汽车操纵稳定性能与检测

1、 某客户的汽车在行驶一段时间以后出现车轮外倾的现象， 并导致车轮单侧磨损严重。该客户将汽车送至4S 店进行检测。 对汽车车轮进行定位检测需要了解主要定位参数及检测 标准，掌握汽车车轮定位参数的检测技术，掌握汽车车轮定 位设备和仪器的使用方法，能够对与汽车车轮定位有关的操 纵稳定性能做出评价。 知识链接 为了提高汽车的转向操纵稳定性、轻便性，确保车辆直线 行驶和自动回正，减少轮胎的磨损，汽车车轮和主销都设计了 多种角度参数，统称车轮定位参数。 由于汽车的转向车轮一般在前轮，在前轮上设计了前轮前 束、前轮外倾角、主销后倾角和主销内倾角等参数，统称为前 轮定位。 后轮定位包括后轮前束和后轮外倾角。前

2、后轮定位统称为 车轮定位，乘用车一般称之为四轮定位。 四轮定位的作用是使汽车保持稳定的直线行驶、转向轻便， 并可减少汽车行驶中轮胎和转向机件的磨损。 一、车轮定位参数及作用 1前轮外倾 （1） 前轮外倾 从汽车的正前方看去，前轮中心平面与地面并不垂直，而是 倾斜一个角度（图5-1-1），这种现象称为前轮外倾。呈现“八” 形的称为负外倾，朝向相反的则称为正外倾。 图 5-1-1汽车前轮外倾 （2） 前轮外倾的功用 前轮外倾将使车轮接地点靠近主销轴线的接地点，从而减小转向 力矩，可使转向操纵轻便。 若前轮无外倾，则满载时，车桥和悬架系统可能因承载变形，而 出现内倾。前轮内倾一方面会加速轮胎的偏磨损

3、，另一方面路面对车轮的 垂直反力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向轮毂外端的小轴承，加大外端小 轴承及轮毂紧固螺母的负荷，降低了它们的使用寿命。前轮外倾角过大也 会引起轮胎的单边磨损，前轮外倾角过大和过小的危害如图 5-1-2 所示。 图 5-1-2前轮外倾角过大和过小的危害 车轮 存在负外倾 也可以与拱 形的路面相 适应。 2前轮前束 (1) 前轮前束 前轮前束指轮胎前面与后面横向 距离之差，如图 5-1-3 示。两轮前边 缘距离为 B，两轮后边缘距离为 A， 二者之差（A-B）为前轮前束值。当 车轮后边缘距离比前边缘距离大时， 为正前束，反之为负前束。前轮前束 还可用车轮与正前方偏移的角度来表

4、示，称为前束角。 (2) 前轮前束的功用 前轮前束的作用是消除车轮外倾造成的轮胎侧向力。车轮在向前滚动时， 外倾角和前束产生的侧向力是相反的。如果两个参数配合得当，便可以减少侧 向力的作用，减少轮胎磨损。 正（负）前束太大会造成外（内）侧胎肩部磨损和转向不稳定。 前轮前束（俯视图） 3主销内倾 (1) 主销内倾角 在装配主销时，主销的上端略微内倾，使主销轴线延长线和 路面相交点与轮胎中线和路面相交点很接近。通过该交点的垂线 与真实或假想的转向节主销轴线在垂直于车辆纵向对称平面的垂 面上的投影锐角，就是主销内倾角，如图 5-1-4 所示。 图 5-1-4主销内倾角 (2) 主销内倾的功用 主销内

