汽车车轮侧滑量检测与车辆技术状况诊断评价

检测评定准确性而应该采用进退双向检测法的建议。
关键词 汽车检测； 车轮侧滑量检测方法； 进退双向检测法； 汽车车轮侧滑检测台
中图分类号： U472
文献标识码： A
检测前轮侧滑量的目的是为了确知前轮前束与 前轮外倾的配合是否恰当。 当二者配合恰到好处 时， 汽车前轮保持稳定的直线行驶状态。 有些汽车 的后轮也有前束和外倾， 因此也应进行后轮侧滑量 检测。 车轮侧滑量检测， 须采用侧滑检验台。
板向内， 并且前进测得的数据大于后退测得的数
据， 就是负前束和正外倾。 并且有
X=
A-B 2
（11）
Y=
A+B 2
（12）
（3） 前束为正， 外倾角为负
则：
A＝-X-Y
（13）
B＝X-Y
（14）
因为是正前束和负外倾， 所以前进测量时，
前束和外倾对滑板的作用叠加； 而后退测量时两
者互相抵消。 所以有
|B|≤|A|
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方向的检测即可。
下面对进退双向检测法进行计算分析。
由前述分析可知， 前束引起的侧滑在前进与
后退行驶时， 其侧滑量相等， 侧滑的方向相反；
外倾角引起的侧滑在前进与后退行驶时， 其侧滑
量相等， 侧滑的方向相同。 前进行驶时， 由正前
束引起的侧滑滑板向外移动， 负前束则相反； 由
正外倾角引起的侧滑滑板向内移动， 负外倾角则
GB7258—2012 《机动车运行安全技术条件 》 对前轮侧滑量的检测方法有明确的规定， 即使汽 车 以 3～5km/h 的 速 度 垂 直 侧 滑 板 驶 向 侧 滑 检 验 台， 使前轮 （或后轮） 平稳通过滑动板， 当前轮 （或后轮） 完全通过滑动板后， 从指示装置上观 察侧滑方向并读取、 打印最大侧滑量。 由此可以 看出， 标准规定检测车轮侧滑量时， 只进行前进
（1） 转向轮外倾角引起的侧滑 转向轮外倾角的存在， 在滚动过程中车轮将力 图向外张开， 只是由于转向桥不可能伸长， 因此， 在实际滚动过程中才不至于真正向外滚开。 但由此 而形成的这种外张力势必成为加剧轮胎磨损的隐患。 假设让两个只有外倾角而没有前束的转向轮 同时向前驶过两块相对于地面可以左右滑动的滑 动板， 就可以看到左右转向轮下的滑动板在转向 轮外张力 （定义为外倾角侧向力） 的作用下， 图 1 中虚线所示的部分， 将分别向内侧滑移。 其单
在检测车轮侧滑时， 除了车辆本身的原因而 导致侧滑的存在外， 引车员的操作水平和试验台 本身的缺陷也会影响检测精度。 5.1 引车员操作的影响
（1） 影响情况分析 ①车辆没按直线方向正直驶向侧滑板， 导致 车轮产生一个额外的侧向力作用在滑板上而产生 附加侧滑量， 而增加检测误差。 ②在侧滑板在转动方向盘而使滑板产生附加 移动。 ③检验时车速过高， 或车速时高时低， 均可 对滑板产生的惯性冲击， 而增大检测误差。 （2） 相应措施 ①尽量使车辆垂直对正侧试板前行或后退。 有的检测线在侧滑试验台前安装对正机， 目的就 是消除这种现象。 ②在检测驱动轮的侧滑时， 应控制好车速， 不应该突然加油、 收油或踩离合器。 ③车辆行驶过程中不得转动转向盘。 5.2 侧滑试验台本身的影响 （1） 影响情况分析 ①侧滑板表面有油污， 水渍， 沙石等， 使车 轮与滑板之间产生相对滑动， 影响检测精度。 ②侧滑试验台本身准确度超标， 使测量结果 失真。 （2） 相应措施 ①保证侧滑台台板表面清洁。 ②按规定对侧滑台进行定期维护。 ③侧滑台每年必须接受计量检定， 合格后使用。 · 38 ·
GB7258-2012 《机 动 车 运 行 安 全 技 术 条 件 》 详细规定了汽车车轮侧滑量的检测方法及检测标 准， 目前各汽车综合性能检测站及安全检测站均 执行此标准。 但笔者通过对标准规定的检测方法 进行了细致的研究分析， 并通过大量的实测实 验， 在对实测数据进行了计算分析之后， 发现了 按标准规定检测方法确实存在一定的缺陷， 很容 易造成对车辆技术状况的错误评价， 不能对车辆 维修给出准确的指导。 因此提出了汽车侧滑量检 测应采用进退双向检测法的建议。 1 转向轮侧滑量产生的原因
