一致等。
其中前轮定位失准最复杂，它又包括了主销后倾角不等、前轮外倾角不等、主销内倾角不等几种原因。
首先测量此车的左右轴距但轴距并无异常，检测车辆轮胎也是同一品牌型号的，于是就排除轴距及车轮的故障。
经过以上检查车辆跑偏的原因可能是因为前轮定位失准，所以决定对此车进行四轮定位检测。
<1>将车辆开至四轮定位检测台进行四轮定位测量前的准备。
<2>放置制动踏板支柱。
<3>找出计数机所确定的车轮定位所需求的转向行程的中心位置；
<4>检查车轮在“直线行驶”的位置上时，转向盘上的横幅是否处于水平位置；
<5>在四轮轮胎上固定四轮定位仪检测探头。
检测结果；经检测左前轮外倾角为-27´右前轮外倾角为10´。
根据帕萨特车轮定位参数发现车辆的右前轮外倾角超出规定数据参数范围，而且左右两轮间最大允许偏差也超出规定数据范围。
于是确定此车是因为车轮外倾角定位参数不正确而引起的跑偏。
帕萨特B5车轮定位参数表
前桥
标准底盘
（IBA）
运动底盘
（IBE）
坏路面底盘
（IBB）
车轮外倾角
-25´±25´
-40´±25´
-15´±25´
左右两轮间最大允许偏差
30´
30´
30´
单个车轮得前束值（调整值在空载状态）
+10´±2´
+10´±2
+10´±2´
单个车轮得前束值（检查在空载状态）
+10´±5´
+10´±5´
+10´±5´
单个车轮得前束恒定值（调整值）
+12´±2´
+12´±2´
+12´±2´
单个车轮得前束恒定值（检查值）
+12´±7´
+12´±7´
+12´±7´
转20°时的前束值差
-1°20´±30´
-1°20´±30´
-1°20´±30´
后桥
标准底盘
（IBA）
运动型底盘
（IBE）
坏路面底盘
（IBB）
车轮外倾角
-1°30´±20´
-1°30´±20´
-1°30´±20´
左右两轮间最大允许偏差
30´
30´
30´
最大允许行驶方向与汽车纵轴得偏差
±15´
±15´
±15´
<6>拆下发动机防护板；拆掉六角螺丝。
<7>接上专有工具；
<8>松开六角螺栓；
<9>转动螺栓直到车轮外倾角达到规定值为止；松开螺栓，并检验车轮外倾角数值，必要时再次进行调整；
<10>拆下专用工具并按螺栓的力矩拧紧螺栓。
（3）案例总结；
车辆设置前轮外倾角的目的是为了避免其在承载时变形而出现车轮内倾，使轮胎磨损均匀，减轻轮毂外轴承的负荷。
但若左右轮外倾角不一致，将使地面垂直直反力到主销轴线的距离不一致，在其他条件相同的情况下汽车将向外倾角大的一侧跑偏。
该车的故障原因是因为车辆受到不正常外力影响导致左右前轮外倾角度偏差值过大引起的定位失准故障。
2、三菱帕杰罗吉普车行驶跑偏案例
（1）故障概述；一辆帕杰罗吉普车行驶里程超过120000km后，车辆直线行驶时必须紧握转向盘否则立即向右跑偏。
（2）诊断与排除；检查转向系、制动系及行驶系均无明显异常。
该车采用发动机前置后轮驱动形式，不等长双横臂前独立悬架，下控制臂是非“1”字形A架结构，在上控制臂可用调整垫片方式来调整前轮外倾角和主销后倾角；后悬挂采用非独立悬挂，定位参数不可调整。
因为理论分析和实践证实，对于后轮驱动的汽车，前轮主销后倾角左右差异太大是引起跑偏的主要原因。
因此初步判断此车主要是因为右前轮主销后倾角过小而引起的向右跑偏。
经过四轮定位仪检测后的数据为；右主销后倾角为-2°25´，左主销后倾角为1°21´。
其他数据无太大异常。
如果能够想办法使-2°25´靠近1°21´的话问题应能得到解决。
解决的办法是；在前悬架上摆臂的前端垫片厚度不变的情况下，后端每增加1mm的垫片，则主销后倾角增加27´，根据这些数据我们可以计算出使-2°25´靠近1°21´应在右上摆臂后端增加垫片的厚度为；1°21´-（-2°25´）∕27´=8mm。
这样就只能在右上摆臂的后端增加8mm的垫片，而前端的垫片厚度不变，重新调整前束角后试车，故障彻底排除。
（4）案例总结；造成主销变小或变负的原因；
汽车在行驶过程中，使下摆臂向后窜动的倾向有多种原因，但主要是由于紧急制动、不同程度的碰撞等因素影响较大，在这种情况下，下控制臂和车轮已减速或制动，但车身因惯性仍向前运动，下控制臂必然要被向后推动，久而久之，后倾角变小甚至变负了。
设置前轮主销后倾角的目的；
是为了转向盘稳定和转向后能自动回正，以保证汽车能直线行驶。
悬架系统的重要性
汽车的悬架装置对汽车安全性、操纵稳定性、汽车燃油经济性等诸多性能都有影响。
