前轮定位参数对汽车的操纵稳定性影响的研究
独立悬架前轮定位参数对操纵稳定性影响分析
摘 要：前轮定位参数的改变对整车操纵稳定性会产生不同程度的影响。基于虚拟仿真技术，应用 ADAMS 与 Solidworks 建模相结合的方法建立单纵臂悬架整车参数化仿真模型，得到前后悬架的刚度和速度特性曲线。根据所选参数变量进行 参数化仿真，得到外倾角、前束角以及轮距随轮跳的变化曲线，从而验证仿真模型的正确性。利用 AMESim 和 ADAMS 进 行联合仿真，通过更改前桥初始定位参数，分别进行整车的稳态回转仿真试验、双移线仿真试验和方向盘角阶跃输入仿 真试验。结果表明当主销后倾角增大时，车辆的横摆角速度和侧向加速度均减小，侧倾角响应时间变长，明显的提高了整 车的操纵稳定性；单纵臂悬架在运动过程中，主销后倾角呈现动态的变化过程，通过优化使后倾角在一个限定的范围内， 起到很好的作用。为同类单纵臂悬架选型及改进设计提供参考。 关键词：车辆；单纵臂悬架；前轮；定位参数；操纵稳定性；模型 中图分类号：TH16；U463.212 文献标识码：A 文章编号：员园园员-3997（圆园19）07-0263-05
第7期
机械设计与制造
圆园19 年 7 月
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263
Байду номын сангаас
独立悬架前轮定位参数对操纵稳定性影响分析
郑希江 1，纪少波 2，李淑廷 1，张宏伟 1
（1.莱芜职业技术学院，山东 莱芜 271100；2.山东大学能源与动力工程学院，山东 济南 250061）
1 引言
单纵臂式独立悬架结构简单，铰点及橡胶支承较少；纵臂的转 动点即是悬架的纵倾中心；纵臂的转动轴线与地面平行，轮距、车轮 的前束和外倾角不随车轮的跳动而变化[1]。因此，此类悬架在大型的 非公路自卸车使用普遍。前轮定位参数是为了保证整车的操纵稳定 性，使得前轮与主销之间的装配要保持一定的位置关系。
四轮定位参数对汽车使用性能的影响分析
四轮定位参数对汽车使用性能的影响分析祝学亮【摘要】四轮定位是以车辆的四轮参数为依据,其参数设定的合适、正确与否,直接影响汽车使用性能与安全.因此,研究其基本内容和作用是非常必要的.文章主要介绍了四轮定位参数的内容和作用,分析了定位参数对汽车操纵稳定性、行驶安全和轮胎磨损的影响.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】2页(P107-108)【关键词】四轮定位;操纵稳定性;行驶跑偏;轮胎磨损【作者】祝学亮【作者单位】延安大学西安创新学院理工系,陕西西安710100【正文语种】中文【中图分类】U467.4引言四轮定位是以车辆的四轮参数为依据，通过调整以确保车辆良好的行驶性能并具备一定的可靠性。
四轮定位的作用是使汽车能够保持安全行驶的性能，并减少轮胎和转向机件的磨损。
如果驾驶员在驾驶过程中感到方向转向沉重、不正、跑偏、发抖，以及驾驶过程出现车感飘浮、摇摆、颠颤等不正常的驾驶感受，就要考虑调整四轮定位参数。
1、四轮定位参数对汽车使用性能的影响分析轿车的转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装具有一定的相对位置，这种具有一定相对位置的安装叫做转向车轮定位，也称前轮定位。
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。
对两个后轮来说也同样存在与后轴之间安装的相对位置，称后轮定位。
后轮定位包括车轮外倾角和后轮前束。
这样前轮定位和后轮定位总起来说叫四轮定位。
四轮定位参数包括：主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角、前束角、推进角等。
1.1 主销内倾角图1 主销内倾角示意图图2 车轮外倾角示意图从车子的前方看转向轴线与地面铅垂线所形成的角度，如图1所示。
内倾角的作用是减小转向操纵力和跑偏现象，保持车辆直线行驶的稳定性和操纵的轻便性。
左右内倾角都应该设定在规定范围内，而且左右值要相等。
如果左右值不等，那么两侧车轮所受的侧向力也将不等，导致汽车行驶跑偏，汽车将向主销内倾角大的方向跑偏。
浅谈四轮定位检查及调整技术..
