第6章汽车车轮定位检测 汽车检测诊断技巧 凌永成 电子课件
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ห้องสมุดไป่ตู้汽车检测诊断技术
沈阳大学
凌永成
配套教材信息
教材名称：汽车检测诊断技术 教材主编：凌永成 教材定价：34RMB 出版社：清华大学出版社 出版时间/版次：2009年8月第1版 国际标准书号（ISBN ）： 978-7-302-20268-4 教材所属系列： 普通高等院校汽车工程类规划教材
第6章 汽车车轮定位检测
前桥左、右车轮的旋转平面不平行， 车轮前端胎面中心线间的距离B小于车 轮后端胎面中心线间的距离A，称为前 轮前束A－B（wheel toe），如图6-4所 示。
对于每个车轮来说，前端偏向汽车中心纵轴 线为正前束，前端偏离汽车中心纵轴线为负 前束（又称前张）。总前束（total toe）是 左轮前束和右轮前束之和。
图6-1 主销后倾角
主销内倾角（SAI，steering axis inclination）是在汽车横向平面内，主销上部 向内倾斜而与垂线形成的角度 ，如图6-2a所示。
主销内倾角有以下两个作用： （1）具有自动回正的能力。 （2）转向轻便。
主销内倾角不宜过大。否则在转 向时，在车轮绕主销偏转的过程中， 轮胎与路面间将产生较大的滑动，从 而增加轮胎与路面的摩擦阻力，这样 不仅使转向变得很沉重，而且会加速 轮胎的磨损。故主销内倾角一般不大 于8°。
a）后桥安装正确（推力线和汽车几何中心线重合）
b）后桥安装偏斜（推力线和汽车几何中心线不重合）
图6-6 推力线与汽车纵向几何中心线
推力角（thrust angle，也叫推进角或驱动偏向角）是指推力线和汽车的纵向 几何中心线不重合时，推力线与纵向几何中心线形成的夹角。推力线朝左，推力角 为正，推力线朝右，推力角为负。后轮推力角是两后轮前束角差值的一半。
图6-4 前轮前束A－B 前轮前束可通过改变横拉杆的长 度来调整。一般前束值都小于8～12 mm。
3.包容角 包容角（included angle，图6-5）是主销内倾角与车前轮外倾角之和。
因为包容角是由刚性零件（转 向铰节组件或麦逊式减震柱）确定 的，所以它一般是不可调的。当这 些零件变形时主销内倾角将发生变 化。因此，包容角是一个用来诊断 车轴磨损及减震器变形的有力工具。
图6-2 主销内倾角
2.车轮外倾角
和前轮前束A－B
除主销后倾和内倾两个角度用于保证汽车稳定直线行驶外，车轮中心平面也 不是垂直于地面的，而是向外倾斜一个角度 ，称为车轮外倾角（camber angle），如图6-3所示。外倾为正，内倾为负。
图 6-3 车轮外倾角有以下四个作用： （1）转向轻便。 （2）减小轮胎偏磨。 （3）保护轴头螺母。 （4）保持轮胎与拱形路面垂直，减少轮胎偏磨 损。 车 轮 外 倾 角
2.后轮外倾角和前束角 后轮外倾角其概念同前轮外倾角。许多前驱动汽车的后轮具有轻微的负车轮外 倾角，以便改进转向稳定性。
推力角为零时，后轮单独前束角是指车轮中心线与汽车几何中心线的夹角，左 后轮和右后轮的单独前束角应相等。两后轮的前束不一致会形成推力角而引起跑偏。
3.车轴偏角
对于车轮安装角度正常的汽车，其左侧前后两个车轮中心线之间的距离应该与 右侧前后两个车轮中心线之间的距离相等，即左右轴距相等。若车轮前束值失准或 车辆发生了严重的碰撞事故，则会导致同一车轴上的两个车轮的位置发生变化，使 右前轮相对于左前轮向前（图6-7）或向后偏移。
6.1.1前轮定位 1.主销后倾角 和主销内倾角
主销后倾角（caster angle）是在汽车纵向平面内，主销上部向后倾斜而与车 轮中心的垂线形成的角度 ，如图6-1所示。
主销后倾角不宜过大，否则转向时， 须在转向盘上施加较大的力，导致转 向盘沉重。一般角不超过2°～3°。 目前，乘用车广泛采用低压胎， 轮胎与地面接触面增大，从而引起回 正力矩增加，因此 角可减小到接近 于零，甚至为负值，但不超过－1°。