5、倾使得主销轴线延长线与路面交点到车轮中心面的距离减 小，这样在车轮偏转时，路面作用于车轮上的阻力矩会减小，从而减轻 车轮传到转向机构的冲击力，使车辆的转向操纵较为轻便。 保持车轮直线行驶的稳定性 转向轮由中立位置偏转一个角度时，轮胎的最低点将沿圆弧旋转。 圆弧所在平面应和主销轴线相垂直，也就是和路面相倾斜。车轮以主销 为中心回转时，车轮的最低点将陷入路面以下，但实际上车轮的下边缘 并不能陷入坚实的道路，最低点仍在路面上，而是转向车轮连同整个车 辆前端向上抬升了一定高度，此时由于车辆自身的重力，迫使车轮自动 回正直线行驶，主销内倾起到抵抗车轮偏离直线行驶的稳定作用。 主销内倾角一般为 5 8（有

6、的达到 10），该角度在车辆设计 时已决定，是不可调节的。但主销内倾角不宜过大，否则会加速轮胎的 磨损。 4主销后倾 (1) 主销后倾角 从侧面看车轮，主销在纵向 平面内向后倾斜一定角度。通过 主销中心的垂线与转向节主销轴 线形成的角度称为主销后倾角， 如图 5-1-5 所示。当主销向后倾 斜时为正后倾角，主销向前倾斜 则为负后倾角。现代汽车的主销 后倾角一般为0 7。 (2) 主销后倾的功用 主销后倾主要是使前轮在行进过程中具有回正能力。当车轮偏离直线行 驶位置或转向时，路面的横向反作用力相对主销轴线形成迫使车轮自动回正 的稳定力矩。后倾角较大时可提高汽车直线行驶性能，但会使转向盘转向沉 重

7、，同时路面干扰会加剧车轮的前后颠簸。 图 5-1-5汽车主销后倾 5退缩角 退缩角也叫车轴偏角，是指左右 车轮轴线偏离理论轴线所形成的角度 ，如图 5-1-6所示。正常情况下，左、 右车轮轴线应与汽车纵向中心线完全 垂直，退缩角为零。出现退缩角多是 由于车辆遇到严重碰撞，所以退缩角 是一个故障参数，反映了车辆左右两 侧轴距的变化。 汽车前、后轴都可能出现退缩角，实际校验时主要是针对前轴。当前轴的右 侧轮在左侧轮后面时，退缩角为正值；反之，退缩角为负值。 由于安装误差形成的微小退缩角对车辆行驶并不会造成很大影响。若因碰撞 事故导致前、后退缩角之和超过 0.2，驾驶员就会在驾车过程中感觉到跑偏，

8、跑偏方向朝向轴距较小的一侧。此时其他定位参数（如主销后倾）也可能发生变 化，必要时需先对车架（大梁）进行校正，再用车轮定位仪校验各定位参数。 图 5-1-6退缩角 6后轮外倾和后轮前束 为提高车辆高速转向时的操纵 稳定性，汽车后轮常常设计成负的 外倾角，这有利于增加车轮接地点 的跨度，形成转向不足，增加汽车 转弯时的横向稳定性。因为大部分 汽车采用前轮驱动，后轮只是从动 轮，汽车驱动力 F 通过传动轴作用 于后轴（图 5-1-7）。 若后轮无前束，当汽车高速行 驶时，在驱动力 F 的作用下，后轴 将产生一定的弯曲，使后轮出现前 张现象。因此，往往会预先给后轮 设定一个负前束或较小的正前束， 以

9、减少高速行驶时轮胎的磨损。 图5-1-7汽车后轮受力图 7推进线与推力角 推进线是一条有方向的直线，从后轴中点出发，其方向 由左、右后轮前束角共同决定，所以推进线方向是后轮实际 行进方向。推进线与汽车纵向几何中心线之间的夹角称为推 力角，如图 5-1-8所示。 图5-1-8汽车推力角 在理想情况下，若两后轮的前束对称，后轴也无退缩角时，推进线与几 何中心线重合，如图 5-1-9（a）所示，但推力角为零，则汽车存在侧向运动 的趋势。若两后轮的前束不对称，如图 5-1-9（b）和（c）所示，就会出现 推力角，其值为两前束角的平均值。推力角 偏右为正，偏左为负。若后轴 存在退缩角而前束值正确，也会形

