常德申湘:四輪定位是怎樣完成底盤調(diào)校的?
開車的朋友一定對“四輪定位”這個詞并不陌生。一臺比舉升機(jī)稍微復(fù)雜一些的設(shè)備、顯示著奇奇怪怪正負(fù)數(shù)字的電腦、技師在車底翻來覆去的擺弄,所謂“定位”就完成了,那么,所謂的“四輪定位”究竟“定”了什么?我們一起來聊聊,做個明白人。
簡單而言,“車輪定位”就是通過一些參數(shù)來精確定位車輪與轉(zhuǎn)向節(jié)、車架之間的相對位置,以實(shí)現(xiàn)更理想的車輛直線行駛穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向便利性(轉(zhuǎn)向輪)及減小輪胎和機(jī)件的磨損。最理想的狀態(tài)便是,車輛在加速、制動及轉(zhuǎn)向時,四個車輪都能夠保持垂直與路面的狀態(tài),即與路面保持最大的接觸面積。
而在車輛出廠之后,隨著使用時間的推移,定位參數(shù)會隨著機(jī)件的磨損、沖擊等發(fā)生變化,我們在4S店和各種修理廠所做的“四輪定位”則是一次“矯正手術(shù)”,通過調(diào)整恢復(fù)車輪原始的定位參數(shù),使車輛恢復(fù)原先的行駛表現(xiàn),就像通過“矯正”能夠讓我們的牙齒更齊整一樣。
對于負(fù)責(zé)車輛轉(zhuǎn)向的前輪在定位上比較復(fù)雜,定位參數(shù)有主銷后傾、主銷內(nèi)傾、車輪外傾、前束這四項(xiàng),而后輪的定位參數(shù)則主要是前束和外傾。下面我們就來介紹一下這些參數(shù)的作用。
主銷后傾
作用:直線穩(wěn)定性,轉(zhuǎn)向回正
從車輛側(cè)面看,主銷軸線(車輪轉(zhuǎn)向的中心軸)并不是完全垂直于地面,而是略向后傾斜,主銷軸線與垂線之間的存在的夾角便是主銷后傾角。主銷后傾的存在使車輪在轉(zhuǎn)向時,與路面接觸的輪胎胎面左右兩側(cè)及輪胎側(cè)壁會發(fā)生擠壓變形,產(chǎn)生反向的作用力,使車輪產(chǎn)生自行回正的趨勢,主銷后傾角越大,車輪的行駛穩(wěn)定性越好,回正作用越明顯,但是相應(yīng)的轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)動方向盤也就越費(fèi)力。
在大多數(shù)車輛上,主銷后傾角不超過3°,不過主銷后傾角會隨著車輛姿態(tài)和行駛狀態(tài)而變化,與懸架當(dāng)時的行程和車輪的狀態(tài)有關(guān),例如緊急制動時,車輛的主銷后傾角會可能接近于零甚至可能出現(xiàn)負(fù)值。所以很多車輛在直線行駛緊急制動的情況下會發(fā)現(xiàn)車輛的直線行駛穩(wěn)定性變差(即使有ABS)。
主銷內(nèi)傾
作用:穩(wěn)定性,轉(zhuǎn)向回正
從正前方看去(即橫向平面內(nèi)),車輛主銷軸線與垂線也存在一定角度,且上端向內(nèi)傾斜,這便是主銷內(nèi)傾,主銷軸線與垂線間的夾角便稱為主銷內(nèi)傾角。
由于主銷內(nèi)傾角的存在,使得車輪轉(zhuǎn)向時的趨勢是車輪整體下移,但是由于我們?nèi)粘P旭偟匿佈b路面均為硬質(zhì)路面,因此呈現(xiàn)出的效果就成了:轉(zhuǎn)向時,車輪會抵抗重力將車頭抬起,而當(dāng)轉(zhuǎn)向力消失時,車輪便會在重力的作用下自動回正。主銷內(nèi)傾角越大,這種回正作用越明顯,但是角度過大也會造成輪胎的過度磨損,這個角度通常在5-8°之間。
