第四章 四轮定位仪

1、中南林科大现代汽车维修检测诊断设备1第四章 汽车四轮定位仪 汽车车轮定位主要是前轮定位前轮定位，现代汽车随着行驶速度的提高、超低压扁平胎的使用，以及后轮独立悬架的普及，除其车轮定位参数有减少或呈负值的趋势外，后轮也有定位，即四轮定位。 4.1 4.1 汽车四轮定位的机理汽车四轮定位的机理 车轮定位正确与否，将直接影响汽车行驶和制动时的方向稳定性，轮胎磨损，影响汽车的安全性、舒适性和经济性等。因此，车轮定位值的检测不仅对在用车十分必要，而且对新车定型和质量抽查也是必不可少的。 中南林科大现代汽车维修检测诊断设备2 前轮定位：前轮定位：包括前轮外倾前轮外倾、前轮前束前轮前束、主销后倾主销后倾和主销

2、内倾主销内倾,是前轴技术状况的重要诊断参数。 后轮定位：后轮定位：主要有后轮外倾后轮外倾、后轮前束后轮前束等。 各附加测量值：各附加测量值：如轴距轴距、轮距轮距、转向角转向角等也是重要诊断参数。 中南林科大现代汽车维修检测诊断设备34.1.1 4.1.1 车轮定位基准车轮定位基准 车轮的定位基准如图所示，主要有以下三种： 1 1车轮中心平面车轮中心平面 （f-ff-f） 垂直于车轮旋转轴线的轮胎中心平面 f-ff-f。 2 2车辆几何中心线车辆几何中心线 （a-aa-a） 即汽车的纵向中轴线 a-aa-a，它通过汽车前后轴的中点，平行于行驶轨道。 中南林科大现代汽车维修检测诊断设备4 3. 3

3、. 推进角（推进角（ ）和推力线（）和推力线（b-bb-b） 由于两后轮的前束不等、后桥移位或变形等原因，导致后桥的前进方向与汽车的几何中心线形成夹角 ，该夹角称为推进角。 表示汽车前进方向的直线 b-b b-b 即为推力线，实际上它是后轮总前束(左、右轮前束之和)的角平分线。 中南林科大现代汽车维修检测诊断设备54.1.2 4.1.2 车轮定位的种类车轮定位的种类 1 1以汽车几何中心线定位以汽车几何中心线定位 它又称为高级四轮定位高级四轮定位，是以汽车的几何中心线为基准，来检查和调整前、后轮前束角。 如果后轮的位置准确准确，其推力线重合于汽车的几何中心线，只要将四个车轮的前束调到标准值，就

4、会产生理想的定位效果； 如果后轮的位置不准确不准确，推力线与汽车的几何中心线不重合时，即便各个车轮的前束值正确，仍然会存在异常情况。中南林科大现代汽车维修检测诊断设备6 2 2以推力线定位以推力线定位 也称为补偿四轮定位补偿四轮定位，是以不与汽车的几何中心线重合的后轮推力线为基准来调整前轮前束角，完成整车的车轮定位。 对于后轮前束不可调整后轮前束不可调整的车辆来说，是必须采用必须采用的方法。中南林科大现代汽车维修检测诊断设备7 3 3完全四轮定位完全四轮定位 当推力线与汽车几何中心线不重合时: 以后者为基准，进行后轮位置的调整，使推力线重合于汽车几何中心线; 再以重合了的推力线和汽车几何中心线

5、为基准调整前轮前束。中南林科大现代汽车维修检测诊断设备84.1.2 4.1.2 车轮定位参数车轮定位参数 1 1前束前束 同轴上左、右两车轮的旋转平面，其前端距离小于后端距离，称为前束。 正常情况下，同轴左、右车轮的前束值应当相等，二者之和称为总前束。 前束值也可用前束角表示。前束角示意图前束角示意图中南林科大现代汽车维修检测诊断设备9 2 2主销后倾角主销后倾角 在纵向垂直平面内，主销轴线与通过车轮中心垂线的夹角称为主销后倾角。 该角使主销轴线与路面的交点落在车轮中心垂线与路面交点之前，直线行驶的汽车偶然受到路面侧向力时产生一个偏转角度，由于离心力的存在，路面与车轮接触点上，产生一个使车轮回

6、正的力矩，从而保持汽车的稳定直线行驶。主 销 后 倾 角 示 意 图主 销中南林科大现代汽车维修检测诊断设备10 主销后倾角一般为2-3。现代汽车的速度高，车轮回正的侧向压力增大，加之超低压子午线扁平胎的变形大，增加了车轮回正的力臂，二者的共同作用使回正力矩过大，使车轮振摆。为此，主销后倾趋于减小，甚至为负值。 比如桑塔纳主销后倾角为0.7；三峰6481型汽车的是-0.7。 主 销 后 倾 角 示 意 图主 销中南林科大现代汽车维修检测诊断设备11 3 3主销内倾角主销内倾角 在汽车横向平面内，转向轮主销轴线与垂线的夹角称为主销内倾角。 有了这个角度，当汽车转向时，必然会克服汽车重力将其抬高，