10、成推力角，如图 5-1-9（d）所示。 图 5-1-9汽车推力角 二、汽车常见行驶故障与四轮定位参数之间 的关系 如果汽车车轮定位参数失准，会引起汽车的行驶故障。表 5-1-1 列出了汽车常见行驶故障与四轮定位参数之间的关系。 表5-1-1汽车常见行驶故障与四轮定位参数之间的关系 三、常见车型四轮定位参数标准 当车轮定位参数任意一项不符合技术要求时，都会对汽 车的行驶性能产生不利影响，甚至影响汽车行驶安全，所以 要定期对汽车车轮定位进行检测和调整。几款车型的车轮定 位参数见表5-1-2。 表5-1-2几款车型的车轮定位参数 四、汽车车轮定位仪的结构和工作原理 1需要进行四轮定位的车辆 新车驾驶

11、 3 000 km；安装新的轮胎；碰撞事故维修；换装新的悬架或 与转向系统有关的配件后。 另外，在车辆使用一段时间后，发现有以下现象，应该考虑进行车轮定 位，检测参数是否偏差太大，以便及时进行调整。 (1)车辆直行时转向盘是偏的。 (2) 双手离开转向盘时车辆会向左或向右偏滑。 (3) 车胎磨损不正常、有严重吃胎的现象。 (4) 正常行驶时车身跳动不稳。 (5) 正常行驶时转向盘左右晃动。 (6) 行驶时有浮游的情形。 (7) 车辆正常行驶时有杂音或怪声。 2车轮定位仪 通常使用车轮定位仪进行汽车四轮定位和调整。车轮定位仪又称四 轮定位仪，是专门用来测量车轮定位参数的设备。四轮定位仪可以进行

12、的检测项目包括前轮前束值（角）、前轮外倾角、主销后倾角、主销内 倾角、后轮前束值（角）、后轮外倾角、车辆轮距、车辆轴距、转向 20时的前张角、推力角和左右轴距差等。 车轮定位仪主要分为主机、举升检测台和车轮卡具组三部分。 (1) 主机的组成及作用 车轮定位仪的主机如图 5-1-10 所示，主要由计算机、显示器、键 盘、鼠标、蓝牙接收器、打印机和主机箱等组成。计算机内配有操作程 序和数据处理的专用软件，储存了世界各地生产的 2万余种汽车车型的 车轮定位参数数据库。 图 5-1-10车轮定位仪主机 (2) 举升检测台的组成及作用 如图5-1-11 所示，与定位仪配套的举升检测台主要由一次 举升架、

13、二次举升架、承载板、前轮转角盘和后轮滑板等组成 。举升架的作用是将汽车举升到适合检测的高度。 承载板是检测时承载和停放被测车辆的平台。转角盘在检 测过程中用于按照检测要求调整转向车轮的角度，以确保检测 精度。后轮滑板可使被检车辆停放在承载板上并保持自由滑动 状态。 图 5-1-11与定位仪配套的举升检测台 (3) 车轮卡具组的组成及作用 车轮卡具组共有 4 组，每组均包括一个车轮卡具、传感 器、电池、水平仪和卡紧旋钮。在没有用车轮定位仪进行检 测时，车轮卡具组应存放在主机柜上，检测时再安装在每个 车轮的轮辋上。 车轮卡具是安装传感器、电池和水平仪等的支架，如图 5-1-12所示。 传感器是执行

