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1、汽车转向系统性能检测与评价分析操纵性能的评价:操纵性能的评价:(1)在规定车速下,汽车质心曲线轨迹与在规定车速下,汽车质心曲线轨迹与转向盘转角的关系;转向盘转角的关系;(2)以规定角速度迅速转动转向盘以后,以规定角速度迅速转动转向盘以后,汽车转向横摆角速度随时间变化的关系;汽车转向横摆角速度随时间变化的关系;(3)汽车在圆周行驶时其转向盘上的作用汽车在圆周行驶时其转向盘上的作用力与汽车侧向加速度的关系。力与汽车侧向加速度的关系。(4)为保证额定车速行驶的汽车轨迹曲率为保证额定车速行驶的汽车轨迹曲率半径能按要求变化,必须在转向盘上施半径能按要求变化,必须在转向盘上施加的作用力。加的作用力。汽车稳
2、定性汽车稳定性: 汽车在行驶过程中具有抵抗力图改变其行驶汽车在行驶过程中具有抵抗力图改变其行驶方向的各种干扰,并保持稳定行驶的能力。方向的各种干扰,并保持稳定行驶的能力。汽车汽车操作性操作性和和稳定性稳定性统称为车辆的统称为车辆的操纵稳定性操纵稳定性 影响操纵稳定性的因素:影响操纵稳定性的因素:1)结构因素:)结构因素:转向系性能参数(转向系传动比;转向系性能参数(转向系传动比;转向系效率;转向器的啮合特性,转向系刚度等)转向系效率;转向器的啮合特性,转向系刚度等) 车辆的重心位置、轴距、轮距、质量分配、轮车辆的重心位置、轴距、轮距、质量分配、轮胎型式和气压、悬挂导向装置等胎型式和气压、悬挂导
3、向装置等2)使用因素:)使用因素:道路状况道路状况 气候条件气候条件 左右车轮运动状态左右车轮运动状态2.转向操纵轻便性转向操纵轻便性转向操纵轻便性转向操纵轻便性驾驶员操纵转向盘的驾驶员操纵转向盘的容易程度。容易程度。转向沉重容易使驾驶员产生驾驶疲劳或使转向沉重容易使驾驶员产生驾驶疲劳或使车辆操纵失控而导致交通事故。通常采用车辆操纵失控而导致交通事故。通常采用转向助力装置。转向助力装置。转向助力装置:转向助力装置:液压助力、气压助力、电液压助力、气压助力、电动机助力动机助力3.最小转弯直径最小转弯直径车辆在转向过程中,转向车辆在转向过程中,转向盘向左或向右转到极限位盘向左或向右转到极限位置时,
4、车辆外转向轮印迹置时,车辆外转向轮印迹中心在其支承面上的轨迹中心在其支承面上的轨迹圆直径中的较大者,称为圆直径中的较大者,称为车辆最小转弯直径。它表车辆最小转弯直径。它表征车辆在最小面积内的回征车辆在最小面积内的回转能力和通过狭窄弯曲地转能力和通过狭窄弯曲地带或绕过障碍物的能力带或绕过障碍物的能力。4.转向车轮的稳定效应转向车轮的稳定效应当车轮在偶然受外力作用或转向盘稍微转当车轮在偶然受外力作用或转向盘稍微转动而偏离直线行驶时,转向轮应有自动回动而偏离直线行驶时,转向轮应有自动回正恢复直线行驶的能力。正恢复直线行驶的能力。转向车轮具有的保持自动返回直线行驶的转向车轮具有的保持自动返回直线行驶的
5、能力,称为转向车轮的稳定效应。能力,称为转向车轮的稳定效应。转向车轮的稳定效应与转向车轮的稳定效应与车轮定位角车轮定位角和和轮胎轮胎的横向弹性的横向弹性有关。有关。5.汽车转向轮的震动汽车转向轮的震动转向轮的震动转向轮的震动汽车在行驶时,出现转汽车在行驶时,出现转向轮的左右摆动和上下跳动。震动降低了向轮的左右摆动和上下跳动。震动降低了汽车操纵稳定性,使轮胎磨损加剧,增加汽车操纵稳定性,使轮胎磨损加剧,增加了转向机构的动载荷,降低零件使用寿命,了转向机构的动载荷,降低零件使用寿命,影响行驶安全。影响行驶安全。转向轮的摆动与转向轮的摆动与车辆悬架技术状况车辆悬架技术状况、车辆车辆定位定位、车轮平衡
6、车轮平衡有密切关系。有密切关系。4.2转向系统技术状况检测标准及仪器转向系统技术状况检测标准及仪器4.2.1.转向系统技术状况检测标准及仪器转向系统技术状况检测标准及仪器(1)转向盘自由行程及其检测)转向盘自由行程及其检测转向盘自由转动量转向盘自由转动量,是指汽车转向轮保持,是指汽车转向轮保持直线行驶位置静止时,轻轻左右晃动转向直线行驶位置静止时,轻轻左右晃动转向盘所测得的游动角度。盘所测得的游动角度。 转向盘的转向力转向盘的转向力,是指在一定行驶条件,是指在一定行驶条件下,作用在转向盘外缘的圆周力。下,作用在转向盘外缘的圆周力。 这两个诊断参数主要用来诊断汽车转向这两个诊断参数主要用来诊断汽
7、车转向轴和转向系中各零件的配合状况。轴和转向系中各零件的配合状况。 该配合状况直接影响汽车操纵稳定性和该配合状况直接影响汽车操纵稳定性和行车安全性。因此,对于新车和在用车都行车安全性。因此,对于新车和在用车都必须进行上述两项诊断参数的检测。必须进行上述两项诊断参数的检测。 转向盘自由转动量和转向力的检测,应转向盘自由转动量和转向力的检测,应采用专用检测仪进行。采用专用检测仪进行。按照国家标准机动车运行安全技术条件按照国家标准机动车运行安全技术条件(GB 72582004)的规定,方向盘自)的规定,方向盘自由转动量和转向力应符合以下要求。由转动量和转向力应符合以下要求。 1)方向盘自由转动量)方
8、向盘自由转动量 机动车方向盘的最大自由转动量不允许机动车方向盘的最大自由转动量不允许大于:大于: (1)最高设计车速不小于)最高设计车速不小于100km/h的机的机动车:动车:20; (2)三轮汽车:)三轮汽车:45; (3)其他机动车:)其他机动车:30。 2)方向盘转向力)方向盘转向力 机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青道路上行驶,以泥或沥青道路上行驶,以10km/h的速度在的速度在5s之内沿螺旋线从直线行驶过渡到直径为之内沿螺旋线从直线行驶过渡到直径为24m的圆周行驶,施加于方向盘外缘的最的圆周行驶,施加于方向盘外缘的最大切向力不应大于大切向力不
9、应大于245N。图图5-42 简易转向盘自由转动量检测仪简易转向盘自由转动量检测仪a)检测仪的安装;)检测仪的安装;b)检测仪)检测仪l-指针;指针;2-夹臂;夹臂;3-刻度盘;刻度盘;4-弹簧;弹簧;5-连接板;连接板;6-固定螺钉固定螺钉 (1)用简易转向盘自由转动量检测仪)用简易转向盘自由转动量检测仪检测转向盘自由转动量检测转向盘自由转动量 简易转向盘自由转动量检测仪,只能检简易转向盘自由转动量检测仪,只能检测转向盘的自由转动量。测转向盘的自由转动量。 该仪器主要由刻度盘和指针两部分组成。该仪器主要由刻度盘和指针两部分组成。刻度盘和指针分别固定在转向盘轴管和转刻度盘和指针分别固定在转向盘
10、轴管和转向盘边缘上。向盘边缘上。 测量前应先安装好简易转向盘自由转动测量前应先安装好简易转向盘自由转动量检测仪,测量时应使汽车的两转向轮处量检测仪,测量时应使汽车的两转向轮处于直线行驶位置,轻轻向左(或向右)转于直线行驶位置,轻轻向左(或向右)转动转向盘至空行程一侧的极端位置,调整动转向盘至空行程一侧的极端位置,调整检测仪指针指向刻度盘零度。检测仪指针指向刻度盘零度。 然后,再轻轻转动转向盘至另一侧空行然后,再轻轻转动转向盘至另一侧空行程极端位置,指针所示刻度即为转向盘的程极端位置,指针所示刻度即为转向盘的自由转动量。自由转动量。 2用转向参数测量仪检测用转向参数测量仪检测转向盘自由转动量和转
11、向力转向盘自由转动量和转向力 国产国产ZC-2型转向参数测量型转向参数测量仪,是以微机为核心的智能仪仪,是以微机为核心的智能仪器,可测得转向盘自由转动量器,可测得转向盘自由转动量和转向力。和转向力。 该仪器由该仪器由操纵盘、主机箱、操纵盘、主机箱、连接叉和定位杆连接叉和定位杆四部分组成,四部分组成,如图所示。如图所示。ZC-2型转向参数型转向参数测量仪测量仪l-定位杆;定位杆;2-固定螺栓;固定螺栓;3-电源开关;电源开关;4-电压表;电压表;5-主机箱;主机箱;6-连接叉;连接叉;7-操纵盘;操纵盘;8-打印机;打印机;9-显示器显示器(2)转向盘转向角和转向力检测)转向盘转向角和转向力检测