浅谈四轮定位检查及调整技术摘要：随着汽车技术的高度发展，汽车车速不断提高,急加速、急减速、急转向、急制动等动作的出现，汽车后轮在行驶过程中受到的冲击和汽车的载荷，这些都将影响到汽车后轮的运行轨迹。
为了保证汽车直线行驶的稳定性、转向的轻便、转向轮回正性能良好，以及减少轮胎和机件的磨损、增加汽车行驶的安全性，汽车四轮定位的技术参数逐步受到驾驶人员的重视，同时也为汽车自动驾驶技术的发展提供了有利的条件。
本文主要简单介绍四轮定位的原理及调整技术。
关键词:汽车；四轮定位；调整；故障一、四轮定位概述1、四轮定位定义要想保证汽车在行驶中的安全和舒适，必须考虑许多因素来确定车轮与地面的角度也就是车轮定位。
所谓的车轮定位，就是汽车的每个车轮、转向节和车桥与车架的安装应保持一定的相对位置。
通常车轮定位主要是指前轮定位，现在也有许多车辆需要除前轮定位外的后轮定位,即四轮定位。
2、四轮定位维修的好处及在什么情况下需要进行四轮定位。
（1）四轮定位维修的好处a、增加行驶安全b、直行时方向盘正直c、转向后方向盘自动回正d、减少汽油消耗e、减少轮胎磨损f、维持直线行车g、增加驾驶控制感h、降低悬挂配件磨损.(2）、什么情况下需要进行四轮定位a、每行驶10000公里或六个月后；b、直线行驶时车子往左或往右拉；c、直行时需要紧握方向盘;d、直行时方向盘不正;e、感觉车身会漂浮或摇摆不定；f、前轮或后轮单轮磨损；g、安装新的轮胎后；h、碰撞事故维修后；i、更换新的悬挂或转向有关配件后;j、新车每行驶3000公里后。
3、四轮定位的主要技术参数及其作用主要定位参数（1）、前束（Ｔoe)：从汽车的正上方向下看,由轮胎的中心线与汽车的纵向轴线之间的夹角称为前束角。
轮胎中心线前端向内收束的角度为正前束角，反之为负前束角。
总前束值等于两个车轮的前束值之和，即两个车轮轴线之间的夹角.前束的作用是消除车轮外倾造成的不良后果。
车轮外倾使前轮有向两侧张开的趋势,由于受车桥约束，不能向外滚开，导致车轮边滚边滑，增加了磨损，有了前束后可使车轮在每瞬间的滚动方向都接近于正前方,减轻了轮毂外轴承的压力和轮胎的磨损.（２)、外倾（Camber）：从汽车正前方看，汽车车轮的顶端向内或向外倾斜一个角度，称为车轮的外倾。
四轮定位检测是对汽车操纵稳定性的保障
４ ２ 《 北ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ汽车） ｏ １年 第 ３期 湖 ２ｏ
四轮 定 位 检 测 是 对 汽 车 操 纵 稳 定 性 的保 障
朱 印力 张 浩
１ 四轮 定位 的 意 义
前 轮 正 确 的 定 位 关 系 来 实 现 。 除此 之 外 两前 轮 还应 有 适 当 的 转 角 差 ， 以确 保 每 个 轮 胎 转 弯 时 只 滚 动 而 不 产 生 明显 的侧 向 滑 动 。 调 整 好 外 倾 角 和 前 束 时 ， 轮 旋 转 平 面 前 的方 向 与 汽 车 前 进 方 向不 一 致 ， 由 于 前 轮 但 运 动 还 要 受 到 车 轴 的约 束 ， 而 使 前 轮 仍 要 因 沿 汽 车 的 前 进 方 向滚 动 ， 样 前 轮 在 向 前 滚 这
的定位参 数也 有很 高 的要 求 ， 这些 参数 若发 生变化 ， 足以使 汽车操 纵稳定 性发 生 明显 的
变 化 。 因 此 在 车 辆 的使 用 过 程 中就 必 须 适 时
地进行 检测及维修 。通过对 车轮定位参数 的 检测 ， 可使 汽车操纵稳定性得到有力的保障 。
也 可 降低 各 连 接 部 位 的磨 损 ， 而 使 车 辆 在 从
外倾角和前 轮前束 这四个 要素。
汽 车 在 行 驶 过 程 中 ， 方 向 盘 的 控 制 下 在
２ 主 销 内倾 角 ） 前 轮 设 置 主 销 内倾 角 的 目的是 ： 一 。 第 转 向 轻便 ， 以减 小 转 向操 纵 力 ， 销 内倾 的 作 可 主 用 与前 轮外 倾 作 用 相 同 。第 二 ， 以增 大 转 可 向 车轮 的 自动 回正 力矩 。 ３ 前 轮 前 束 ） 前 轮前 束 的 目的 和作 用 是 ： 一 ， 除 或 第 消
前轮定位参数及其动态变化对汽车操稳性能的影响
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前轮定位参数及其动态变化对汽车操稳性能的影响
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汽车四轮定位参数
第一章绪论1.1 研究本课题的意义在现代汽车中, 操纵稳定性和行驶安全性被人们看得越来越重要了。
虽然已经有很多在这方面的研究，但是本文主要在分析汽车四轮定位原理和四轮定位测试系统原理，结合实验室台架阐述四轮定位仪汽车检测中的运用方面的研究，也是具有十分重要的意义的。
车辆在出厂时，定位角度都是根据设计要求预先设定好的。
这些定位角度用来共同保证车辆驾驶的舒适性和安全性。
但是，车辆在行驶一段时间后，这些定位角度会由于交通事故、道路坑洼不平造成的剧烈颠簸、底盘零件磨损、更换底盘零件、更换轮胎等原因而产生变化。
一旦定位角度产生变化，就可能导致诸如轮胎异常磨损、车辆跑偏、安全性下降、油耗增加、零件磨损加快、方向盘发沉等故障。
因此，进行四轮定位参数检验，使其处于合理范围内，对提高汽车的安全性及经济性有重要意义。