14、车轮定位参数检测的主体，可将检测到的 车轮定位数据在50 m内以无线传输方式传送给接收器。电池 是传感器的电源。水平仪用于检测时调整传感器的水平位置 ，以确保检测精度。安装车轮卡具时可通过旋转卡紧旋钮使 其卡紧在轮辋上。 图 5-1-12车轮卡具 五、利用车轮定位仪检测定位参数的方法 1检测前的准备工作 (1) 检查轮胎 在将被检车辆开上举升机之前，检查四个车轮的胎压是否正常，若不 符合标准须调整为被测汽车规定的胎压，胎面磨损基本一致，并清除轮胎 表面和花纹中的泥沙，若花纹磨损严重或磨损不一致应予以更换。 (2) 检查底盘的其他装置 前后悬架系统零部件完好，不松旷；转向系统调整适当，不松旷；前

15、 后减振器性能良好，不漏油；汽车前后高度与标准值的差不大于5 mm； 制动系统正常。 (3) 热车 起动发动机并预热至正常的工作温度。 (4) 举升检测台 确定举升检测台两个承载板的间距与被测车辆的前后轴距一致，然后将 举升检测台降至最低位置，清除举升检测台上的杂物，插好转角盘和滑板的 固定销，为汽车上台做好准备。 (5) 上车 将被检车辆挂入 1 挡，调正方向后缓慢驶上检测台，前轮停在转角盘中 心位置，后轮停在滑板上，变速器手柄置于空挡，拉紧手刹，发动机熄火， 待驾驶员离车后用专用固定架将转向盘及制动踏板固定，如图5-1-13所示。 图5-1-13转向盘及制动踏板的固定 (6) 安装车轮卡具

16、 用举升机将汽车举升 0.5 m。松开卡具的卡紧旋钮，将 车轮卡具手柄向上并且垂直于 地面，拉伸上下滑杆使车轮卡 具刚好卡在轮辋的凸缘上（图 5-1-14），然后拧紧卡紧旋钮 使其固定，并检查安装是否牢 固。 图5-1-14车轮卡具的安装 (7) 安装传感器 传感器安装前要检查电池 电量是否充足。将 4 个传感器 按照对应车轮的位置安装到卡 具上，如图 5-1-15 所示，位 置错误将使定位仪不能正常工 作。在传感器的定位轴上涂 抹稀润滑油（不能涂抹黄油） ，以防止多次安装拆卸造成定 位轴磨损，导致无法准确安 装到位，影响测量精度。 图 5-1-15传感器的安装位置 (8) 拔除固定销 待车轮

17、卡具和传感器安 装调试后拔下转角盘和滑板 的固定销，如图5-1-16 所示 。去除转向盘固定架，使汽 车保持一定的自然游动量， 以满足检测的要求。 (9) 打开计算机显 示器 接通并打开计算机的电 源，显示器进入初始画面。 图5-1-16拔下转角盘和滑板的固定销 (10) 调整传感器水平 降下二次举升架使车轮落到 平台上，如图 5-1-17 所示，用 力压动汽车前后端 3 5次，以 便让减振器泄压复位，使汽车前 后高度与标准值相差不大于 5 mm。用制动踏板固定架压下制 动踏板，使汽车处于制动状态。 根据显示器的提示，将转向盘调 整在中间位置。调整 4个传感器 的水平仪，直到显示器上的绿色 水

18、平泡处在中心位置。 图5-1-17压动汽车前后端的方法 2车轮定位参数的检测 下面结合车博士A900 四轮定位仪的操作流程，介绍车轮定位参数检测过程。 (1) 系统界面 打开电脑桌面上的软件图标，进入车轮定位操作系统，系统界面如图 5-1-18 所示。点击“标准定位检测”，进入下一步操作。 图 5-1-18系统界面 (2) 选择车型 参考被测汽车说明书，选择正确车型（注意款式、型号、年代）， 如图 5-1-19所示。点击“确定”，进入下一步操作。 图 5-1-19选择车型界面 (3) 步骤设置 步骤设置功能可以设置四轮定位测试时的操作步骤，如图 5-1-20 所示。“”表示被选中，需要进行该项

