汽车四轮定位的分析与研究dayin[1]128787.docx
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1、 长江职业学院毕业设计(论文) 长江职业学学院毕业设计(论文)题目 汽车车四轮定位位的分析与与研究学 院 工 学 院 专 业 汽车电子子技术 学 号 学生姓名 指导教师 日 期 20007.122 .288 开题报告题目: 汽汽车四轮定定位的分析析与研究1. 本课题的研研究意义 随随着汽车工工业的蓬勃勃的兴起和和飞速发展展,各种新新技术的不不断应用,使使得汽车的的各种使用用性能逐步步提高。四四轮定位就就是汽车新新技术之一一,车轮定定位的正确确与否将直直接影响汽汽车的各种种使用性能能,如汽车车的动力性性,操纵稳稳定性,安安全性燃油油经济性等等;若不能能正确的定定位就造成成轮胎的非非正常磨损损,降
2、低其其使用寿命命。因而,汽汽车在使用用过程中保保持车轮定定位的标准准值显得犹犹为重要。2.本课题题的研究问问题汽车定位过过程中往往往会出现定定位不准确确,从而间间接影响汽汽车的操纵纵及安全性性能。本课课题主要从从以下几个个方面来分分析和研究究汽车四轮轮定位。(1) 四轮定位位相关参数数的分析(2) 四轮定位位的调整步步骤和方法法(3) 定位参数数不良引起起的故障、症症状及具体体的原因分分析3.本课题题的研究方方法首先完成好好论文的开开题报告,列列出研究课课题的内容容,然后收收集相关数数据,并查查阅资料,必必要时借助助实验室四四轮定位仪仪完成好论论文。按此研究的的内容完成成论文后,它它能使我们们
3、对汽车四四轮定位有有更全面的的了解和深深刻的认识识,同时也也为我们更更好地掌握握四轮定位位提供了一一份不可少少的资料。目 录摘要.31 绪论论.41.1 四轮定位位的概念41.2 汽车故障障与四轮定定位的关系系41.2.11 汽车车方向跑偏偏 41.2.22 汽车车轮胎的磨磨损51.3 汽四轮定定位的必要要性 52 汽车车四轮定位位的相关参参数662.1 转向轮定定位 62.1.11 主销销后倾角662.1.22 主销销内倾角72.1.33 前轮轮外倾角882.1.44 车轮轮前束92.2 后轮定位位92.2.11 后轮轮外倾角 102.2.22 后轮轮前束 102.2.33 推力力角 103
4、 四轮轮定位的调调整步骤和和方法113.1 定位前的的检查 1113.1.11 外观观检查113.1.22 行车车高度测量量1113.1.33 车下下检查1123.1.44 路试试1123.2 电脑检测测123.3 车体调整整123.3.11 前束束的调整123.3.22 车轮轮外倾角的的调整133.3.33 主销销后倾角的的调整1143.3.44 主销销内倾角的的调整153.3.55 推力力角的调整整1153.4 电脑复复检1153.5 试车1553.6 修整163.7 打印结果果164 结语语17致谢18参考文献19摘 要近年来汽车车数量不断断增加,其其中轿车均均采用独立立悬架。由由于独立
5、悬悬架结构紧紧凑,零件件刚度低,抗抗变形能力力较差,加加上各摆臂臂的绞支点点采用橡胶胶套结构,因因而在使用用中四轮定定位很容易易失准,继继而造成轮轮胎的非正正常磨损,降降低了轮胎胎的使用寿寿命。所以以经常检测测车轮定位位参数,并并对它进行行适时调整整,使其处处于合理的的范围内,对对提高汽车车的动力性性、操纵稳稳定性、安安全性以及及经济性有有着重要的的意义。本文结合前前轮定位的的定义提出出了四轮定定位的概念念,分析了了汽车四轮轮定位的相相关角度和和它们对汽汽车使用性性能及轮胎胎的影响,并并研究了四四轮定位的的调整步骤骤和各个角角度的调整整方法。关键词: 四轮定位位 调整 方法 原因 1 绪论论1
