李三雁+张鲁

四川大学锦城学院

【摘 要】当前行驶在道路的四轮车辆的转向轮，转向节和前轴三者之间都具有一定相对角度与位置，叫做转向轮定位，也称前轮定位。而后轮与后轴之间的安装也同样具有一定角度和位置，称为后轮定位。前轮定位和后轮定位系统称四轮定位。根据该技术与概念，可使设计，维修技术人员提高对车辆的认识理念深度。

【关键词】转向轮定位；前索调整；维修

随着汽车保有量和汽车速度的增加，交通事故频发成了较严重的社会问题。为了防止交通事故的发生，除制定新的国家法律法规限制外，同时发布很多汽车检测检验规范和标准，为确保现代汽车在安全操作，经济性能，行驶工作的可靠性，维修便捷与乘坐驾驶舒适等方面有了更明确的规定。本文基于汽车转向轮定位装置安全检测与维修进行阐述。

四轮定位是汽车安全行驶中非常重要的一个环节，对人体的舒适驾驶和车辆安全都起到非常重要的作用。四轮定位就是指车轮，转向节和车桥与车架的安装应保持一定的相对位置。车轮定位参数有：主销后倾，主销内倾，前轮外倾和前轮前束四个参数。通常车轮定位主要是指前轮（转向车轮）定位，现在也有许多车辆除有前轮定位外还需对后轮定位，即称四轮定位。

对于两端装有主销的转向桥，汽车转向时，转向车轮会围绕主销轴线偏转，图1-a所示。但在大多数断开式转向桥中没有主销，采用上、下球头代替主销。上下球头中心的连线相当于主销轴线，图1-b。转向轮的定位作用，是当转向轮在偶遇外力作用或转向后发生偏转时，在外力消失后，应能立刻自动回到直线行驶的位置，使轮胎在行驶过程中磨损均匀，使车轮轮胎尽量与地面接触，并尽量保证车轮轮胎与地面纯滚动，減少轮胎磨损，达到均匀磨损，减轻轮毂外轴承的负荷，转向轻便，提高汽车直线行驶能力，降低驾驶人的疲劳程度。

四轮定位不仅影响车轮的磨损程度，同时还对汽车行驶操纵稳定性和行车安全产生很大的影响。因此，除了平时经常检查四轮定位外，车辆在车架拆装后和轮胎发生异常磨损，汽车的直线行驶出现问题时，必须检查和维修四轮定位图2-1

用排除法逐项排除，“首先检测主销后倾角，主销内倾角，前轮外倾检测。

主销后倾角γ：在纵向垂直平面内主销轴线与垂线之间的夹角γ叫主销后倾角，图3-1。

主销后倾角γ主要保证汽车直线行驶的稳定性，在汽车行驶时产生的力矩统称回正稳定力矩。

主销后倾角越大，车速越高，回正力矩越大，转向轮偏转后自动回正的能力也越强。但主销后倾角也不宜过大，γ角一般不超过2°～3°，否则反向力矩会给驾驶人加大操作力，使方向盘变得沉重。

在检测主销后倾角时应考虑到汽车由于采用超低压轮胎，弹性增加，转向时因轮胎弹性变形而使轮胎与路面的接触点后移，使回正力矩增加，故主销后倾角减至负值γ角-1°30′±3°。

主销内倾角，β：图4-1。

主销内倾角是主销轴线与轮胎垂线之间的夹角β称为主销内倾角。作用是车轮在转向时遇到不同路面与阻力时，将产生在主销轴线上产生的力矩减小，使转向轮向后自动回正从而减小驾驶人员操作方向盘上的力。达到转向操纵轻便，同时还可以减少因路面不平而通过转向轮传到方向盘的冲击力。

主销内倾角越大，转向轮自动回正的作用就越大。主销内倾角既不宜过大，也不宜太小。主销内倾角过大，图4-1中c值（偏置）减小，车轮在滚动同时将与路面产生较大的滑动，增加胎面与路面的摩擦阻力，使转向沉重，加快胎面磨损。故主销内倾角一般为5°～8°。偏置一般为40～60mm。主销内倾角过小（偏置c增大），汽车行驶的稳定性和制动的稳定性将变差。在一些发动机前置前轮驱动的轿车上，为了使汽车具有良好的行驶稳定性，特别是制动稳定性，所以在校正调试时选择较大β角。

