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科普 | 四轮定位基本参数有哪些?

发布日期:2023-08-11 浏览次数:864

引言

车轮定位的参数一般会随着车轮相对于车架或车身的运动和车轮受力而发生变化。本文将为大家简单介绍一些四轮定位的基本参数:前轮前束、车轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角。


前轮前束


车轮前束,是车轮中心线与车辆几何轴线之间的夹角,如下图所示,A是两个前轮最前端切点的距离,B是两前轮最尾端切点的距离。

A<B时,两车轮内收,被称为正前束;正前束太大,严重磨损轮胎外侧。

A=B时,两车轮平行,被称为零前束;

A>B时,两车轮外张,被称为负前述;负前束太大,严重磨损轮胎内侧。



保持一定范围内的前束角度,一方面可以消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑,同时使转向轮具有自动回正能力,保证车辆直线行驶。但是前束过大、零前束、负前束都会使车轮在地面上出现边滚边滑的现象,增加前进的阻力,加大对轮胎的损耗,影响车辆操作性。


车轮外倾角


车轮的外倾角是车轮中心平面相对于地面垂直线的倾角。车轮外倾角有正、负之分。如下图所示,

左右两个轮胎夹角呈现“\ /”形收缩时称为正外倾,

左右两个轮胎平行且垂直呈现“| |”形时成为零外倾。

左右两个轮胎夹角呈现“/ \”形张开时称负外倾。



具有外倾角的车轮趋向于向其倾斜的方向滚动,从而产生一个侧向力(外倾侧向力),它可在转向连杆系中施加一个小的侧向预加载荷,有利于消除其中的间隙,从而有利于提高汽车直线行驶的稳定性。


保持一定的外倾角,缩小了车轮与地面的接触面,节省了转向时车轮与地面的摩擦力,使转向更加轻松。


但是不正确的车轮外倾角会造成轮胎的严重磨损,同时会出现跑偏现象,影响行驶安全。外倾角除了由最原始设计决定之外,也和悬架特性相关,比如可以升降底盘高度的空气悬架在地盘高度变换之后,对外倾角有一定影响。除此之外,车辆超载时也会影响外倾角。


主销后倾角


汽车主销不是一个具体的零部件,它是车轮转向时的旋转中心线。从汽车的侧面看,主销轴线(或车轮转向轴线)从垂直方向向后或向前倾斜一个角度称为主销后倾或前倾。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。这种后倾不仅仅在汽车上有,自行车,摩托车,超市购物车上都有。



主销后倾角的作用是使汽车可以自动回正,保证汽车直线行驶的稳定性,开车时手接触的都是方向盘,也看不到车轮的运动轨迹,因此感觉不一定很明显,但是我们都推过超市的购物车,如果仔细观察,当我们购物车转弯后,会非常明显的看到前转向轮在转弯结束后会自动回正。



当主销后倾角过小时,前轮转向后自动回正力不足,而主销后倾角过大,会使转向变得沉重,过大过小都会增加转向的负担。同时如果左右轮主销后倾角不对称,则会造成车辆向角度小的一边跑偏。


主销内倾角


从汽车的正面上看,主销轴线与地面垂线之间形成一个夹角,就是主销内倾角。主销内倾角会给行驶中的汽车一个回正力的力,前面我们提到,主销后倾角也可以提供回正力,但是这两个回正力原理不同。主销后倾的回正作用与车速有关,而主销内倾的回正作用与车速无关。因此,高速时主销后倾的回正作用起主导地位,而低速时则主要靠主销内倾起回正作用。


开车时,可以留意到自己在原地打转向时,车身有一种被抬高的感觉,这正是因为主销内倾角的存在,产生的现象。麦弗逊悬架的主销内倾角一般会比较大,车辆抬升现象比较明显。而双叉臂的主销内倾角可以设计的比较小,抬升现象相对比较小。主销内倾角越大或前轮转角越大,则汽车前部被抬起趋势越大,前轮的自动回正作用就越明显,但转向越费力,转向轮的轮胎磨损也会增加。


结尾

以上便是一些四轮定位基本的概念,有助于我们更加了解车辆,帮助判断车辆行驶中哪里出了问题。这些角度在汽车行驶一段时间或者距离后,都会因各种情况发生变化,这时候我们可能需要去做四轮定位,下面这些情况可以作为我们是否需要做四轮定位的依据:车辆驶2万公里或者1年后;在水平路面直行,需要用大力握紧方向盘才能保证车辆不跑偏时;前、后轮的胎面有一侧磨损特别严重时;换装新的悬挂或转向有关配件后等。

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