6、.1 四轮定位位的概念我们知道,前前轮定位有有一定的描描述性概念念:“为了保证证汽车直线线行驶的稳稳定性和操操纵的轻便便性,减少少轮胎和其其他机件的的磨损,转转向车轮、转转向节、前前轴3者与与车架的安安装应保持持一定的相相对位置关关系,这种种安装位置置称为前轮轮(转向轮轮)定位。了了解前轮定定位有助于于更好地理理解“四轮定位位”这个概念念。四轮定位前前轴的定位位角度包括括后倾角、前前倾角、前前束角、内内倾角等,后后轴的定角角度包括外外倾角、前前束角、推推力角(线线)。另外外,还有垂垂直且平分分前后轴的的纵向几何何中心线、侧侧向偏角、轴轴偏角、轮轮迹宽差值值。了解四四轮定位的的内容后,可可以给其
7、一一个特性概概念:“使汽车后后轮推力线线与几何中中心线相重重合且平分分并垂直于于前后轮轴轴,把四个个车轮分别别安装在前前后轴相应应位置的关关系特点称称“四轮定位位”。1.2 汽车故障障与四轮定定位的关系系从实际测得得的捷达轿轿车的部分分的定位角角度(左前前轮部分定定位角度和和后轮左右右外倾角、推推力角,见见表1)可可以看出汽汽车故障与与四轮定位位的关系。 表表1 捷达达轿车的左左前轮部分分定位角度度及故障现现象定位角度实测角度值值与标准值比比较故障表现零部件情况况后倾角+2199太大转向沉重,不不能自动回回正,有向向右跑偏现现象副车架或下下支臂有变变形外倾角 +0299太大轮胎外缘严严重磨损,
8、有有向左跑偏偏现象下支臂变形形内倾角+9411 太大 转向不不稳定转向节或半半轴有轻度度变形前束角+0233 太大轮胎严重单单边磨损可调整转向向拉杆1.2.11 汽车车方向跑偏偏汽车不能持持续直线行行驶,不受受外力的情情况下自动动偏离居中中行驶方向向的现象称称为汽车的的方向跑偏偏。它有44种形式:(1)直行时向向左跑偏;(2)直行时向向右跑偏;(3)直行行时方向不不稳定,向向左稍打方方向盘则向向左跑偏,向向右稍打方方向盘则向向右跑偏;(4)直行时向向左或向右右来回跑偏偏,漂浮不不定。这些些现象都能能通过给汽汽车做四轮轮定位或四四轮定位补补偿来解决决。在实际维修修中,有些些汽车做了了四轮定位位,
9、而且定定位角度调调整得都在在标准数据据范围内,但但汽车行驶驶中还是出出现方向跑跑偏现象。这这种跑偏和和轮胎(包包括气压、胎胎纹深度)、路路面、风阻阻等因素有有很大关系系。应该把把四轮轮胎胎进行换位位来确定轮轮胎是否有有问题。由由于汽车在在实际行驶驶中影响定定位的外界界条件不是是特别理想想,所以在在维修中应应把四轮定定位调整到到合适于该该车偏率的的范围内,使使汽车都能能有效地直直线行驶。1.2.22 汽车车轮胎的磨磨损轮胎的磨损损情况主要要受前束和和外倾角的的影响,另另外,轮胎胎的气压过过高或过低低都会影响响轮胎的正正常磨损。一一般的轮胎胎磨损情况况:(1)胎冠两肩肩磨损;(2)胎冠冠中部磨损损
10、;(3)胎冠外侧侧磨损;(4)胎冠冠内侧磨损损;(5)胎冠由外外侧向内侧侧或由内侧侧向外侧的的锯齿形磨磨损;(66)胎侧的的锯齿形磨磨损;(77)胎冠呈呈波浪形或或碟边磨损损;(8)胎冠呈棱棱形磨损;(9)肯肯胎。1.3 汽汽四轮定位位的必要性性为了保持汽汽车直线行行驶的稳定定性和操作作轻便性,减减轻轮胎及及其他机件件的磨损,汽汽车车轮需需要保持合合理的定位位参数,如如果不然,不不仅会引起起滚动阻力力增加、动动力性能下下降,而且且会使汽车车不能保持持直线行驶驶而发生侧侧滑,使轮轮胎磨损加加剧及在路路面上容易易引发事故故,汽车油油耗也会增增加,使经经济性变差差。2 汽车车四轮定位位的相关参参数2
