汽车性能检测与评价 教学课件 作者 张爱民 04汽车转向系检测与评价.ppt

第四章 汽车转向系检测与评价 在设计汽车时，为使转向轮具有转向轻便、准确和行驶稳定的性能，在转向车轮上设计有主销后倾角（CASTER） 、主销内倾角（KPI）、车轮外倾角（CAMBER）和车轮前束（TOTAL TOE）等四项参数(如下图)，统称为前轮定位，它是评价机动车的操纵性和直线行驶稳定性的重要参数，前轮定位值正确能使汽车的操纵性保持稳定。 一、汽车车轮定位 一、汽车车轮定位 前轮定位参数 主销在装配时，上端略有内倾，使主销轴线延长线和路面相交时，交点可与轮胎中线和路面接触点很接近。通过该交点的垂线与真实或假想的转向节主销轴线在垂直于车辆纵向对称平面的垂面上的投影锐角，就是主销内倾角。 所有主销内倾角都为正值。 1.主销内倾角（KPI） 二、车轮定位参数 主销内倾使得主销轴线延长线与路面交点到车轮中心面的距离减小，这样可以减小在车轮偏转时，路面作用于车轮上的阻力矩，从而使车辆的转向操纵较为轻便，并可减轻从车轮传到转向机构上的冲击。 保持车轮直线行驶的稳定性。转向轮由中立位置偏转一个角度时，轮胎的最低点将沿圆弧旋转。圆弧所在平面应和主销轴线相垂直，也就是和路面相倾斜。在轮胎旋转180度后，车轮的最低点将陷入路面以下，但实际上车轮的下边缘并不可能陷入道路下面，最低点仍在路面上，而是使转向车轮连同整个车辆前端相应的向上抬升一定高度。这时由于车辆本身的重力作用，迫使车轮自动回正恢复直线行驶，起到抵抗车轮偏离直线行驶的稳定作用。这就是由于主销内倾而使转向轮具有的稳定效应。 1.主销内倾角(作用) 二、车轮定位参数 主销在纵向平面内向后倾斜一定角度。通过主销中心的垂线与转向节主销轴线在车辆纵向对称平面上的投影锐角称为主销后倾角。 当主销向后倾斜时其角度为正；主销向前倾斜则其角度为负。 现代汽车的主销后倾角一般在0°～7°之间。 2.主销后倾角(CASTER) 二、车轮定位参数 3.前轮外倾角(CAMBER) 二、车轮定位参数 定义:在通过车轮轴线的垂面内，车轮轴线与水平线之间的夹锐角，称为前轮外倾角。一般载货汽车的前轮外倾角为1°。 作用: 使前轴及悬架系统在受载后的变形和转向节各轴承磨损后所增加的间隙不致引起车轮向相反方向倾斜。 产生把轮毂紧靠在轴上的轴向力，并在不增加主销内倾角的情况下减小转臂。 定义:转向车轮在装配时，两前轮中心平面相互向内偏转一个角。使车轮间后端的距离大于前端的距离，一般地说，转向轮后端距离与前端距离之差值即为前束。 作用:使前轮沿直线滚动时的横向偏离角产生附加横向反作用力和附加力矩，与前轮外倾产生的横向反作用力方向相反，可以在一定程度上抵消。 4.前轮前束(TOTAL TOE) 二、车轮定位参数 对汽车行驶阻力、加速性能和燃料经济性的影响。 对直线行驶性的影响。 对轮胎磨损的影响。 前轮侧滑量过大，直接影响汽车的操纵稳定性，表现为高速时方向发抖、发飘。 三、定位参数对汽车性能的影响 车轮定位参数发生变化后，汽车一般会发生侧滑，而汽车的侧滑对汽车的使用性能有着重要的影响。 三、定位参数对汽车性能的影响 1. 对汽车行驶阻力、加速性能和燃料经济性的影响 汽车前轮侧滑量过大会使汽车的行驶阻力增加，对汽车的动力性、燃料经济性及制动性能均有不利影响。由某一车型的试验可知，前轮侧滑量为5.2 m/km与前轮侧滑量为0.2 m/km相比，其滚动阻力增加了约30%，加速性能降低了约7.5%，等速行驶燃料消耗量增加了5%左右。 三、定位参数对汽车性能的影响 2.轮胎的异常磨损 在正常的使用条件下，轮胎可使用15万公里以上，当车轮定位失准后，严重者会在两轮之间产生作用力的侧向力高达1500N时，一千公里可使崭新的轮胎磨损露线而报废，这就是由于前轮定位角已有标准值变到严重失准，或由于前轮、下摆臂及整车受撞击时车轮的前束角失准所造成的，通过车轮定位仪的检测和调整，可解决车轮异常磨损故障。 三、定位参数对汽车性能的影响 3.跑偏 外倾角不准不仅仅引起轮胎异常单边磨损，而且还将导致汽车跑偏，丧失保持直线行使的能力，操纵困难，增加驾驶员的疲劳强度，容易导致交通事故。另外，主销倾角不一致，两轮胎气压不一致，两轮胎工作半径不一致，两胎偏磨不一致，后轮轴与汽车的纵向轴线的垂直程度等都影响汽车的跑偏。 三、定位参数对汽车性能的影响 4.其它影响 前轮侧滑量过大，直接影响汽车的操纵稳定性，表现为高速时方向发抖、发飘。一辆新换轮胎的TJ6320汽车，行驶约400 km，前轮就磨出了帘布层，驾驶员反映方向发抖、发飘，且油耗增加了许多。经检查，侧滑量大于10 m/km。将前轮侧滑调整为1 m/km后，汽车性能良好，轮胎磨损正常。 三、定位参数对汽车性能的影