四轮定位参数总结

四轮定位参数总结 一、定义 二、取值范围 三、变化趋势 四、影响因素 五、四轮定位参数相互关系 六、问题 一、定义 1.前束：在车轮中心高度上测量，左右车轮轮辋最后点之间的距离 B 与最前点之间的距离 A 之差，即 B-A。 （汽车底盘设计） 前束角：静态前束角是指在静止的汽车上（参考状态下）汽车纵向中心平面与车轮中心平 面和地面的交线之间的角度。如果车轮的前部靠近汽车纵向中心平面，则前束为 正值；反之则为负值（后束角） 。 （DIN 70000） 2.外倾角： 外倾角是指在车轮中心平面和道路平面垂直线之间的夹角。 如果车轮上部向外倾 斜，外倾角取正值 ，向内倾斜则取负值- 。 （DIN 70000） 3.主销内倾角：在汽车前视图中，前轮的旋转轴线（主销轴线）相对于地面垂直线的倾角。 主销偏移距：在汽车前视图中，主销轴线和地面的交点和车轮中心线与地面的交点间的 距离。主销偏移距也有正负之分。如果主销轴线与地面交点在车轮中心线 与地面交点内侧，主销偏移距为正；如果在外侧，则为负。 （汽车底盘设计） 4.主销后倾角： 在侧视图中， 主销轴线与铅垂线之间的夹角； 主销轴线上端向后倾斜为正值， 反之为负值。 （SAE） 主销后倾拖距：在侧视图中，主销轴线与地面的交点到轮胎接地点之间距离，当交点在轮 胎接地点之前，拖距为正值，反之为负值。 （SAE） 为了确保所期望的行驶特性和直线行驶能力以及避免轮胎的过度磨损，汽车生产厂规 定了所有车辆前桥定位角，包括允许的公差在内。 二、取值范围 1.前束：一般为 0～5mm（汽车底盘设计） 2.外倾角： （1）在乘坐 2～3 名乘员（零位置）时，轿车的前轮通常设计得具有微小的正外倾角， 以便轮胎尽可能垂直于稍许有点拱形的路面滚动，并使磨损均匀和滚动阻力小。 理想的外倾角值为： =5’ ～10’即约 0.1°。 （汽车底盘基础） （2）为更好的传递侧向力来改善车辆操控性能，乘用车外倾角在空载状态下都设 计成负值，新开发车型前轮的外倾值：0°～-1°20′。 （3）在现代汽车上，前轮外倾角通常为 0°或者+1°以下的小角度。 （汽车底盘设计） 3.主销内倾角：在现代汽车中，主销内倾角的范围在 5°〜14°之间。 （汽车底盘设计） 在现代汽车中，主销内倾角的范围在 11°～15°30′之间。 （DIN 70000） 主销偏移距：在现代汽车中，主销偏移距的范围在-18～+20mm 之间。 （DIN 70000） 4.主销后倾角： （1）只要不存在负的车轮后拖距，标准驱动型式轿车就应有较小的主销后倾角（因 n 侧风敏感性将随之增大） ，且应使 =1°～4°。若在设计中规定有负的车轮后拖距- 时， 则主销后倾角增大到 =8°～11°。前轮驱动型式轿车的主销后倾角要降到 =0°～2°。 （DIN 70000） （2）在现代装有子午线轮胎的车辆上，其主销后倾角的范围大致在-1°～+3°之间。 而 某 些 车 辆 上 有 采 用 +8 ° 角 的 。 如 果 主 销 后 倾 角 过 大 , 在 汽 车 转 向 、 车 轮 绕 主
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悬架系统中，减振器和下控制臂的长度和方向都会影响到外倾类型。下面是一些有代 性的设计方法。 a、一般来说外倾变化率比较小，因为它等同于减振器的角度变化； b、在上跳过程中要获得负外倾变化，可以将下控制臂设计为内点位置比外点位置高； c、下控制臂的硬点位置影响到很多悬架特性，特别是侧倾中心。要改变其位置需要综 合考虑。 3.主销后倾角： 前轮跳动引起的主销后倾角变化： 如果前座乘坐 2 人，则车身几乎是平行地下沉，主销后倾角差不多没有变化；如果后座 乘坐 2 人或 3 人以及在车尾行李箱中加载， 则出现不同的情况。 这时后轴的下落量大于前轴， 前面所说的大致与地面平行地下沉的位置就改变了一个角度Δθ=1°～2 .5°。 主销后倾角 也增加了同样大小的一个值Δτ。设计师在确定车轮定位值时应该考虑到这种情况。 