汽车侧滑检测与诊断技术

汽车侧滑检测与诊断技术第1页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测LeftknuckleRightknuckleaddertypearmsliderodforturningsteeringknucklearmmainpullrodforturningsteeringleverdeflectortransmissionshaftcardanjointsteeringhandlesteeringshaft第2页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术steeringwheelSafetysteeringwheelknucklewheelknucklearmnuttedrodredirectorAbsorberforturning第3页/共64页第4页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术主要定位参数⑴前轮外倾⑵前轮前束⑶主销后倾⑷主销内倾第5页/共64页1、外倾：从汽车正前方看，汽车车轮的顶端向内或向外倾斜一个角度，称为车轮的外倾。如果顶端向外倾斜则称为正外倾角，如果顶端向内倾斜则称为负外倾角。第6页/共64页

6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术外倾的作用是为了增加汽车直线行驶的安全性。当具有外倾角时，可使车轮在转向时偏移量减小，所以能减少转向力；另外，由于车轮外倾，在垂直载荷作用下产生一施加于轴心上的分力，使车轮向内压在轴承上，以防止车轮甩脱。第7页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术2、前束：从汽车的正上方向下看，由轮胎的中心线与汽车的纵向轴线之间的夹角称为前束角。轮胎中心线前端向内收束的角度为正前束角，反之为负前束角。总前束值等于两个车轮的前束值之和，即两个车轮轴线之间的夹角。第8页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术前束的作用是消除车轮外倾造成的不良后果.车轮外倾使前轮有向两侧张开的趋势,由于受车桥约束，不能向外滚开，导致车轮边滚边滑，增加了磨损，有了前束后可使车轮在每瞬间的滚动方向都接近于正前方，减轻了轮毂外轴承的压力和轮胎的磨损。第9页/共64页３、主销后倾角：在纵向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角，称为主销后倾角。正后倾角：向垂线后面倾斜的角度负后倾角：向前倾斜的角度主销后倾角的获得一般是在安装时，通过悬架元件相互位置来保证的。第10页/共64页第11页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术主销后倾的作用是当汽车直线行驶偶然受外力作用而稍有偏转时，主销后倾将产生车轮转向反方向的力矩使车轮自动回正，可保证汽车直线行驶的稳定性。后倾角越大车速越高，稳定力矩越大，但后倾角不宜过大,否则在转向时会导致转向沉重。主销后倾角是在前桥连同悬架安装到车架时而形成的.第12页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术４、主销内倾角从汽车的正前方看，主销（或转向轴线）的上端略向内倾斜一个角度，称为主销内倾。在汽车的横向垂直平面内,主销轴线与垂线之间的夹角称为主销内倾角。第13页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术主销内倾角的作用，是使车轮在受外力偏离直线行驶时，前轮会在侧力作用下自动回正。另外，主销内倾还可减少前轮传至转向机构上的冲击，并使转向轻便。但内倾角不宜过大，否则在转向时,会使轮胎磨损加快,主销内倾角一般在前轴制造时形成。第14页/共64页一、车轮定位1、车轮定位的目的保证汽车的操纵稳定性、方向稳定性及最小的轮胎磨损，并在各种路况下保证这些要求的实现。磨损、变形、损坏会使定位参数发生变化，从而导致严重事故。更换球销、摆臂、横拉杆等零件后对车轮定位参数进行调整也是必须的。（作业题16）车轮定位就是对悬架及转向系各部件进行调整，以达到原设计功能。且只有电脑四轮定位才是快捷、准确的定位方法。6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第15页/共64页2、什么时候进行四轮定位？①直线行驶困难：（转向沉重、发抖、跑偏、不自动复位）驾驶时车感飘浮、颠颤、摇摆等不正常的驾驶感觉。行驶中转向盘不正或行车方向的跑偏现象出现。②轮胎出现不正常磨损：（单边磨损、波状磨损、块状磨损、偏磨等）。汽车更换悬架系统或转向系统有关部件。前部经碰撞事故维修后。