注：主销后倾和主销内倾都具有使转向轮自动回正及转向操纵轻便的作用，区别在于，主销后倾γ角调校作用与车速有关，而主销内倾β角的调校作用与车重有关。

前轮外倾角α，图5-1，

是转向节轴颈的轴线与水平面成一角度，该角度即为前轮外倾角。为了使轮胎磨损均匀和减轻轮毂外轴承的负荷，安装车轮时预先使其有一定的外倾角，以防车轮内倾。车轮外倾与主销内倾相结合可进一步缩短偏置c（图4-1），使汽车转向轻便。车轮有一定的外倾角也可以与拱形路面相适应。现在的汽车在设计中一般将外倾角设定为1°左右，可接近0°。

后轮外倾角与前轮内倾角一样，后轮外倾角也对轮胎磨损和操纵性能有较大影响。理想状态是四个的运动外倾角均为零，这样轮胎和路面接触面积增大，从而得到最佳的牵引性能和操纵性能。车轮外倾角不是静态的，它随悬架的上下移动而变化。车辆加载后悬架下沉就会引起车轮外倾角改变。

前轮前束

前轮前束的作用是消除因前轮外倾使汽车行驶时车轮向外张开，减少轮胎八字型后胎面磨损和行驶阻力，减少燃油消耗。

由于前轮外倾，在汽车行驶时，两个车轮的滚动类似两圆锥体的滚动，其轨迹不一定是直线，而是由外力作用各自向外倾滚动，但因收车桥和转向横拉杆的约束，两侧车轮不可能向外滚开，这样车轮在路面上滚动行驶的同时又被强制地拉向内侧，产生向内侧滑，从而加剧轮胎的磨损。

通过调整前轮前束可以改变车轮向内侧滑滚动偏斜，确保车辆行驶过程低油耗，胎面均匀磨损，直线行驶。注：采用非独立悬挂的车轮，其主销内倾和前轮外倾均不可调。部分车型的主销后倾主销内倾和前轮外倾可调，但范围有限，所以，前轮前束测试与调整是四轮定位中非常重要的一项工作（前束值为-3mm～12mm）。

后轮定位：随着汽车技术提高，道路状况改善，现代汽车不仅要求前轮定位，同时要求后轮定位，其原因是对前轮驱动汽车和独立后悬架汽车，如果后轮定位不当，即使前轮定位良好，仍然会有不良的操作性和轮胎磨损。

1. 后轮外倾角，运动倾角均为零度，垂直于地面。这样轮胎和路面接触良好，从而得到最佳的牵引性能喝操纵性能。

2. 后轮前束，后轮前束也是后轮定位的一个重要项目，如果前束不当，后轮轮胎也会擦伤、磨损，还会引起转向不稳定及降低制动性能。所以前轮前束中心线应与后轮前束行成两条平行线，中心线保持A=B，并保持对称。

图7-1 后三种情况：大多数汽车都是C长度=F长度，后两种情况C

C>F是特殊车辆设计时采用的。CF时车辆转向半径加大，阻力系数变小，安全系数减小。

3. 驱动力作用线，驱动力作用线偏离车辆纵轴线，车辆行驶时就会出现跑偏，制动时也会出现车辆单偏，消耗驱动力，加大汽车部件磨损，转向盘发抖。

4. 转向轮定位检测，新车应3个月后进行四轮定位校正。一般车辆应半年检测一次，更换轮胎或减震器及发生碰撞后都应及时检测，校正。

综述以上汽车转向轮定位检测与调整论述，让其进一步了解汽车转向定位知识，以便维修，驾驶过程中及时发现故障，排出病症，使汽车在安全、高效、经济中行驶。

作者简介：

李三雁，男，四川成都，敎授，硕士.智能制造.张鲁，男，山东青岛，副教授，博士.核物理。