7、当解除转向力后，在汽车重力作用下车轮自行回正。一般车辆的主销内倾角不大于8，但现代汽车的该角度有增大的倾向，比如捷达的为14。其原因一方面是汽车的紧急起步、加速、制动和转向的工况增多，需要减小转向时轮胎所受地面的侧向阻力；另一方面是提高制动时汽车行驶稳定性。 中南林科大现代汽车维修检测诊断设备12 4 4车轮外倾车轮外倾 车轮平面与汽车纵向垂直面的夹角称为车轮外倾。 由于它的存在，汽车满载车桥或悬架变形时，车轮才能垂直于地面，从而防止因车轮内倾导致的胎肩磨损和车轮轴承与锁紧螺母的损坏。 车轮外倾角一般为1左右，但对于高速汽车，转向时其离心力很大，车轮外倾引起外侧的悬架超负荷和轮胎“吃胎”，因而

8、现代汽车车轮外倾也呈减小或为负值的趋势，比如：桑塔纳前轮外倾为-0.5，后轮外倾为-1.7。 中南林科大现代汽车维修检测诊断设备13 5 5包容角包容角 主销内倾角与车轮外倾角之和称为包容角。 中南林科大现代汽车维修检测诊断设备14 6 6后轮推进角后轮推进角 也叫推力角推力角或驱动偏向角驱动偏向角，它是后轮推力线与汽车几何中心线形成的夹角，一般规定：推力线位于几何中心线左侧时，推力角为正；位于右侧时推力角为负。 当左、右后轮的推进角相等时，汽车总推进力的方向与汽车几何中心线重合，两后轮推进角之和称为总推进角。中南林科大现代汽车维修检测诊断设备15 7 7转向前展转向前展 汽车转向时，为保证各

9、个车轮具有同一个转向中心，防止轮胎拖滑，其内侧车轮的转向角度总是大于外侧车轮的转向角度，二者之差称为转向前展，它是由转向梯形确定的。 中南林科大现代汽车维修检测诊断设备164.2 4.2 汽车定位仪的发展过程汽车定位仪的发展过程 一、定位仪发展过程：定位仪发展过程： 1）利用拉尺配合机械水平仪，机械倾角仪，机械转盘，进行前轮定位； 2 2）单片机主板，拉线式电位计，电子倾角仪来进行电子测量定位； 3）电脑主机，拉线式电位计，电子倾角仪，电子转盘来测量定位； 4）电脑主机，CCD镜头，电子倾角仪，电子转盘来测量定位 5）电脑主机，3D数码成像测量来测量定位。中南林科大现代汽车维修检测诊断设备17

10、 二、定位仪数据传输方式：二、定位仪数据传输方式： 1）有线传输； 2）无线传输： 红外线传输； 激光传输； 高频电波传输； 超短波传输即所谓的蓝牙传输。 中南林科大现代汽车维修检测诊断设备184.3 4.3 四轮定位的操作程序四轮定位的操作程序 第一步：症状询问与试车第一步：症状询问与试车 仔细倾听并记录司机对车辆不适症状的描述。由定位角度不当所引起的症状，有些是可以通过目视检查就可以发现的，如吃胎，有些则不能直观看到。倾听司机的描述是很重要的。必要时应该去试车以进一步确定可能存在缺陷的大致区域。中南林科大现代汽车维修检测诊断设备19 第二步：转向和悬挂系统的检查和维护第二步：转向和悬挂系统

11、的检查和维护 在询问或试车工作完成之后，下一步要对车辆进行目视检查。 单靠四轮定位自身，并不足以消除转向故障和磨胎问题，还有其他一些影响因素。在进行四轮定位工作前，应检查所有转向与悬挂部件： 1）摇动车轮检查减震器功能是否正常，有无漏油现象。 2）检查方向机构各种间隙松紧度，方向机回正能力。 3）检查车轮刹车系统有无不平衡或某个车轮刹车回位不良。 4）检查悬挂高度，误差不超过10 mm。 5）检查轮辋和轮胎是否偏摆，有无损伤变形，或异常磨损；胎压是否正常。 中南林科大现代汽车维修检测诊断设备20 第三步：定位测量第三步：定位测量 测量步骤：测量步骤：选择车型选择车型 轮圈补偿轮圈补偿 测量测量

12、 车辆调整。车辆调整。 轮圈补偿操作：轮圈补偿操作：目前一般采用二次举升后转动轮胎来进行，这样可能在车辆放下时，悬挂系统不能正确回位，造成测量误差。现有些利用3D数码技术检测的定位仪有一种独特的补偿程序，是把车向前和向后推动后实现轮圈补偿。如美国HUNTER定位仪。不做补偿，可能会造成0.1至 0.2的偏差。 车辆调整：车辆调整： 1 1）先调后轮，再调前轮；）先调后轮，再调前轮； 2 2）后轮先调外倾角后调束角；）后轮先调外倾角后调束角； 3 3）前轮先调主销后倾角，再调外倾角，后调束角。）前轮先调主销后倾角，再调外倾角，后调束角。 中南林科大现代汽车维修检测诊断设备214.1 4.1 元征