12、 操纵盘由螺钉固定操纵盘由螺钉固定在三爪底板上,底板在三爪底板上,底板经力矩传感器与三个经力矩传感器与三个连接叉相连,每个连连接叉相连,每个连接叉上都有一只可伸接叉上都有一只可伸缩长度的活动卡爪,缩长度的活动卡爪,以便与被测转向盘相以便与被测转向盘相连接。连接。图图5-43 ZC-2型转向参数型转向参数测量仪测量仪l-定位杆;定位杆;2-固定螺栓;固定螺栓;3-电源开关;电源开关;4-电压表;电压表;5-主机箱;主机箱;6-连接叉;连接叉;7-操纵盘;操纵盘;8-打印机;打印机;9-显示器显示器 主机箱为一圆形结构,固主机箱为一圆形结构,固定在底板中央,其内装有接定在底板中央,其内装有接口板、
13、微机板、转角编码器、口板、微机板、转角编码器、打印机、力矩传感器和电池打印机、力矩传感器和电池等。定位杆从底板下伸出,等。定位杆从底板下伸出,经磁力座吸附在驾驶室内的经磁力座吸附在驾驶室内的仪表盘上。仪表盘上。 定位杆的内端连接有光电定位杆的内端连接有光电装置,光电装置装在主机箱装置,光电装置装在主机箱内的下部。内的下部。图图5-43 ZC-2型转向参数型转向参数测量仪测量仪l-定位杆;定位杆;2-固定螺栓;固定螺栓;3-电电源开关;源开关;4-电压表;电压表;5-主机箱;主机箱;6-连接叉;连接叉;7-操纵盘;操纵盘;8-打印机;打印机;9-显示器显示器 测量时,把转向参数测量仪对准被测汽测
14、量时,把转向参数测量仪对准被测汽车转向盘中心,调整好三个连接叉上伸缩车转向盘中心,调整好三个连接叉上伸缩卡爪的长度,与转向盘连接并固定好。卡爪的长度,与转向盘连接并固定好。 转动操纵盘,转向力通过底板、力矩传转动操纵盘,转向力通过底板、力矩传感器、连接叉传递到被测转向盘上,使转感器、连接叉传递到被测转向盘上,使转向盘转动以实现汽车转向。向盘转动以实现汽车转向。 此时,力矩传感器将转向力矩转变成电此时,力矩传感器将转向力矩转变成电信号,而定位杆内端连接的光电装置则将信号,而定位杆内端连接的光电装置则将转角的变化转变成电信号。转角的变化转变成电信号。 这两种电信号由微机自动完成数据采集、这两种电信
15、号由微机自动完成数据采集、转角编码、运算、分析、存储、显示和打转角编码、运算、分析、存储、显示和打印。印。 因此,使用该测量仪既可测得转向盘的因此,使用该测量仪既可测得转向盘的转向力,又可测得转向盘的自由转动量。转向力,又可测得转向盘的自由转动量。 4.2.2.最小转弯直径及技术状况标准最小转弯直径及技术状况标准最小转弯直径和内轮差最小转弯直径和内轮差转向轴和末轴的转向轴和末轴的内轮印迹中心在内轮印迹中心在车辆支承平面上车辆支承平面上的轨迹圆之差,的轨迹圆之差,被称为内轮差。被称为内轮差。汽车转弯直径示意图汽车转弯直径示意图机动车运行安全技术条件机动车运行安全技术条件(GB7258-2004)
16、规定规定机动车辆的最小转弯直径,以前轮轨迹中机动车辆的最小转弯直径,以前轮轨迹中心为基线,测量其值不得大于心为基线,测量其值不得大于24m。当转弯直径为当转弯直径为24m时,前转向轴和末轴的时,前转向轴和末轴的内轮差(以两内轮轨迹中心计)不得大于内轮差(以两内轮轨迹中心计)不得大于3.5m。转转向向盘盘转转至至极极限限位位置置时时,图图中中两两圆圆之之间间的的通通道道为为车辆转弯通道圆。车辆转弯通道圆。车车辆辆所所有有点点在在车车辆辆支支承承平平面面上上的的投投影影均均位位于于最最大大内内圆圆和和最最小小外外圆圆之间。之间。车辆有左和右转车辆有左和右转弯通道圆。弯通道圆。转弯通道圆的最转弯通道
17、圆的最大内圆直径越大,大内圆直径越大,最小外圆直径越最小外圆直径越小,车辆所需的小,车辆所需的通道宽度越窄,通道宽度越窄,通过性越好。通过性越好。4.3汽车车轮定位及检测设备汽车车轮定位及检测设备4.3.1.汽车车轮定位汽车车轮定位 在设计汽车时,为使转向轮具有转向轻便、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准确和行驶稳定的性能,在转向车轮上设计有主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角和车轮主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角和车轮前束前束等四项参数,统称为前轮定位。它是评价等四项参数,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,机动车的
18、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。前轮定位值正确能使汽车的操纵性保持稳定。(1)主销后倾角)主销后倾角 设计转向桥的时候,使主销设计转向桥的时候,使主销在汽车的纵向平面内向后的一在汽车的纵向平面内向后的一个倾角个倾角,即主销轴线和地面垂,即主销轴线和地面垂直线在汽车纵向平面内的夹角。直线在汽车纵向平面内的夹角。 当汽车直线行驶当汽车直线行驶时,若转向轮偶然受时,若转向轮偶然受到外力作用而稍有偏到外力作用而稍有偏转时,这时由于汽车转时,这时由于汽车本身离心力的作用,本身离心力的作用,在车轮与路面接触点在车轮与路面接触点b b处,路面对车轮作处,路面对车轮作
19、用一个侧向反力。反用一个侧向反力。反力对车轮形成绕主销力对车轮形成绕主销轴线作用力矩轴线作用力矩YLYL,其,其方向正好与车轮偏转方向正好与车轮偏转方向相反。方向相反。ab之间距离称为主销后倾拖距之间距离称为主销后倾拖距力矩力矩YL称为稳定力矩称为稳定力矩 在在YL力矩力矩作用下,将使车轮作用下,将使车轮回复到原来中间的位置,从而回复到原来中间的位置,从而保证了汽车稳定的直线行驶。保证了汽车稳定的直线行驶。此力矩称为此力矩称为稳定力矩稳定力矩。 但此力矩也不宜过大但此力矩也不宜过大,否则,否则在转向时为了克服此力矩,驾在转向时为了克服此力矩,驾驶员必须在转向盘上施加较大驶员必须在转向盘上施加较
20、大的力(即转向沉重)。的力(即转向沉重)。 因稳定力矩的大小取决于力因稳定力矩的大小取决于力臂臂L的数值,而力臂的数值,而力臂L又取决于又取决于后倾角后倾角的大小。现在车辆一般的大小。现在车辆一般采用的采用的角不超过角不超过23现代高现代高速汽车由于轮胎气压降低弹性速汽车由于轮胎气压降低弹性增加,而引起稳定力矩增加,增加,而引起稳定力矩增加,因此因此角可以减小到零甚至为负。角可以减小到零甚至为负。(2)注销内倾角)注销内倾角 设计转向桥的时候,使主销在汽车的横向平面内设计转向桥的时候,使主销在汽车的横向平面内倾斜一个倾斜一个角(即主销轴线和地面垂直线在汽车横向角(即主销轴线和地面垂直线在汽车横
21、向断面内夹角)称为主销内倾角断面内夹角)称为主销内倾角。主销内倾角的作用是:主销内倾角的作用是:(1 1)使前轮自动回正;)使前轮自动回正;(2 2)使转向操纵轻便;)使转向操纵轻便;(3 3)减小转向盘上的冲)减小转向盘上的冲击力;击力;自动回正:自动回正:当转向轮在外力作用下由中间位置偏转一个当转向轮在外力作用下由中间位置偏转一个角度时,车轮的最低点将陷入路面以下,但实际上车轮下角度时,车轮的最低点将陷入路面以下,但实际上车轮下边缘不可能陷入地面以下,而是将车轮连同整个汽车前部边缘不可能陷入地面以下,而是将车轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的高度,这样汽车本身的重力有使转向向上抬起一个相