1.2国内外的发展状况国外针对车轮定位检测技术的研究较早，50年代就研制了相应的检测诊断设备，如美国、法国、德国、荷兰、日本以及意大利等，发展至今其自动化程度、精度都有了很大的提高。
我国在这方面的研究起步较晚，从60年代开始引进台架式四轮定位仪，80年代初，由武汉汽车研究所研制成功并投产了GCD-Ι型光束水准式前轮定位仪，但其自动化程度低，测量过程复杂，精度、效率较低，仪器功能不健全，只能测量传统的四个参数：前束、外倾、主销内倾及主销后倾。
到90年代末，国内厂家开始大量生产四轮定位仪，如营口玄豹的SDH3000，营口大力的DL-4800，烟台海德的HC4800，北京车安的AS-888等，但都处于探索阶段，推出的产品大都不太成熟。
至今能普及使用的、精度较高的国产自动化设备比较少，许多厂家是通过购买国外的传感器及软件的方式在国内进行组装生产，没有形成自己的知识产权，导致产品质量参差不齐。
目前中国的汽车工业发展迅速。
从整体上看中国汽车工业，仍然是一个国际竞争力较弱的产业。
从汽车产量上看，中国已成为世界汽车工业的主要制造基地之一。
对汽车操纵稳定性的影响因素分析及对操稳性的研究评价
第!期
马涛锋等： 对汽车操纵稳定性的影响因素分析及对操稳性的研究评价
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不足转向量有所增加。 前悬架中采用较硬的横向稳定杆有助于提 高汽车的不足转向性， 并能改善汽车的蛇行行驶性能。
#* 万公里，发现有高速摆头现象，踩下制动踏板后有左右打手 现象。检查轮辋不偏摆， 车轮动平衡也正常， 顶起前桥从检查孔 中发现制动鼓失圆， 更换制动鼓和制动蹄片后， 故障消失。
! 气动力影响及操稳性评价的研究过程
汽车在低速行驶时，往往只须考虑所受的地面阻力，而所 受的气动力常常可忽略。但在高速行驶时，气动力对操纵稳定 性的影响变得极为重要，特别是侧向气动力的影响。空气的侧 向推力与空气的横摆力矩作用于高速行驶的汽车车身上，使汽 车各轮的负荷、轮胎的侧偏特性和车身的侧偏角都发生了变 化， 从而对汽车的操纵稳定性产生不可忽视的影响。 操稳性评价的研究过程： -. 年代以前基本上都是用开环评 价方法；/. 年代初期，人们用系统工程学方法探索操纵性的评 价方法： 利用驾驶员对汽车直线行驶性能、 转 /. 年代中期以后， 弯行驶性能和转向轻便性等特性的感觉，进行主观评价：主观 评价不仅要考虑汽车本身的特性，还要考虑人的行为特性、对 从理论和实验两个方面着手， 重新 道路跟踪的要求。 0. 年代初， 开始深入地研究驾驶员一车辆—道路闭环系统；1. 年代以来， 郭孔辉教授提出了各个单项总方差评价指标及闭环系统主动 安全性的综合评价与优化设计方法。
! 行驶系的影响
后悬架结构参数及横向稳定杆的 !V ! 前轮定位参数、 影响
前轮定位参数包括： 前轮外倾角、 主销后倾角、 主销内倾角 和前轮前束。 前轮外倾角指前轮中心线与地面垂直线所成的夹角。前轮 它的作用主要是当汽车行驶时， 将轮毂 外倾角一般在 !W X (V )W。 压向内轴承， 而减轻外端较小的轴承载荷， 同时， 可以防止因前 轴变形和主销孔与主销间隙过大引起前轮内倾，减轻轮胎着地 与主销轴线与地面交点间的距离， 从而使转向轻便。 主销后倾角是指主销轴线与前轮中心的垂线之间形成的 夹角。主销后倾角对汽车操纵稳定性的影响主要通过“后倾拖 距 ”使地面侧向力对轮胎产生一个回正力矩，该力矩产生一个 与轮胎侧偏角相似的附加转向角，它与侧向力成正比，使汽车 趋于增加不足转向，有利于改善汽车的稳态转向特性。若主销 后倾角减小，使得回正力矩变小，当地面对转向轮的干扰力矩 大于转向轮的回正力矩时， 就会产生摆振。 主销内倾角是指主销轴线与地面垂线之间形成的夹角。主 销内倾角对操纵稳定性的影响，主要也是回正力矩，它是在前 轮转动时将车身抬高，由于系统位能的提高而产生的前轮回正 力矩， 它与侧向力无关。因此可以说， 主销内倾角主要在低速时
汽车操纵稳定性实验指导书
汽车操纵稳定性实验指导书(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--汽车操纵稳定性实验指导书课程编号：课程名称：实验一汽车转向轻便性实验一、实验目的汽车的转向轻便性和操纵稳定性是现代汽车重要的使用性能，通过对实验了解和掌握测试系统的安装调试、基本实验方法并学会数据处理和运用理论知识对汽车操纵稳定性研究、评价。
以培养学生解决实际工程问题的能力。
二、实验的主要内容了解测试系统的组成和测试原理，汽车转向轻便性实验的数据的实时采集和处理。
测定汽车在低速大转角时的转向轻便性，与操纵稳定性其他试验项目一起，共同评价汽车的操纵稳定性。
采集测量变量及参数方向盘转角；方向盘力矩；方向盘直径。
三、实验设备和工具1．测量仪器汽车方向盘转角——力矩传感器汽车操纵稳定性数据采集和分析仪2．实验车辆小型客车一辆3．标明试验路径的标桩16个。
四、实验原理测定汽车在道路上进行转向行驶时，驾驶员作用在方向盘上的力矩和方向盘转角的变化关系评价汽车的转向操纵性能五、验方法和步骤1．实验准备试验场地应为干燥、平坦而清洁的水泥或柏油路面。
任意方向上的坡度不大于2％。