13、元征 X-531 X-531 汽车四轮定位仪汽车四轮定位仪 一、一、 工作原理工作原理 X-531四轮定位仪的电气工作原理框图如下图所示。中南林科大现代汽车维修检测诊断设备22 二、二、 仪器结构仪器结构 X-531四轮定位仪由主机、探杆、轮夹、轮夹挂架、转角盘、方向盘固定架、刹车板固定架等组成。 1. 1. 主机主机 X-531四轮定位仪主机是用户的一个操作控制平台。由机柜、计算机、接口电路、电源等部分构成，接口电路部分包括主发射接收盒。中南林科大现代汽车维修检测诊断设备23 2. 2. 探杆探杆 X-531四轮定位仪配有四个探杆：分别为左前探杆(LF)、左后探杆(LR)、右前探杆(RF)、

14、右后探杆(RR)。 每个探杆的端部和中部各装一个CCD 传感器，中部装有一个发射接收器。CCD 传感器把获取的光点坐标无线传输给计算机系统，由计算机系统进行处理。中南林科大现代汽车维修检测诊断设备24 每个探杆的中部有一操作面板，如下图所示，它分为LCD 显示区域和按键操作区域。 LCD显示区域能实时反映出六种不同的工作状态：“开机画面显示”、“充电状态显示”、“电子水平显示”、“探杆测量显示”、“探杆状态显示”、“空闲状态显示”中南林科大现代汽车维修检测诊断设备25中南林科大现代汽车维修检测诊断设备26中南林科大现代汽车维修检测诊断设备27 三、程序操作流程三、程序操作流程 打开电源，启动电

15、脑，直接进入测量程序主界面。主界面显示有6项功能：定位检测、快速测量、系统管理、报表打印、帮助系统、退出系统。中南林科大现代汽车维修检测诊断设备28 1. 1. 定位检测定位检测 在主界面下，点击 定位检测定位检测 图标或按F2F2键进入测量界面。整个测量过程按照系统的默认顺序： 车型选择车型选择 - - 偏心补偿偏心补偿 - - 主销测量主销测量 - - 后轴测量后轴测量 - - 前前轴测量轴测量 - - 报表打印报表打印 1 1）车型选择）车型选择 在做四轮定位之前，必须先选择该车型的标准数据，界面显示如下图。中南林科大现代汽车维修检测诊断设备29中南林科大现代汽车维修检测诊断设备30 2

16、 2）偏心补偿）偏心补偿 偏心补偿是为了减小由于钢圈、轮胎的变形和轮夹的安装而引起的误差。建议每次测量时都选择该操作步骤，以提高测量精度。界面显示如下图中南林科大现代汽车维修检测诊断设备31 操作步骤：操作步骤： 1. 使车轮平直，用方向盘固定架固定方向盘，取下刹车板固定架，使车轮处于自由状态。 2. 分别安装四个轮夹以及探杆（若只做前轮的偏心补偿，可只安装前轮的两个轮夹及探杆），安装稳固后，用举升机举起车身，使车轮悬空。 3. 分别调整各个探杆，使所有探杆都能达到水平状态，定义此时车轮为0度状态，这里指的0度是用作与对面车轮旋转180度进行对比而定义的。 4. 按照系统提示操作，将车轮旋转1

17、80度，分别进行各个车轮的偏心补偿。 5. 放下车身，使四轮着地。晃动车身，使车轮紧贴地面，补偿操作完毕。中南林科大现代汽车维修检测诊断设备32 3 3）主销测量）主销测量 主销测量是针对前轮而言的，包括主销内倾及主销后倾。界面显示如下：中南林科大现代汽车维修检测诊断设备33 操作步骤：操作步骤： 1. 方向盘调整至正前打直状态，即两前轮分前束相等的时候，操作界面上的圆形小球会移动到中间位置并且由红色变成绿色，此时调整所有探杆水平。 2. 左偏转方向盘约7度，到达指定位置后，小球再次由红色变成绿色。 3. 回正方向盘，并向右转动方向盘，直至向右偏转约7度，到达指定位置后小球再次由红色变成绿色。 4. 测量完毕，回正方向盘，系统自动弹出测量结果，界面显示如下图所示：中南林科大现代汽车维修检测诊断设备34主销测量结果显示界面主销测量结果显示界面中南林科大现代汽车维修检测诊断设备35 3 3）后轴测量）后轴测量 后轴测量可以测量后轮的定位参数，界面如下图所示：中南林科大现代汽车维修检测诊断设备36 此界面能提供有关后轴测量的实时结果，可一边进行调整，一边把测量结果与参考数据进行对比，把汽车调整至最佳状态，界面如下图所示： 中南林科大现代汽车维修检测诊断设备37 4 4）前轴测量）