因此，汽车悬架装置的各元件品质和匹配后的性能，对汽车行驶性能有着重要的影响。
调查和研究表明，悬架装置中最易发生故障的元件是减震器，而减震器对汽车行驶平顺性和操纵稳定性影响都很大。
而大约有1∕4左右的汽车上至少有一个减震器工作不良。
有故障的减震器在行驶中会使车轮轮胎有30%的路程接触面力减少，甚至不与地面接触。
其不良的后果是；汽车方向发飘，特别是曲线行驶难以控制；制动易跑偏或侧滑；车身长时间的余振影响乘坐舒适性；影响车轮轴承、轴接头、转向拉杆、稳定器等部件过载等。
车辆在两种不同路面上的测试可充分说明问题，见表
车辆道路测试结果
实验项目
实验结果
结果比较
无ABS装置在不平路面上以80km∕h直线行驶时制动
装有4个新减震器的制动距离；33.4M；左右轮装1个就减震器的制动距离；36m
增加2.6m
增加7.8%
无ABS装置在不平的干路面上以50km∕h弯道行驶时制动
装有4个新减震器的制动距离；13.1m；后轮弯道外侧1个旧减震器制动距离15.4m
增加2.3m
增加17.6%
在变径为40m不平的干路面行驶的最高车速
装有4个新减震器的极限车速；64km∕h；；
装有4个旧减震器的极限车速；57km∕h
极限车速减少17.6%
滑水试验时出现滑水现象时的最高车速
装有4个新减震器的最高车速；125km∕h;
装有4个旧减震器的最高车速；109k∕h
最高车速减少12.8%
上表中的数据是通过装有具有50%功效的旧减震器和具有100%功效的新减震器进行行车安全性的对比试验中获得的。
从中可以看出；在汽车使用过程中对减震器损伤进行检测、维护、更换是十分必要和有益的。
（尤其是四S店与修理厂）。
悬架系统的检测方法
主要是修理厂和检测站通过人工检视，目视弹簧是否有裂纹，弹簧和导向装置的连接紧固螺栓是否松动，减震器是否漏油，缺油和损坏。
用按压车体的方法，观察车体上下运动，凭借经验判断是否需要更换或修理减震器。
悬架性能检测不合格分析及维修方案制定
车型；广州本田
1故障现象
该车在行驶时跑偏、车辆振动较大并持续发生转向轮摆头的不稳定现象。
2故障分析
汽车在行驶过程中不稳定，可能是前悬架系统或者后悬架系统出现问题。
（1）前轮定位
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（2）轮胎气压
轮胎气压不一致，左、右两侧行驶阻力不一致造成两侧行驶阻力不一致的主要原因是两轮毂轴承松紧不一致，或一侧制动间隙过小，不能完全释放，引起制动拖滞。
两侧行驶阻力不一致，会导致汽车向行驶阻力较大的一侧偏驶。
此时可以摸一下跑偏一侧的制动鼓和轮毂轴承处是否发热，若发热，则说明是此原因。
另外，两侧转向轮胎气压不一致，也会使汽车向气压小的一侧偏驶。
轮胎磨损不均及其制动器制动力不一致造成的。
（3）减震器
在行驶中振动较大可能是减震器损坏，造成减震效果变坏，悬架系统有些部位磨损过大造成的。
3故障原因
减震器损坏或缺油或漏油；
弹簧弹性衰减或折断；
稳定杆弹力下降、损坏；
轮胎的气压不一致；
车轮定位不当；
轮胎损坏或不平衡；
悬挂的球头销损坏。
4故障诊断流程
5故障诊断与排除
1、检查轮胎气压
用气压表检查各个轮胎的压力，是否符合标准压力，若压力不足补充压力。
2、检查轮胎磨损
若压力正常则检查轮胎的磨损情况，若出现磨损，则需进行轮胎的换位或则更换新的轮胎。
3、检查车轮
若轮胎没有问题，可对车轮进行检查，拆卸轮胎，进行轮胎动平衡试验，看是否出现不平衡的情况，若有则添加平衡块使轮胎达到平衡状态。
4、检查轮胎变形
若车轮平衡，则应检查轮胎是否有变形。
若有变形则需要换轮胎。
5、进行路试
检查完轮胎后进行路试，查看故障是否消失，若末消失，则需进一步检查。
6、检查悬架系统
若故障依然存在，则检查悬架系统，检查球头的连接处的间隙是否磨损过大，若出现严重磨损则需要更换球节机构。
7、检查衬套、减震器、稳定杆和螺旋弹簧
检查衬套是否磨损，减震器是否损坏、固定不良和缺油。
检查稳定杆是否变形。
检查螺旋弹簧是否折断。
8、再次路试
检查完悬架系统以后则再一次进行路试，若问题依然没有得到解决，则需对轮胎的定位进行检查。
9、检查轮胎定位
检查轮胎的定位主要检查主销后倾角、前轮外倾角、主销内倾角，是否符合标准。
10、最后路试
最后再进行路试，直至故障消失。
四轮定位相关角度四轮定位相关角度思路定位
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