车轮定位都要注意哪些参数?

以前总以为汽车的车轮定位很简单,不就是拉个皮尺前、后、左、右量一下轮距,让车轮间的距离两两保持一致的事嘛。直到后来才明白,之前是too young too simple,车轮定位原来是个非常复杂的活,如果要问为什么?那么话题应该先从这几逼格满满的专业术语开始。

车轮外倾:不足转向,让车辆行驶更稳定

车轮外顷的意思是车辆的轮胎并不是垂直于地面的,而是倾斜的,由于车轮倾斜而与地面垂直方向产生的这个夹角就叫车轮外倾角,车轮向内倾斜叫做负外倾,向内倾斜叫做正外倾,那么为什么要做成斜的呢?那些夜以继日研究到脱发的工程师们说了很多,总结起来主要原因有以下三点。

第一,在很久以前,为了道路排水需要,道路一般都是拱形的,带有一定弧度,而把车轮调整成向外倾斜的姿态,正好可以与拱形路面充分接触,简直完美。第二,随着道路排水系统发展,现在的道路非常平坦,那还要这个倾角干什么?研究数据表明,车轮带有一定的正外倾(0.5°—1.5°)可以给车辆提供微量的不足转向特性,好处就是增加了车辆的行驶稳定性。

第三,独立悬架汽车在行驶过程中,车轮跳动行程较大,如果车轮垂直布置,在车轮上跳的过程中,车轮的倾角会过分增大,对车轮造成不利影响;如果让车轮带有一定的正倾角,那么在上跳的时候外倾角是负外倾,在回弹的时候是正外倾,能够照顾到车轮运动的全部工况。

车轮前束:减小车轮外倾造成的车轮磨损

车轮前束是指车辆的车轮不是平行的,而是向内拢缩的,如果难以理解,那么请站起来用双脚摆个内八字就明白了。和车轮外倾一样,前束也有正负之分,向前拢缩为正,向后方拢缩为负,它的正负调整主要是通过转向拉杆来调节。你说斜就斜吧,干嘛又要内/外八?

在一定程度上,车轮前束是用来抵消因车轮外倾在运动时造成的不利影响,比如轮胎磨损加剧。对前驱车来说,由于前轮受到指向前方的的驱动力作用,它使前轮有绕着主销转动的趋势(主销受力点和驱动力作用点不同存在力矩),会增加车轮前束,为了不让车轮前束过分增大,有些前驱车采用了负前束,也就是车轮向后拢缩,用脚比喻就是我们常说的外八字(轻微)。

主销后倾:助力车轮自动回正

车辆的车轮不仅有倾斜和内/外八字,而且固定车轮的主销也是“歪”着布置的,首先说一下主销后倾。主销,它并不是我们以为的垂直布置,通过主销后倾的字面意思理解,主销是在垂直平面内倾斜布置的,主销轴线与地面垂直线之间的夹角叫做后倾角。主销的倾斜布置造成主销轴线与地面的交点和轮胎接地点存在一定的距离,这个距离就叫主销拖距,那为什么要这么做呢?

有了主销拖距的存在,车轮在转弯的时候,会受到两个不同作用点的力,行成回正力矩,在车辆受到外界干扰,车轮发生偏移时,这个回正的力矩可以帮助车轮回正。另外主销拖距也有正负之分,主销轴线与地面交点在车轮接地点前为正拖距,交点在后(主销向前倾斜)则为负拖距,两者都会对车轮产生回正效果。

主销内倾:让转向变得轻盈

主销除了在纵向上的前后倾斜,还有在横向上的左右倾斜,及主销内倾,主销与地面垂直线之间的夹角叫内倾角。之所以要让主销内倾,就是为了减小接地距。接地距是主销轴线与地面交点到车轮中心平面接地点的距离,这个距离越大(力臂大),转向越沉,如果在坑洼路面,驾驶员会感受到越大的反冲力,所以主销内倾减小接地距成为必要。

那么是不是说接地距越小转向越轻松,如果接地距为0,那么车轮在转向的时候由原来的滚动变成擦地滑动,让车辆在低速转向时变得沉重。一般而言,主销的接地距应该为标准轮胎宽度的10%——25%为最佳。比如轮胎宽度是200mm,那么接地距应该在20mm——50mm之间最为合适。

