四轮定位技术（精选九篇）
四轮定位技术 篇1
1 四轮定位目的
现在由于汽车技术的不断发展和道路状况的改善, 使得汽车的行驶速度越来越高, 汽车的操纵稳定性对行车安全影响越来越大。因此为了使汽车具有良好的操纵稳定性和行驶安全性, 并减少轮胎及相关部件的磨损, 在轮胎安装和车轮的悬挂系统均设置有车轮定位角度 (车轮前束角、车轮外倾角、主销内倾角、主销后倾角等, 各汽车生产厂家根据不同车型, 设置有不同的出厂数据) 。由于汽车在运行中不可避免的机械磨损、疲劳变形, 以及碰撞变形、换件修理等, 都会导致车轮的实际定位状况与原设计指标及汽车出厂时的安装调试参数有改变, 甚至有的差别较大, 以致影响汽车的动力性, 经济性以及行驶安全性。甚至严重的不能正常运转。因此我们必须及时做车轮定位性能的检测与校准。
我们一般在下面几种情况须做四轮定位检测:a.新车行驶3000公里后;b.每行驶10000km或6个月后;c.直行中需要紧握转向盘时;d.直行时方向盘不正;e.直行中出现车身往左或往右偏时;f, 行车感觉车身漂浮或摇摆不定时;g.更换新的悬架或转向系统后;h.安装新的轮胎后;i.前轮或后轮单轮磨损严重时;g.发生碰撞事故维修后。
2 汽车前轮定位参数调整技术的研究
2.1 前束的调整点。
前轮前束一般是通过旋转横拉杆进行调整的, 偶尔出现的轿车会使用凸轮进行调整, 横拉杆前置式安装在车桥的前侧, 横拉杆后置式则安装在车桥的后侧。在进行横拉杆的调整时, 通过旋转拉杆, 使长度发生变化, 进行前束角的调整;横拉杆后置式的前束值的大小与长度的变化成正比, 前置式反之。
前束的调整过程中需要规避运动干涉造成的误差。列如在进行前驱前置横拉杆的调整过程中, 可以通过旋转拉杆端部的调整套筒进行调节, 而不可以旋转整个拉杆的本体;在调整好之后, 应该在规定力矩的要求下拧紧各部位的螺栓, 确保在受力准确的与位置正当的情况下进行校准, 避免运动干涉所导致的恶性事故。
2.2 车轮外倾角与主销后倾角的调整。
在当代汽车的使用过程中往往选用过程中往往使用的是麦弗逊式前悬架, 他的主销轴线是筒式减震器上支座中心与下摆臂外端球头销中心的连线。在进行主销后倾角与车轮外倾角的调整过程中可以对对调整减震器上端位置的调整而达到目的。然后通过对减震器线段的转向器与该处连接位置的调节, 亦可以完成对前轮定位的目的。
通过对零主销偏移位置的调整可以提升汽车在转向过程中的轻便性。副主销偏移的轴线经过了减震器的上端中心, 然后向外侧的减震器中心轴线靠拢, 然后通过地面与车轮中心线的外侧, 使汽车行驶的安全性得以提升。一旦汽车在行驶过程中出现了一侧爆胎, 副主销偏移会通过对车轮施加外力使其自动向内侧转动, 提高了汽车驾驶过程中的稳定性。
车辆在制造过程中出现了主销偏移方式不同的麦弗逊悬架, 但是调整的方法基本上没有发生什么变化。定位盘-轴承座一般安装在麦弗逊悬架的减震器下端, 在畸形主销后倾角调整的过程中, 万钢需要选择对症下药, 不过在进行调节的过程中方法基本上是大同小异的。
由以上所述, 可以总结麦弗逊悬架主销后倾角的主要调整方式如下:
2.2.1零主销偏移的麦弗逊悬架可通过减振器下端的定位盘上的纵向孔, 前后移动减振器下部来调整。2.2.2将减振器上端的装配孔改成纵向的长孔, 可前后移动减振器上端的位置来调整主销后倾角2.2.3在下摆臂与支架连接的衬套处加入垫片可少量的调节主销后倾角。麦弗逊悬架的车轮外倾角常用调整办法如下:a.通过减振器下端的定位盘上的横向孔, 左右移动减振器下端来调整;b.将减振器上端的装配孔改成横向的长孔, 可左右移动减振器上端的位置来调整车轮外倾角;c.在减振器下端与转向节连接处, 使用如偏心螺栓、偏心球头销、偏心衬套等等专业的外倾角调整零件进行调节。
3 汽车后轮的定位参数调整技术的研究
3.1 后轮外倾角的调整。
后轮定位技术在车辆中一般并不常见, 面对需要调节的车辆, 往往在调节过程中通过安家垫片以及楔形块的方式进行调节。
在进行后轮定位调整的过程中可以使用搓孔法将见证其下端的圆形装配孔通过打磨的方式打磨成一种长孔, 通过孔径大小的变化使外倾角发生改变。但是通过这种技术进行调整会造成螺孔的孔径与螺栓之间出现间隙, 一旦汽车在行驶过程中受到了外力, 就有可能在力的传递过程中将其之间的紧合度进行松动, 使车辆的安全性降低。所以这种方法在发展过程中并没有得到广泛的使用。但是, 如果使用偏心螺栓对其进行外倾角的调整, 就会使车辆更加稳定, 安全性更高。在进行外倾角的校正过程中, 一般是使用外力强行对减震器的形状进行人为的改变, 进而达到对车轮外倾角调整的目的。该方法的使用条件是这两在形式过程中见证其或下肢臂受到外力影响而发生变形。所以在检测过程中如果发现并不是因为以上原因造成的, 那么就算在进行外倾角的过程中校准的准确度较高, 但是由于对减震器造成了机械破坏使其外形发生了变化, 导致了其不能够正常的工作, 进而引发了二次影响, 所以一旦这种状况出现, 就算在时候对减震器又进行了更换, 但是由于没有对问题的根源进行排除, 那么外倾角偏移的问题将依旧存在。所以在使用校正器对外倾角进行调整时, 一定要对车辆进行详细的检查, 经过精心的策划之后在进行行动的实施, 避免由于操作不当出现的损失。
我国在轿车应用的品牌中大多可以看见法国出产的汽车, 这些车基本上采用了扭转拉杆弹簧式后悬架, 该类车将外倾角的调节装置与车身高度的调节装置结合到了一起, 使其在负责车辆外倾角调节的过程中与车辆自身的高低也联系在了一起。所以在进行后轮外倾角的调节过程中需要考虑车辆的高度, 避免出现违背使用规律的状况发生。
3.2 后轮前束的调整。
通常在前悬架中撑杆的长度是用来调节主销后倾角的。但在多数有下摆臂和球头销连接的后悬架中, 后轮前束可以通过调节后悬架撑杆的长度, 来进行调整。将撑杆上的锁紧螺母松开后, 通过旋转撑杆来调整后轮前束角, 调整结束后再以规定力矩拧紧锁紧螺母即可。一些后悬架上有专门的前束调整装置, 摆臂上设有偏心销, 用以调节后轮前束及外倾角。还有在多数的麦弗逊式后悬架的下摆臂上都设有专用于调节后轮前束的偏心轮装置。
结束语
汽车四轮定位技术调整技术是保证车辆能够直线行驶、安全行驶、确保方向盘灵活易用等的重要汽车维修技术, 在车辆的使用以及发展过程中汽车四轮定位技术调整技术将大大的提高车辆行驶的安全性以及稳定性。
摘要：在机械制造业发展技术不断进步的今天, 在汽车制造的行业中, 现代汽车对车辆内部发动机以及变速器维修的频率正在不断的降低, 并对实际使用中的四轮定位技术予以了高度的依赖。
关键词：汽车,四轮定位,调整技术
参考文献
四轮定位价格 篇2
买来车的有车一族中，爱车保养就是生活中他们经常讨论的一些事情，其中四轮定位就是汽车保养中很重要的一项内容。那么四轮定位的保养要多少钱呢?下面一起来看看四轮定位价格吧!