推力角并非设计参数，而是一种故障状态参数，如左后轮和右后轮的前束不 等、后轴安装偏斜、车轴偏角等，会产生推力角。
推力角的存在会使汽车的行驶轨迹偏斜，当推力线向汽车几何中心线的左侧 偏斜时，后轮将使汽车顺时针转向。如果驾驶员松脱转向盘，汽车向右转。若使 汽车保持直线行驶，需使汽车前轮不断向左偏转进行补偿，这将造成轮胎的羽片 状磨损。
车轴偏角（wheel set-back）是指同一车轴左右两个车轮的位置发生变化后， 其实际轴线与理论轴线之间的夹角，如图6-7所示。此时，一个车轮较另一个车轮 后退些。 右侧车轮如果向前偏移，则车轴偏角为正；右侧车轮如果向后偏移，则车轴 偏角为负。
车轴偏角不是设计角度，而是车辆由 于碰撞事故或调整不当而产生的。车轴偏 角的出现将导致左右轴距的差异，这时汽 车会出现跑偏及操纵不稳现象，行驶方向 将偏向轴距较小的一侧。
图6-5 包容角（Included Angle） 各种车型的转向轮定位值，各汽车制造厂均有规定。表6-1列出几种常见汽车 的转向轮定位值。
6.1.2后轮定位 1.推力角 后轮定位是通过 推力线体现的。推力 线是经过后桥中心且 和后桥中心线垂直相 交的一条假想线，指 向汽车前进方向。汽 车的纵向几何中心线 也是一条假想线，它 是通过汽车前桥和后 桥中心线的直线。
车轮有了外倾角可与拱形路面相适应。车轮外倾角一般为30′～1°。
由于车轮外倾角的存在，会使车轮在滚动时类似滚锥而向外滚开，由于转向 横拉杆和车桥的约束使车轮不可能向外滚开，车轮将在地面上出现边滚边滑的现 象，从而加重轮胎的磨损。为了消除车轮外倾角所带来的副作用，保持汽车正直 行驶，车轮应设置前束。
6.1 车轮定位参数
为使转向车轮操纵轻便、行驶稳定可靠和减少轮胎的偏磨损，在转向车轮上设 计有主销后倾角 、主销内倾角 、车轮外倾角 和前轮前束等参数， 称为“转向桥车轮定位”。由于汽车转向轮一般是前轮，故习惯上称为“前轮定 位”。
后轮外倾角和后轮前束称为“后轮定位”。其作用是使前后轮胎的行驶轨迹重 合，以减少高速行车时前后车轮轮胎的横向侧滑量和轮胎的偏磨损。前轮定位和后 轮定位合称为四轮定位。
沈阳大学
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教材名称：汽车检测诊断技术 教材主编：凌永成 教材定价：34RMB 出版社：清华大学出版社 出版时间/版次：2009年8月第1版 国际标准书号（ISBN ）： 978-7-302-20268-4 教材所属系列： 普通高等院校汽车工程类规划教材
第6章 汽车车轮定位检测
前桥左、右车轮的旋转平面不平行， 车轮前端胎面中心线间的距离B小于车 轮后端胎面中心线间的距离A，称为前 轮前束A－B（wheel toe），如图6-4所 示。
对于每个车轮来说，前端偏向汽车中心纵轴 线为正前束，前端偏离汽车中心纵轴线为负 前束（又称前张）。总前束（total toe）是 左轮前束和右轮前束之和。
图6-1 主销后倾角
主销内倾角（SAI，steering axis inclination）是在汽车横向平面内，主销上部 向内倾斜而与垂线形成的角度 ，如图6-2a所示。
主销内倾角有以下两个作用： （1）具有自动回正的能力。 （2）转向轻便。
主销内倾角不宜过大。否则在转 向时，在车轮绕主销偏转的过程中， 轮胎与路面间将产生较大的滑动，从 而增加轮胎与路面的摩擦阻力，这样 不仅使转向变得很沉重，而且会加速 轮胎的磨损。故主销内倾角一般不大 于8°。
a）后桥安装正确（推力线和汽车几何中心线重合）
b）后桥安装偏斜（推力线和汽车几何中心线不重合）
图6-6 推力线与汽车纵向几何中心线
推力角（thrust angle，也叫推进角或驱动偏向角）是指推力线和汽车的纵向 几何中心线不重合时，推力线与纵向几何中心线形成的夹角。推力线朝左，推力角 为正，推力线朝右，推力角为负。后轮推力角是两后轮前束角差值的一半。
图6-4 前轮前束A－B 前轮前束可通过改变横拉杆的长 度来调整。一般前束值都小于8～12 mm。