五、四轮定位参数相互关系 1. 外倾角与主销内倾角的关系： 外倾角和主销内倾角构成的总角度称之为包容角。 当车轮上下跳动时，上跳的车轮将产生负的外倾角变化趋势，这就意味着外倾角减小， 而为了保证相同的总角度主销内倾角就要增大。 主销内倾角的存在会使转向时内轮的正的外倾角增大， 从而增大轮胎外侧的磨损； 而对 外轮有减小负的车轮外倾角的作用，从而可以减轻其轮胎内侧的磨损。 2.主销内倾角和主销偏移距的关系 为了将主销偏移距设计得比较小或为负值，必须有较大的主销内倾角。 采用主销内倾角的主要目的是减小主销偏移距。 如果没有主销内倾角， 就会导致比较大 的主销偏移距。 3.主销后倾角与外倾角的关系 采用负的车轮后拖距-nτ、主销后倾角τ0，则车身外侧车轮产生负外倾角，内侧车轮产 生正外倾角变化趋势。 4.前束和外倾角关系 （1）从轮胎磨损角度考虑，正前束和负外倾角匹配； （2）从车轮的运动轨迹及有效降低滚动阻力角度考虑，正前束和正外倾匹配。 六、问题 1、为获得车辆的不足转向（US）特性，车轮上下跳动时前束的变化趋势如何设计？若从制 动稳定性角度考虑，前束的变化趋势又该如何设计？ 2、通常我们所说的外倾角的变化趋势：上跳时负外倾变化，下跳时正外倾变化；原因？ 这样设计趋势的目的是？ 3、设置主销内倾角的目的是？主销偏移距的设计趋势是？为什么？ 4、设置主销后倾角的作用是？通常 FR 车的主销后倾角大于 FF 车的主销后倾角，为什么？ 5、轮胎发生侧偏时，回正力矩是如何产生的？随着侧偏角的增加，回正力矩如何变化？ 6、某某公司正开发一款紧凑型轿车，目前正处车辆试制阶段，测量发现车辆具有过度转向 （OS）趋势，试问：通过哪些措施可以调整为不足转向（US）趋势？
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销轴线转动时会引起车轮外倾角的变化，从而可能间接引起轮胎的磨损。 （汽车底盘设计） 三、变化趋势 1.前束：前束变化的较理想设计特性值为：前轮上跳时，为零至负前束（-0.5°／50mm（即 弱负前束变化）,后轮上跳时，正前束（0.3°／50mm） （即弱正前束变化） 。最近 发展趋势多取零。 （汽车工程手册） 2.外倾角：对于外倾变化，不同的悬架有较大的差异，一般上跳时对车身的外倾变化为 -2°～ +0.5°/50mm 较为适宜。 轿车的悬架常常设计成车轮上跳时外倾角朝负值方向变化， 而在下落时朝正值方 向变化。 3.主销偏移距：趋向于设计成较小的正值或负值，且负的主销偏移距利于整车的稳定性。 四、影响因素 1.前束：前束角变化影响因素主要包扩转向横拉杆的长度及其与转向节的空间相对位置， 另 外转向机构的布置形式对于前束角的变化也有影响。 具体影响因素如下： a、下摆臂球头和转向横拉杆球头相对位置； b、下摆臂和转向横拉杆长度； c、转向节臂球头位置（在轮心前或后） 横拉杆位置 转向节臂布置形式 内点太低/外点太高 转向节臂在轮心后面 转向节臂在轮心前面 转向节臂布置形式 太长 转向节臂在轮心后面 转向节臂在轮心前面 中间凹下的正前束变化 中间凹下的负前束变化 太短 中间凹下的负前束变化 中间凹下的正前束变化 负前束变化 正前束变化 横拉杆长度 内点太高/外点太低 （1）对于双横臂悬架而言，上下摆臂的相对长短、相对角度均对外倾角变化产生影响： 如果上下控制臂平行且长度相等，则其外倾类型为基本不变。 a、当车轮上跳时，轮胎接地面会向里移动，轮距发生变化； b、轮距的变化将会使轮胎磨损加剧且影响车辆直行稳定性。 如果控制臂为水平但是上下控制臂长短不一致，且为上控制臂比下控制臂短。则车轮 上跳是外倾变化类型为负外倾变化。 a、外倾变化的多少取决于上下臂长度的比值及上下臂之间的垂直距离； b、上下臂长度比值越小，其外倾变化越多。这是由于上球绞的轨迹圆半径将比下球绞 轨迹圆半径小（后悬中球绞以衬套代替） ； c、若上下臂的距离减少，则外倾变化量随之减少； （2）对于麦弗逊独立悬架而言其硬点位置及控制臂长度均会对外倾变化产生影响，在这种