什么是四轮定位
四轮定位，我们不能根据字面意思理解，所谓四轮定位，就是汽车车轮、减震、转向拉杆等底盘物件的安装之间一定的相对位置的安装。
这种相对位置之间的距离、角度等就是四轮定位的参数，保养做四轮定位的时候就是通过调整这些参数让汽车行驶达到最佳状态。
经常会调的一些四轮定位参数一般包括前轮外倾角、前轮前束、后轮前束、主销内倾角等，当然其中有一些参数是不可调的。
四轮定位的操作一般会借助四轮定位仪，和一个四柱举升机加以配合。
四轮定位多少钱 品牌了解
目前市场上的四轮定位设备五花八门，消费者很容易进入消费盲区，所以了解一些必备的品牌常识对于选购四轮定位产品来说显得尤为重要。
目前市场上的四轮定位仪主要有前束尺和光学水准定位仪、拉线定位仪、CCD定位仪、激光定位仪、和3D影像定位仪等几种。
其中3D、CCD和激光产品是目前市场上的三大主流产品，3D产品是目前市场上最先进的四轮定位，测量方式先进、测量时间仅为传统定位仪的五分之一，已渐渐进入成熟阶段，
目前主流的四轮定位生产厂商主要分进口和国产的，国产高端3D品牌包括广州万达、广州黑豹、天津澳利、海德三雄、北京广达、青岛金华、珠海领航等，中低端CCD品牌包括百斯巴斯、深圳元征、深圳米勒、珠海战神营口大力等;进口的3D主流品牌依然是杰奔和亨特，而PSD和激光产品则逐步进入升级换代期。
四轮定位多少钱 价格战比拼
如果是去专业的维修店进行调校，那么费用一般都不是很高，普通车大概在100元以下，豪华车则稍微贵点。
其实很多网友反映的4S店或是维修店开天价的四轮定位费用都是跟工时费和车型有关。
车型不同的确会影响到车体结构甚至检测数据，所以四轮定位的具体费用也是随着车型级别的不断升高而水涨船高的。
不过，因为四轮定位只是通过仪器做调整，所以费用全属工时费。
工时费是指汽车维修取得的劳务收入，它按照汽车维修的结算工时定额和结算单价确定。
目前，行业中对工时费缺乏统一的收费标准，虽然由厂家指导，但具体执行时仍由各维修站掌握。
目前4S店考虑收费因素较为复杂，其中不排除借工时费赚取高额利润，由此也成为业内较为忌讳的一个话题。
四轮定位多少钱 关键看作用
四轮定位调校的正确与否将直接关系到车主的行车安全，四轮定位不仅能增强驾驶舒适感和轮胎寿命，还能降低汽油消耗和底盘悬挂配件的磨损，对保持车辆的直行稳定性有着至关重要的作用。
做完四轮定位后试车就能马上感觉到效果，否则凭感觉是很难判断做的`好不好的。
四轮定位不对的影响
四轮定位的参数是非常重要的，如果某个参数出现异常，对汽车的正常行驶都会有很大的影响。
最常见的就是车辆跑偏，当你把方向摆正直线往前跑的时候，车子自己会向左或向右跑偏，对安全驾驶有着很大的影响。
还有一种就是轮胎偏磨，这种现象如果不检查轮胎是车主在一般情况下很难发现的，轮胎的偏磨厉害，严重影响轮胎的使用寿命。
除了这些常见的影响之外，四轮定位不准还会导致汽车侧滑、转向不稳、发飘、悬挂系统零部件磨损异常等故障，严重影响行驶安全，所以车主们要对四轮定位有所重视。
四轮定位多久做一次
一般来说只有车子真的出问题了才需要做四轮定位，不需要像做保养一样定期做，而应该视情况而定。
需要做四轮定位的情况如下：
1、直线行驶时车辆出现方向跑偏。
2、更换转向横拉杆等与调整四轮定位参数有关的底盘件时。
3、前后轮胎出现的磨损是异常情况时。
4、在驾驶过程中，方向盘出现发飘、发抖或过重的情况。
四轮定位技术 篇3
随着国民经济的发展, 越来越多的汽车进入千家万户, 随之对汽车的维护需求也日益膨胀, 而作为车辆维护的必要设备—四轮定位系统, 本文提出的方法标定方法简单, 并且采用无推车的技术让操作更加方便。
二、模型分析
本文采用单标定板标定两个相机的方式, 该方式可以降低传统的标定方法带来的标定误差, 高精度的还原两摄像机的位姿关系, 在定位阶段, 不需要操作者去推车获取车轮的各项参数, 本文提出的方法可以直接提取车轮姿态计算出定位参数。
2.1圆心提取
空间圆成像后通常呈现为椭圆的图像, 而椭圆的中心并不是空间圆心所对应的像素点, 图1显示了空间圆经过透视投影变换后其中心点的变化。
针对这个问题, Heikkila..已经对其进行了研究, 并建立空间圆心在相机成像平面上的畸变误差模型[1]。
2.2相机标定
本文是采用标定板标定板上有很多圆点, 如图2, 图样左上角有一个三角定位点, 用于确定标定板的x, y, z轴方向。
平面靶标上的圆点中心记为W=[x, y, z]T, 其图像坐标为m=[u, v]T, 对应的齐次分别坐标为W'=[x, y, z, 1]T, m'=[u, v, 1]T。由摄像机的成像模型, 空间点W'与m'之间的关系如下:
式 (1) 中, s为尺度因子, R为标定板相对于相机轴的旋转矩阵, t为标定板相对于相机的平移向量, A为摄像机内部参数矩阵, A定义如下:
其中, (u0, v0) 为图像平面主点坐标, ax, ay为图像坐标轴的尺度因子, r是图像坐标轴的不垂直度。在二维平面靶标中, 通常我们认为靶标上的点的z为0, 即设定标定板平面为世界坐标轴的xoy平面。在图二中我们设定世界坐标系的x轴向右, y轴向下, z轴垂直纸面向里。我们把矩阵R的每一列用ri (i=1, 2, 3) 表示, 则式 (1) 表述如下:
令H=k A[r1r2t]为一个3行3列的方阵, r1, r2为图像坐标轴的方向矢量, k为常数, 记H=[h1h2h3], 则
由于t不会位于r1, r2构成的平面上, 且r1, r2正交, 则det[H]≠0。H的计算是使图像坐标pi与 (1) 式计算的mi方差最小的过程, 定义目标函数:
令, 即可求出H。求出H后, 由R的正交性 (r1Tr2=0, r1Tr1=r2Tr2) 可得方程:
令
经计算上述矩阵后, 得知B为对称矩阵。则令:
设H中第i列向量为hi=[h1i, h2i, h3i]T, 因此有
其中
即可将等式 (4) 改写为以下齐次方程
如果将平面靶标移动n个不同的位置, 拍摄n幅图像, 可以得到n个 (5) , 将这n个方程组合起来, 可得:
其中V为一2n行6列的矩阵, 对V进行奇异值分解求出b, 求出b后, 利用Cholesky矩阵分解算法求出A-1, 即可求出摄像机内参矩阵A, 得到A后可根据 (3) 式求出摄像机外参:
该系统中我们采用了两个相机, 通过以上求解可以得到左右相机外参分别为Rl, tl以及Rr, tr, 对于两相机公共视场中的任意一三维点xw, 在左右相机中成像点坐标为xl, xr则:
两式消掉xw, 得到xr=RlRr-1xl+Tr-RlRr-1Tl, 因此可得两摄像机的相对位置关系如下:
2.3参数获取
根据已知参数, 我们可以的到空间圆方程, 将空间圆的方程表述如下:
其中M=[x, y, 1]为空间平面圆上的点 (z=0) 。C为圆的系数矩阵, 矩阵各项参数已知。
经过相机成像以后, 在图像平面上一般呈椭圆形状, 其方程表述为:
其中m=[x, y, 1]为成像平面椭圆上任意一点。Q为椭圆的系数矩阵, 矩阵各项参数已知。
M与m存在一边换矩阵H, 即:
其中s为缩放因子, H为待求矩阵。
将 (7) 带入 (6) , 可得:
从上式即可求出H矩阵。确定H矩阵之后, 已知A, 即可求得r1, r2, r3, t。我们就可以得到车轮中心点在摄像机坐标系下的坐标C (x, y, z) 以及车轮法向量在相机坐标系下的表示V (Vx, Vy, Vz) 。
2.4仿射变换
变换后的的中心点记为Cr2l, 变换后的法向量记为Vr2l, 变换等式表述如下:
2.5获取结果
经过上述仿射变换之后, 我们可以得到四个轮胎在左相机下的各项参数, 根据四个车轮中心点, 我们可以用LM算法拟合车身平面, 求出车身法向量P (Px, Py, Pz) 再结合四个车轮法向向量V, 我们即可得到车轮的各项参数。
三、实验
3.1相机标定
实验用大恒MER-130-30UM工业相机, 采用日本Computar 1614-MP2工业镜头, 照明为普通的直流灯管。经过双相机的标定, 标定出左相机参数Al, 右相机参数Ar, 左右相机的相对变换矩阵Hr2l, 将Hr2l转化为位姿P的形式, 其中前三个分量为右相机相对左相机的平移分量 (单位为米) , 后三个分量为右相机相对做相机的旋转分量 (单位为角度) 。Al, Ar, Hr2l, P值如下:
3.2实验结果
后轮效果图如图3所示, 相机拍摄的前轮效果图如图4所示, 处理后的效果分别如图5, 图6所示。
上图车轮红色区域即为提取的成像的椭圆轮廓, 上面的三色轴即为根据测量的圆的三维姿态, 从右图可以明显看出由于透视畸变带来的中心点偏差。
从表1中可以看出, 本文方法测量结果与真实值以及杰奔四轮定位仪测量结果基本一致, 证明了该方法的正确性和有效性。
3.3误差分析
从实验数据可以看出, 数据的稳定性相对于杰奔的稍差, 分析其原因, 主要是相机在提取车轮外圈椭圆的算法的稳定性导致的, 所以在使用该论文提出的方法的时候必须要保证算法能稳定提取图像中的椭圆边缘。
四、结论
本文应用计算机视觉的理论, 系统的讲述了基于无推车的四轮定位的理论推导和实现方法, 提出了一全新的轿车四轮定位模式, 免去了传统四轮定位需要推车后测量汽车各项参数的过程, 简化了四轮定位的工作流程, 提高了四轮定位的工作效率, 是一种有别于传统四轮定位的新方法, 具有十分广阔的应用前景。
参考文献
[1]张广军.机器视觉[M].北京:科学出版社2005.
四轮定位技术 篇4
汽车四轮定位的作用及对行驶性能影响的分析
车轮定位的正确与否,将直接影响汽车的各种使用性能,因此,研究汽车在使用过程中车轮定位的作用、影响因素,提出正确定位参数显得尤为重要.本文介绍了四轮定位的内容和作用,认真分析了四轮定位对汽车运行的.影响,提出了四轮定位参数的发展趋势.
作 者：杨玉林 程雨梅 YANG Yu-lin CHENG Yu-mei 作者单位：长春大学,汽车服务工程系,吉林,长春,130022刊 名：长春大学学报(自然科学版)英文刊名：JOURNAL OF CHANGCHUN UNIVERSITY年，卷(期)：19(2)分类号：U461关键词：四轮定位 作用 性能 影响分析
四轮定位工位操作分析 篇5
1 四轮定位工位现状
四轮定位工位现有操作者1名, 每台车的四轮检测时间约14 min, 并且操作强度大。在近一阶段对“四轮定位”的仔细观察和认真研究后, 总结了该工位的具体操作内容及工时, 并挑选5组比较有效、典型的时间数据, 见表1。
由表1可见, 在“四轮定位”的工序上平均用时约14 min, 最快时间约11 min, 最慢时间约17 min, 甚至更长。当然, 测量操作时间的快慢在测量时是随机的, 并且操作者在调试过程中所处理的问题更是不可预见。但是有一点可以确定, 即四轮定位的工作节拍远慢于分厂的整个节拍, 这既有主观原因, 同时也有客观条件的约束, 但主要原因如下。
(1) 在操作者调整前左/右外倾值之前需在前悬处安装传感器, 但是在前悬处安装传感器时, 由于前悬处有一个固定定位销的卡子 (如图1) , 它的位置经常对安装传感器造成很大影响。迫使操作者必须用螺丝刀拨开卡子。经对时间的测定, 此项操作耗时大约40 s。
(2) 在操作者调整前左/右主销后倾值过程中, 首先拧下调整过程中无作用的螺母F (如图2) , 然后调整螺母D、E, 确定后倾值, 最后拧紧螺母F。经测定, 拧下螺母F需耗时约15 s。
(3) “四轮定位”的底盘部分调整完毕后需对调整时所涉及到的共10处螺母 (均已紧固) 进行数牙数、划线。由于螺母都已处于十分紧固的状态, 数牙、划线的目的也都是为固定螺母作标记和确定其扭矩, 二者作用相差无几, 属重复操作。经测定, “数牙”大约耗时40 s。
(4) 由于四轮定位工序在调试过程中仅由一人完成, 且在此过程中几乎全部为手动操作 (扳紧螺母) , 工作量极大、劳动强度极高, 作业时间长, 且工作体位欠佳, 操作内容单调, 因此操作者的工作速度从早到晚逐渐减慢。这也是待检车辆在“四轮定位”上耗时过多的主要原因之一。
2 四轮定位工位的改进方案
鉴于上述原因提出以下解决措施。
(1) 更改工艺路线, 调整前悬定位销卡子位置的工作由原来在检测线上的四轮定位工位操作调整到底盘线上的横向稳定杆安装工位操作, 使之成为底盘线上横向稳定杆安装工位的一项操作内容。