从车轮侧滑产生的原因分析可知， 车轮侧滑 是由于车轮前束和外倾角之间配合而引起的， 但 前束又可分为正前束 （前束）， 负前束 （外张）， 外倾角又可分为正外倾角 （外倾角）， 负外倾角 （内倾角）， 因此具体地说， 车轮侧滑是由正前束 与正外倾角、 正前束与负外倾角、 负前束与正外 倾角和负前束与负外倾角这四种情况而产生的， 而车轮前束与外倾角值应符合该种车辆车轮定位 值的技术要求， 才能满足车辆行驶过程中操纵稳 定性的要求。 侧滑检测台是检测车轮侧滑的仪 器， 我们可以对该设备进行开发利用， 定性地测 出车轮前束、 外倾角引起侧滑量的大小和方向。
由外倾角引起的侧滑量值为：
Y=
A+B 2
（26）
3 检测结果的分析判定
由前述的分析结论， 可以得出如下结论： 以
前进测量和后退测量时， 其侧滑量大者为判断条
件， 再观察滑板的移动方向， 即利用侧滑台前进
测量和后退测量， 所测得的数据和滑板移动方
向， 判断前束和外倾角是否正确。
如果后退测得的侧滑量大： 滑板向内移动，
例如： 前进行驶测量滑板向外移动 4m/km。
因为侧滑量不超过 5m/km， 侧滑合格。 但如
果我们再进行后退检测发现后退行驶测量滑板向
外 移 动 6m/km， 则 ： A ＝-4， B ＝-6， 代 入 公 式
（25） 和 （26） 得出：
由 前 束 引 起 的 侧 滑 量 为 1 （m/km）； 由 外 倾
收稿日期： 2013-05-28 作者简介： 吴兴敏 （1967— ）， 男， 辽宁凤城人， 硕士， 教授。 研究方向： 汽车检测。
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辽宁省交通高等专科学校学报
2013 年
为：
St＝
L′-L 2
图 2 由车轮前束引起滑动板的侧滑
从力的分析可知： 前束侧向力与外倾侧向 力， 作用力的方向相反， 作用点均为胎面与地面 接触的中心点。 因此， 可以得出结论： 任何一个 由外倾角引起的侧向力都应有一个相对应的前束 侧向力与之相平衡。 当外倾侧向力与前束侧向力 不能相平衡时， 车辆在运行中将向侧向力大的方 向滑移， 这就是转向轮产生侧滑的根本原因。 它 的单位是 m/km 或者 mm/m。 车 轮 侧 滑 是 由 力 引 起的， 因此就有大小、 方向。 2 由车轮前束和外倾角引起的侧滑量的计算
汽车前进行驶时的前轮侧滑量为 A；
汽车后退行驶时的前轮侧滑量为 B。
根据假设条件， 将出现以下几种情况： 前束
为正， 外倾角为正； 前束为负， 外倾角为正； 前
束为正， 外倾角为负； 前束为负， 外倾角为负。
（1） 前束为正， 外倾角为正
则：
A＝-X+Y
（1）
B＝X+Y
（2）
因为是正前束和正外倾， 所以前进测量时，
角引起的侧滑量为 5 （m/km）。
由此可以看出， 外倾引起的侧滑大于前束引
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辽宁省交通高等专科学校学报
2013 年
起的侧滑， 即车轮外倾角变化较大。 经实测发现 该车的车轮外倾角与该车型厂定值相差较大， 故 应判定为不合格。 4 检测结果对维修的指导作用
实测时， 前轮侧滑量较大， 不应该单一地调 整前束， 即横拉杆的长度， 而忽略外倾角的变 化， 导致调整后车辆在运行中可能出现转向操纵 不稳定， 高速运行的摆振， 轮胎磨损严重等不良 现象。 应根据具体数据计算结果， 确定应该维修 调整哪项参数， 即如果前束引起的侧滑量大于外 倾角引起的侧滑量， 应以维修调整前束为主； 反 之， 如果外倾角引起的侧滑量超过前束引起的侧 滑量， 则应以维修调整车轮外倾角为主； 如果检 测结果显示两个参数均与厂家规定不符， 则需同 时进行维修调整。 5 检测时应注意的问题
退测量时两者叠加。 所以有
|A|≤|B|
（21）
B≤0
（22）
由此可得出如下结论： 后退测如果滑板向
外， 并且后退测得的数据大于前进测得的数据，
就是负前束和负外倾。 并且有
X= A-B 2
（23）
Y=-
A+B 2
（24）
从上面的四种情况的推导公式可总结出
由前束引起的侧滑量值为：
X=
A-B 2
（25）
（15）
A≤0
（16）
由此可得出如下结论： 前进测量时如果滑板
向外， 并且前进测得的数据大于后退测得的数