22、应的高度,这样汽车本身的重力有使转向轮回复到原来中间位置的效应。轮回复到原来中间位置的效应。主销内倾还使得主销轴线与路面交点到车轮中心平面与主销内倾还使得主销轴线与路面交点到车轮中心平面与地面交线的距离地面交线的距离c减小。从而可减少转向时驾驶员加在转减小。从而可减少转向时驾驶员加在转向盘上的力,使操纵轻便,同时也可以减少从转向轮传到向盘上的力,使操纵轻便,同时也可以减少从转向轮传到转向盘上的冲击力。但转向盘上的冲击力。但c值也不宜过小,即内倾角不宜过值也不宜过小,即内倾角不宜过大,否则在转向时,车轮绕主销偏转的过程中,轮胎与路大,否则在转向时,车轮绕主销偏转的过程中,轮胎与路面将产生较大的滑
23、动,因而增加了轮胎与路面间的摩擦阻面将产生较大的滑动,因而增加了轮胎与路面间的摩擦阻力。这不仅使转向沉重,而且加速了轮胎的磨损。故一般力。这不仅使转向沉重,而且加速了轮胎的磨损。故一般内倾角内倾角不大于不大于8,距离,距离c一般为一般为4060mm(3)前轮外倾)前轮外倾 前轮外倾角是通过车轮中心的汽车横向平面与车前轮外倾角是通过车轮中心的汽车横向平面与车轮平面的交线与地面垂线之间的夹角。轮平面的交线与地面垂线之间的夹角。 前轮外倾角的作用是:前轮外倾角的作用是:(1 1)防止车轮出现内倾;)防止车轮出现内倾;(2 2)减少轮毂外侧小轴承的受力,防止轮胎向外)减少轮毂外侧小轴承的受力,防止轮胎
24、向外滑脱;(滑脱;(3 3)便于与拱形路面接触;)便于与拱形路面接触; 如果空车时车轮的安装正好垂直于路面,则满载时,如果空车时车轮的安装正好垂直于路面,则满载时,车桥将因承载变形,而可能出现车轮内倾,这样将加速车桥将因承载变形,而可能出现车轮内倾,这样将加速汽车轮胎的磨损。另外,路面对车轮的垂直反作用力沿汽车轮胎的磨损。另外,路面对车轮的垂直反作用力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向轮毂外端的小轴承,加重轮毂的轴向分力将使轮毂压向轮毂外端的小轴承,加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷,降低使用寿命。了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷,降低使用寿命。因此为了使轮胎磨损均匀和减轻轮毂外轴承的负荷,安因此
25、为了使轮胎磨损均匀和减轻轮毂外轴承的负荷,安装车轮时应预先使车轮有一定的外倾角,以防止车轮内装车轮时应预先使车轮有一定的外倾角,以防止车轮内倾。同时车轮有了外倾角也可以与拱形路面相适应。但倾。同时车轮有了外倾角也可以与拱形路面相适应。但是,外倾角也不宜过大,否则也会使轮胎产生偏磨损。是,外倾角也不宜过大,否则也会使轮胎产生偏磨损。(4)前轮前束)前轮前束 从俯视图看,两侧前轮最前端的距离从俯视图看,两侧前轮最前端的距离B B小于后小于后端的距离端的距离A A,(,(A A- -B B)称为前轮前束。前轮前束的)称为前轮前束。前轮前束的作用是消除前轮外倾造成的前轮向外滚开趋势,作用是消除前轮外倾
26、造成的前轮向外滚开趋势,减轻轮胎磨损。减轻轮胎磨损。 车轮有了外倾角后,在滚动时就类似于车轮有了外倾角后,在滚动时就类似于滚锥,从而导致两侧车轮向外滚开。由于滚锥,从而导致两侧车轮向外滚开。由于转向横拉杆和车桥的约束使车轮不可能向转向横拉杆和车桥的约束使车轮不可能向外滚开,车轮将在地面上出现边滚边滑的外滚开,车轮将在地面上出现边滚边滑的现象,从而加速了轮胎的磨损。现象,从而加速了轮胎的磨损。 前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整。根据各厂家规定的测量位置,使两轮整。根据各厂家规定的测量位置,使两轮前后距离差(前后距离差(A-B)符合规定前束值。一般)符合规定前
27、束值。一般前轮前束值为前轮前束值为012mm。(5)包容角)包容角(6)转向)转向20时张角时张角(7)推进角)推进角(8)轴距差)轴距差4.3.2.汽车车轮定位仪的结构和工作原理汽车车轮定位仪的结构和工作原理 四轮定位仪可检测的项目:前轮前束、四轮定位仪可检测的项目:前轮前束、前轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角、后轮前束、后轮外倾角、车辆轮距、车辆后轮前束、后轮外倾角、车辆轮距、车辆轴距、转向轴距、转向20时前张角、推力角、左右轴时前张角、推力角、左右轴距差。距差。 前轮前束、前轮外倾角、主销后倾角、前轮前束、前轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角统称前轮定位
28、,又称为前轮定主销内倾角统称前轮定位,又称为前轮定位四要素。位四要素。 常用的四轮定位仪有拉线式、光学式、常用的四轮定位仪有拉线式、光学式、电脑拉线式和电脑激光式电脑拉线式和电脑激光式4种种1.1.车轮前束和推力角的测量原理车轮前束和推力角的测量原理(1)四轮定位仪的测量原理在测量前束时,必须保证车体摆正且方向盘位于中在测量前束时,必须保证车体摆正且方向盘位于中间位置,为了提高车轮前束值(或前束角)的测量精度,间位置,为了提高车轮前束值(或前束角)的测量精度,无论是拉线式、光学式还是电脑式的四轮定位仪,在检无论是拉线式、光学式还是电脑式的四轮定位仪,在检测车轮前束之前,常通过拉线或光线照射或反
29、射的方式测车轮前束之前,常通过拉线或光线照射或反射的方式形成一封闭的直角四边形。将待检车辆置于此四边形中,形成一封闭的直角四边形。将待检车辆置于此四边形中,通过安装在车轮上的光学镜面或传感器不仅可以检测前通过安装在车轮上的光学镜面或传感器不仅可以检测前轮前束、后轮前束,还可以检测出左右车轮的同轴度轮前束、后轮前束,还可以检测出左右车轮的同轴度(即同一车轴上的左右车轮的同轴度)及推力角等。(即同一车轴上的左右车轮的同轴度)及推力角等。 车轮外倾角、主销后倾角和主销内倾角这三个测量车轮外倾角、主销后倾角和主销内倾角这三个测量参数的测量都是关于角度的测量,参数的测量都是关于角度的测量,除了光学式四轮
30、定除了光学式四轮定位仪测量车轮外倾角和车轮前束时,采用的不是测量位仪测量车轮外倾角和车轮前束时,采用的不是测量角度的传感器以外,其余各种类型的四轮定位仪均是角度的传感器以外,其余各种类型的四轮定位仪均是采用测量角度的传感器采用测量角度的传感器,包括车轮前束角都可以用角,包括车轮前束角都可以用角度传感器直接或间接测量。度传感器直接或间接测量。 主销后倾角和主销内倾角不能直接测出,只能采用主销后倾角和主销内倾角不能直接测出,只能采用建立在几何关系上的间接测量,再由测得的角度推导建立在几何关系上的间接测量,再由测得的角度推导出主销后倾角及主销内倾角。出主销后倾角及主销内倾角。2.2.主销后倾角和主销
31、内倾角的测量原理主销后倾角和主销内倾角的测量原理 其测量方法为:让被检车辆前轮停在转盘中心处,其测量方法为:让被检车辆前轮停在转盘中心处,右轮沿直线行驶方向向右转动右轮沿直线行驶方向向右转动2020时进行测量;左轮沿时进行测量;左轮沿直线行驶方向向左转动直线行驶方向向左转动2020时进行测量(该转向角可直时进行测量(该转向角可直接从转盘上的刻度读出)。具体作法如下:右前轮向右接从转盘上的刻度读出)。具体作法如下:右前轮向右转转2020,读取左前轮下的转盘上的刻度值,读取左前轮下的转盘上的刻度值X X,则,则20-X20-X即即为所要检测的转向为所要检测的转向2020时的前张角。一般汽车在出厂时