在试验场地上，用明显颜色画出双纽线路径（图1），双纽线轨迹的极坐标方程为：轨迹上任意点的曲率半径R为：当Ψ=0°时，双纽线顶点的曲率半径为最小值，即双纫线的最小曲率半径（m）应按试验汽车的最小转弯半径（m）乘以倍，并圆整到比此乘积大的一个整数来确定。
并据此画出双纽线，在双纽线最宽处、顶点和中点（即结点）的路径两侧共放置16个标桩（图1）。
标桩与试验路径中心线的距离，按汽车的轴距确：定，当试验汽车轴距大于时，为车宽一半加50cm，当试验汽车轴距小于或等于2m时，为车宽一半加30cm。
图1 双纽线路径示意图2．试验方法2．1接通仪器电源，使之预热到正常工作温度。
2．2汽车以低速直线滑行，驾驶员松开方向盘，停车后，记录方向盘中间位置及方向盘力矩零线。
案例09 汽车侧滑的检测
汽车侧滑的检测汽车前轮定位参数是影响汽车操纵性和稳定性的重要因素。
汽车如果没有正确的前轮定位，将引起转向沉重、操纵困难、增加驾驶员的劳动强度，同时，转向车轮在向前滚动时将会产生横向滑移现象，即车轮侧滑。
因此，汽车转向轮定位值是汽车安全检测中的重点检测项目之一。
国家标准GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》和GB18565-2001《营运车辆综合性能要求和检验方法》，对汽车有关转向轮定位参数的检测作了如下一些规定：①、机动车转向轮转向后应能自动回正，以使机动车具有稳定的直线行驶能力。
②、机动车前轮定位值应符合该车有关技术条件。
③、机动车转向轮的横向侧滑量，用侧滑仪检测时，其值不得超过5m/km。
汽车前轮定位参数的检测，有静态检测法和动态检测法两种。
静态检测法是在汽车静止的状态下，用车轮定位仪对前轮定位值进行检测，已在第三章中讲述过。
动态检测法是使汽车以一定的行驶速度通过侧滑试验台，从而测量转向轮的横向侧滑量。
侧滑量是指汽车直线行驶位移量为1km时，转向轮的横向位移量。
侧滑量的单位是：m/km。
汽车侧滑试验台是用以检测汽车前轮侧滑量的一种专门设备。
而汽车前轮的侧滑量主要受转向轮外倾角及转向轮前束值的影响。
所以，侧滑试验台就是为检测汽车转向轮外倾角与前束值这两个参数配合是否恰当而设计的一种专门的室内检测设备。
一、汽车侧滑试验台的结构与工作原理(一)转向轮定位值引起的侧滑经分析汽车转向轮的前束值与外倾角对其侧滑的影响比较大。
(1)、转向轮前束引起的侧滑转向轮有了前束后，在滚动过程中力图向内收拢，只是由于转向桥不可能缩短，因此，在实际滚动过程中才不至于真正向内滚拢。
但由此而形成的这种内向力势必成为加剧轮胎磨损的隐患。
又假设让两个只有前束而没有外倾的转向轮向前驶过，如图4-7所示的滑动板，也可以看到左右转向轮下的滑动板在转向轮内向力的反作用力的推动下，出现图4-7中虚线所示分别向外侧滑移的现象。
其单边转向轮的外侧滑量St为：。
前轮定位参数对汽车的操纵稳定性影响的研究
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1.2前轮定位参数
• 前轮定位参数是指为保证汽车的操纵稳定 性，前轮与主销间的装配要有的位置关系， 主要包括主销后倾角，主销内倾角，车轮 外倾角和前轮前束四个参数 。
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1.2.1主销后倾角
• 主销后倾角是指主销轴线与前轮中心的垂 线之间形成的夹角。主销后倾角对汽车操 纵稳定性的影响主要通过“后倾拖距”使 地面侧向力对轮胎产生一个回正力矩。
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转向盘转角阶跃输入试验仿真
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仿真结果查看
• 在工具栏的Review的下拉菜单中选择 Postprocessing Window,就可以弹出仿真结 果的输出窗口
• 或者直接按F8也可以得到
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仿真结果查看
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仿真结果输出窗口
前轮定位参数对汽车的操纵稳定 性影响的研究
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目录
• 一. 理论准备:
1操纵稳定性 2前轮定位参数 3 ADAMS/ Car 建模
• 二. 仿真试验:
1分析方法 2参数修改 3仿真内容
• 三. 仿真结论
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1.1操纵稳定性
• 汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过 分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶 者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶 且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗而保持 稳定行驶的能力 .