最后

底盘调校是展现工程师水准的活,相同的部件在不同人的手里调校出来的风格截然不同,这就像同样的五花肉,同样的调味料,有些做出来好吃,有些做出来口味一般。网上经常看到有些DIY高手自己造车,他们遇到最麻烦的问题就是车轮定位,尤其是转向系统定位,做得好转向精准轻盈,做得不好,转向沉重,而且轮胎磨损严重。车轮定位确实是个非常精密且复杂的活。

不管有没有车,大多数人都听到过车轮定位这个词,汽车轮在行驶一定里程之后都会去4S店进行保养,其中车轮定位可以说是必不可少的。那么什么是车轮定位呢?车轮定位的参数又有哪些呢?在此我和大伙说一下:

车轮定位准确点说叫四轮定位,顾名思义就是对汽车的四个轮子做定位,将车轮的位置重新约束在厂家要求的位置范围内。四轮定位能有效地消除汽车自动跑偏等现象,一般来说四轮定位重要的定位车轮是前面的两个转向轮,因为对于轿车来说,转向轮的位置正确与否关系重大。

因此,车轮的定位参数指的就是前轮的定位参数,它们分别是前轮外倾、主销内倾、主销后倾和前轮前束。前轮外倾指的是汽车的前轮并不是完全垂直于地面之上,而是前轮相对于地面有一定的向外倾斜的夹角。主销内倾指的是汽车转向轮的转动中心——主销和地面之间存在一定的夹角,主销相对于地面向汽车内部有一定的倾斜,这样可以保证汽车在受到路面冲击的情况下车轮有一定的自动回正能力。主销后倾指的是主销还相对于汽车向后有一定的倾斜角度,这也使得汽车在行驶过程中的操纵稳定性得到了保证。最后一个前轮前束,指的是汽车前轮并不是平行向前的,而是两前轮向汽车中心线有一定的收拢趋势,这可以束缚车轮在行驶的过程中不因地面的冲击而向两侧跑偏。

转向桥在保证汽车具有转向功能的同时,应使转向轮有自动回正的功能,以保证汽车稳定的直线行驶功能。即当转向轮在偶遇外力作用发生偏转时,一旦作用的外力消失后,应能立即自动回到原来的直线行驶的位置。这种自动回正的作用是由转向轮的定位参数来保证实现的——也就是转向轮、主销和前轴之间的安装应具有一定精确的相对位置。

转向轮定位参数有:主销后倾角,主销内倾角,前轮外倾角,前轮前束。设计转向桥时,使主销在汽车的纵向平面内有向后的一个倾角r,即主销轴线和地面垂直线在汽车纵向平面内的夹角。主销后倾角能产生稳定的回正力矩,在此力矩作用下,将使车轮回复到原来中间的位置,从而保证汽车稳定的直线行驶,故此力矩称为稳定力矩。同样在设计转向桥时,主销在汽车的横向平面内向内倾斜一个b角,即主销轴线和地面垂直线在汽车横向断面内的夹角。主销内倾角也有使车轮自动回正的作用,还可以使转向操纵轻便。前轮外倾是汽车在静止空载的时候右轮向右偏,左前轮向左偏,当汽车加载时,两个车轮便会变成垂直于地面的状态,若是没有前轮外倾,汽车由空车到满载,车桥将因承载变形,则可能出现车轮内倾,将加速汽车轮胎的偏磨损,汽车无法正常行驶的,所以前轮要具有一定的外倾角。当车辆具有前轮外倾角时,车轮就会向两侧滚动,而由于车桥和转向横拉杆的约束使车轮不能向外滚开,车轮将在地面上出现边滚边滑的现象,增加轮胎的磨损,前轮前轮前束就是为了解决这个问题。在安装车轮时,两个车轮的安装平面不平行,使车轮在每一瞬时活动方向接近于向着正前方,从而在很大程度上减轻和消除由于前轮外倾产生的不良后果。车轮定位参数通常都指汽车的前转向轮,但是现代汽车有些后轮也有外倾角和前束,增加汽车的横向稳定性和减少轮胎的磨损。

2021-11-13

2021-11-13