7.3 车轮定位(课件）-高二《汽车底盘构造与维修》同步教学（北京理工大学出版社）

7.3 车轮定位 7.3.1转向轮定位 为了保持汽车直线行驶的稳定性、转向的轻便性和减小轮胎与机件间的磨损，转向轮、转向节和前轴三者之间与车架必须保持一定的相对位置，这种具有一定相对位置的安装称为转向轮定位，也称前轮定位。正确的前轮定位应做到：可使汽车直线行驶稳定而不摆动；转向时转向盘上的作用力不大；转向后转向盘具有自动回正作用；轮胎与地面间不打滑以减少油耗；延长轮胎使用寿命。 　　转向轮的定位参数：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束。 　　1.主销后倾角γ 主销装在前轴上后，在纵向平面内，其上端略向后倾斜，这种现象称为主销后倾。在纵向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角叫主销后倾角。如图7-17所示：其作用是保持汽车直线行驶的稳定性，并力图使转弯后的前轮自动回正。 下一页 返回 7.3 车轮定位 原理：主销倾斜后，如图7-18，使主销延长线与地面的交点a向前偏移了一段距离L，转向后地面作用在车轮上的侧向力FY对主销形成一个转矩FYL，其方向正好与车轮偏转方向相反。在此力矩作用下,将使车轮回复到原来中间位置,从而保证了汽车稳定的直线行驶。但此力矩不能过大，否则在转向时为了克服此稳定力矩，驾驶员须在转向盘上施加较大的力(即所谓转向沉重)。 主销后倾角越大、车速越高，回正力矩越大，转向轮偏转后自动回正的能力也越强，但主销后倾角也不宜过大，一般不超过2°～3°。主销后倾角一般是将前轴连同悬架安装在车架上，使前轴向后倾斜而形成。 2.主销内倾角β 主销内倾角是指汽车横向平面内，主销向内倾斜一个角度后，主销中心线与铅垂线之间的夹角，如图7-19所示。它的作用是： 上一页 下一页 返回 7.3 车轮定位 (1)使前轮自动回正； (2)使转向操纵轻便； (3)减小转向盘上的冲击力。 原理：如图7-19主销内倾后，主销轴线的延长线与地面交点到车轮中心平面与地面交线的距离c减小，从而可减小转向时驾驶员加在转向盘上的力，使转向操纵轻便，也可减少从转向轮传到转向盘上的冲击力；与此同时，当车轮转向或偏转时，车轮有向下陷入地平面的倾向，但事实上这是不可能的，而只能使转向轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的高度，这样在汽车本身重力的作用下，迫使车轮自动回到原来的中间位置。 由此可见，主销内倾的作用是使前轮自动回正，转向轻便。主销内倾角越大或前轮转角越大，则汽车前部抬起就越高，前轮的自动回正作用就越明显，但转向时转动转向盘费力，转向轮的轮胎磨损增加。一般主销内倾角控制在5°～8°为宜。 上一页 下一页 返回 7.3 车轮定位 主销内倾角是由前轴制造时使主销孔轴线的上端向内倾斜而获得的。 　　主销后倾和主销内倾都有使汽车转向自动回正，保持直线行驶位置的作用。但主销后倾的回正作用与车速有关，而主销内倾的回正作用几乎与车速无关。因此，高速时主销后倾的回正作用起主导地位，而低速时则主要靠主销内倾起回正作用。此外，直行时前轮偶尔遇到冲击而偏转时，也主要依靠主销内倾起回正作用。 　　独立悬架主销内倾角是可调的，一般通调节下球头(或下控制臂)伸缩长度调节。 3.前轮外倾α 　　前轮外倾角是指车轮平面向外倾斜，与汽车纵向平面形成一个夹角α。前轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹角称为前轮外倾角。前轮外倾的作用在于提高了前轮工作的安全性和操纵轻便性。 上一页 下一页 返回 7.3 车轮定位 由于主销与衬套之间，轮毂与轴承等处都存在有间隙，若空车时车轮垂直地面，则满载后，车桥将因承载变形，可能会出现车轮内倾，这样将会加速汽车轮胎的磨损。另外，路面对车轮的垂直反作用力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向轮毂外端的小轴承，加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷，严重时使车轮脱出。因此，为了使轮胎磨损均匀和减轻轮毂外轴承的负荷，安装车轮时预先使车轮有一定的外倾角，以防止车轮出现内倾。前轮外倾角大虽然对安全和操纵有利，但是过大的外倾角将使轮胎横向偏磨增加，油耗增多，一般前轮外倾角为1°左右。 　　前轮外倾角是由转向节的结构确定的。当转向节安装到前轴上后，其转向节轴颈相对于水平面向下倾斜，从而使前轮安装后出现前轮外倾。 上一页 下一页 返回 7.3 车轮定位 　 有些轿车制造商提供了在上控制臂支架与车架内侧之间增减垫片的垫片型外倾角调整法。在这种外倾角的调整中，增加垫片的厚度就会使得外倾角移向负的位置，而减小垫片的厚度就会使得外倾角移向正的位置。应当在两个上控制臂支架螺栓上增加或者减少相同的垫片厚度，这样才会在改变外倾角的同时，对后倾角不产生影响。有的车辆在上控制臂的里端安装有偏心凸轮，来调整外倾角，还有的车辆在下控制臂的里端安装有偏心凸轮，来调整外倾角。