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双移线仿真（ISO Lane Change）
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2.3.3转向盘转角阶跃输入试验仿真
• 仿真中汽车车速保持最高车速150km/h的
对汽车操纵稳定性的影响因素分析及对操稳性的研究评价
#& % 前轴或车架变形导致汽车操纵失稳
由于车架是汽车的基础，它的变形会直接影响各部件的连 接及配合， 从而直接影响操纵稳定性。如果汽车前轴变形， 就会 改变主销孔的轴线位置， 使主销内倾角变大， 则外倾角变小， 反 之， 内倾角变小， 外倾角变大， 从而行驶时会产生转向沉重， 磨 胎和无自动回正的能力。
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前悬架导向机构的几何参数决定前轮定位参数的变化趋 势和变化率。在车轮跳动时，外倾角的变化包括由车身侧倾产 生的车轮外倾变化和车轮相对车身的跳动而引起的外倾变化 两部分。在双横臂独立悬架中，前一种变化使车轮向车身侧倾 的方向倾斜， 即外倾角增大， 结果使轮胎侧偏刚度变小， 因而使 整车不足转向效果加大；后一种变化取决于悬架上、下臂运动 的几何关系，在双横臂结构中，往往是外倾角随弹簧压缩行程 的增大而减小，这种变化与车身侧倾引起的外倾角变化相反， 会产生过度转向趋势。 后悬架结构参数对汽车操纵稳定性的影响， 近似于前悬架的 “干涉转向” 。它是在汽车转向时，由于车身侧倾导致独立悬架的 左右车轮相对车身的距离发生变化，外侧车轮上跳，与车身的距 离缩短，内侧车轮下拉，与车身的距离加大。悬架的结构参数不 同， 车轮上下跳动时， 车轮前束角的变化规律也必然会不同。 前轮前束指汽车转向的前端向内收使两前轮的前端距离 小于后端距离。两车轮前后的距离之差， 称为前束值， 一般不大 于 Y X !(OO。其作用是消除由于前轮外倾使车轮滚动时向外分 开， 引起车轮滚动时边滚边拖的现象， 引导前轮沿直线行驶。 主销内倾角与后倾角由结构上保证， 在调整时难以改变。调 整时主要调整前轮外倾及前轮前束。前轮外倾随负荷的变化而变 化。当车辆转向时， 在离心力作用下， 车身向外倾斜， 外轮悬架处 于压缩状态， 车轮外倾角逐渐减小 ’ 向负外倾变化 * ； 内轮悬架处 于伸张状态，使得本来对道路向负外倾变化的外倾角减弱。从而 提高车轮承受侧向力的能力， 使汽车转向时稳定性大为提高。前 轮前束不可过大，若前束过大，会使车轮外倾角、主销后倾角变 小， 会使前轮出现摆头现象， 行驶中有蛇行， 转向操作不稳。 横向稳定杆常用来提高悬架的侧倾角刚度，或是调整前、后 悬架侧倾角刚度的比值。在汽车转弯时，它可以防止车身产生很 大的横向侧倾和横向角振动，以保证汽车具有良好的行驶稳定 性。提高横向稳定杆的刚度后， 前悬架的侧倾角刚度增加， 转向时 左右轮荷变化加大，前轴的每个车轮的平均侧偏刚度减小，汽车
汽车的四轮定位的探讨论文
毕业论文题目汽车四轮定位参数对行车性能的影响专业汽车检测与维修班级汽检0905 学生李波文指导教师迟俊辉摘要本次做的论文主要目的是更准确的了解汽车四轮定位，并且使我们大家更加深刻的认识到汽车四轮定位仪在汽车上所起到的重要作用。
在本篇论文中，我们讲到了四轮定位的概念以及四轮定位的作用；理论上我们大体的从多方面了解了四轮定位，它主要包含的内容，让我们在这方面的知识有了显著的提升。
汽车四轮定位的应用，为我们汽车在行驶的安全系数得到了更为强大的保障。
目录1什么是四轮定位1.1四轮定位的作用1.2四轮定位的原因3四轮定位的内容3.1主销后倾角3.2主销内倾角3.3前轮外倾3.4前轮前束3.5汽车维修与保养中四轮定位的作用5.做四轮定位的要求5.1怎样才能调好四轮定位5.2四轮定位5.3车辆四轮定位调整1.什么是四轮定位？汽车的转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装具有一定的相对位置，这种具有一定相对位置的安装叫做转向车轮定位，也称前轮定位。
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。
这是对两个转向前轮而言，对两个后轮来说也同样存在与后轴之间安装的相对位置，称后轮定位。
后轮定位包括车轮外倾(角)和逐个后轮前束。
这样前定位和后轮定位总起来说叫四轮定位。
1.1四轮定位的作用是什么？当车辆使用很长时间后，用户发现方向转向沉重、发抖、跑偏、不正、不归位或者轮胎单边磨损，波状磨损，块状磨损，偏磨等不正常磨损，以及用户驾驶时，车感漂浮、颠簸、摇摆等现象出现时，就应该考虑检查一下车轮定位值，看看是否偏差太多，及时进行修理。
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。
后轮定位包括车轮外倾角和逐个后轮前束。
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。
车轮定位的作用是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1.2汽车四轮定位的原因是什么？汽车为什么要做四轮定位，这是广大用户和司机同志很关心的一个问题。
汽车的操作稳定性论文范文
第一章绪论1.1课题研究的意义根据路面的交通情况，汽车有时直线行驶，有时沿曲线行驶。
在出现意外情况时，驾驶员还要做出紧急的转向操作，以求避免事故。
此外，汽车在行驶中还不断受到地面不平和大风等外界因素的干扰。
为此，汽车应具备良好的操纵稳定性。
在实际中，从驾驶员感性的角度描述，操纵稳定性不好的汽车通常有以下几类表现：“飘”。
有时驾驶员并未发出指令，而汽车白己不断改变方向；“晃”。
驾驶员给出稳定的转向指令，但汽车却左右摇摆，行驶方问难于稳定。
汽车在受到路面不平或忽然阵风的扰动时，也会出现这种感觉；3)“反应迟饨”，驾驶员己经发出指令相当长的时间，但汽车还没有反应或转向过程完成太慢； 4)“丧失路感”。
正常汽车的转弯程度会通过方向盘在驾驶员的于上产生相应的感觉。
有些操纵性能不好的汽车，特别是在高速或转向剧烈的时候会丧失这种感觉。
这会增加驾驶员的操纵困难或影响驾驶员做出正确的判断；5)“失去控制”。
某些汽车在车速超过一个临界值后或向心加速度超过定值之后，驾驶员已经完全不能控制其方向。