19、检测, 否则表示不进行该项检测 。选择完毕后点击“确定”进入下一步操作。 图 5-1-20步骤设置界面 (4)测量前准备 该项功能主要是提醒用户做好测量前的准备工作。分别点击四个 按扭，按照屏幕显示文字进行操作，如图 5-1-21 所示，检查完后点击 “确定”进入下一步操作。 图 5-1-21测量前准备界面 操作人员通过目视完成“悬挂检查”“轮胎检查”“举升机检查”这三项检查。 (5) 转向20前张角测量 测量转向 20前张角时，按照屏幕底部的提示，向左转动方向盘，直到左 轮转角为200.5。然后向右转动方向盘，直到右轮转角为200.5， 检测界面如图 5-1-22所示。测量完成后点击“确定”

20、进入下一步操作。 图 5-1-22转向20前张角测量界面 (6) 调整前报表 显示调整前测量的数据，如果需要可在此界面上进行保存、打印等操作， 如图 5-1-23所示。 图 5-1-23前、后轴参数显示界面 3车轮定位参数的调整 依据如图 5-1-23 所示的测量结果，可在此界面下查看前、后轴的定位参 数是否已经调整合格，如果车辆前、后轴参数是可调整的，则可参照显示数 据进行调整，屏幕会随时显示调整后的参数数据。一般情况下，指针变为绿 色且指向绿色区，并且左右参数值对称（基本相等）时表示合格。 但有时为了补救因大梁不正、轮胎成锥形、主销参数不合格且难调整等 其他原因造成的跑偏，可允许左右参数值

21、不对称，但仍须保证指针为绿色且 指向绿色区。 4调整后检测 进入调整后测量步骤，此时屏幕上显示当前的车轮定位参数值，按“确 定”键进入，其余步骤和调整前一样，如果测量的定位参数值在允许范围内 ，则表明定位调整合格，否则，需重新进行定位参数的检测和调整。 雨天，某客户驾驶汽车在高速公路上行驶，到达收费站时， 在制动车辆的过程中发生侧滑，导致行驶路线发生偏离，险些酿 成事故。出于行车安全考虑，该客户将车辆送至4S 店进行检测。 要学习汽车侧滑的检测就必须了解汽车侧滑量的检测标准， 掌握汽车侧滑量检测设备的使用方法，掌握汽车侧滑量的检测技 术。 知识链接 侧滑是指在前进过程中车轮胎面出现的横向滑移现

22、象。造 成侧滑的原因，可能是车轮定位（即车轮各个角度参数）不当 ，也可能是由于紧急制动时地面附着力发生变化。前者称为转 向轮侧滑或前轮侧滑，后者称为制动侧滑。本任务仅讨论由于 前轮定位不当导致的侧滑问题。 前轮侧滑对汽车的操纵稳定性影响较大。侧滑量过大，会 引起汽车行驶方向不稳，转向沉重，增加轮胎磨损，加大燃油 消耗，操纵失准甚至导致交通事故。因此，在对汽车的定期检 验中，侧滑检测是必不可缺少的检验项目之一。 一、汽车侧滑的检测标准 GB 72582004机动车运行安全技术条件 中规定：汽车的车轮定位应符合该车有关技术条件 。对前轴采用非独立悬架的汽车，使用侧滑试验台 检测其转向轮的侧滑量数值

23、应不大于 5 m/km。 二、侧滑试验台的构造 目前国内使用的侧滑试验台大多为滑板式，检测时使汽车在 滑板上通过，用测量滑动板左右方向位移量的方法来检验车轮侧 滑量的大小 和方向，并判断是否合格。侧滑试验台按其结构形式可分为单滑 板式和双滑板式两种，这里重点介绍双滑板式侧滑试验台。 国产 CH100K 型汽车侧滑试验台外形如图 5-2-1 所示。 双滑板机械式侧滑试验台的结构一般由机械部分、侧滑量检测装 置、侧滑量定量及定性指示装置等几部分组成。 图5-2-1汽车侧滑试验台 1机械部分 双滑板式侧滑试验台机械部分包括左右滑板、连杆机构、回 位装置、导向装置等，其结构如图 5-2-2 所示。滑动

