【正文】 llzh ?? （ ） 圖 前束輪胎的輪胎變形情況 滑移區(qū)內(nèi)的的滑動(dòng)摩擦系數(shù) dμ 隨側(cè)向滑動(dòng)速度 V? 變化，可由下式求得： 7 Vasd ???μμ （ ） 式中： a 為修正系數(shù)。 動(dòng)態(tài)檢測(cè)在側(cè)滑檢測(cè)臺(tái)上進(jìn)行：讓汽車行駛過可以在橫向自由滑動(dòng)的滑板上，當(dāng)車輛通過檢驗(yàn)臺(tái)時(shí)，滑板向內(nèi)移動(dòng)，則測(cè) 量值為負(fù)；滑板向外移動(dòng)，則測(cè)量值為正。它們一般均由測(cè)量裝置、指示裝置和報(bào)警裝置等組成，下面主要介紹雙板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)。具有外傾角的車輪，其中心線的延長(zhǎng)線必定與地面在一定距離處有一個(gè)交點(diǎn) O，此時(shí)的車輪相當(dāng)于一圓錐體的一部分如圖 ，在車輪向前或向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)形式均類似于滾錐。在外傾角及前束值不大的情況下，可以認(rèn)為 aS 和 tS 在前進(jìn)和后退的過程 中，側(cè)滑分量數(shù)值不變。結(jié)果必然在車輪上產(chǎn)生軸向力，從而造成車輛側(cè)滑。 （ 1）使汽車后輪從側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)滑動(dòng)板上前進(jìn)和后退駛過，如兩次側(cè)滑量讀數(shù)均為零，表明后軸無任何彎曲變形。 4)某些進(jìn)口車 (尤其高檔車 )合格率低。不同類型的車輛采用各自相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于系統(tǒng)全 面的講解了車輪側(cè)滑檢測(cè)與診斷的各項(xiàng)理論，由淺入深。而側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的應(yīng)用成本較高，在很多汽車修理廠中沒有裝備，導(dǎo)致大多數(shù)汽車修理廠在對(duì)于車輪側(cè)滑的檢測(cè)上依賴于靜態(tài)檢測(cè)，測(cè)量數(shù)值 不準(zhǔn)確、誤差較大，對(duì)于汽車的性能調(diào)整有影響。 3）設(shè)備上，提高機(jī)械加工精度，使用高精 度的傳感器，提高電路抗干擾性能。用四輪定位儀對(duì)汽車車輪的定位狀況進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，定位參數(shù)均在合格范圍內(nèi)，但用目前的側(cè)滑臺(tái)對(duì)車輪側(cè)滑量檢測(cè) 時(shí)卻不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)口。 對(duì)于后輪有定位的汽車，仍可按上述方法檢測(cè)后軸是否變形和輪轂軸承是否松動(dòng)，只是在檢測(cè)結(jié)果中減去定位值，剩余值即為后軸彎曲變形造成的。 值得注意的是如果汽車向前移動(dòng)太遠(yuǎn)，必須重新進(jìn)行。因此，可有效地指導(dǎo)維修人員調(diào)整車輪前束及車輪外傾角。此時(shí)， 13 車輪在 滑動(dòng)板上做純滾動(dòng)，滑動(dòng)板相對(duì)于地面有側(cè)向移動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方向如圖 所示，此時(shí)測(cè)得的滑動(dòng)板的橫向位移量記為 tS （即由前束所引起的側(cè)滑分量 )。