随着道路的改善，特别是高速公路的发展，不仅轿车，连货车以100 km/h车速行驶的情况也是常见的，而许多汽车设计时速更超过200 km/h。
随着汽车速度的不断提高。
汽车操纵稳定性的问题就显得更加突出。
操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度，而且也是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能，被称之为“高速汽车的生命线”。
所以，汽车操纵稳定性的研究日益受到重视，成为现代汽车研究中最重要的课题之一。
汽车控制是靠驾驶员对转向系统的操纵而进行的，在一般的操纵条件下能够达到要求，但汽车处于恶劣工作状态或紧急状况时，汽车的控制往往比较困难，而绝大多数交通事故就发生在这种非理想的驾驶状况下，所以在这些工况下增加辅助控制以提高汽车操纵性、稳定性是十分必要的。
1.2操纵稳定性研究的概况操纵稳定性研究的早期，一般采用经典力学分析方法，进行一些简单、局部的校核计算，不能对车辆的整体性能进行评价和分析，不能对汽车设计提供直接的指导。
浅谈前轮定位对汽车行驶性能的影响及参数调整方法
Internal Combustion Engine & Parts
Abstract: With the rapid development of China's auto industry, the technical application and production requirements for the automotive industry are becoming more and more strict. The manufacture and production of automobile wheels have an important impact on the development of the automotive industry.Only the technical application of the car wheel can guarantee the development of the overall automotive industry and the driving technology and technical application requirements of the car. Through the design of the positioning parameters in the manufacture of automobile wheels, it can guarantee the precision control of the positioning of automobile wheels and realize the safety control of the application of automobile driving technology. In view of this, this paper analyzes the influence of front wheel alignment on vehicle driving performance and parameter adjustment methods. It is hoped that with the help of these studies, it can provide reference for parameter optimization in vehicle wheel alignment.
前轮定位参数及其动态变化对汽车操稳性能的影响
前轮定位参数及其动态变化对汽车操稳性能的影响
陈加国
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2004(000)001
【摘要】为了确保所期望的行驶特性以及避免轮胎的过度磨损,汽车必须选取合适的前轮定位参数.这里的仿真研究结果表明:汽车的初始前轮定位参数以及其动态变化对汽车的操纵稳定性能有非常大的影响;同时可以通过合理的选择前轮初始定位参数以及合理的改变前悬架结构得到合适的动态变化特性来改善汽车的操稳性能.【总页数】2页(P115-116)
【作者】陈加国
【作者单位】同济大学汽车学院,上海,200331
【正文语种】中文
【中图分类】TH12
【相关文献】
1.汽车前轮定位参数对轮胎异常磨损的影响 [J], 沈中平
2.前轮定位参数对悬架性能的影响分析 [J], 康军
3.汽车前轮定位参数影响轮胎异常磨损研究 [J], 阚萍;王雷;王传磊;徐小东
4.浅析前轮定位参数变化对汽车转向操纵性的影响 [J], 陈茂松;李仁平;斯彩霞
5.前轮定位参数对汽车前轮摆振的影响 [J], 闵永军;陈旻;陈宁
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浅论前轮定位对汽车行驶性能的影响及参数调整方法
浅论前轮定位对汽车行驶性能的影响及参数调整方法目录1、汽车定位参数作用及影响 (4)1.1 汽车定位参数作用 (1)1.1.1 主销后倾 (1)1.1.2 主销内倾 (1)1.1.3 前轮外倾角 (2)1.1.4 前轮前束 (3)1.2 汽车定位参数的影响 (3)2、汽车安全性的内容和影响因素2.1 汽车安全性的内容 (3)2.1.1 汽车的主动安全性 (4)2.1.2 汽车的主动安全性 (4)2.1.3 事故后安全性 (4)2.1.4 生态安全性 (4)2.2 汽车安全性的影响因素 (4)3、电子技术在汽车行驶安全上的应用3.1 主动安全性电子技术 (8)3.1.1 汽车制动防抱死系统 (9)3.1.2 汽车驱动防滑系统 (10)3.1.3汽车电子制动力分配系统 (10)3.1.4 汽车电子稳定程序系统 (10)3.1.5 汽车电控悬架 (11)3.1.6 汽车电控动力转向系统 (11)3.2 被动安全性电子技术 (12)3.3 事故后安全性电子技术 (13)结束语 (14)摘要汽车行驶速度越来越高，汽车的操纵稳定性对汽车安全影响越来越重要，汽车不仅具有四轮定位，有些高速客车和高级轿车还具有后轮外倾角和前轮前倾等参数，这些定位参数变化会使汽车操纵稳定性恶化。
汽车作为现代人类的交通工具，改变了人们的生活方式，推动了社会经济的发展和人类文化的进步，成为社会不可缺少的交通工具。