32、时的前张角。一般汽车在出厂时都给出都给出20-X20-X的合格范围,将测量值与出厂标准进行比的合格范围,将测量值与出厂标准进行比较即可检测出车轮的转向梯形臂与各连杆是否发生了变较即可检测出车轮的转向梯形臂与各连杆是否发生了变形,如果超出标准值或左右转向前张角不一致,则说明形,如果超出标准值或左右转向前张角不一致,则说明该车的转向梯形臂和各连杆已发生了变形,需要进行校该车的转向梯形臂和各连杆已发生了变形,需要进行校正、调整或更换梯形臂和各连杆。正、调整或更换梯形臂和各连杆。3.3.转向转向2020时前张角的测量原理时前张角的测量原理(2)四轮定位仪的结构 光学式四轮定位仪光学式四轮定位仪主要主要
33、由以下部件组成:由以下部件组成:1 1测试投影仪测试投影仪2 2导轨导轨3 3转盘转盘4 4万能轮镜安装架万能轮镜安装架5 5轮镜轮镜6 6定位测量卷尺定位测量卷尺7 7后轮摆正滑板后轮摆正滑板8 8主销内倾角测试仪主销内倾角测试仪四轮定位仪的结构(光学式)四轮定位仪的结构(光学式) 电脑式四轮定位仪由主机、前后轮检测传感器、电脑式四轮定位仪由主机、前后轮检测传感器、传感器支架、转盘、刹车锁、转向盘锁及导线等零部传感器支架、转盘、刹车锁、转向盘锁及导线等零部件构成。件构成。 四轮定位仪的结构(电脑式) 运用运用CCDCCD技术的四轮定位仪可通过四只技术的四轮定位仪可通过四只CCDCCD电电荷耦
34、合传感器对车辆的前、后四个车轮一次测定荷耦合传感器对车辆的前、后四个车轮一次测定其定位角。特别对独立悬架机构的车轮定位检测其定位角。特别对独立悬架机构的车轮定位检测(单个车轮的定位值)具有独特的优势。检测数(单个车轮的定位值)具有独特的优势。检测数据准确,且没有普通侧滑试验台只能检测左、右据准确,且没有普通侧滑试验台只能检测左、右车轮综合作用效果的弊端。它主要由专用举升器、车轮综合作用效果的弊端。它主要由专用举升器、传感器、电脑和操纵机构等组成。采用这种技术传感器、电脑和操纵机构等组成。采用这种技术的四轮定位仪精度可以达到很高。的四轮定位仪精度可以达到很高。4.3.3车轮定位参数变化故障原因分
35、析车轮定位参数变化故障原因分析(1)常见定位故障及其调整)常见定位故障及其调整1主销后倾角的故障与调整主销后倾角的故障与调整转向沉重转向沉重原因是主销后倾角过大;原因是主销后倾角过大;汽车行驶不稳定汽车行驶不稳定原因是主销后倾角过小,车原因是主销后倾角过小,车 轮自动回正力矩不足轮自动回正力矩不足。调整通过改变悬架系统来实现。对调整通过改变悬架系统来实现。对非独立悬架结非独立悬架结构而言构而言,车轴左右两端的转向节主销孔不存在后,车轴左右两端的转向节主销孔不存在后倾角度,后倾角有悬架安装尺寸决定。因此,当倾角度,后倾角有悬架安装尺寸决定。因此,当主销后倾角不符规定时,可以在钢板弹簧下部与主销后
36、倾角不符规定时,可以在钢板弹簧下部与主轴的接触面垫不同厚度的楔形铁片来调整。主轴的接触面垫不同厚度的楔形铁片来调整。2主销内倾角的故障和调整主销内倾角的故障和调整主销内倾角过小主销内倾角过小,会使汽车行驶稳定性变差,不,会使汽车行驶稳定性变差,不易保持直线行驶,方向盘操纵频繁,且转向沉重。易保持直线行驶,方向盘操纵频繁,且转向沉重。非独立悬架的车轴非独立悬架的车轴左、右两端的转向节主销孔有左、右两端的转向节主销孔有固定的内倾角度值,因此,内倾角不符合规定时,固定的内倾角度值,因此,内倾角不符合规定时,必须对前轴进行校正必须对前轴进行校正。独立悬架的汽车独立悬架的汽车,主销内倾角和车轮外倾角可通
37、,主销内倾角和车轮外倾角可通过调整摆臂长度来实现。过调整摆臂长度来实现。主销内倾角,可通过转主销内倾角,可通过转动上摆臂实现;车轮外倾角通过上摆臂轴与固定动上摆臂实现;车轮外倾角通过上摆臂轴与固定支架间的垫片来调整支架间的垫片来调整。3.车轮外倾角的故障和调整车轮外倾角的故障和调整车轮外倾角过大或过小,都会加剧轮胎的车轮外倾角过大或过小,都会加剧轮胎的偏磨损。偏磨损。外倾角过大,轮胎外侧偏磨损严外倾角过大,轮胎外侧偏磨损严重;外倾角过小,轮胎内侧偏磨损严重,重;外倾角过小,轮胎内侧偏磨损严重,还会引起转向沉重还会引起转向沉重。4.车轮前束的故障与调整车轮前束的故障与调整车轮前束过大或过小都将引
38、起轮胎偏磨损,车轮前束过大或过小都将引起轮胎偏磨损,影响轮胎使用寿命。影响轮胎使用寿命。前束过大,轮胎外侧前束过大,轮胎外侧磨损严重;前束过小,车轮内侧磨损加快。磨损严重;前束过小,车轮内侧磨损加快。车轮前束值的大小,可通过车轮前束值的大小,可通过改变转向机构改变转向机构的横拉杆长度来实现的横拉杆长度来实现。调整时,需先松开。调整时,需先松开横拉杆长度锁紧螺母,然后用管钳转动调横拉杆长度锁紧螺母,然后用管钳转动调整螺母套管,转动时可使横拉杆向两端伸整螺母套管,转动时可使横拉杆向两端伸长或缩短,以此来调节横拉杆长度。长或缩短,以此来调节横拉杆长度。(2)转向系统常见故障原因分析)转向系统常见故障
39、原因分析大多数汽车的转向轴是前轴。前轴与转向大多数汽车的转向轴是前轴。前轴与转向系的常见故障有系的常见故障有前轮轮胎磨损不正常前轮轮胎磨损不正常、转转向盘自由行程过大向盘自由行程过大、转向沉重转向沉重、自动跑偏自动跑偏和和前轮摆头前轮摆头等等 1前轮轮胎磨损不正常前轮轮胎磨损不正常 1)现象)现象 轮胎磨损速度加快,胎面形状出现异常。轮胎磨损速度加快,胎面形状出现异常。 2)原因)原因 (1)轮胎气压不符合要求。)轮胎气压不符合要求。 (2)轮胎长期未换位。)轮胎长期未换位。 (3)轮胎质量不佳。)轮胎质量不佳。 (4)轮胎螺栓松动。)轮胎螺栓松动。 (5)前轮定位不正确,尤其是前轮前束与)前
40、轮定位不正确,尤其是前轮前束与前轮外倾配合不正确。前轮外倾配合不正确。 (6)轮毂轴承松旷或转向节与主销松旷。)轮毂轴承松旷或转向节与主销松旷。 (7)纵、横拉杆球头连接处松旷。)纵、横拉杆球头连接处松旷。 (8)转向器在车架(或车身)上的连接松)转向器在车架(或车身)上的连接松动或转向器内部的轴承处、主从动部分动或转向器内部的轴承处、主从动部分的啮合处松旷。的啮合处松旷。 (9)钢板弹簧与车桥连接的)钢板弹簧与车桥连接的U形螺栓松形螺栓松旷。旷。 (10)钢板弹簧与其销的配合松旷。)钢板弹簧与其销的配合松旷。 (11)前轮径向圆跳动或端面圆跳动太)前轮径向圆跳动或端面圆跳动太大。大。 (12
41、)前轮旋转质量不平衡。)前轮旋转质量不平衡。 (13)前轮摆头。)前轮摆头。 (14)前轴与车架(或车身)纵向中心垂)前轴与车架(或车身)纵向中心垂面不垂直或车架(或车身)左右两边的轴距面不垂直或车架(或车身)左右两边的轴距不相等。不相等。 (15)前轴或车架(或车身)弯、扭变形。)前轴或车架(或车身)弯、扭变形。 (16)前轴刚度不足。)前轴刚度不足。 (17)转向横拉杆(尤其是弓形转向横拉)转向横拉杆(尤其是弓形转向横拉杆)或转向横拉杆臂刚度不足。杆)或转向横拉杆臂刚度不足。 (18)前轮放松制动后回位慢或制动拖)前轮放松制动后回位慢或制动拖滞。滞。 (19)转向梯形不能保证两前轮纯滚动,
42、)转向梯形不能保证两前轮纯滚动,出现过多转向或不足转向。出现过多转向或不足转向。 (20)经常超载、偏载、起步过急、高)经常超载、偏载、起步过急、高速转弯或制动过猛。速转弯或制动过猛。 (21)经常行驶在拱度较大的路面上。)经常行驶在拱度较大的路面上。 3)诊断方法)诊断方法 前轮轮胎磨损不正常示意图如下图前轮轮胎磨损不正常示意图如下图5-19所示,其诊断流程图如图所示,其诊断流程图如图5-20所示。所示。图图5-19 前轮轮胎磨损不正常示意图前轮轮胎磨损不正常示意图前轮轮胎磨损不正常前轮轮胎磨损不正常 察看胎察看胎面胎面磨损是否具有规胎面磨损是否具有规律性?律性?磨磨损损系系各各部部松松旷旷