6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第16页/共64页

1、主销后倾角γ的分析：定义：转向节主销轴线或假想的主销轴线（某些独立悬架的汽车无实际主销）在纵向平面内向后倾斜，与铅垂线所形成的夹角称为主销后倾角。二、车轮定位的概念及作用6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第17页/共64页主销后倾分为：有正后倾、零和负后倾。

6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第18页/共64页主销后倾作用行驶中的方向跑偏能自动回正，但转向时费力。回正原理图示不影响轮胎磨损动力转向的车，后倾大过小易偏摆（摆振），高速摆振胎压低后可减小后倾（起后倾作用）

6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第19页/共64页调整：双叉臂调偏心凸轮有撑杆的调撑杆头下控制臂等长时后倾、外倾都变，先后再外。

6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第20页/共64页2、主销内倾角β①主销内倾角β定义：

转向节主销轴线或假想的主销轴线在横向平面内向内倾斜，与铅垂线所形成的夹角称为主销内倾角。6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第21页/共64页2、主销内倾角β的分析6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第22页/共64页②内倾角β的作用

(1)偏置最小，操纵省力。偏置小，回跳、跑偏小。

(2)自动回正

(3)过小不回正，低速偏摆（摆振）

(4)左右不等，驱动跑偏。6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第23页/共64页包容角内、外倾角的总和。转向节弯曲，包容角变化。6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第24页/共64页偏矩：主销线与地面交点和胎中心线与地交点的距离。也称摩擦半径，有正负零之分。负偏距的作用：若前轮的制动器制动力不等，左轮大与右轮（F1>F2）,会产生制动跑偏，车身偏向是图示的X方向。

此时两边不等的制动力，作用在负偏距R上，F1使左轮向A方向偏转，F2使右轮向B方向偏转，两方向效果综合后，使车身偏向图示的Y方向。即Y、X方向相反，但X>Y，则可减小制动跑偏的趋势。第25页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第26页/共64页3、车轮外倾角α①外倾角α的定义：

转向轮安装时并非垂直于路面，而是向外倾斜一个角度，车轮中心平面与铅垂线的夹角称为外倾角。即汽车在横向平面内，车轮几何中心线与地面铅垂线的夹角。有零外倾正外倾：铅垂线外侧负外倾：铅垂线内侧6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第27页/共64页②正外倾角的作用减低作用于转向节上的负荷。防止车轮滑脱。（分力F2）重载时防止内倾（重载时内倾）减小转向操纵力（偏矩小）减少磨损（全面接触）③负外倾角的作用如图转向时，如有正外倾，则离心力使外轮外倾加大，加大磨损变形。横向稳定性差，不足转向加大，即增横向稳定和减小胎磨损。6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第28页/共64页4、前束：①前束定义：前轮前束是以推力线与几何中心线重合作为参考直线，左右轮胎的中心线与其的夹角。有总前束和单独前束之分。如图后轮总前束的角平分线为推力线。正前束引起车轮内滚而悬架（车轴）使其外移，因而产生侧向外移力，胎外侧磨成羽毛状。从动轮受阻力外滚增大正前束；驱动轮增大负前束。6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第29页/共64页第一节车轮定位及检测②前束的作用