24、板下面有滚 轮，滚轮在滑道中可以左右自由滑动。滑动板通过滚轮、滑道两 板间的连杆机构进行左右等量相对运动。当车轮驶离滑动板后， 滑动板在回位弹簧的作用下恢复到原来的位置。 图 5-2-2双滑板式侧滑试验台机械部分结构示意图 2侧滑量检测装置 目前常用的侧滑量检测装置 主要有电位计式、差动变压器式 和自整角电机式。 (1) 电位计式测量装置 电位计式测量装置的原理如 图 5-2-3 所示，将一个可变电阻安 装在侧滑试验台的底座上，其活 动触点通过传动机构与侧滑板相 连，从而将滑板的侧滑位移量转 变为电位计活动触点的位移，活 动触点的位移改变了电源的输出 电压，引起指示仪表指针偏移。 图 5-2-

25、3电位计式测量装置 (2) 差动变压器式测量装置 差动变压器式测量装置其工作原理如图 5-2-4 所示。设初级 与次级线圈，两线圈共用一根铁心。在初级线圈中接通交流电， 当铁心移动时使次级线圈内产生感应电流。滑动板移动则铁心移 动，会引起次级线圈电压变化，由电压表反映这一变化，并进一 步转化成车轮侧滑量。 (3)自整角电机式测量装置 自整角电机式测量装置是将侧滑板的横向位移通过杠杆机构 传递给齿条、齿轮，将直线运动变为齿轮的旋转运动，而齿轮安 装在自整角电机的轴端（产生信号的自整角电机），该自整角电 机的转动可以将同样大小的电位信号传递给指示装置的自整角电 机（接受信号的自整角电机），从而显示

26、出车轮侧滑量。 图 5-2-4差动变压器式测量装置结构原理图 3 侧滑量定量及定性指示 装置 侧滑试验台的指示仪表可分为指 针式和数字式两种。 指针式车轮侧滑量指示装置如图 5-2-5 所示，它将测量装置测出的侧滑 板位移量按汽车每行驶 1 km 所产生侧 滑的数值进行显示。指针式指示仪表 的优点是结构简单、维修方便，检测 结果直观。 在检测侧滑量时，为了便于快速显示检测结果是否合格，当侧滑量超过规 定值时，侧滑量指示装置会同时通过蜂鸣器或信号灯以声或光信号的形式报 警，以引起检测人员的注意。 现在的指示装置大部分采用数字显示，并可用打印装置进行打印输出。 图 5-2-5指针式侧滑量指示装置

27、三、侧滑试验台的使用方法 1检测前的准备工作 (1) 检查轮胎气压，使其符合规定，如图5-2-6 所示。 (2)清除轮胎上的油污和水，清除花纹沟槽内嵌入的泥沙、石子，保持 胎面干燥，防止轮胎在滑动板上滑动。 图 5-2-6检查轮胎气压 2检测步骤 (1) 打开滑板锁止装置，接通电源 。 (2) 保证汽车以 3 5 km/h的稳定 速度径直驶过侧滑板，如图 5-2-7 所 示。在汽车通过侧滑板时严禁转向和 制动。 (3) 待汽车从侧滑板上完全通过后 ，记录下仪表的显示值，如图 5-2-8 所示，注意数值的正负号。 (4) 检测结束后，切断电源，将滑 板锁止。 图图5-2-7汽车平稳驶过侧滑板汽车