11、.1 转向轮定定位为了保证汽汽车直线行行驶的稳定定性和操纵纵的轻便性性,减少轮轮胎和其他他机件的磨磨损,转向向车轮、转转向节、前前轴3者与与车架的安安装应保持持一定的相相对位关系系,这种安安装位置称称为转向车车轮定位。2.1.11 主销销后倾角主销后倾角角是转向轴轴线向后倾倾斜的角度度。主销后后倾角是汽汽车纵向平平面观察时时,测量转转向轴线至至垂直线之之间的角度度而得,用用表示。如如图1所示。从从垂直线向向后倾斜,称称为正主销销后倾角;向前倾斜斜则称为负负主销后倾倾角。向轴轴线的中心心线与地面面有一个交交点,轮胎胎与路面接接触面有一一个中心点点,该点到到转轴中心心线之间的的距离L称称为主销后后
12、倾移距。主主销后倾角角能形成回回正的稳定定力矩。如如果车辆具具有正主销销后倾角,当当汽车直线线行驶时,若若转向轮偶偶然受到外外力作用而而稍有偏转转(例如向向右偏转,如如图中箭头头所示),将将使汽车行行驶方向向向右偏离。这这时,由于于汽车本身身离心力的的作用,侧侧向推力就就会对车轮轮形成绕主主销轴线作作用的力矩矩YL,其其方向正好好与车轮偏偏转方向相相反。在此此力矩作用用下,将使使车轮回复复到原来中中间的位置置,从而保保证了汽车车稳定的直直线行驶。但但此力矩不不宜过大,否否则在转向向时为了克克服此稳定定力矩,驾驾驶员须在在转向盘上上施加较大大的力(即即所谓转向向盘沉重)。主销后倾角角愈大,车车速
13、愈高,力力矩YL愈愈大,转向向轮偏转后后自动回正正的能力也也愈强。一一般角不超过过23。主销后后倾角一般般是将前轴轴连同悬架架安装在车车架上,使使前轴向后后倾斜形成成的。 图 1 图 22.1.22 主销销内倾角在汽车的横横向平面内内(汽车的的前后方向向),主销销上部向内内倾斜一个个角度,这这个主销轴轴线与垂线线之间的夹夹角称为主销销内倾角,车车辆向左或或向右转向向时,车轮轮会围绕主主销轴线转转动,该轴轴线称为转转向轴线。在在减振器上上支撑轴承承和下悬架架臂球节之之间,画一一条假象直直线,也是是转向轴线线,如图22 a)。 主销内内倾角有使车轮轮自动回正正的作用,如如图2 b)所所示。当转转向
14、车轮在在外力作用下由中间间位置偏离离左右一个个角度时,车车轮的最低低点将陷入入路面以下下h处,实际上上车轮边缘缘不可能陷陷人路面以以下,而是是将转向轮轮连同整个个汽车前部部向上抬起起一个相应的高度度h,这样样汽车本身身的重力有有使转向轮轮回复到原原来中间位位置的效应应,即能自动回正正,主销内内倾角愈大大或转向轮轮偏转角愈愈大,汽车车前部就被被抬起得愈愈高,转向轮自动动回正的作作用就愈大大。 主主销内倾角角的另一个个作用是使使转向轻便便,见图22a),由于于主销的内内倾使得主主销轴线与与路面的交交点到车轮轮中心平面面与地面交交线的距离离c减小,转转向时路面面作用在转转向轮上的的阻力矩减减小(因力
15、力臂c减小小),从而而可降低转转向时驾驶驶员加在转转向盘上的的力使转向向操作轻便便,同时也也可以减小小因路面不不平而从转转向轮传到到转向盘上上的冲击力力。但c值值也不宜过过小,即内内倾角不宜宜过大,否否则在转向向时,车轮轮绕主销偏偏转的过程程中,轮胎胎与路面间间将产生较较大的滑动动,因而增增加了轮胎胎与路面的的摩擦阻力力,这不仅仅使转向变变得很沉重重,而且加加速了轮胎胎的磨损。故故一般内倾倾角不大于88,距离cc一般为440600mm。但但在一些发发动机前置置、前轮驱驱动的轿车车上,为了了使汽车具具有良好的的行驶稳定定性,其主主销内倾角角均较大,如如奥迪1000型轿车车为142;天津夏夏利TJ
16、77100型型轿车为11230。主销内倾角角通过前梁梁的设计来来保证,由由机械加工工来实现。加加工时将前前梁两端的的主销轴线线上端内倾倾斜就形成成了内倾角角。悬架类型不不同,转向向轴线结构构有可能不不同。对于于非独立悬悬架,车桥桥每端都装装有一个主主销。转向向主销轴线线就相当于于其他类型型悬架中的的转向轴线线。在独立立悬架中,上上球节与下下球节之间间的连线便便构成了主主销轴线。2.1.33 前轮轮外倾角向汽车前后后方向看车车轮,轮胎胎并非垂直直安装,而而是稍微倾倾斜。在汽汽车的横向向平面内,前前轮中心平平面向外倾倾斜一个角角度,如图3所示,称称为前轮外外倾角。轮胎呈现“八”字形张开开时称为负负