消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。因为车轮外倾角作用使车轮顶部朝外倾斜当车辆向前行驶时，车轮要朝外滚动，从而产生侧滑，会造成轮胎磨损。所以，前束作用是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。第30页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术车轮定位参数是评价汽车的操纵性和直线行驶稳定性的重要指标。汽车转向轮的定位值：外倾角前束值主销后倾角主销内倾角汽车后轮的定位值：后轮外倾后轮前束第31页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术三、测试方法：（作业题16）静态检测法：在汽车停止的状态下，使用测量仪器对车轮定位进行几何角度的测量。动态检测法：在汽车以一定车速行驶的状态下，用测量仪器或设备检测车轮定位产生的侧向力或由此引起的车轮侧滑量，以确知前轮前束和前轮外倾角配合是否恰当。第32页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术车轮定位仪：气泡水准式、光学式、激光式、电子式和微机式等，用于静态检测。滑动板式侧滑试验台：用于动态检测。滚筒式车轮定位试验台：用于动态检测。第33页/共64页1、气泡水准定位仪1）水准仪：由壳体、水泡管、水泡调节装置和刻度盘等组成。图示为通用型1-水泡管2-定位销3-旋钮4-调节螺钉5-导轨6-活动支架7、9-固定脚8-调整支座10-BC调节盘11-A调节盘12-水准仪第34页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术气泡水准定位仪1）水准仪图示为小型车专用型。4-永久磁铁5-定位针6-校正水准仪水平状态的水泡管7-测主销后倾角的水泡管8-测前轮外倾角的水泡管9-测主销内倾角的水泡管第35页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术气泡水准定位仪2）支架：水准仪与轮辋之间的连接装置。有卡紧式和磁力式两种。图中标号1。3）转盘：一般由固定盘、活动盘、扇形刻度尺、游标指示针、锁止销和若干滚珠等组成。图中标号4。第36页/共64页气泡水准定位仪转盘的作用在前轮定位检测中，便于汽车前轮转向至规定角度；可测得两前轮的最大转向角。可测得两前轮转向时内轮转角大于外轮转角的关系，用于验证能否满足下列等式ctgα=ctgβ+B/L

BLORD第37页/共64页气泡水准定位仪例：车轮外倾角度值的检测车轮直线行驶有外倾角α；垂直车轮旋转平面的水准仪上的气泡管，也垂直轮旋转面；气泡管与水平面的夹角即为α；标定就可测得α。l-导轨2-活动支架3-调整支座4-调节螺钉5-固定脚6-固定支架7-水准仪8-A调节盘9-BC调节盘10-定位销11-旋钮第38页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术2、四轮定位仪的检测原理目前常用的四轮定位仪有拉线式、光学式、电脑拉线式、电脑光学式第39页/共64页电脑光学式四轮定位仪专门用来测量车轮定位参数的设备。可检测的项目前轮前束、外倾角主销后倾角、内倾角后轮前束、外倾角轮距、轴距、推力角和左右轴距差等电脑式四轮定位仪的构成：主机、前后车轮检测传感器、传感器支架、转盘、刹车锁、转向盘锁及导线等零部件图为电脑式四轮定位仪主机外形图。第40页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术图4-33四轮定位仪外形及安装图a)四轮定位仪外形b)四轮定位仪安装在地沟旁c）四轮定位仪安装举升平台上第41页/共64页KD－120光学式微机四轮定位仪结构：主要由微机、控制箱、传感器、打印机、红外遥控器组成原理：通过传感器光学信号传递和传感器内部单片机的运算，将检测到的9项指标传输到主机，经过软件运算处理后显示或打印。（作业题16）遥控器显示器打印机主机控制箱传感器1传感器2传感器3传感器4电源第42页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术KD－120光学式微机四轮定位仪1-后右轮传感器2-微机接口3-后左轮传感器4-左电子转盘5-前左轮传感器6-右电子转盘7-前右轮传感器

第43页/共64页1、对被检车辆的基本要求在检测汽车的前轮定位时，被检车辆应满足以下要求：1）前后轮胎气压及胎面磨损基本一致；2）前后悬架系统的零部件完好、不松旷，减振器性能良好、不漏油；3）转向系统调整适当，不松旷；4）汽车前后高度与标准值的差不大于5mm。5）制动系统正常。第44页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术2、检测步骤

a)把传感器支架安装在轮辋上，再把传感器（定位校正头）安装到支架上，并按使用说明书的规定进行调整；

b)开机进入测试程序，输入被检汽车的车型和生产年份；

c)轮辋变形补偿，转向盘位于直行位置，使每个车轮旋转一周，即可把轮辋变形误差输入电脑；

d)降下第二次举升量，使车轮落到平台上，把汽车前部和后都向下压动4～5次，使其作压力弹跳；第45页/共64页

6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术e)用刹车锁压下制动踏板，使汽车处于制动状态；

f)把转向盘左转至电脑发出“OK”声，输人左转角度；然后把转向盘右转至电脑发出“OK”声，输入右转角度；

g)把转向盘回正，电脑屏幕上显示出后轮的前束及外倾角数值；

h)调正转向盘，并用转向盘锁锁住转向盘使之不能转动；

i)把安装在四个车轮上的定位校正头的水平仪调到水平线上，此时电脑屏幕上显示出转向轮的主销后倾角、主销内倾角、转向轮外倾角和前束的数值。第46页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术