43、、变变形形、使使用用不不当当或或轮轮胎胎质量不佳等原因造成质量不佳等原因造成胎面中部磨损严重还是两侧胎面中部磨损严重还是两侧胎肩磨损严重?胎肩磨损严重?磨磨损损系系轮轮胎胎气气压过低造成压过低造成磨磨损损系系轮轮胎胎气气压压过高造成过高造成胎面内侧胎肩磨损严重还是外胎面内侧胎肩磨损严重还是外侧胎肩磨损严重?侧胎肩磨损严重?磨磨损损系系前前轮轮外外倾倾过过大造成大造成磨磨损损系系前前轮轮负负外外倾倾、轮轮胎胎长长期期不不换换位位或或前前梁梁外外端端在在垂直平面内向上弯曲造成垂直平面内向上弯曲造成胎面磨损是外重内轻且磨痕从胎面磨损是外重内轻且磨痕从内向外,还是内重外轻且磨痕内向外,还是内重外轻且磨
44、痕从外向内?从外向内?磨磨损损系系前前轮轮负负前前束束或或前前梁梁外外端端在在水水平平平平面面内向后弯曲造成内向后弯曲造成胎面是羽片状磨损,还胎面是羽片状磨损,还是在胎肩处呈锯齿状磨是在胎肩处呈锯齿状磨损?损?磨磨损损系系前前轮轮前前束束过过大大或或前前梁梁外外端端在在水水平平平平面面内内向向前前弯弯曲曲造成造成磨磨损损系系前前轮轮前前束束过过大大或或负负前前束束造造成成。当当前前束束过过大大时时,左左右右前前轮轮胎胎面面上上羽羽片片状状磨磨损损的的尖尖部部指指向向汽汽车车纵纵向向轴轴线线;当当为为负负前前束束时时,左左右右前前轮轮胎胎面面上上羽羽片片状状磨磨损损的的尖尖部部背背离汽车纵向轴线
45、离汽车纵向轴线磨磨损损系系前前轮轮长长期期在在超超载载情情况况下下频频繁繁使使用用制制动动,而而又又未未按按期期换换位位等等原因造成原因造成胎面是波浪状磨损,还胎面是波浪状磨损,还是在胎肩处呈碟片状磨是在胎肩处呈碟片状磨损?损?磨磨损损系系前前轮轮旋旋转转质质量量不不平平衡衡、前前轮轮端端面面圆圆跳跳动动太太大大或或轮轮毂毂轴轴承承、转转向向节节、横横拉拉杆杆、悬悬挂挂等等处处松松旷旷等等原因造成原因造成磨磨损损系系前前轮轮旋旋转转质质量量不不平平衡衡、前前轮轮径径向向圆圆跳跳动动太太大大、前前轮轮摆摆头头或或轮轮毂毂轴轴承承、转转向向节节、横横拉拉杆杆、悬悬挂挂等等处处松松旷旷等等原原因造成
46、因造成结束结束图5-20 前前轮轮胎磨胎磨损不正常不正常诊断流程断流程图 2转向盘自由行程过大转向盘自由行程过大 1)现象)现象 汽车静止,两前轮保持直线行驶位置,汽车静止,两前轮保持直线行驶位置,轻轻来回转动转向盘,感到游动角度很大。轻轻来回转动转向盘,感到游动角度很大。 2)原因)原因 (1)转向盘与转向轴的连接处松旷。)转向盘与转向轴的连接处松旷。 (2)转向器内主、从动部分啮合部位松)转向器内主、从动部分啮合部位松旷或主、从动部分的轴承处松旷。旷或主、从动部分的轴承处松旷。 (3)转向器垂臂轴与垂臂的连接处松旷。)转向器垂臂轴与垂臂的连接处松旷。 (4)纵、横转向拉杆的球头连接处松旷。
47、)纵、横转向拉杆的球头连接处松旷。 (5)纵、横转向拉杆臂与转向节的连接)纵、横转向拉杆臂与转向节的连接处松旷。处松旷。 (6)转向节与主销配合处松旷。)转向节与主销配合处松旷。 (7)轮毂轴承处松旷。)轮毂轴承处松旷。 3)诊断方法)诊断方法 按诊断流程图所示方法诊断,如图按诊断流程图所示方法诊断,如图5 -21所示。所示。转向盘自由行程过大转向盘自由行程过大检查各部连接情况检查各部连接情况转向盘与转向轴的连接处转向盘与转向轴的连接处是否松旷?是否松旷?转向器主、从动部分的轴承转向器主、从动部分的轴承处是否松旷?处是否松旷?转向器主、从动部分啮合部转向器主、从动部分啮合部位是否松旷?位是否松
48、旷?故故障障系系松松旷旷造成造成垂臂轴与垂臂的连接处垂臂轴与垂臂的连接处是否松旷?是否松旷?纵、横转向拉杆的球头连接纵、横转向拉杆的球头连接处是否松旷?处是否松旷?转向节与主销的连接处转向节与主销的连接处是否松旷?是否松旷?故障系纵、横转向拉杆臂故障系纵、横转向拉杆臂与转向节的连接处松旷或与转向节的连接处松旷或轮毂轴承处松旷造成轮毂轴承处松旷造成故故障障系系松松旷旷造成造成结束结束图5-21 转向向盘自由行程自由行程过大大诊断流程断流程图 3.转向沉重转向沉重 1)现象)现象 汽车行驶中驾驶员向左、右转动转向盘汽车行驶中驾驶员向左、右转动转向盘时,感到沉重费力,无回正感;汽车低速时,感到沉重费
49、力,无回正感;汽车低速转转 弯或掉头时,转动转向盘十分费力。弯或掉头时,转动转向盘十分费力。 2)原因)原因 (1)轮胎气压不足。)轮胎气压不足。 (2)转向器主动部分轴承预紧力太大或)转向器主动部分轴承预紧力太大或 从动部分(垂臂轴)与衬套配合太紧。从动部分(垂臂轴)与衬套配合太紧。 (3)转向器主、从动部分啮合处调整太)转向器主、从动部分啮合处调整太紧。紧。 (4)转向器无油或缺油。)转向器无油或缺油。 (5)转向节与主销配合太紧或缺油。)转向节与主销配合太紧或缺油。 (6)转向节止推轴承缺油或损坏。)转向节止推轴承缺油或损坏。 (7)纵、横转向拉杆的球头连接处调整)纵、横转向拉杆的球头连
50、接处调整太紧或缺油。太紧或缺油。 (8)与转向盘连接的转向轴弯曲或其套)与转向盘连接的转向轴弯曲或其套管凹瘪,造成刮碰。管凹瘪,造成刮碰。 (9)主销后倾过大、内倾过大或前轮负)主销后倾过大、内倾过大或前轮负外倾。外倾。 (10)前梁、车架变形,造成前轮定位)前梁、车架变形,造成前轮定位失准。失准。 3)诊断方法)诊断方法 按诊断流程图所示方法诊断,如图按诊断流程图所示方法诊断,如图5-22所示。所示。转向沉重转向沉重检查前轮轮胎气压检查前轮轮胎气压轮胎气压是否不足?轮胎气压是否不足?故故障障系系轮轮胎胎气气压不足造成压不足造成向向转转向向节节衬衬套套、转转向向节节止止推推轴轴承承和和纵纵、横
51、横拉杆各球头节处打油拉杆各球头节处打油情况是否好转?情况是否好转?故故障障系系缺缺油油造成造成拆拆下下转转向向器器垂垂臂臂下下端端的的连连接进行以下检查接进行以下检查转动转向盘是否有转动转向盘是否有碰擦现象?碰擦现象?故故障障系系转转向向轴轴弯弯曲曲或或其其套套管管凹瘪造成凹瘪造成转动转向盘是否转动转向盘是否轻便灵活?轻便灵活?故故障障系系转转向向器器主主、从从动动部部分分的的轴轴承承或或衬衬套套太太紧紧,主主、从从动动部部分分的的啮啮合合处处太太紧紧或或转转向向器内无油、缺油造成器内无油、缺油造成将将横横拉拉杆杆的的一一端端拆拆下下,用用手手板板动动前前轮轮作作转转向动作向动作板动前轮转向是
52、否板动前轮转向是否轻便灵活?轻便灵活?故故障障系系转转向向节节与与主主销销配配合合太太紧紧或或止止推推轴轴承承损坏造成损坏造成检查各球头节处是否配合检查各球头节处是否配合太紧?太紧?故故障障系系球球头头销销与与其其座座配配合合太太紧紧造成造成故故障障系系主主销销后后倾倾过过大大、内内倾倾过过大大或或前前轮轮负负外外倾倾造成造成结束结束图图5-22 转向沉重诊断流程图转向沉重诊断流程图 4自动跑偏自动跑偏 1)现象)现象 汽车行驶中自动跑向一边,必须用力把汽车行驶中自动跑向一边,必须用力把住转向盘才能保持直线行驶。住转向盘才能保持直线行驶。 2)原因)原因 (1)两前轮轮胎气压不等、直径不一或)
53、两前轮轮胎气压不等、直径不一或车箱(厢)装载不均。车箱(厢)装载不均。 (2)两前轮轮毂轴承或轮毂油封的松紧)两前轮轮毂轴承或轮毂油封的松紧度不一。度不一。 (3)两前轮外倾角、主销后倾角、主销)两前轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角不等或前轮前束在两前轮上分配不内倾角不等或前轮前束在两前轮上分配不均。均。 (4)左、右钢板弹簧挠度不等或弹力不)左、右钢板弹簧挠度不等或弹力不一。一。 (5)前梁、后桥轴管或车架发生水平平)前梁、后桥轴管或车架发生水平平面的弯曲。面的弯曲。 (6)车架(或车身)两边的轴距不等。)车架(或车身)两边的轴距不等。 (7)前、后桥两端的车轮有单边制动或)前、后桥两端的车