17、外倾,而而呈现“V”字形张开开时称正外外倾。前轮轮外倾角具有提高高转向操纵纵轻便性和和车轮工作作安全性的的作用。如如果空车时时车轮的装装正好垂直直与路面,则则满载时车车桥将因承承载变形而而可能出现现车轮内倾倾,这样将将加速汽车车轮胎的偏偏磨损。另另外,路面面对车轮垂垂直反作用用力沿轮毂毂的轴向分分力将使轮轮毂压向轮轮毂外端的的小轴承,加加重了外端端小轴承及及轮毂紧固固螺母的负负荷,降低低它们的使使用寿命,严严重时会损损坏外端的的锁紧螺母母而使车轮轮松脱,造造成交通事事故。因此此,为了使使轮胎磨损损均匀和减减轻轮毂外外轴承的负负荷,安装装车轮时预预先使其有有一定的外外倾角,以以防止车轮轮内倾。外
18、倾角也不不宜过大,否否则也会使使轮胎产生生偏磨损。前轮的外倾倾角是在转转向节的设设计中确定定的。设计计时使转向向节轴颈的的轴线与水水平面成一一角度,该该角度即为为前轮外倾倾角。在使用用不同斜交交轮胎的时时期,由于于使轮胎倾倾斜触地便便于转向盘盘的操作,所所以外倾角角设计得比比较大。随随着汽车装装用的扁平平子午线不不断普及,并并由于子午午线轮胎的的特性(轮轮胎花纹刚刚性胎体比比较软,外外胎面宽),若设定定较大外倾倾角,会使使轮胎偏磨磨,缩短轮轮胎的使用用寿命。现现在的汽车车一般都将将外倾角设设定为1左右。为为改善前桥桥的稳定性性,早期汽汽车的车轮轮采用正外外倾角,使使轮胎与地地面成直角角,防止在
19、在中间高于于两边的路路面上行驶驶时,轮胎胎不均匀磨磨损。在现现代汽车中中,由于悬悬架和车桥桥比过去的的坚固,加加之路面平平坦,所以以,采用正正外倾角的的必要性少少了。结果果,在车轮轮调整上,倾倾向于采用用近零度的的外倾角。某某些车辆甚甚至采用负负外倾角,以以改善转向向性能。 图图 3 图 442.1.44 车轮轮前束俯视车轮,汽汽车的两个个前轮的旋旋转平面并并不完全平平行,而是是稍微带一一些角度这种现象称称为前轮前前束。在通通过两前轮轮中心的水水平面内,两两前轮的前前边缘距离离B小于两两前轮后边边缘距离AA,A-BB之差称为为前轮前束束,如图44所示。像像内八字一一样前端小小后端大的的称为前束
20、束,而像外外八字一样样后端小前前端大的称称为后束或或负前束。 前前轮前束的的作用是为为了消除由由车轮外倾倾而引起的的前轮“滚锥效应应”。即车轮轮有了外倾角角后,在滚滚动时,就就类似于圆圆锥滚动,从从而导致两两侧车轮向向外滚开。由由于转向横拉拉杆和车桥桥的约束使使车轮不可可能向外滚滚开,车轮轮犒将在地地面上出现现边滚边向内滑移移的现象,从从而增加了了轮胎的磨磨损。为了了消除车轮轮外倾带来来的这良后后果,在安装车轮轮时,使汽汽车两前轮轮的中心平平面不平行行,两轮前前边缘距离离B小于后后边缘距离A。这这样可使车车轮在每一一瞬时滚动动方向接近近于向着正正前方,从从而在很大大程度上减轻和和消除了由由于前
21、轮外外倾角产生生的不良后后果。 一般前束束值为012mmm,有时汽汽车为与负负前轮外倾倾角相配合合,其前束束也取负值即负前前束(如上上海桑塔纳纳轿车前束束-1 -3mmm)。车辆安全检检测时需要要检查侧滑滑,这是查查看直线行行驶时轮胎胎的横向侧侧滑率,也也就是车轮轮外倾角与与前轮前束束的配合情情况。检查查标准规定定,采用前前束或后束束发生的侧侧滑率,在在汽车直线线行驶1kkm时,应应在5m以以内(实际际用仪器测测量,行驶驶l m,应应在5mmm以内)。这这样,汽车车在直线行行驶状态下下,轮胎稍稍微发生横横向侧滑是是属于正常常的。2.2 后轮定位位2.2.11 后轮轮外倾角 像像前轮外倾倾角一样
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