j)调整主销后倾角、车轮外倾角及前束，调整方法可按电脑屏幕提示进行；若调整后仍不能解决问题，则应更换有关零部件；k)进行第二次压力弹跳，将转向轮左右转动，把车身反复压下后，观察屏幕上的数值有无变化，若数值变化应再次进行调整；l)若第二次检查未发现问题，则应将调整时松开的部位紧固；m)拆下定位校正头和支架，进行路试，检查四轮定位检测调整效果。第47页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术3、注意事项1）使用前，检查四轮定位仪所配附件是否与使用说明书上列出的清单相符，设备安装时要遵循使用说明书所提出的各项要求；2）对于光学式四轮定位仪中的投影仪（或投光器）应细心维护，并经常进行调整；传感器是电脑式四轮定位仪的重要元件，使用前要进行校正，以保证测试精度；第48页/共64页6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术3）传感器应正确地安装在传感器支架上，在不使用时应妥善保管，避免受到损坏；电测类传感器应在接线完毕后再通电，以避免带电接线引起电磁振荡而损坏；4）移动四轮定位仪时，应避免使其受到振动，否则可能使传感器及电脑受到损坏；5）四轮定位仪应半年标定一次，标定时应使用购买时所带专用标定器具，并按规定程序进行标定；6）在检测四位定位前，须进行车轮传感器偏摆补偿，否则会引起大的测量误差。第49页/共64页汽车侧滑检测（一）侧滑1、定义：侧滑是指车轮胎面在前进过程中的横向滑移现象。2、侧滑的原因：车轮定位不准(车轮前束和车轮外倾角)车轮抱死滑移3、侧滑的影响轮胎磨损降低附着系数，影响制动、驱动、转向6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第50页/共64页4、侧滑检测的目的

侧滑试验台检测汽车的侧滑量，目的是保证前束和外倾配合得当，使车轮无侧滑5、前束引起的侧滑有前束无外倾，两轮内滚，由于前轴（悬架）的约束车轮被外推，车轮对地面产生向外的侧向力，如有滑板则外移，前束正侧滑、负前束负侧滑（内滑），前轮滚动为正，后轮滚动为负。

第51页/共64页前束引起的侧滑动画演示单击图片动画演示6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第52页/共64页6、车轮外倾引起的侧滑

外倾两轮外滚，由于约束被拉回，车轮对地面的作用力向内，如有滑板，内移，负外倾，外移，轮前后滚动方向不变。

第53页/共64页正外倾引起的侧滑动画演示单击图片动画演示6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第54页/共64页7、车轮外倾＋前束配合结果外倾与前束合格，侧滑合格。侧滑合格，不一定外倾前束合格侧滑不能保证前束外倾具体数值，车轮定位可测前进无，后退大合格前进内滑、后退仍为内外倾引起前进内、后退外前束引起6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第55页/共64页（二）侧滑试验台的结构和原理侧滑是前轮外倾与前轮前束共同作用的结果，汽车通过只能横向移动的滑板，观察前轮外倾和前束对滑板的横向推动作用。6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第56页/共64页侧滑试验台：滑板下滚轮和导向机构。左右滑动，前后限位。长有500、800、1000mm,汽车每行驶1km侧滑1m为1格刻度（m/km）。结构如图：双摇臂机构使两板等量内外移，共用回位装置。锁止装置使其不动。测量装置：电位计、差动变压器、自整角电机。诊断参数：m/km、极值：５m/km单滑板试验台：能单独测量单轮侧滑。双滑板试验台：也能反映单轮侧滑。6.1汽车侧滑与车轮定位的检测技术第57页/共64页