54、轮有单边制动或单边制动拖滞现象。单边制动拖滞现象。 (8)前轮前束太小或负前束。)前轮前束太小或负前束。 (9)路面拱度太大或侧向风太大。)路面拱度太大或侧向风太大。 3)诊断方法)诊断方法 按诊断流程图所示方法诊断,如图按诊断流程图所示方法诊断,如图5-23所示。所示。自动跑偏自动跑偏在在无无侧侧向向风风和和无无拱拱度度的的道道路路上上路路试试,如如果果汽汽车车跑跑偏偏,进行以下检查进行以下检查两前轮胎面的磨损程度两前轮胎面的磨损程度和气压是否一致?和气压是否一致?故故障障系系两两前前轮轮的的滚滚动动半半径径不不一一造造成成车箱(厢)装栽车箱(厢)装栽是否均匀?是否均匀?汽汽车车运运行行至至
55、正正常常工工作作温度后检查温度后检查全车所有车轮左右两边全车所有车轮左右两边的制动器和轮毂的制动器和轮毂温度是否相等?温度是否相等?故故障障系系单单边边制制动动、单单边边制制动动拖拖滞滞或或单单边边轮轮毂毂轴轴承承、轮轮毂毂油封松紧不一造成油封松紧不一造成继续进行以下检查继续进行以下检查车架左右两边的轴距车架左右两边的轴距是否相等?是否相等?故故障障系系车车架架、前前梁梁在在水水平平平平面面内内发发生生弯弯曲曲变变形形,钢钢板板弹弹簧簧U型型螺螺栓栓松松动动或或钢钢板板弹弹簧簧座座定定位位孔孔磨磨损损变变大大等原因造成等原因造成左右两边前悬架的高度左右两边前悬架的高度(钢板弹簧为弧高)是(钢板
56、弹簧为弧高)是否相等?否相等?故故障障系系左左右右两两边边前前悬悬架架的高度不等造成的高度不等造成前束是否太小或前束是否太小或负前束?负前束?故故障障系系前前束束太太小小或或负负前前束造成束造成故故障障系系两两前前轮轮外外倾倾角角、主主销销后后倾倾角角或或主主销销内内倾倾角角不不等等造造成成。一一般般情情况况下下,汽汽车车向向前前轮轮外外倾倾角角大大、主主销销后后倾倾角角小小和和主主销销内内倾倾角角小小的一边跑偏的一边跑偏结束结束图图5-23 自动跑偏诊断流程图自动跑偏诊断流程图 5前轮摆头前轮摆头 1)现象)现象 汽车在某低速范围内或某高速范围内行汽车在某低速范围内或某高速范围内行驶时,有时
57、出现两前轮围绕各自主销进行驶时,有时出现两前轮围绕各自主销进行左、右摆动的现象;高速行驶两前轮左右左、右摆动的现象;高速行驶两前轮左右摆振严重时,在驾驶室内可以看到整个车摆振严重时,在驾驶室内可以看到整个车头左右晃动。头左右晃动。 2)原因)原因 (1)前轮旋转质量(包括轮胎、轮辋、)前轮旋转质量(包括轮胎、轮辋、轮毂、制动鼓或制动盘等)不平衡。轮毂、制动鼓或制动盘等)不平衡。 (2)前轮径向圆跳动或端面圆跳动太大。)前轮径向圆跳动或端面圆跳动太大。 (3)前轮使用翻新轮胎。)前轮使用翻新轮胎。 (4)前轮外倾角太小、前束太大或太小、)前轮外倾角太小、前束太大或太小、主销后倾角太大或太小、或主
58、销内倾角太主销后倾角太大或太小、或主销内倾角太大。大。 (5)前轮前束在两前轮上分配不均。)前轮前束在两前轮上分配不均。 (6)前轮外倾、主销后倾或主销内倾在两)前轮外倾、主销后倾或主销内倾在两前轮上数值不等。前轮上数值不等。 (7)前轮轮毂轴承松旷。)前轮轮毂轴承松旷。 (8)前梁、车架(或车身)弯、扭变形。)前梁、车架(或车身)弯、扭变形。 (9)转向器的安装位置造成转向系与前悬)转向器的安装位置造成转向系与前悬挂(钢板弹簧)的运动相互干涉。挂(钢板弹簧)的运动相互干涉。 (10)转向系(如横拉杆、横拉杆臂、)转向系(如横拉杆、横拉杆臂、纵拉杆臂和垂臂等)刚度太低。纵拉杆臂和垂臂等)刚度太
59、低。 (11)转向器主、从动部分啮合间隙或)转向器主、从动部分啮合间隙或轴承间隙太大。轴承间隙太大。 (12)转向器垂臂与其轴配合松旷。)转向器垂臂与其轴配合松旷。 (13)纵、横转向拉杆球头连接处松旷。)纵、横转向拉杆球头连接处松旷。 (14)转向节与主销配合松旷或转向节)转向节与主销配合松旷或转向节与前梁拳形部沿主销轴线方向配合松旷。与前梁拳形部沿主销轴线方向配合松旷。 (15)转向器在车架(或车身)上的固)转向器在车架(或车身)上的固定松动。定松动。 (16)前悬挂减震器失效或两边减震器)前悬挂减震器失效或两边减震器效能不一。效能不一。 (17)左、右两边的前悬挂在高度或刚)左、右两边的
60、前悬挂在高度或刚度(对于钢板弹簧,包括厚度、长度、片度(对于钢板弹簧,包括厚度、长度、片数、弧高或新旧程度等)等方面不一。数、弧高或新旧程度等)等方面不一。 (18)前钢板弹簧的)前钢板弹簧的U形螺栓松动或钢板形螺栓松动或钢板销与其衬套松旷。销与其衬套松旷。 (19)当道路不平度大,路面对车轮的)当道路不平度大,路面对车轮的冲击频率与前梁角振动的固有频率一致冲击频率与前梁角振动的固有频率一致时,在陀螺仪效应影响下引起前轮摆头。时,在陀螺仪效应影响下引起前轮摆头。 3)诊断方法)诊断方法 按诊断流程图所示方法诊断,如图按诊断流程图所示方法诊断,如图5-24所示。所示。前轮摆头前轮摆头在在平平坦坦
61、的的道道路路上上路路试试,如如汽汽车车前轮摆头,应进行以下检查前轮摆头,应进行以下检查前轮是否装用翻新胎?前轮是否装用翻新胎?故故障障系系装装用用翻翻新新胎造成胎造成转向器是否与钢板弹簧固定耳布转向器是否与钢板弹簧固定耳布置在同一端?置在同一端?故故障障系系转转向向系系与与前前悬悬架架发发生生运运动动干涉造成干涉造成前轮与转向系的各处前轮与转向系的各处是否松旷?是否松旷?故故障障系系前前轮轮摆摆头头时时受受到到的的阻阻尼尼作作用太小造成用太小造成前悬架的各处是否松旷?前悬架的各处是否松旷?故故障障系系前前梁梁在在垂垂直直平平面面内内角角振振动动时时受受到到的的阻尼作用太小造成阻尼作用太小造成左
62、右两架前悬架的高度或刚度是左右两架前悬架的高度或刚度是否一致?否一致?故障系前梁一端的固故障系前梁一端的固有振动频率降低造成有振动频率降低造成左右前悬架减震器的效能是否一左右前悬架减震器的效能是否一致?致?故故障障系系前前梁梁一一端端的的固固有振动频率降低造成有振动频率降低造成支支起起前前轮轮,检检查查车车轮轮的的径径向向圆圆跳跳动动、端端面面圆圆跳跳动动和和车车轮轮平平衡衡度度径向圆跳动、端面圆跳动是否符径向圆跳动、端面圆跳动是否符合要求?合要求?车轮平衡度是否车轮平衡度是否符合要求?符合要求?故故障障系系车车轮轮平平衡衡度度不不符符合合要要求造成求造成检查前轮定位检查前轮定位前轮定位是否符
63、合要求?前轮定位是否符合要求?故故障障系系前前束束太太小小或或负负前前束束、主主销销后后倾倾太太小小或或负负后后倾倾、或或内内倾倾太太小小造造成成。也也可可能能是是前前轮轮外外倾倾、前前轮轮前前束束、主主销销后后倾倾或或主主销销内内倾倾在在左左右右前前轮轮上上不不相相等等造成造成故故障障系系转转向向系系刚刚度度不不足造成足造成结束结束图图5-24 前轮摆头诊断流程图前轮摆头诊断流程图4.4转向轮侧滑原理与检测设备转向轮侧滑原理与检测设备 在汽车前轮定位中,有前轮外倾和前轮在汽车前轮定位中,有前轮外倾和前轮前束两个定位角度,它们是相互配合的。前束两个定位角度,它们是相互配合的。 检测前轮侧滑量的
64、主要目的是为了确知检测前轮侧滑量的主要目的是为了确知前轮前束与前轮外倾的配合是否恰当。前轮前束与前轮外倾的配合是否恰当。 当二者配合恰当时,汽车前轮保持稳定当二者配合恰当时,汽车前轮保持稳定的直线行驶状态;当二者配合不恰当时,的直线行驶状态;当二者配合不恰当时,汽车前轮出现横向滑动量,不仅不能保持汽车前轮出现横向滑动量,不仅不能保持稳定的直线行驶状态,而且加剧前轮胎面稳定的直线行驶状态,而且加剧前轮胎面不正常磨损。不正常磨损。 一、侧滑试验台检测原理一、侧滑试验台检测原理 以汽车前轮为例,介绍侧滑试验台的检以汽车前轮为例,介绍侧滑试验台的检测原理。测原理。 为了减少前轮纵向旋转平面接地点至主为