28、平稳驶过侧滑板 图图5-2-8侧滑试验台仪表显示侧滑试验台仪表显示 四、检测结果分析 车轮侧滑检测的是车轮前束和车轮外倾的综合作用，与轮 胎的异常磨损、车辆行驶的稳定性和安全性关系密切。 如果检测显示向外侧滑超标，表明前束过大；如果向内侧 滑超标，表明前束过小。 侧滑检测的是车轮前束和车轮外倾的综合作用，绝大多数 情况下侧滑不合格都可以通过调整车轮前束解决，但侧滑合格 并不能完全说明车轮定位符合设计要求，为了保障行车安全， 应通过系统定位调整来解决侧滑不合格的问题。 某客户驾驶汽车在高速公路上行驶，当车速提升到 120 km/h 左右时，感觉车尾偶尔发“飘”，于是只能将车 速控制在 110 k

29、m/h 以内。到达目的地后，将汽车送至 4S 店进行检测，结果显示悬架性能良好，轮毂性能良好，是 车轮动平衡出现偏差。技术人员重新校正后，动平衡恢复 正常，车辆故障排除。 要学习汽车车轮动平衡的检测需要掌握汽车车轮动平 衡检测设备的使用方法，掌握汽车车轮动平衡量的检测技 术。 知识链接 一、车轮平衡及其影响 1车轮平衡 (1) 车轮静平衡 静平衡的车轮，其重心和旋转中心重合；静不平衡的车轮，其重心和 旋转中心不重合。 可用以下方法检测车轮静平衡：支起车桥，调整好轮毂轴承预紧度， 用手轻转车轮，待其自然停转。在停转的车轮离地最近处做一标记。然后 重复上述检查多次，如果所做的标记每次都停在离地最近

30、处，则车轮静不 平衡，车轮上所做的标记点就是不平衡点。若车轮几次自然停转后所做的 标记位置都不同，或消除外力后车轮不再转动，则车轮静平衡。 (2) 车轮动平衡 如图 5-3-1 所示为车轮平衡示意图。 静平衡的车轮也可能会动不平衡，这是 由于车轮的质量分布相对车轮纵向中心面不 对称。如图 5-3-1（a）所示的车轮处于静平 衡状态。在该车轮旋转轴线的径向相反位置 上，各有一作用半径相同、质量相同的不平 衡点 m1 与 m2，且不处于同一平面内。在轮 胎静止不动时，两力的合力对于旋转中心 O 为零，所以能够静平衡。但在轮胎转动过程 中，点 m1、m2 产生的力随车轮转动会对旋 转中心 O 产生旋

31、转的力矩，造成车轮转动中 产生方向反复变动的力，使车轮处于动不平衡中。如果在 m1、m2 同一作 用半径的相反方向上分别配置相同质量 m1、m2，则此时车轮处于动平衡 中，如图 5-3-1（b）所示。 动平衡的车轮一定也是静平衡的，因此主要进行动平衡检测。 图 5-3-1车轮平衡示意图 2 车轮平衡的影响 随着汽车行驶速度的不断提高，车轮平衡问题日益为人们所重视。 车轮动平衡的影响主要体现在以下两个方面： (1) 对汽车操纵稳定性能的影响 由于车轮不平衡，在车轮高速旋转时会引起车轮的上下振动和横向 摆动，不仅影响乘坐人员的舒适性，而且还会使汽车驾驶人员难以控制 行驶方向，影响行车安全。 (2)

32、对经济性能的影响 在汽车行驶过程中，随着车速的不断提高，车轮轮胎磨损量也会提 高。如在水泥路面上行驶的汽车，车速为 100 km/h 时的磨损率是车速为 40 km/h 时的 4 倍，而车轮处于位置不正或失调（如不平衡）严重时，其 磨损率是正常使用车轮的 10 倍，更加缩短了轮胎的使用寿命，增加了运 输成本。 二、车轮动平衡的检测设备 1. 车轮平衡机的类型 车轮平衡机按测量方式可分为离车式平衡机和就车式平 衡机。离车式平衡机需把车轮拆下，然后在平衡机上进行 检测。就车式平衡机则是车轮仍安装在汽车上，在不拆卸 车轮的状态下进行检测，更接近于车轮的实际工作状况。 但是由于安装不便，检测操作繁琐，