機(jī)械式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)，不便于遠(yuǎn)距離傳輸，近年來已很少使用。 LLSt ?? （ ） 圖 由車輪前束引起滑動(dòng)板的側(cè)滑 10 外傾角引起的側(cè)滑 轉(zhuǎn)向輪外傾角的存在，在滾動(dòng)過程中車輪將力圖向外張開，只是由于轉(zhuǎn)向橋不可能伸長(zhǎng)，因此，在實(shí)際滾動(dòng)過程中才不至于真正向外滾開。當(dāng)車輪通過可以左右自由滑移的滑板時(shí)，外傾角的存在使滑板承受向內(nèi)的外傾側(cè)向力，滑板向內(nèi)側(cè)滑移；前束角的存在使滑板承受向外的前束側(cè)向力，滑板向外側(cè)滑移；若規(guī)定滑板向外滑移側(cè)滑量為“負(fù)”，向內(nèi)滑移側(cè)滑量為“正”，當(dāng)前輪同時(shí)具有外傾角和前束角時(shí)，車輪總的側(cè)滑量 H 可由下式確定， 即： LSSH 21 ?? () 式中： H 為側(cè)滑量， m/ Km； 1S 為外傾角引起的滑板側(cè)滑距離， mm； 2S 為前束角 8 引起的滑板側(cè)滑距離， mm； L 為滑板長(zhǎng)度， m。接地壓力分布在橫方向 (Y 方向 )時(shí)是均勻的，在圓周方向 (X 方向 )成二次拋物線分布。于是有下式成立，即： αα α Rco sFs inPz ?R () 式中： α 為車輪外傾角，單位 176。檢驗(yàn)汽車的側(cè)滑量，可以判斷汽車前輪前束和外傾參數(shù)配合是否恰當(dāng)，而并不直接測(cè)量這兩個(gè)參數(shù)的具體值。隨著公路和城鄉(xiāng)道路的不斷發(fā)展，現(xiàn)代轎車和輕型客車的車速不斷提高，以及我國(guó)汽車保有量的不斷的增加，人們對(duì)汽車的乘坐舒適性和行駛安全性提出了更為嚴(yán)格的要求。最后討論車輪側(cè)滑檢測(cè)存在的問題以及對(duì)策和將車輪側(cè)滑檢測(cè)引入車輛年檢的可能性。 Wheel alignment parameters。資料統(tǒng)計(jì)表明，轉(zhuǎn)向輪定位故障占整車的 30％ 左右，如此高的故障率應(yīng)引起同行業(yè)的高度重視 [1]。如果將兩前輪放在可以橫向自由運(yùn)動(dòng)的滑板上，由于作用力和反作用力的原理，滑板將向外滑動(dòng)。當(dāng)車 輪在路面滾動(dòng)時(shí)，輪胎接地印跡中心線 aa 將不再與 AA 平行，而是偏移一定角度 β，我們稱之為外傾側(cè)偏角；如圖 （ b）所示最先落地的輪胎印跡點(diǎn)離車輪中心線 AA 近，側(cè)向變形??；以后相繼落地的輪胎印跡點(diǎn)離車輪實(shí)際行駛直線 AA 越來越遠(yuǎn)，側(cè)向變形大。胎面橡膠的側(cè)向剪切變形為 βtgcx1 ，側(cè)向變形產(chǎn)生側(cè)向應(yīng)力 yf 為： βtgcxfy 1? （ ） 在附著區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的側(cè)向力 Fy可以通過對(duì)正 fy在附著區(qū)內(nèi)積分求得 : yF =cw ?hl tgx0 11 dxβ （ ） 應(yīng)力 xf 隨著 1x 增大，在到達(dá)點(diǎn) A 之后輪胎側(cè)向應(yīng)力與地面附著力相 等，胎面橡膠與地面發(fā)生相對(duì)滑移，我們稱此滑移為前束側(cè)滑。 9 3 汽車側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)與工作原理 汽車側(cè)滑檢測(cè)方式有靜態(tài)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)檢測(cè)兩種。