3.包容角 包容角（included angle，图6-5）是主销内倾角与车前轮外倾角之和。
因为包容角是由刚性零件（转 向铰节组件或麦逊式减震柱）确定 的，所以它一般是不可调的。当这 些零件变形时主销内倾角将发生变 化。因此，包容角是一个用来诊断 车轴磨损及减震器变形的有力工具。
图6-2 主销内倾角
2.车轮外倾角
和前轮前束A－B
除主销后倾和内倾两个角度用于保证汽车稳定直线行驶外，车轮中心平面也 不是垂直于地面的，而是向外倾斜一个角度 ，称为车轮外倾角（camber angle），如图6-3所示。外倾为正，内倾为负。
图 6-3 车轮外倾角有以下四个作用： （1）转向轻便。 （2）减小轮胎偏磨。 （3）保护轴头螺母。 （4）保持轮胎与拱形路面垂直，减少轮胎偏磨 损。 车 轮 外 倾 角
2.后轮外倾角和前束角 后轮外倾角其概念同前轮外倾角。许多前驱动汽车的后轮具有轻微的负车轮外 倾角，以便改进转向稳定性。
推力角为零时，后轮单独前束角是指车轮中心线与汽车几何中心线的夹角，左 后轮和右后轮的单独前束角应相等。两后轮的前束不一致会形成推力角而引起跑偏。
3.车轴偏角
对于车轮安装角度正常的汽车，其左侧前后两个车轮中心线之间的距离应该与 右侧前后两个车轮中心线之间的距离相等，即左右轴距相等。若车轮前束值失准或 车辆发生了严重的碰撞事故，则会导致同一车轴上的两个车轮的位置发生变化，使 右前轮相对于左前轮向前（图6-7）或向后偏移。
6.1.1前轮定位 1.主销后倾角 和主销内倾角
主销后倾角（caster angle）是在汽车纵向平面内，主销上部向后倾斜而与车 轮中心的垂线形成的角度 ，如图6-1所示。
主销后倾角不宜过大，否则转向时， 须在转向盘上施加较大的力，导致转 向盘沉重。一般角不超过2°～3°。 目前，乘用车广泛采用低压胎， 轮胎与地面接触面增大，从而引起回 正力矩增加，因此 角可减小到接近 于零，甚至为负值，但不超过－1°。
推力角并非设计参数，而是一种故障状态参数，如左后轮和右后轮的前束不 等、后轴安装偏斜、车轴偏角等，会产生推力角。
推力角的存在会使汽车的行驶轨迹偏斜，当推力线向汽车几何中心线的左侧 偏斜时，后轮将使汽车顺时针转向。如果驾驶员松脱转向盘，汽车向右转。若使 汽车保持直线行驶，需使汽车前轮不断向左偏转进行补偿，这将造成轮胎的羽片 状磨损。
车轴偏角（wheel set-back）是指同一车轴左右两个车轮的位置发生变化后， 其实际轴线与理论轴线之间的夹角，如图6-7所示。此时，一个车轮较另一个车轮 后退些。 右侧车轮如果向前偏移，则车轴偏角为正；右侧车轮如果向后偏移，则车轴 偏角为负。
车轴偏角不是设计角度，而是车辆由 于碰撞事故或调整不当而产生的。车轴偏 角的出现将导致左右轴距的差异，这时汽 车会出现跑偏及操纵不稳现象，行驶方向 将偏向轴距较小的一侧。
图6-5 包容角（Included Angle） 各种车型的转向轮定位值，各汽车制造厂均有规定。表6-1列出几种常见汽车 的转向轮定位值。
6.1.2后轮定位 1.推力角 后轮定位是通过 推力线体现的。推力 线是经过后桥中心且 和后桥中心线垂直相 交的一条假想线，指 向汽车前进方向。汽 车的纵向几何中心线 也是一条假想线，它 是通过汽车前桥和后 桥中心线的直线。
车轮有了外倾角可与拱形路面相适应。车轮外倾角一般为30′～1°。
由于车轮外倾角的存在，会使车轮在滚动时类似滚锥而向外滚开，由于转向 横拉杆和车桥的约束使车轮不可能向外滚开，车轮将在地面上出现边滚边滑的现 象，从而加重轮胎的磨损。为了消除车轮外倾角所带来的副作用，保持汽车正直 行驶，车轮应设置前束。
6.1 车轮定位参数
为使转向车轮操纵轻便、行驶稳定可靠和减少轮胎的偏磨损，在转向车轮上设 计有主销后倾角 、主销内倾角 、车轮外倾角 和前轮前束等参数， 称为“转向桥车轮定位”。由于汽车转向轮一般是前轮，故习惯上称为“前轮定 位”。
后轮外倾角和后轮前束称为“后轮定位”。其作用是使前后轮胎的行驶轨迹重 合，以减少高速行车时前后车轮轮胎的横向侧滑量和轮胎的偏磨损。前轮定位和后 轮定位合称为四轮定位。