(2) 关于调整后倾值的问题, 更改推力杆安装工位作业指导书及物料数据单内容, 在该工位操作时取消安装螺母F的操作, 螺母F由物流直接送往“四轮定位”工位 (也可随在制品走线, 直送工位) , 且在“四轮定位”工位进行安装。这样可避免螺母F拧上、拧下的重复操作, 既节省时间又降低操作者的疲劳程度。
(3) 删除“数牙”工序。“数牙”工作既费眼又费神, 疲劳程度极高。因为“数牙”与划线工作目的完全相同, 所以此操作并无太大意义, 但是划线还是很有必要的。所以修订此工序的操作内容, 只进行划线不“数牙”, 减少操作内容, 降低疲劳程度。
(4) 重新调整“四轮定位”的人员编制和班次、改善工作环境是解决操作者因疲劳导致该工位生产节拍缓慢的重要改进措施。若该工位仅由一人完成, 工作量极大且作业操作单调, 压抑了操作者的工作兴趣和热情, 操作时间必然增加。所以, 改善工作环境避免操作的单调感, 在增加人员配置和工作班次的同时可利用播放音乐等方法调节工作环境和缓解精神的疲劳感, 尽可能使工作环境适宜于人。由于“四轮定位”操作时脑力劳动程度不高, 所以音乐可以减轻工作的单调感, 使操作者感到工作时间缩短, 较为愉快、轻松, 工作效率应有所提高。
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3 结束语
浅析一汽丰田轿车四轮定位调整 篇6
一、四轮定位概述
(一) 概念
所谓车轮定位是使汽车的每一个车轮在汽车上安装的位置、方向以及同其他车轮之间的相互位置关系保持正确、适当。作为车辆检测的一项重要内容, 车轮定位参数的检测对整车性能的影响举足轻重, 是保证汽车安全行驶的重要参数。汽车车轮定位主要是前轮定位, 也有一些轿车和货车后轮也有定位, 这样前轮定位和后轮定位总起来说叫车轮定位, 也就是常说的四轮定位。前轮定位包括主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束四个内容, 是前轴技术状况的重要诊断参数;后轮定位包括车轮外倾角和后轮前束。
(二) 基本参数
1. 外倾角:
从汽车的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) , 当轮胎中心线与铅垂线重合时为零外倾角, 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侧时的夹角为负外倾角。现在的轿车由于一般都使用扁平子午线轮胎 (轮胎花纹刚性大, 胎面宽) , 一般情况下只会设置很小的负外倾角 (负外倾角:从前后方看车辆车轮, 呈“八”字形) , 以给予车轮轴承适当的横向压力使之结合更紧密减少轴承内部震动。外倾角也在一定程度上影响车辆的转向特性。
2. 前束:
从车辆的前方看, 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。现在的轿车一般都会设置车轮前束为正前束 (图1、图2为各种前束示意图;角a为轮胎外倾角) 。
3. 主销后倾角:
上球头或支柱顶端与下球头的连线 (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。向前倾斜称为负主销后倾角, 向后倾斜称为正主销后倾角。
4. 主销内倾角:
从车子的前方看转向轴线与地面铅垂线所形成的角度。
(图3角a为主销后倾角;图4角β为主销内倾角)
二、四轮定位的作用和影响因素
(一) 四轮定位的作用
其作用就是要使汽车保持稳定的直线行驶和转向轻便, 并减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损, 降低油耗, 增加车辆的高速稳定性能、操纵性能, 减少驾驶疲劳, 提高驾驶安全性能。
(二) 四轮定位对行驶车辆的影响
不正确的定位参数, 将使行驶车辆出现问题。如:外倾角过大会造成悬架 (挂) 系统零件及轮胎外缘磨损, 过小会造成悬架 (挂) 系统零件及轮胎内缘磨损, 不相等会造成汽车直行时方向朝较大外倾角边拉。正前束角过大 (内八字) 会使方向盘飘浮不稳定, 轮胎内缘快速磨损, 胎纹外缘羽毛状磨损;负前束角过大 (外八字) 会使方向盘飘浮不稳定, 轮胎外缘快速磨损, 胎纹内缘羽毛状磨损。主销后倾角过大会产生转向时方向盘太重, 过小会产生直行时方向盘摇摆不定, 转向后方向盘无法自动回正, 不相等会使汽车直行时方向朝较小后倾角边拉。
(三) 影响四轮定位的主要因素
影响四轮定位主要与车辆使用有关, 如重载、不平均重量分布, 在凸凹不平的路面上高速行驶, 快速制动、惯性侧滑, 转弯时速渡过猛使侧倾力过大, 及在路边泊车常常单侧或双侧车轮冲击路肩等。另外, 也与维修质量有关, 如发生碰撞事故、悬架系统和转向系统的修理, 以及更换车轮或轮胎后可能造成四轮定位参数失准等。
三、四轮定位的检查
一般来说, 如车辆行驶时出现前后轮胎单侧偏磨, 驾驶时方向盘过重或飘浮发抖, 直行时汽车向左或向右跑偏, 更换新胎或发生碰撞事故进行维修后, 需要进行车辆四轮定位检查。或者虽无以上状况, 但出于车辆维护目的, 建议新车在驾驶3个月后, 每半年或一万公里检查一次四轮定位参数。主要采用询问诊断、车辆路试、检查更换、四轮定位检测等方法。
(一) 询问诊断法
向驾驶员询问全面、真实的故障发生时间、情况、起因以及伴随着什么故障等。问诊本身是一门艺术, 对询问中获得的信息进行去粗取精、择其要点加以联想, 经常能使我们找出排除故障的准确思路或着手点。
(二) 车辆路试
路试可以进一步确认故障症状。在四轮定位之前进行车辆路试, 能够提供控制臂轴套或支柱轴承磨损、支柱减振器或减振器强度衰减、转向装置安装松动、车轮轴承松动或轮胎故障等维修信息和线索, 为四轮定位提供初步判断。
(三) 检查与更换
为了获得精确的丈量值, 所有与四轮定位有关的部件必须处于一种良好状态。定位前进行仔细检查, 可以查找出影响定位的已受磨损或不良的部件。定位前主要针对以下部件进行检查。
1. 检查轮胎气压和轮胎胎面磨损
轮胎磨损不平均一般表示轮胎、转向装置或悬架等某些方面出现了故障。轮胎检查一般采用充气压力检查、目视检查、用深度尺检查胎面和用手去反复触膜胎面等四种方法。
2. 检查车轮振摆和跑偏
