转向轮定位

二、转向车轮定位

功用：

为保证汽车稳定的直线行驶，转向轮具有自动回正作用，减少轮胎和机件的磨损，应使主销和转向节保持一定的安装的角度，称为转向轮定位。

定位参数有：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束。

1、主销后倾

装在前轴上的主销，上端向后倾斜的现象。

功用：使转向后的车轮自动回正，保持汽

车直线行驶稳定性。

分析：

当汽车直线行驶时，若转向轮偶然受到外

力作用而稍有偏转（例如向右偏转，如图中箭

头所示），将使汽车行驶方向向右偏离。这时

由于汽车本身离心力的作用，在车轮与路面

接触点b处，路面对车轮作用着一个侧向反

作用力Y。

反力Y 对车轮形成饶主销轴线作用的力

矩M〓F×L，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，从而保证汽车能稳定地直线行

驶，故此力矩称为稳定力矩（回正力矩）。

但此力矩也不宜过大，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（即所谓转向盘沉重）。因稳定力矩的大小取决于力臂l 的数值，而力臂又取决于后倾角r 的大小，因此，为了不使转向盘沉重，主销后倾角r 不宜过大。现在γ一般采用不超过2-3°的后倾角。现代高速汽车由于轮胎气压降低、弹性增加（因采用扁平低压胎，轮胎变形增加），而引起稳定力矩增加，因此r 可以减小至或接近于零，甚至为负。

2、主销内倾

装在前轴上的主销，上端略向内倾斜的现象。

功用：

1、使驾驶员转向操作轻便。

2、自动回正

分析：

如图汽车在直线位置，当车轮转过一个角度，

车轮轴线就离开水平面往下倾斜，致使车身

上抬，势能增加。这样汽车本身的重力就有

使转向轮回复到原来中间位置的效果。

让我们看一看极限情况,即转向轮转到相反

一面，车轮轴线下倾最多。图中车轮陷入

了路面以下，而车轮是不可能陷入路面以下，

所以只能是车身抬高一些。

由于主销内倾，使得主销轴线与地面的交点

到车胎中心线的距离减小，从而减小了转向阻力

矩使转向轻便。

但距离值也不宜过小（即β过

大），否则转向时，车路绕主销偏转

会产生较大的滑动，增加了车轮与

路面的摩擦阻力，反而造成转向沉

重。β角一般不大于8°，但有些

车为了提高行驶稳定性和制动稳

定性，其主销内倾角均较大，如奥

迪100型轿车14.2°；天津夏利

7100型轿车12°±30ˊ。

3、前轮外倾

前轮安装后，其旋转平面的顶端

略向外倾斜，它的旋转平面与纵向垂

直平面间形成一夹角，称为前轮外倾角。

功用：

当车空载时，轮胎外缘与路面

接触，当车载货时，在车重的作用

下车轮垂直于路面，使轮胎能够均

匀磨损。

前轮外倾角的作用是：

（1）防止车轮出现内倾；

（2）减少轮毂外侧小轴承的受力，防止轮胎向外滑脱；

•前轮外倾α

（3）便于与拱形路面接触；

分析：

1）（A）若轮胎内倾，路面垂直反力F产生的分力F2向外，增加了轮胎脱出的可能性。（说明汽车超载是很危险的，它会大大增加轮胎内倾的可能性，造成轮胎甩出）

（B）轮胎垂直于地面，路面垂直反力F ，不产生分力。（说明：汽车要按规定装载，因为有了前轮外倾，汽车满载后，轮胎基本上垂直于地面。）

（C）只有轮胎外倾，路面垂直反力F产生的分力F2向内，使得轮胎紧紧靠在转向节上，提高了轮胎的工作安全性。

2）在公路上行车，一般开车爱走中间，前轮外倾能适应路拱需要。α角一般1°左右。（不宜过大，否则，轮胎偏磨损严重）

4、前轮前束

汽车的前束角是汽车纵向中心平面与车轮中心平面和地面的交线之间的夹角。如果车轮的前部靠近汽车纵向中心平面，则前束为正值（前束角）；反之则为负值（后束角）。

车轮前束的作用

消除汽车行驶过程中因前轮外倾而使两前轮前端向外张开的影响。

车轮外倾产生的车轮运动示意图