上述兩種試驗(yàn)臺(tái)都屬于動(dòng)態(tài)側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)。當(dāng)滑動(dòng)板側(cè)滑時(shí)通過位移傳感器轉(zhuǎn)變成 12 電信號(hào)，經(jīng)過放大與信號(hào)處理后成為 0～ 5V 的模擬量，再經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，輸入微機(jī)運(yùn)算處理，然后顯示出檢測(cè)結(jié)果或由打印機(jī)打印出檢測(cè)結(jié)果。反之，僅具有前張的車輪，在前進(jìn)時(shí)駛過側(cè)滑臺(tái)時(shí)所引起的側(cè)滑分量為正值，在后退時(shí)駛過側(cè)滑臺(tái)所引起的側(cè)滑分量為負(fù)值。 重心位置的影響 為了使汽車獲得足夠的附著力以保證足夠的驅(qū)動(dòng)力廠家在設(shè)計(jì)前輪驅(qū)動(dòng)汽車考慮重量分配時(shí)重心前移使前軸為主要承載軸由于前驅(qū)動(dòng)車型的設(shè)計(jì)特點(diǎn)相對(duì)于同等質(zhì)量的后驅(qū)動(dòng)車型來說作為主要承載輪的前輪受垂直載荷要大所受側(cè)向力也因此與相同整車質(zhì)量的后驅(qū)動(dòng)車型比較前驅(qū)動(dòng)車型側(cè)滑量比較容易超出標(biāo)準(zhǔn)。一定的前輪外傾角要與一定的前束對(duì)應(yīng)才能消除側(cè)滑，從獨(dú)立懸架前橋的結(jié)構(gòu)看，車輪與車架之間的連接零件教多，鉸接點(diǎn)也多，且受一定的重力、沖擊力，所以較易磨損變形而使前輪定位參數(shù)有較大的改變，同時(shí)，外傾角也發(fā)生變化，如果不根據(jù)實(shí)際前輪外傾角來適當(dāng)調(diào)整前束值容易引起側(cè)滑超標(biāo) [6]。 3）檢測(cè)結(jié)果離散性大。 汽車本身?xiàng)l件必須符合 GB7258—2020 規(guī)定要求，如輪胎氣壓正常、干燥等。因此在對(duì)所測(cè)得的側(cè)滑量進(jìn)行分析時(shí)，往往首先考慮的就是外傾與前束問題，當(dāng)然并不是不考慮其他因素。趙老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、忘我的工作熱情、一絲不茍的工作態(tài)度、以身作則的工作方式以及獨(dú)特的人格魅力一直深深地感染和激勵(lì)著我。 車輪側(cè)滑檢測(cè)與診斷現(xiàn)階段主要測(cè)量方式還是依靠側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行，靜態(tài)測(cè)量方式簡(jiǎn)單方便，但是精確度不夠。 對(duì)策 由上述分析可知，檢測(cè)時(shí)行車狀態(tài)穩(wěn)定性是保證檢測(cè)準(zhǔn)確性和有效性的重要條件。在相 18 同測(cè)試條件下，同一輛車在單板式側(cè)滑臺(tái)上的檢測(cè)結(jié)果往往大于雙板式的檢測(cè)結(jié)果。而造成前輪外傾不合乎規(guī)定的原因有前橋?qū)П圯S承銅套磨損，上導(dǎo)臂連接處調(diào)整不當(dāng)，轉(zhuǎn)向節(jié)支臂彎曲下導(dǎo)臂與轉(zhuǎn)向支臂連接處軸承松動(dòng)及前橋半軸變形，輪輞邊緣變形，輪胎尺寸不一等，一般左右輪外傾值相差不能大于正負(fù) 30′。實(shí)踐表明，僅靠高速前束達(dá)到側(cè)滑量限值的要求，不一定能確保車輛的穩(wěn)定行駛。 