33、故常用离车式平衡机 检测。 2. 离车式车轮平衡机的结构 离车式车轮平衡机的结构如图 5-3-2 所示，一般由驱动 装置、测量装置、转轴与支承装置、显示与控制装置、制 动装置、机箱和车轮防护罩等组成。车轮防护罩可防止车 轮旋转时其上的平衡块或花纹内的夹杂物飞出伤人。制动 装置可使车轮停转。 (1) 驱动装置 驱动装置一般由电动机、传动机构等组成，可驱动转轴旋 转达到要求的平衡转速。 图5-3-2离车式车轮平衡机 (2) 车轮参数测量装置 车轮不平衡量、车轮的转速和不平衡量位置的测量都由计 算机控制，传感器传出的电信号通过计算机运算、分析后在显 示装置中表示出车轮的不平衡量及相应的位置。 为了使

34、显示的不平衡量刚好反应轮辋边缘所加平衡块的质 量，还必须将卡钳测得的轮辋宽度 L、轮辋直径 D 和轮辋边 缘至平衡机机箱距离 A，通过键盘或选择器按钮输入计算机。 用卡尺测量轮辋宽度 L，如图 5-3-3 所示。用平衡机上的 标尺测出轮辋边缘至平衡机机箱距离A，如图5-3-4 所示。 图5-3-3轮辋宽度的测量 图 5-3-4平衡机机箱至轮辋边缘 的距离测量 (3) 车轮定位系统 车轮在转动时存在旋转中心，车轮在平衡机上 定位是否正确、可靠，将直接影响测量结果及不平 衡位置的准确性。 图 5-3-5车轮中心孔锥形块定位方法 车轮的定位方式有以下几种： 中心孔锥形块定位法 轮辋中心孔轴线是车轮转

35、动时的旋转中心，中心孔锥形块定位法就 是利用锥形定位块和轮辋的中心孔配合来对车轮进行夹紧定位，使车轮 和平衡机转轴同轴。定位的可靠度与轮辋中心孔的加工精度有关。该定 位法分为三种：第一种是如图 5-3-5（a）所示的内侧定位法，是将定位 锥套放在轮辋的内侧，用螺母在轮辋外侧锁紧；第二种是如图5-3-5（b ）所示的外侧定位法，是将定位锥套放在轮辋的外侧，用螺母推动锥套 将车轮锁紧定位；第三种是如图 5-3-5（c）所示的特制法兰盘定位法， 是将特制的法兰盘固定到匹配器上。这种中心孔定位方式简单方便。 螺栓定位法 轮胎是通过螺栓孔与车轴法兰盘连接的，所以车轮的转动中 心是螺栓所在圆周的中心。轮辋

36、的中心与螺栓孔圆周的几何中心 同心，在平衡轮胎时可以以中心孔定位，这种定位方法不会影响 定位精度。如果轮辋中心孔损伤，以中心孔定位将影响测量精度 ，此时应以螺栓孔定位，此种定位法可靠、准确、精度高，但在 平衡机上装卸不便。 有的汽车车轮如东风雪铁龙、爱丽舍等车型的车轮为无中心 孔车轮，因此平衡机应有专用定位工具装卡车轮。 (4) 转轴与车轮定位锁紧装置 转轴由两个滚动轴承支承，每个轴承均有一个能将动反力转 变为电信号的传感器。转轴的外端通过锥体和大螺距螺母等固定 被测车轮。驱动装置、转轴与支承装置等均安装在机箱内。 车轮平衡机的主轴如图 5-3-6 所示，车轮平衡机定位锥套如 图 5-3-7 所示，用于中心定位。安装车轮，用车轮锁紧扳手（图 5-3-8）将车轮上紧。车轮锁紧扳手使