车轮和轮胎的振摆是指不规则的上下或左右运动。与振摆有关的振动故障只能通过寻找振摆的来源以消除。振摆的修理通常包括车轮中轮胎的再组装或更换、车轮轴承更换、轮毂的更换或轮胎/车轮平衡等几方面。
跑偏是指车辆在径直道路上行驶, 转向盘在不受任何外力作用的情况下, 车辆行驶方向发生偏移。跑偏通常是由于轮胎结构变形 (子午线轮胎横向力) 、轮胎配合不当或磨损不平均、前轮或后轮定位不当、转向助力阀偏离中央以及制动调节不匀称或制动器拖滞等原因造成的。
3. 检查轮毂和轴承
车轮轮毂和轴承是振摆的潜伏原因, 过度的轴承磨损会引起振摆现象。车轮和轮毂凸缘处生锈和异物也可以引起过度的振摆。另外, 假如轮毂双头螺栓安装孔钻位不当, 轮毂双头螺栓振摆就可能超出划定极限。
4. 检查转向横拉杆
转向横拉杆必须有零度自由间隙, 但仍能答应悬架回转移动。转向横拉杆磨损后将导致转向盘间隙过大。齿轮齿条转向机构和尺度轮回球机构上的转向横拉杆均以同样的方式进行检查。
5. 检查球头
举升起车辆前部并使前悬架自由吊挂, 握住轮胎的顶部和底部并试图使轮胎底部向内和向外移动, 观察是否有与控制臂有关的转向节平行移动。在接头处假如发现油封有切口或任何松动情况, 则应更换球头。
6. 检查随动转向臂
当怀疑随动转向臂与振动有关时, 一定要小心。在怀疑转向系统或悬架部件之间有问题时, 请先排除下面可能与振动有关的原因:动力不平衡、路面不平整、振摆情况以及车轮和轮胎总成的各种力的变化等。
7. 检查减振器
用于后轮驱动电子水平控制系统的空气可调减振器, 如果发现有机械损伤或过度的液体渗漏情况, 则应更换减振器。如果减振器外观看起来处于一种良好的状况, 则可以进一步对减振器进行检测。
充气减振器通常在储液罐中配置一个内部布满压缩氮气的空气腔。减振器检查内容主要有机能衰减、噪声和渗漏等。
8. 检查控制臂轴套
已磨损的控制臂轴套造成在各个方向上移动过度。这种移动将引起各种轮胎磨损、悬架噪声和操作故障。当车辆在路面行驶时或在施加制动过程中, 已受磨损的控制臂轴套将引起烦闷的移动声。如发现有较大程度的移动, 则应更换轴套。
(四) 四轮定位检测
在对明显易见存在故障的部位进行修理或更换后, 需要进行四轮定位检测。
1. 四轮定位仪原理
四轮定位仪是测量和校准四轮定位参数的基本检测仪器, 是高技术含量的机电一体化精密测量仪器。目前, 常用的四轮定位仪有光学式、拉线式、电脑拉线式、水泡式等四种。较常见的是光学式检测仪, 其测量原理:它是利用光线的直线前进特性, 先在各轮壳中各装设前轮及后轮用的左右传感器, 把投影器装在车轮上, 其功能是投射十字刻度线和作为屏幕接收从轮镜上反射回来的十字刻度线, 根据基准线与十字刻度线相交的刻度可读出车轮前束角、外倾角、主销后倾角等。
2. 测量步骤
(1) 仪器安装。一是将电子转盘按其标记“L”“R”分别放置在举升器左右支撑板凹槽内。二是将被测车辆停在举升器上, 并将前轮停放在转盘上 (车轮与转盘对正) 。三是将四个夹具分别安装在前后车轮上, 同时将测试仪分别装在夹具上。四是按下四个测试仪的开关, 分别调整四个测试头水平, 使电脑屏幕上显示四轮都在同一水平。
(2) 测试。一是接通电源, 开启计算机。二是键入-回车, 进入操作画面“主菜单”, 利用↑↓←→键和回车键进入所需画面。三是选择被测车型输入可得到被测车辆的标准数据。四使用抵压板将制动压板压下, 并固定。五是拔下电子转盘固定销。六是按显示器画面引导进行测试操作, 分别将方向盘转至“车轮正直方向”、“右侧至极限位置”、“右侧测量位置”、“左侧测量位置”、“左侧极限位置”每次须出现“绿柱”并待消失后再进行下一程序。测试完毕, 显示出测试数据与标准数据, 呈红色为需调整角度, 绿色则无需调整。
四、四轮定位的调整
在四轮定位调整过程中, 有时会碰到很难将所有参数调至合格范围的情况, 可能调了一个, 另一个又会“飘走”。因为四轮定位的各种角度都是相互联系关系的, 尤其是高后倾角的车辆。一般调整顺序为:先调后轮再调前轮。后轮先调外倾角后调前束角, 前轮先调主销后倾角, 后调外倾角, 再调前束角, 这样会轻松地将所有参数调至合格范围。
(一) 外倾角调整
对于各车型各有不同, 其调整方法也不同。主要调整方法有:调整避震螺丝 (主要车型有卡罗拉、RAV4、威驰、花冠等) ;调整下摆臂螺丝 (主要车型有皇冠、锐志等) 。后轮外倾角对于非独立悬架外倾角, 皇冠锐志可以调后轮的调整螺丝来改变外倾角。
(二) 前束调整
前轮前束的调整方法:调整可调式拉杆, 在调整前先将左、右两边球头锁止螺栓松开, 夹紧转向盘正中位置。再根据电脑提供的资料进行同时调整。如果原来的转向盘是在正中位置, 同时调整前束转向盘可能不会变动, 直至调整到标准数值, 然后路试看其是否有变动, 如有变动应将其调正为止。正确的前轮前束调整后, 转向盘在直行时是正的。不正确的方法是利用试车时摘下斜的转向盘再将它装正。这种方法不能用在有气囊的转向盘的汽车上将造成转向盘游丝的损坏。
(三) 后倾角调整
对于后倾角的调整, 应根据车型不同, 首先进行分析判断, 然后进行调整, 而对于一汽丰田车后倾角为不可调。
(四) 后倾角和外倾角同时调整
如果外倾角和后倾角同时需要调整, 要先调整后倾角再调整外倾角。
(五) 后轮前束角调整
皇冠、锐志等的后轮前束是调可调式拉杆来改变后轮前束角的, 而其他车型非独立悬架一般不可调, 如卡罗拉、RAV4、威驰、花冠等。
五、结语
四轮定位对维持驾驶安全、转向不乱以及轮胎正常磨损是极为重要的, 车辆定位角度不准确, 在紧急制动时就可能发生跑偏、侧滑, 导致严重的交通事故。因此, 对车辆进行四轮定位至关重要, 必须进行定期检测和调整, 确保行车节能和行车安全。
摘要：汽车四轮定位是保持车辆四轮直线行驶, 保证车辆行驶的安全性、舒适性、稳定性和经济性的重要性能指标。随着汽车技术迅速发展并走向成熟, 现今发动机和变速器的维修量逐渐减少, 而四轮定位及底盘的检测服务将成为汽车维修业的重要项目, 了解并掌握其检测与调整技术对从事汽车服务人员、汽车维修人员乃至车主都具有重要意义。
关键词：汽车,四轮定位,检测与调整,技术
参考文献
[1]汽车故障诊断技术[M].北京:人民交通出版社, 2008.