但随着汽车保有量的日益增加，汽车也带来诸如环境污染、能源消耗、交通安全等社会问题，其中汽车道路交通安全问题尤为突出，世界上每年道路交通事故死亡约120万人，近几年我国每年道路交通事故死亡约10万人，直接经济损失达数十亿元。
汽车事故不断出现，造成重大的社会危害，引起了世界各国的重视，汽车的安全问题已成为全球性的社会问题。
各国为了减少交通事故和人员伤亡采取了一系列措施，取得了良好的效果。
尤其是近几年，汽车上广泛采用电子技术，装备ABS、ASR、ESP、 SRS及VDC等机电产品，汽车的安全性能有了大幅的提高，虽然我国汽车的保有量在增加，但交通事故死亡人数成下降趋势，这说明先进的汽车电子技术可提高汽车的安全性能，减少交通事故的发生。
参考浅论前轮定位对汽车行驶性能影响及参数调整方法
浅论前轮定位对汽车行驶性能影响及参数调整方法摘要：汽车前轮定位在汽车行业迅猛发展的今天,汽车前轮定位参数确定仍然是困扰汽车企业设计的难题。
这是因为过去对前轮定位参数设计往往采用类比的方法或通过大量的试验来确定,这不仅要耗费大量的人力、物力,而且产品的设计周期相当长,确定的数值也不够准确,给设计带来一定的盲目性。
而前轮定位参数设计是否合理,将直接影响到车辆的很多重要性能,从而影响到整车的优劣。
例如主销后倾角和内倾角将直接影响到车辆的回正性、直线行驶稳定性和高速制动时方向稳定性、转向轻便性;前轮的外倾角和前束值的合理匹配将直接影响到前轮的侧滑和异常磨耗。
四轮定位就是新技术之一，虽然它起步较晚，但通过对本章的编写，使我清楚地意识到，四轮定位是对底盘的综合维修，学好四轮定位就等于学好了对底盘的维修。
因此，四轮定位在维修行业中越来越被人们所认识，而且发展特别快。
关键词：前轮定位;操纵稳定性；定位参数的调整及四轮定位仪目录摘要 (2)第一章前轮定位.......................................................... (4)1.什么是前轮定位.......................................................... .... . (4)2.前轮定位的要求以及意义.......................................... .... .. .7第二章操纵稳定性......................................................... (8)1.汽车操纵稳定性和前轮定位的关系......................... .... .... ..92.轮定位数据的测量...................................................... . (10)3. 故障分析.................................................................... .. (11)4. 四轮定位数据的调整................................................ .. (12)第三章定位参数的调整及四轮定位仪............................ (14)1. 汽车前轮定位参数介绍............................................ ...... (14)2. 前轮定位参数的调整步骤........................................ ...... (17)3. 四轮定位仪介绍,分类. 结构原理. 测量. 测试...... ...... (17)论文总结............................................................................... (21)参考文献 (22)第一章.前轮定位1.什么是前轮定位为使汽车保持稳定直线行驶，转向轻便，减少汽车在行使中轮胎和转向机件的磨损、前轮、转向主销、前轴三者之间的安装具有一定的相对位置，这就叫做“前轮定位”。
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从图中可以看出，当车辆的主销内倾角变小时，车 辆的横摆角速度、车身侧倾角都有明显的变大趋势， 车辆的操纵稳定性变差。当主销内倾角变大时，车 辆的操纵稳定性有一定的改善。
全文总结
• 从以上的分析可以看出，每一个前轮定位参数的改变都会 对操纵稳定性产生明显的影响。 • 其中前轮前束值减小汽车的操纵稳定性降低，降低了汽车 在紧急情况下回避障碍时行驶的稳定性；和前轮前束相似 前轮外倾角变小后，汽车的侧向加速度，横摆角速度，车 身侧倾角都变大，汽车的操纵稳定性变差，因此进行整车 设计时，这两个参数都不能过小。 • 当主销后倾角增大时，仿真过程中车辆的横摆角速度和侧 向加速度都有明显的增大，汽车的操纵稳定性也随之变差； 当车辆的主销内倾角变大，仿真过程中车身侧倾角明显变 小，提高了行驶时、特别是汽车转弯行驶的操纵稳定性。
图1.1主销后倾角
1.2.2主销内倾角
• 主销内倾角是指主销轴线与地面垂线之间形成的夹角(如 下图中β)。主销内倾角对操纵稳定性的影响，主要也是回 正力矩，它是在前轮转动时将车身抬高，由于系统位能的 提高而产生的前轮回正力矩
图1.2主销内倾角和前轮外倾角
ห้องสมุดไป่ตู้轮外倾角
• 前轮外倾角指前轮中心线与地面垂直线所成的夹角(如下 图中Φ)。它的作用主要是当汽车行驶时，将轮毂压向内轴 承，而减轻外端较小的轴承载荷，同时，可以防止因前轴 变形和主销孔与主销间隙过大引起前轮内倾，防止轮胎偏 磨损。同时，外倾角也使车轮与拱形路面相适应。
2.2.2主销后倾和注销内倾角的修改
• 主销的后倾和内倾角不能够直接更改，但可以通过更改前悬架的 定位位置来改，在ADAMS/Car中的Adjust选项中的Hardpoint选 中table项，可以得到下表：
图2.2修改主销后倾角和主销内倾角
主销后倾和注销内倾角的修改
2.3仿真试验
• 1稳态回转试验
2.2.1修改前轮前束和前轮外倾角
• 前轮前束和前轮外倾角的修改 ADAMS/Car中的Adjust选 项中的Parameter Variable中选中table项可以修改前轮定 位参数中的前轮前束角（toe angle）和前轮外倾角 (camber angle).