主銷內(nèi)傾與主銷后傾同樣是提供回正力和行駛穩(wěn)定性的設(shè)計,但是二者的差別在于,主銷內(nèi)傾的回正力與行駛速度無關(guān),而主銷后傾的回正作用則是車速越高作用越明顯,因此,高速行駛時,主銷后傾的穩(wěn)定和回正作用起主導(dǎo)地位,而低速行駛時,則是主銷內(nèi)傾的作用起主導(dǎo)地位。
車輪外傾(負(fù)外傾)
作用:增大輪胎接觸面,抵消不良影響
車輪外傾顧名思義,即車輪由中心線向外傾斜,車輪旋轉(zhuǎn)平面與縱向垂直平面間的夾角便是車輪外傾角。
如果車輛在空載狀態(tài)下保持車輪垂直于路面的狀態(tài),那么當(dāng)加上負(fù)載甚至滿載時,由于懸架行程壓縮及變形、活動面間隙減少,車輪便會呈現(xiàn)“八”字的“內(nèi)傾”狀態(tài),使輪胎磨損增加,并且對輪轂軸承造成較大負(fù)擔(dān),為了減少這種影響,人們便設(shè)計了設(shè)計了--“車輪外傾”這個提前量來抵消“內(nèi)傾”的出現(xiàn),這樣在車輛加上載荷之后,車輪便能以更好的角度與路面接觸,減少了偏磨和軸承的負(fù)擔(dān)。不過,過大的外傾角也會導(dǎo)致輪胎的橫向偏磨增加,不少車主所說的“啃胎”就與原廠的車輪外傾角設(shè)定不合理有關(guān)。
但是,并不是所有的車輛都是用車輪外傾的設(shè)計,我們看到很多高性能車、賽車和改裝車的設(shè)定就是“八字”的“負(fù)外傾”(內(nèi)傾)狀態(tài),因?yàn)楦咝阅苘囕v更多的是考慮到車輛高速過彎時離心作用造成的影響,車輪在彎道當(dāng)中高速行駛時,由于離心作用造成的輪胎變形并產(chǎn)生外傾的趨勢,使得輪胎只有外側(cè)能夠與路面接觸。因此工程師用初始的“內(nèi)傾”設(shè)定來抵消這種不良影響,這樣一來這些高性能車輛在彎道當(dāng)中就能夠更多的利用到輪胎中部甚至內(nèi)側(cè)胎面,增大接觸面積,提升過彎的極限。
前束(前展)
作用:抵消車輪外傾(內(nèi)傾)造成的不利影響
雖然車輪外傾抵消了車輛負(fù)重時的一些不良影響,但是這種設(shè)計本身也存在弊端:外傾的設(shè)定使兩側(cè)的車輪向外張開,無法平行滾動,行駛時會產(chǎn)生滑動,因此我們才有了“前束”。
兩個前輪前端的距離小于后端,這就是前束,前束的作用是能夠抵消因外傾導(dǎo)致的兩側(cè)車輪向外張開的狀態(tài),前束狀態(tài)下造成的兩側(cè)車輪向內(nèi)側(cè)的滑動也會與外傾導(dǎo)致的滑動相抵消,使車輪基本能夠以無滑動的方式平行向前滾動。而車輪前端距離大于后端時,稱之為負(fù)前束,或前展,這種設(shè)定是為了抵消車輪內(nèi)傾帶來的不良影響,同樣是為了車輪能夠平行地向前滾動。
對于車輛四輪定位參數(shù)的意義和作用我們就介紹到這里,由于這些參數(shù)的變化對于車輛的操控、穩(wěn)定性都會造成直接的影響,因此當(dāng)您的車輛在輪胎磨損、行駛穩(wěn)定性方面出現(xiàn)問題時,需要考慮是不是四輪定位改做調(diào)整了。
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