基于计算机视觉的四轮定位仪设计 篇7
汽车四轮定位仪是专门用来检测汽车车轮定位参数的设备[1]。汽车的操纵稳定性对汽车行驶安全性的影响越来越重要。现代汽车尤其是高级轿车, 不仅具有前轮定位参数, 而且还具有后轮外倾角和后轮前束等定位参数。这些定位参数的正确与否对汽车的操纵稳定性非常重要。目前, 传统四轮定位仪主要采用接触式的测量方式, 由于其测量原理的局限性, 检测操作过程十分复杂, 无法实现快速检测, 使之难以在汽车制造厂和汽车检测线中广泛使用。
基于计算机视觉的四轮定位系统, 由计算机主机、两台高性能数字摄相机和四个目标盘构成, 其工作示意图如图1所示。
工作步骤如下:
1) 将汽车推上举升机, 使其进入摄像机视角范围。
2) 打开摄像机, 准备拍照。
3) 推动汽车移动 (方向盘固定住) , 此时摄像机拍摄运动中的目标盘。
4) 根据捕捉到的图像 (至少三幅) 计算汽车的前束角和外倾角, 捕捉到的图像如图2所示。
5) 把汽车固定住, 使之不能前后移动, 转动方向盘, 拍摄转动过程中目标盘的图像, 计算主销内倾角和主销后倾角。
2 光学透视原理
透视原理可以用于测量物体到摄像机的距离和物体旋转的角度。
如图3所示, 根据透视原理, 铅笔近及远时, 所产生的视觉效果是铅笔的尺寸会变得越来越小, 所谓物像的近大远小。
无论圆在空间中怎么旋转, 圆的成像为椭圆 (或圆和直线) , 但圆的真实半径都是可见的, 这就是椭圆长轴, 可以利用图像处理方法, 寻找椭圆长轴长, 然后利用圆的真实半径和椭圆长轴即可求出摄像机到圆心的距离。
3 特征点三维坐标求取
为了减少图像中的噪声干扰, 目标盘以黑色为底, 其上面有若干个白色圆斑, 并且圆斑直径精确测定, 圆斑是由反光材料做成, 大小不等, 其中以圆心作为特征点, 目标盘只是一个被动的反光板。
图像采集系统是由一系列发光二极管 (LED) 和CCD摄相机组成, CCD摄像机采用北京微视新纪元科技有限公司生产的MVC1000MF系列黑白相机。发光二极管 (LED) 发出红外线用于照亮目标盘, 光线照到目标盘时并反射回来被照相机接收。由于摄像机镜头装有红外滤光片, 目标盘反射回来的光被摄像机镜头过滤, 只允许LED光被使用。故采集的图像中噪声较少, 图像比较清晰, 降低了图像处理难度。
摄像机只能拍摄到单侧的目标盘, 根据透视原理计算出目标盘到摄像机的距离, 再根据图像处理可以求出特征点的三维坐标。
4 四轮定位仪的工作原理
如图4所示, 车轮的运动可以由旋转和平移构成, 车轮旋转的旋转轴垂直于车轮轮面, 而车轮前束角和车轮外倾角可以由车轮旋转轴与坐标系中各坐标轴之间的夹角计算出。
以检测前轮为例, α, β, γ为车轮旋转向量N与X, Y, Z轴之间的夹角。其中Z轴为汽车前进方向, X轴指向汽车左侧, XZ平面即为前轮车身平面, Y轴垂直于车身平面, N'为N的平移, 则β-90°为车轮外倾角, arctan (cosγ/cosα) ×180°/π为车轮前束角。
所以关键是求取旋转轴N, X轴, Y轴, Z轴的方向向量。以下介绍它们的求取方法。
4.1 旋转轴N
如图5所示, 在车轮滚动过程中, 不在旋转轴上的点既有旋转, 又有平动。
设目标盘上不在旋转轴上一点运动前后的位置是p和P, 它的三维坐标分别是p (x, y, z) 和P (X, Y, Z) 。
有坐标变换公式:
其中, R为旋转矩阵, [n1n2n3]T即为旋转轴向量N, θ为点绕旋转轴转过的角度, T为平移向量。将运动前后点的坐标代入式 (5.1) , 即可求出旋转矩阵R和平移向量T。
4.2 Z轴
目标盘平移的方向向量即为Z轴。
4.3 Y轴
由于目标盘的特殊设计, 车轮旋转轴的延长线刚好通过中间圆的圆心, 所以中间圆的圆心只有平移运动, 这样我们可以利用这两点的移动轨迹形成车身平面, 车身平面的法线即为Y轴。
同理, 汽车在转向时, 由于车轮绕其主销 (或虚拟主销) 旋转, 可以利用旋转前后目标盘特征点坐标变化求出主销轴线和它与X, Y, Z轴之间的夹角α', β', γ', 进而求出主销内倾角和主销后倾角, 求取示意图如图6。
主销后倾角:arctan (cosγ'/cosβ') ×180°π;
主销内倾角:arctan (cosα'/cosβ') ×180°/π。
5 实验验证
最后, 对本文提出的方法进行验证。只对汽车前束角和外倾角测量方式进行了验证。选取的汽车为2013款丰田凯美瑞轿车。
第一组拍摄的部分图片如图7。
实验结果见表1。
实验结果证明了该理论和方法的可行性, 产生误差的原因有:图像噪声的影响, 摄像机镜头畸变影响。因此, 要提高测量精度, 就要改善图像质量和改进图像处理算法, 并且提高摄像机的定标精度。
参考文献
[1]交通部公路司审定.汽车综合性能检测[M].上海:上海科学技术文献出版社, 1999:223-225.
[2]李宏林.光电式汽车四轮定位仪测量系统的研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2005:1-2.