图2.1修改前轮前束和前轮外倾角
从上面三张图中可以看出，前轮外倾角变小后，汽 车的侧向加速度，横摆角速度，车身侧倾角都变大， 汽车的操纵稳定性变差。增大汽车前轮外倾角可以 改善汽车的操纵稳定性。
不同主销后倾角的仿真结果
图3.7阶跃试验中横摆角速度随时间的变化
图3.8阶跃试验中侧向加速度随时间的变化
图3.9稳态回转试验中车身侧倾角随时间的变化
1.2.3前轮前束
• 前轮前束指汽车转向的前端向内收使两前 轮的前端距离小于后端距离。两车轮前后 的距离之差，称为前束值。其作用是消除 由于前轮外倾使车轮滚动时向外分开，引 起车轮滚动时边滚边拖的现象，引导前轮 沿直线行驶。
1.3利用ADAMS/ Car 建立整车模型
• ADAMS/ Car的标准模式 (Standard)下提 供了建立整车模型所需的各种模板，包括 悬架、轮胎和转向机构在内的整车计算机 模型,我们只需要合理的选择所需要的模板 就可以在机器上模拟汽车的运动状态,显示 重要参数的图形,并自动生成每次仿真的标 准试验报告。
1.2前轮定位参数
• 前轮定位参数是指为保证汽车的操纵稳定 性，前轮与主销间的装配要有的位置关系， 主要包括主销后倾角，主销内倾角，车轮 外倾角和前轮前束四个参数 。
1.2.1主销后倾角 • 主销后倾角是指主销轴线与前轮中心的垂 线之间形成的夹角。主销后倾角对汽车操 纵稳定性的影响主要通过“后倾拖距”使 地面侧向力对轮胎产生一个回正力矩。
建立整车模型
建立整车模型
建立整车模型
建立整车模型
建立的整车模型如下图所示：
图1.3整车模型
2.1分析方法和分析指标
• 在本课题中我们通过更改汽车前轮定为参 数，以同样的试验方法条件来进行仿真分 析整车的操纵稳定性能，并将仿真结果对 比得出我们需要的结论。 我们用这几个常用的参数分析汽车的操作 稳定性：横摆角速度、侧向加速度、车身 侧倾角。
•
2.2前轮定位参数更改后的区别方法
• 本课题的研究方法是将前轮定位参数进行 更改然后进行同样的仿真来分析整车的操 纵稳定性能，所以需要一种方法来区别不 同大小的参数。 • 前轮前束角为例，用full_toe_1来表示原始 前束角的系统，用full_toe_2表示比原始值 小的前束角的系统，用用full_toe_3表示比 原始值大的前束角的系统。其它的定位参 数以此类推即可。
从图中可以看出，当主销后倾角增大时，仿真过程 中车辆的横摆角速度和侧向加速度都有明显的增大趋 势，汽车的操纵稳定性也随之变差。同时，减小汽车 的主销后倾角操作稳定性有一定程度的改善。
不同主销内倾角的仿真结果
图3.10阶跃试验中车身侧倾角随时间的变化
图3.11阶跃试验中横摆角速度随时间的变化
图3.12回转试验中车身侧倾角随时间的变化
谢谢 ！
图3.3稳态回转仿真试验中的车身侧倾角
从图中可以看出，前轮前束值减小，仿真过程中 的车身侧倾角均增大，汽车的操纵稳定性变差； 前轮前束值变大对操纵稳定性的影响很小，但有 一定程度的改善作用。
3.2不同前轮外倾角的仿真结果
图3.4阶跃试验侧向加速度随时间变化
图3.5阶跃试验横摆角速度随时间变化
图3.6稳态回转试验横摆角速度随时间的变化
双移线仿真（ISO Lane Change）
2.3.3转向盘转角阶跃输入试验仿真 • 仿真中汽车车速保持最高车速150km / h 的 70%—— 100km / h ，第2s开始在0.2s内 将方向盘转角从中间位置（0度）转到30度 的位置,记录仿真过程中汽车车身侧倾角等 参数的变化 .
转向盘转角阶跃输入试验仿真
前轮定位参数对汽车的操纵稳定 性影响的研究
目录
• 一. 理论准备:
1操纵稳定性 2前轮定位参数 3 ADAMS/ Car 建模
• 二. 仿真试验:
1分析方法 2参数修改 3仿真内容
• 三. 仿真结论
1.1操纵稳定性
• 汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过 分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶 者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶 且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗而保持 稳定行驶的能力 .
仿真结果查看
• 在工具栏的Review的下拉菜单中选择 Postprocessing Window,就可以弹出仿真结 果的输出窗口 • 或者直接按F8也可以得到
仿真结果查看
仿真结果输出窗口
3.1不同前轮前束角的仿真结果
图3.1 双移线仿真的侧向加速度随时间变化
图3.2双移线仿真的横摆角速度随时间变化
图2.3稳态回转试验
稳态回转试验仿真
2.3.2双移线仿真（ISO Lane Change）
• 双移线仿真是研究汽车超车时瞬态闭环响应 特性的一种重要试验方法。其模拟的是汽车 以 100km / h 的速度沿直线行驶中变线超车然 后回到原来的车道的过程。该分析属于操纵 稳定性的极限工况，分析车辆在紧急避障时 抗侧翻的性能。
• 2转向盘转角阶跃输入试验 • 3双移线试验
仿真试验
2.3.1稳态回转试验仿真
• 稳态回转性能是操纵稳定性分析中使用最多的分析。通过 它来评价整车的不足和过多的转向特性。仿真中汽车沿半 径为20m的圆周行驶，缓缓而均匀地加速，使汽车的侧向 2 2 2 m / s 5 m / s 加速度从 达到 ，记录仿真过程中汽车的横摆 角速度、车身侧倾角的变化。