當(dāng)具有前束的車輪后退時(shí)，若在無任何約束的情況下，車輪必定向外側(cè)滾動(dòng)，但因受到車橋的約束作用，雖然其存在著向外滾動(dòng)的趨勢(shì)，但不可能向外側(cè)滾動(dòng)，從而會(huì)通過其與滑動(dòng)板間的附著 作用帶動(dòng)滑動(dòng)板向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方向如圖 所示。指針式指示裝置如圖 所示，指示裝置能把測(cè)量裝置傳遞來的滑動(dòng)板側(cè)滑量，按汽車每行駛 1km側(cè)滑 lm定為一格刻度，所以每一格代表汽車每行駛 1km側(cè)滑 lm。其單邊轉(zhuǎn)向輪的內(nèi)側(cè)滑量 Sc 為： 239。 綜上所述，外傾側(cè)向力的大小與外傾角和車輪側(cè)傾剛度成正比； 外傾側(cè)向力使車輪滾動(dòng)時(shí)在接地處產(chǎn)生側(cè)偏，側(cè)偏產(chǎn)生側(cè)向應(yīng)力；當(dāng)側(cè)向應(yīng)力大于地面附著力時(shí)，輪胎相對(duì)地面產(chǎn)生向內(nèi)的側(cè)滑，即外傾側(cè)滑；外傾角加大，外傾側(cè)滑隨之增加。 具有前束角的車輪在地面滾動(dòng)時(shí)，車輪滾動(dòng)方向與汽車行駛方向有一夾角 β，此角度即為車輪前束角。由于車輪動(dòng)力半徑、車輪實(shí)際的接地點(diǎn)與輪胎的側(cè)偏剛度有關(guān)，所以式 ()所 表達(dá)的車輪側(cè)向力與車輪外傾角的關(guān)系和實(shí)際的側(cè)向力與外傾角的關(guān)系有所不同。轉(zhuǎn)向輪具有正外傾，輪胎相當(dāng)于圓錐的一部分，向前滾動(dòng)時(shí)有向外擴(kuò)張的趨勢(shì)。其主要危害有：汽車行駛時(shí)發(fā)生側(cè)滑，會(huì)使汽車行駛阻力增加，對(duì)于汽車的動(dòng)力學(xué)、燃油經(jīng)濟(jì)性及制動(dòng)性能都有不利影響；汽車側(cè)滑量增大，對(duì)于汽車輪胎來說磨損加劇，同時(shí)還會(huì)引起偏磨，導(dǎo)致汽車輪胎使用壽命下降；汽車側(cè)滑量過大，對(duì)于 汽車行駛的影響很大、對(duì)于汽車操控穩(wěn)定性有直接影響，如高速行駛時(shí)方向發(fā)抖、發(fā)飄。對(duì)上述結(jié)果的分析，得出的結(jié)論與結(jié)果保持一致，車輪前束、車輪外傾、主銷后傾、車輪外傾與前束不匹配對(duì)車輪側(cè)滑的影響有所差別，并不完全一致。對(duì)側(cè)滑量進(jìn)行分析時(shí)要有所區(qū)別對(duì)待。 不正常的轉(zhuǎn)向輪定位特別是車輪外傾角和前束的匹配會(huì)引起轉(zhuǎn)向沉重、 明顯 增加駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度， 造成 行駛不穩(wěn)定、車輪失去自動(dòng)回正作用，不能保持直線行駛，造成汽車操縱困難，同時(shí)會(huì)加劇轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向輪胎的磨損。理想的情況是轉(zhuǎn) 向輪向外的張力與向內(nèi)的作用力抵消，保持汽車直線行駛。試驗(yàn)證明，實(shí)際的外傾側(cè)向力與外傾角關(guān)系為： ααα kF? （ ） 式中： αk 為傾剛度，單位 N/176。由于車輪滾動(dòng)方向與汽車行駛方向不一致，致使輪胎接地處產(chǎn)生 側(cè) 6 向變形，如圖 所示。前束角的存在使車輪的滾動(dòng)方向偏離車輛直線行駛方向，使輪胎在接地處發(fā)生側(cè)偏，并產(chǎn)生側(cè)向應(yīng)力；側(cè)向應(yīng)力在輪胎接地印跡內(nèi)的積分即為前束側(cè)向力，前束側(cè)向力的大小與輪胎所承受的垂直載荷、前束角、輪胎接地印跡、輪胎橫向彈性系