65、了减少前轮纵向旋转平面接地点至主销中心线延长线与地面交点的距离,并为销中心线延长线与地面交点的距离,并为了前轴在承受较大载荷后前轮不致产生内了前轴在承受较大载荷后前轮不致产生内倾,因而在前轮定位中出现了前轮外倾这倾,因而在前轮定位中出现了前轮外倾这一角度。一角度。 但是,前轮外倾后在两前轮滚动中出现但是,前轮外倾后在两前轮滚动中出现了向外张开滚动的趋势。了向外张开滚动的趋势。 虽然在刚性前梁或车身的约束下,前轮虽然在刚性前梁或车身的约束下,前轮并不能真正向外分开滚动,但两前轮分别并不能真正向外分开滚动,但两前轮分别给地面向内的侧向力和轮胎在地面上的滑给地面向内的侧向力和轮胎在地面上的滑磨是实际
66、存在的。磨是实际存在的。 此时,若使这样的汽车前轮在两块互不此时,若使这样的汽车前轮在两块互不刚性连接然而可以左右自由滑动的滑动板刚性连接然而可以左右自由滑动的滑动板上前进通过时,则可以看到两块滑动板向上前进通过时,则可以看到两块滑动板向内靠拢。内靠拢。 滑动板向内的靠拢量,即为该前轮的侧滑动板向内的靠拢量,即为该前轮的侧滑量。滑量。 前轮前束是为纠正前轮外倾后致使前轮前轮前束是为纠正前轮外倾后致使前轮向外张开滚动这一不足而出现的。向外张开滚动这一不足而出现的。 当前束值恰到好处时,即给已经外倾的当前束值恰到好处时,即给已经外倾的前轮一个合适的方向修正量时,前轮就会前轮一个合适的方向修正量时,
67、前轮就会保持稳定地直线行驶。保持稳定地直线行驶。 此时,即使汽车前轮再通过同样的滑动此时,即使汽车前轮再通过同样的滑动板,滑动板也不会左、右移动。板,滑动板也不会左、右移动。 当然,若前轮前束值太大,则两前轮滚当然,若前轮前束值太大,则两前轮滚动中又有向内靠拢的趋势。动中又有向内靠拢的趋势。 刚性前梁或车身虽不允许两前轮真正向刚性前梁或车身虽不允许两前轮真正向内靠拢,但两前轮分别给地面一个向外的内靠拢,但两前轮分别给地面一个向外的力并在地面上滑磨也是实际存在的。力并在地面上滑磨也是实际存在的。 此时,若汽车的前轮通过上述同样的滑此时,若汽车的前轮通过上述同样的滑动板,则两滑动板分别向外滑动。动
68、板,则两滑动板分别向外滑动。 滑动板的滑动量,即为该前轮的侧滑量。滑动板的滑动量,即为该前轮的侧滑量。 侧滑试验台就是利用上述滑动板在侧向侧滑试验台就是利用上述滑动板在侧向力作用下能够横向滑动的原理来测量前轮力作用下能够横向滑动的原理来测量前轮侧滑量的。侧滑量的。 可以看出,检测中若滑动板向外移动,可以看出,检测中若滑动板向外移动,表明前轮前束太大或负外倾太大;若滑动表明前轮前束太大或负外倾太大;若滑动板向内移动,表明前轮外倾太大或负前束板向内移动,表明前轮外倾太大或负前束太大。太大。 若滑动板不移动,表明前轮没有侧滑量,若滑动板不移动,表明前轮没有侧滑量,则前束与外倾配合的恰到好处。则前束与
69、外倾配合的恰到好处。 可以想象,前轮外倾(或负外倾)对滑可以想象,前轮外倾(或负外倾)对滑动板的作用,不管车辆前进还是后退,其动板的作用,不管车辆前进还是后退,其侧滑量相等且侧滑方向一致。侧滑量相等且侧滑方向一致。 前轮前束(或负前束)对滑动板的作用,前轮前束(或负前束)对滑动板的作用,在车辆前进和后退时,虽侧滑量相等但侧在车辆前进和后退时,虽侧滑量相等但侧滑方向相反。滑方向相反。 不难看出,后轮外倾(或负外倾)和后不难看出,后轮外倾(或负外倾)和后轮前束(或负前束)对滑动板的作用亦是轮前束(或负前束)对滑动板的作用亦是如此。如此。 需要指出的是,汽车驱动型式不同,前需要指出的是,汽车驱动型式
70、不同,前轮前束的大小也略有不同。轮前束的大小也略有不同。 对于从动前轴来说,前轮前束还要克服对于从动前轴来说,前轮前束还要克服在前轮滚动阻力矩作用下,因前轴转向杆在前轮滚动阻力矩作用下,因前轴转向杆系存在间隙和弹性变形所造成的前轮前端系存在间隙和弹性变形所造成的前轮前端绕主销向外张开滚动的趋势,因而这种车绕主销向外张开滚动的趋势,因而这种车辆的前轮前束值都比较大,以给前轮一个辆的前轮前束值都比较大,以给前轮一个恰到好处的方向修正量。恰到好处的方向修正量。 而对于驱动前轴,特别是对于单前轴驱而对于驱动前轴,特别是对于单前轴驱动的车辆来说,则无须采用较大的前束值。动的车辆来说,则无须采用较大的前束
71、值。 这是因为在前轮牵引力矩的作用下,由这是因为在前轮牵引力矩的作用下,由于杆系存在间隙和弹性变形,前轮前端发于杆系存在间隙和弹性变形,前轮前端发生了绕主销向内的靠拢滚动。生了绕主销向内的靠拢滚动。 因此,这种车辆的前束值都比较小,有因此,这种车辆的前束值都比较小,有的甚至为负前束。的甚至为负前束。 二、侧滑试验台结构与工作原理二、侧滑试验台结构与工作原理 滑板式侧滑试验台按滑动板数量不同,滑板式侧滑试验台按滑动板数量不同,可分为单板式和双板式两种。可分为单板式和双板式两种。 它们一般均由测量装置、指示装置和报它们一般均由测量装置、指示装置和报警装置等组成。警装置等组成。 以下介绍双板式侧滑试
72、验台的结构与工以下介绍双板式侧滑试验台的结构与工作原理。作原理。 1.测量装置测量装置 测量装置由框架、左右两块滑动板、曲测量装置由框架、左右两块滑动板、曲柄机构、回位装置、滚轮装置、导向装置、柄机构、回位装置、滚轮装置、导向装置、锁止装置、位移传感器及信号传递装置等锁止装置、位移传感器及信号传递装置等组成。组成。 测量装置能把车轮侧滑量测出并传递给测量装置能把车轮侧滑量测出并传递给指示装置。指示装置。 滑动板的长度一般有滑动板的长度一般有500mm、800mm和和1 000mm三种。三种。 滑动板的上表面制有滑动板的上表面制有“T”形纹或形纹或 “十十”形纹,以增加与轮胎之间的附着力。形纹,
73、以增加与轮胎之间的附着力。 滑动板的下部装有滚轮装置和导向装置,滑动板的下部装有滚轮装置和导向装置,两滑动板之间连接有曲柄机构、回位装置两滑动板之间连接有曲柄机构、回位装置和锁止装置。和锁止装置。 在侧向力作用下,两滑动板只能在左右在侧向力作用下,两滑动板只能在左右方向上作等量位移,并且要向内均向内,方向上作等量位移,并且要向内均向内,要向外均向外,在前后方向上不能滑动。要向外均向外,在前后方向上不能滑动。 汽车在测滑试验台上前进,当车轮正前汽车在测滑试验台上前进,当车轮正前束(束(IN)大时,滑动板向外侧滑动。)大时,滑动板向外侧滑动。 当车轮负前束(当车轮负前束(OUT)大时,滑动板向)大
74、时,滑动板向内侧滑动。内侧滑动。 当侧向力消失时,在回位装置作用下两当侧向力消失时,在回位装置作用下两滑动板回到零点位置。滑动板回到零点位置。 当关闭锁止装置时,两滑动板被锁止,当关闭锁止装置时,两滑动板被锁止,汽车驶过时不再左右滑动。汽车驶过时不再左右滑动。 按滑动板位移量传递给指示装置方式的按滑动板位移量传递给指示装置方式的不同,测量装置可分为机械式和电气式两不同,测量装置可分为机械式和电气式两种型式。种型式。 (1)机械式测量装)机械式测量装置置 是把滑动板与指示装是把滑动板与指示装置机械地连接在一起,置机械地连接在一起,通过连杆和通过连杆和L型杠杆等型杠杆等零件,把滑动板位移量零件,把
75、滑动板位移量直接传递给指示装置的直接传递给指示装置的一种结构形式,如图一种结构形式,如图6-14所示。所示。图图6-14 侧滑试验台机械式测量装置侧滑试验台机械式测量装置l-左滑动板;左滑动板;2-导向滚轮;导向滚轮;3-回位弹簧;回位弹簧;4-摆臂;摆臂;5-回位装置;回位装置;6-框架;框架;7-限位开关;限位开关; 8-L形杠杆;形杠杆;9-连杆;连杆;10-刻度放大倍数调整刻度放大倍数调整器;器;11-指示机构;指示机构;12-调整弹簧;调整弹簧;13-零位调整装置;零位调整装置;14-支点;支点;15-右滑动板;右滑动板;16-双销叉式曲柄;双销叉式曲柄;17-轨道;轨道;18-滚轮