ABS防抱死四轮定位综合试验台 篇8
已有检测方法和手段的不足
目前国内已有的检测方法和手段, 对ABS防抱死来说, 存在以下不足:
(1) 首先对制动性能的检验, 国内普遍使用反力式汽车制动检验台, 以测量制动力的方式来检验汽车的制动性能。受原理、结构的限制, 国内滚筒制动台以2.5km/h左右的车速 (德国马哈以5～10km/h的车速) 检验制动, 平板式制动台以5～10km/h的速度检验, 相当于静态检测。现在大多数汽车都安装了ABS, 而ABS系统起作用的阀值是在10～30km/h或30km/h以上。
(2) 在用的滚筒反力式制动检验台检车时, 过程差的不合格率很高 (20%～24%) , 造成很多车被误判, 急踩制动时冲击力使制动率超过100%, 因此制动的动态误差直接影响制动测试的过程差与制动率测试结果, 这是滚筒反力式制动检验台目前较严重的问题。
(3) 现在很多豪华大客车发动机后置, 后单轴较重, 即使是双轮四个轮胎与滚筒接触, 其接触面也有限, 致使该单轴制动率较低, 从而整车制动率很难超过60%, 如按GB7258-2004标准判定整车制动率不合格, 科学性就可想而知了。因此反力式制动检验台, 已不适应现代车辆检测需求, 而平板式制动检验台因其检测速度低于ABS开始工作的阀值, 且重复性受制动初速度影响比较大, 也不能检验ABS制动。
当前我国生产企业没有ABS检验设备的厂家, 都是在产品定型试验时到国家认定的汽车试验场去路试检测, 试验复杂麻烦, 不可能作为生产一致性检验的手段。而汽车ABS防抱死的检验又关系到汽车高速行驶的安全性, 应成为必检的重点项目, 于是汽车ABS防抱死四轮定位综合试验台就应运而生了。
综合试验台工作原理
如图1所示, 转动的滚筒相当于移动的路面, 用来模拟汽车在道路上的行驶状态, 根据汽车轴重等量模拟汽车路上行驶动能, 用台试检验可替代路试, 检测方法及判定标准都有GB7258-2004中的技术要求可依据, 同时能更直观地反映汽车的各项性能。
该综合试验台主要包括道路模拟系统、检测与控制系统两部分:
(1) 道路模拟系统道路模拟系统的作用是模拟汽车运行状态以及道路的附着性能;承载与感受汽车制动时的力、转速的变化, 包括汽车运行模拟装置、道路附着性能模拟装置、驱动装置、传动装置等。
(2) 检测与控制系统检测与控制系统的作用是检测受检车辆在制动过程中的相应参数;根据检测数据判定车辆制动性能合格与否, 并分析制动性能不合格可能的原因, 监测制动试验台的运行状态, 发送相关数据到上级设备, 接受上级指令, 记录故障并通知工作人员;显示打印相关的信息, 控制车辆制动性能检测的过程;具有重新标定功能。包括车速与轮速的检测装置、轴重/轮荷的检测装置、制动协调时间检测装置、制动力检测装置、车轮阻滞力检测装置, 以及车辆定位与台架控制装置等。
综合试验台的创新点
1.实现车辆动态检测, 包括加速性和挡位的检测
图2是ABS防抱死四轮定位综合试验台的主控界面, 该试验台既能完成车辆常规的前轮前束角、前轮外倾角、主销内倾角、主销后倾角、后轮前束角、后轮外倾角、包容角、前/后轴距差、前轮最大转向角、最小转弯直径、转向转角偏差、前轮联动间隙和推力角的检测;也能进行车辆动态检测, 包括加速性、挡位检测、轮重、制动系统检测 (最大行车制动力/率、驻车制动力/率、阻滞力、路试距离、每个车轮的制动减速曲线) 、检验A B S滑移率和车速表检测 (检验汽车车速表40k m/h及115km/h多点误差及线性校验) 等。
2.轮重、制动、ABS检验
GB7258-2004规定, 汽车制动性能的判定有:制动力、制动距离、充分发出的平均减速度。如图3所示, 依据GB7258-2004中“7.13.1.1关于用制动距离检验行车制动性能”和“7.13.1.2用充分发出的平均减速度、制动距离检验行车制动性能”的要求, 以GB7258-2004中规定的小车50k m/h (大车30k m/h) 的初速度高速动态检测制动距离, 还能够直接检测制动力、充分发出的平均减速度等GB7258-2004中关于汽车制动性能判定的所有指标, 还可检验ABS总成高速主动工作时的核心设计理论滑移率指标是否在20%以内, 滚、滑距离等。
3.车速表检测
试验台在检验滑行的过程中 (滑行检验是通过检验滑行距离间接了解汽车从变速器到车轮的传动系统阻力——阻滞力, 其功能与底盘测功机的反拖功能相同) , 同时完成汽车车速表多点误差及线性的检验 (见图4) , 又减少了一个检测工位, 能节约厂房场地2/3以上。
4.车辆摆正功能
综合试验台具有把车辆摆正的特点, 为准确检测大灯仪的偏斜角度奠定了很好的基础, 从而既节省了摆正器, 又节省了场地, 如果在灯光仪之后配置侧滑台就可做成一条高档次的汽车质量保证检测线。既改变了现有质保检测机构占用场地大、检测项目少的现状, 又能使现有测量方式本身误差大的弱点得到有效改善。
5.全自动四轮定位
通过型自适应轴距全自动四轮定位, 是综合试验台一种全新的检测功能。
(1) 后轮及车身可靠定位、前轮转角盘中心定位从根本上消除了现有四轮定位仪检测时车辆本身定位基准不规范、前轮转角盘又没有中心定位的弊端, 从而确保测量参数的精确度。
(2) 自适应轴距四轮定位试验台的前轮检测盘:检测前, 汽车前行自适应将前轮定位于检测盘的正上方, 可以轻易实现前轮着地中心正对回转盘中心, 试验台所配前轮转角测量盘的电子测量技术, 确保准确找到车辆正直状态 (汽车直线行驶状态) 作为转向基准, 找着真正零点后屏幕绿灯闪亮, 然后再进行后续测量, 尤其是主销, 因其对称安装, 必须在会正点上 (汽车直线行驶状态) 左右对称转向进行测量, 因而转向角测量真实可信。
(3) 全自动四轮定位检测前, 汽车前行自适应将前轮定位于检测盘的正上方, 可以轻易实现前轮着地中心正对回转盘中心, 然后四个车轮旁边的测量装置自动移到轮辋端面 (测量装置的三个触头与轮辋端面精确定位) 缓慢恒定压力压紧 (与触头是否磨损无关) , 只要左右打满一次方向盘, 检测过程不到90s, 就可得出全部检测结果 (如图5所示) 。
结论
四轮定位技术 篇9
关键词：四轮定位,重要性,常见问题
四轮定位角度是存在于悬吊系统和各活动机件间的相对角度, 保持正确的四轮定位角度可确保车辆的直进性及操控性, 改善车辆的转向性并确保转向系统之回复性, 避免轴承不当受力而受损及失去精度。更可确保轮胎与地面紧密接合, 减少轮胎不当之磨耗及吃胎, 确保转弯时的稳定性。
1 四轮定位的意义
汽车悬吊系统主要的定位角度包括了:外倾角 (Camber) , 后倾角 (Castor) , 束角 (Toe) , 内倾角 (K.P.I.) , 转向时的前展 (Toe-out on Turn) 等。其意义分述如下:
(1) 外倾角 (Camber) :定义为由车前方看轮胎中心线与垂直线所成的角度, 向外为正, 向内为负。其角度的不同能改变轮胎与地面的接触点及施力点, 直接影响轮胎的抓地力及磨耗状况。并改变了车重在车轴上的受力分布, 避免轴承产生异常磨损。此外, 外倾角的存在可用来抵消车身荷重后, 悬吊系统机件变形及活动面间隙所产生的角度变化。外倾角的存在也会影响车子的行进方向, 这正如摩托车可利用倾斜车身来转弯, 因此左右轮的外倾角必须相等, 在力的平衡下不致影想车子的直进性, 再与束角 (Toe) 配合, 提高直进稳定性及避免轮胎耗不均。增加负的外倾角需配合增加Toe-out;增加正的外倾角则需配合增加Toe-in。
(2) 内倾角 (K.P.I.) :定义为转向轴中心线与垂直线所成的角度。有了内倾角可使车重平均分布在轴承之上, 保护轴承不易受损, 并使转向力平均, 转向轻盈。反之, 若内倾角为0, 则车重和地面的反作用力会在车轴产生很大的横向切应力, 易使车轴受损, 转向也会变得沉重无比。此外, 内倾角也是前轮转向后回正力的来源。内倾角在车辆悬吊设计之初就已设定好, 通常是不可调整的。
(3) 束角 (Toe) :定义为由上方看左右两个轮胎所成的角度, 向内为Toe-in, 向外为Toe-out。束角的功用在于补偿轮胎因外倾角及路面阻力所导致向内或向外滚动的趋势, 确保车子的直进性。Toe-in会造成转向不足, Toe-out则会增大转向过度的趋势。
(4) 后倾角 (Caster) :定义为由车侧看转向轴中心线与垂直线所成的夹角, 向前为负, 向后为正。后倾角的存在可使转向轴线与路面的交会点在轮胎接地点的前方, 可利用路面对轮胎的阻力让车子保持直进, 其原理就如购物推车的前轮会自动转至你施力的方向并保持直进一般。后倾角越大车子的直进性越好, 转向后方向盘的回复性也越好, 但却会使转向变得沈重。一般车子的后倾角大约在1~2度之间。
(5) 转向时前展 (Toe-out on Turn) :定义为转向时两前轮转向角度之差。过弯时弯内轮所转的角度通常大于弯外轮, 相差在2度左右, 其目的是在过弯时使车子能以后轴延伸线的瞬时中心为圆心顺利过弯。此外当弯内轮转角较大时, 阻力也较大, 阻力的不同可使车子偏向阻力大的一方使转向容易 (请想像坦克车的转弯方式) 。
(6) Off-set:Off-set定义为轮圈的接合面 (Mounting Surface) 和轮圈中心 (Center of Rim) 的距离, 往外侧方向的为正 (Positive Offset) , 往轮圈内侧的为负 (Negative Offset) 。改变轮圈的Offset会改变车子的轮距, 而轮距是指轮胎中心线间的距离, 因此若只是单纯的加大轮圈和轮胎而不改变Off-set, 对轮距并不造成影响。
若改用正的Off-set值较小的轮圈会将轮距加宽, 如此可减少过弯时车身重心的转移, 提高车子的过弯速度极限。但相对的也因为加大了转向轴中心与轮胎中心的距离, 使得转向变得困难且使转向机构负荷加重, 造成方向机连杆的变形量加大, 因此必须适度的增加Toe-in来修正。不过这都是不正常的方式, 所以应该尽可能使前轮的Off-set接近原来的Off-set值。
对后轮来说, 改用较大的轮圈时, 若不改变Off-set常会遇到轮胎内侧碰到悬吊机构的问题, 因此在不会磨到轮拱的情况下, 使用正Off-set值较小的轮圈倒是有好处的。但需注意的是对后轮为独立悬吊的车来说, 如此的改变在加速及刹车时会加大后轮Toe的变化量, 这对一般街车尚无影响, 但对赛车来说却是个大问题。我们以BMW的5系列 (E34) 为例来看看加大轮圈时Off-set应如何改变。起初原厂提供的铁圈为15*7J、Off-set 47, 铝圈则为15*6J、Off-set 36;改用17寸铝圈时, 原厂提供的是17*7.5J、Off-set 35, Racing-Dydamic提供的是前轮17*8.5J、Off-set18, 后轮17*9J、Off-set 13, HARTGE提供的是前轮17*8.5J、后轮17*9J, Off-set则皆为18。
改变Off-set也会影响轴承的负荷, 一般的车辆Off-set的设计都是以直行时最低的轴承负荷为目标, 使用正Off-set值较小的轮圈虽会稍微增大车子直行时轴承的负荷 (Off-set变化在50mm以内都不必过分忧虑轴承负荷的问题) , 但却可使过弯时的负荷减低。
2 如何选择四轮定位店家
随著悬吊系统的演进由最基本的麦花臣、拖曳臂、双A臂, 到三连杆、四连杆、五连杆、复合连杆;连杆越多、结构越复杂, 相对的对于四轮定位角度的要求也就越高, 因此会出现某种车型指定的四轮定位仪器, 四轮定位仪器并非用来调整、改变定位角度, 他只是用来量测定位角度供技师参考, 技师以仪器所量测出的角度和原厂所定的角度比较, 若超出设计容许范围则则进行调整或更换部份机件, 以求回复原设计角度。所以当你在选择四轮定位店家时, 必须记得定位仪器的优劣固然重要, 但调整定位角度的“人”更是重要, 经验和技术兼备的技师配合先进的仪器才是最佳的选择。
3 常见的定位问题
在日常的行车中如何去判断底盘、悬吊的异常, 并判断其发生的原因, 我想是读者最想知道的, 在此就提出几个典型的问题供大家参考。直进性不良:行驶时偏左或偏右, 或是行驶时方向并不偏斜, 但方向盘不正, 这通常是典型的定位问题, 但轮胎磨耗不均或左右轮用了不同型式的轮胎也会影响车子的直进性。
直进性不佳的问题中较恼人的大概要算是直行时方向盘会随著路面时而为正、时而产生小角度的偏差, 方向盘总无法“安定”的待在原地, 其中最可能的原因就是左右轮后倾角 (Caster) 有所偏差, 造成左右轮回复力的不同, 在两力不平衡的情况下自然易受路面的影响。
方向盘的抖动:方向盘的抖动除了因传动轴磨损所造成外 (FF车) , 绝大部分是因为轮胎及轮圈的问题所导致的。胎压太高或轮圈变形都会造成全车的抖动, 轮胎的真圆度不佳及平衡度不准确, 更是造成方向盘抖动的主因。此外刹车碟盘不平造成刹车时的抖动, 及左右轮刹车力不均等造成刹车时行进方向的偏斜都不是四轮定位能为你解决的。
4 四轮定位Q&A
4.1 四轮定位需要多久做一次?
依使用情况底盘及定位最少应每半年检查一次, 若有角度已超出基准容许值, 就应藉由调整或更换部份零件来使其回复正确的角度。
4.2 常见的定位问题有哪些?
最常见的定位问题就是因常时间震动造成的Camber及Toe角度的误差, 以及行经凸起路面及窟窿所造成Caster的变化。
4.3 如何察觉定位角度的异常?
一般说来会发觉定位异常而求助的车主, 约有60%是因为直行性不良, 方向盘角度偏一边, 其次是因为方向盘抖动的, 还有就是行驶一段时间后发现轮胎磨耗不平均。
4.4 加大轮圈尺寸 (Inch-Up) , Off-set改变时定位角度是否要配合做修正?
加大轮圈尺寸时应尽量使用与原始尺寸轮圈相同Off-set, 以确保底盘能保持原有的性能。但目前市场上的产品因受限于轮圈厂商所提供的的产品形式有限, 及美观上的考量, 所以你换轮圈时对方都会建议你换上正Off-set值较小轮圈, 只要相差不大而且不会磨到轮拱, 则只需将Toe-in稍微增加即可。
4.5 改用短弹簧降低车身时, 是否会改变定位角度, 又该如何修正?