据， 就是正前束和负外倾。 并且有
X=
B-A 2
（17）
Y= A+B 2
（18）
（4） 前束为负， 外倾角为负
则：
A＝X-Y
（19）
B＝-X-Y
（20）
因为是负前束和负外倾， 所以前进测量时，
前束和外倾对滑板的作用为两者互相抵消； 而后
前束和外倾对滑板的作用为两者互相抵消； 而后
退测量时两者叠加。 所以有
|A|≤|B|
（3）
B≥0
（4）
由此可得出以下结论： 后退测量时， 如果滑
板向内， 并且后退测得的数据大于前进测得的数
据， 就是正前束和正外倾。 由公式 （1） 和公式
（2） 可进一步推导出
X= B-A 2
（5）
Y=
A+B 2
（6）
吴兴敏
（辽宁省交通高等专科学校， 辽宁 沈阳 110122）
摘 要 为提高汽车车轮侧滑量检测结果对车辆技术状况评价的准确性， 本文对按照 GB7258-
2012 《机动车运行安全技术条件》 规定的检测方法 （即单向前进检测法） 进行的大量的实测试验数
据进行了分析， 并通过详细的理论推导计算， 指出了标准规定的检测方法存在的缺陷， 提出了提高
为正前束和正外倾； 滑板向外移动， 为负前束和
负外倾。
如果前进测得的侧滑量大： 滑板向内移动，
为负前束和正外倾； 滑板向外移动， 为正前束和
负外倾。
因为大多数车辆均设置正前束和正外倾， 所
以完全可以根据上述结论分析实际检测结果， 并
给出车轮前束与外倾角匹配的正确评定。 即使个
别车辆有负前束和负外倾角的情况， 也同样适用
外， 外倾是负值； 向内前束为负值。 可能均为故障）。
目 前 GB7258—2012 《机 动 车 运 行 安 全 技 术
条件》 对前轮侧滑量的规定为不超过 5m/km， 如
果前进行驶滑板向内或向外移动量不超过 5m/km，
从数值上认为其前束与外倾角配合良好， 合格。
但实际上再后退行驶测量， 我们将可能发现问题。
边转向轮的内侧滑量 Sc 为：
Sc＝
L′-L 2
图 1 由车轮外倾角引起滑板的侧滑
（2） 转向轮前束引起的侧滑 转向轮有了前束 （前束角） 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。 假设让两个只有前束而没有外倾角的转向轮 向前驶过如图 2 所示的滑动板， 可以看到左右转 向轮下的滑动板在转向轮作用力 （定义为前束侧 向力） 的推动下， 出现图 2 中虚线所示的分别向 外 侧 滑 移 的 现 象 。 其 单 边 转 向 轮 的 外 侧 滑 量 St
于上述结论。
如： 前进行驶测量滑板向内移动 2m/km， 后
退行驶测量滑板向外移动 5m/km。
因为后退测得的侧滑大于前进测得的侧滑。 并
且后退测滑板向外移动， 说明为负前束和负外倾。
下面是一位老行家总结的记忆ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ诀：
前进小后退大， 不是全对就全差： “立正”
（里正， 向里正确； 向外为故障）；
前进大后退小， 总有一个被颠倒： “外外” （向
第 16 卷 第 4 期 2014 年 8月
辽宁省交通高等专科学校学报
JOURNAL OF LIAONING PROVINCIAL COLLEGE OF COMMUNICATIONS
文章编号： 1008-3812（2013）04-035-04
Vol. 16 No. 4 Aug. 2 0 1 4
汽车车轮侧滑量检测与车辆技术状况诊断评价
（2） 前束为负， 外倾角为正
则：
A＝X+Y
（7）
B＝-X+Y
（8）
因为是负前束和正外倾， 所以前进测量时，
第4期
吴兴敏： 汽车车轮侧滑量检测与车辆技术状况诊断评价
前束和外倾对滑板的作用叠加； 而后退测量时两
者互相抵消。 所以有
|B|≤|A|
（9）
A≥0
（10）
由此可得出如下结论： 前进测量时， 如果滑
相反。 后退行驶时， 由正前束引起的侧滑滑板向
内移动， 负前束则相反； 由正外倾角引起的侧滑
滑板也是向内移动， 负外倾则相反。
因此， 我们可以进行以下假设， 来分析车轮
前束和外倾角的配合情况。
设： 滑板向内移动的侧滑量为正 （+）， 则滑
板向外移动的侧滑量为负 （-）；
前束引起的侧滑量为 X；
外倾角引起的侧滑量为 Y；