76、滚轮 具有机械式测量具有机械式测量装置的侧滑试验台,装置的侧滑试验台,一般也称为机械式侧一般也称为机械式侧滑试验台,其指示装滑试验台,其指示装置设立在测量装置的置设立在测量装置的一端,二者必须靠得一端,二者必须靠得很近,近年来已逐渐很近,近年来已逐渐不用。不用。图图6-14 侧滑试验台机械式测量装置侧滑试验台机械式测量装置l-左滑动板;左滑动板;2-导向滚轮;导向滚轮;3-回位弹簧;回位弹簧;4-摆臂;摆臂;5-回位装置;回位装置;6-框架;框架;7-限位开关;限位开关; 8-L形杠杆;形杠杆;9-连杆;连杆;10-刻度放大倍数调整刻度放大倍数调整器;器;11-指示机构;指示机构;12-调整弹
77、簧;调整弹簧;13-零位调整装置;零位调整装置;14-支点;支点;15-右滑动板;右滑动板;16-双销叉式曲柄;双销叉式曲柄;17-轨道;轨道;18-滚轮滚轮 (2)电气式测量装置)电气式测量装置 是把滑动板的位移量通过位移传感器变是把滑动板的位移量通过位移传感器变成电信号,再经过放大与处理而传输给指成电信号,再经过放大与处理而传输给指示装置的一种结构形式。示装置的一种结构形式。 位移传感器有自整角电机式、电位计式位移传感器有自整角电机式、电位计式和差动变压器式等多种型式。和差动变压器式等多种型式。 以自整角电机作以自整角电机作为位移传感器的测为位移传感器的测量装置如图量装置如图6-15所所示
78、。示。 测量装置上的自测量装置上的自整角电机整角电机7通过齿轮通过齿轮齿条机构、杠杆和齿条机构、杠杆和连杆等与滑动板连连杆等与滑动板连接在一起。接在一起。图图6-15 侧滑试验台电气式测量装置侧滑试验台电气式测量装置1-左滑动板;左滑动板;2-导向滚轮;导向滚轮;3-回位弹簧;回位弹簧;4-摆臂;摆臂;5-回位装置;回位装置;6-框架;框架;7-产生电信号的自整角电机;产生电信号的自整角电机;8-指针;指针;9-接受电信号的自整角电机;接受电信号的自整角电机;10-齿条;齿条;11-齿轮;齿轮;12-连杆;连杆;13-限位开关;限位开关;14-右滑动板;右滑动板;15-双销叉式曲柄;双销叉式曲
79、柄;16-轨道;轨道;17-滚轮滚轮 指示装置中也装备有指示装置中也装备有同一规格的自整角电机同一规格的自整角电机9。 当滑动板位移时,自当滑动板位移时,自整角电机整角电机7回转一定角度回转一定角度并产生电信号传输给自并产生电信号传输给自整角电机整角电机9,自整角电机,自整角电机9接到电信号后回转同一接到电信号后回转同一角度并通过指针指示出角度并通过指针指示出滑动板位移量的大小和滑动板位移量的大小和方向。方向。图图6-15 侧滑试验台电气式测量装置侧滑试验台电气式测量装置1-左滑动板;左滑动板;2-导向滚轮;导向滚轮;3-回位弹簧;回位弹簧;4-摆臂;摆臂;5-回位装置;回位装置;6-框架;框
80、架;7-产生电信号的自整角电机;产生电信号的自整角电机;8-指针;指针;9-接受电信号的自整角电机;接受电信号的自整角电机;10-齿条;齿条;11-齿轮;齿轮;12-连杆;连杆;13-限位开关;限位开关;14-右滑动板;右滑动板;15-双销叉式曲柄;双销叉式曲柄;16-轨道;轨道;17-滚轮滚轮 以电位计作为位移传感器以电位计作为位移传感器的测量装置如图的测量装置如图6-16所示。所示。 可以看出,当滑动板位移可以看出,当滑动板位移时能变为电位计触点在电阻时能变为电位计触点在电阻线圈上的移动,致使电路阻线圈上的移动,致使电路阻值发生变化,进而使电路电值发生变化,进而使电路电压发生变化。压发生变
81、化。 把这一变化传输给指示装把这一变化传输给指示装置(电压表),就可将滑动置(电压表),就可将滑动板位移量的大小和方向指示板位移量的大小和方向指示出来。出来。图图6-16 侧滑试验台电位计式测量装置侧滑试验台电位计式测量装置1-滑动片;滑动片;2-电位计;电位计;3-触点;触点;4-线圈线圈 2指示装置指示装置 以差动变压器为位移传感以差动变压器为位移传感器的测量装置如图器的测量装置如图6-17所示。所示。 当滑动板位移时,通过触当滑动板位移时,通过触头带动差动变压器线圈内的头带动差动变压器线圈内的铁芯移动,使电路电压发生铁芯移动,使电路电压发生变化。变化。 将这一变化传输给指示装将这一变化传
82、输给指示装置(电压表),就可将滑动置(电压表),就可将滑动板位移量的大小和方向指示板位移量的大小和方向指示出来。出来。图图6-17 侧滑试验台差动变压侧滑试验台差动变压器式测量装置器式测量装置1-差动变压器;差动变压器;2-触头触头 指示装置也分为机械式指示装置也分为机械式和电气式两种型式。和电气式两种型式。 机械式指示装置用指针机械式指示装置用指针式指示。式指示。 电气式指示装置有的用电气式指示装置有的用指针式指示(图指针式指示(图6-18所示)所示),有的用数码管式指示。,有的用数码管式指示。图图6-18 侧滑试验台指针式指示装置侧滑试验台指针式指示装置1-指针式表头;指针式表头;2-报警
83、用蜂鸣器或信报警用蜂鸣器或信号灯;号灯;3电源指示灯;电源指示灯;4-导线;导线;5-电源开关电源开关 指针式指示装置能把测指针式指示装置能把测量装置传递来的滑动板侧量装置传递来的滑动板侧滑量,按汽车每行驶滑量,按汽车每行驶lkm侧滑侧滑1m定为一格刻度。定为一格刻度。 车轮正前束(车轮正前束(IN)和车)和车轮负前束(轮负前束(OUT)都分别)都分别刻有刻有10格的刻度。格的刻度。图图6-18 侧滑试验台指针式指示装置侧滑试验台指针式指示装置1-指针式表头;指针式表头;2-报警用蜂鸣器或信报警用蜂鸣器或信号灯;号灯;3电源指示灯;电源指示灯;4-导线;导线;5-电源开关电源开关 因此,当滑动
84、板长度为因此,当滑动板长度为1 000mm、侧滑、侧滑1mm时,时,指示装置指示指示装置指示1格刻度,代格刻度,代表汽车每行驶表汽车每行驶1km侧滑侧滑1m。 同样,当滑动板长度为同样,当滑动板长度为800mm侧滑侧滑0.8mm和当滑和当滑动板长度为动板长度为500mm侧滑侧滑0.5mm时,指示装置也都时,指示装置也都能指示一格刻度。能指示一格刻度。图图6-18 侧滑试验台指针式指示装置侧滑试验台指针式指示装置1-指针式表头;指针式表头;2-报警用蜂鸣器或信报警用蜂鸣器或信号灯;号灯;3电源指示灯;电源指示灯;4-导线;导线;5-电源开关电源开关 指示装置的刻度盘上除用指示装置的刻度盘上除用数
85、字和符号标明侧滑量和侧数字和符号标明侧滑量和侧滑方向外,有的还用颜色和滑方向外,有的还用颜色和文字划分为三个区域。文字划分为三个区域。 即,侧滑量即,侧滑量03mm范围范围内为绿色,表示为良好内为绿色,表示为良好(GOOD)区域;侧滑量)区域;侧滑量35mm为黄色,表示为可为黄色,表示为可用区域;侧滑量用区域;侧滑量5mm以上为以上为红色,表示为不良(红色,表示为不良(BAD)区域。区域。图图6-18 侧滑试验台指针式指示装置侧滑试验台指针式指示装置1-指针式表头;指针式表头;2-报警用蜂鸣器或信报警用蜂鸣器或信号灯;号灯;3电源指示灯;电源指示灯;4-导线;导线;5-电源开关电源开关 3.报
86、警装置报警装置 在检测车轮侧滑量时,为便于快速表示在检测车轮侧滑量时,为便于快速表示检测结果是否合格,当车轮侧滑量超过规检测结果是否合格,当车轮侧滑量超过规定值(定值(5格刻度)后,侧滑试验台的报警装格刻度)后,侧滑试验台的报警装置能根据测量装置的限位开关发出的信号,置能根据测量装置的限位开关发出的信号,用蜂鸣器或信号灯报警,因而无须再读取用蜂鸣器或信号灯报警,因而无须再读取指示仪表上的具体数值,为检测工作节约指示仪表上的具体数值,为检测工作节约了时间。了时间。此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