【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 10′。 精度：在177。 2176。范圍內(nèi)精度為177。 2′，其余范圍精度為177。 10′。 車(chē)輪轉(zhuǎn)角主要通過(guò)車(chē)輪下方的轉(zhuǎn)盤(pán)計(jì)量，因此轉(zhuǎn)盤(pán)精度直接影響系統(tǒng)的測(cè)量精度。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)的測(cè)量范圍、精度及零點(diǎn)誤差的規(guī)定如下： 轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)角測(cè)量范圍不小于 45176。～ +45? 電子式轉(zhuǎn)盤(pán)測(cè)量精度為 ? 機(jī)械式轉(zhuǎn)盤(pán)測(cè)量精度為 ? 電子式轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)角零點(diǎn)誤差不大于 ? 機(jī)械式轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)角零點(diǎn)誤差不大于 ? 為了測(cè)得準(zhǔn)，好一些的定位儀都有不同的消除誤差的方法。 所有的卡具 ， 不論是三點(diǎn)快速卡具還是多功能卡具 ， 與鋼圈卡緊 后都不可能達(dá)到車(chē)輪的要求的 度的裝卡精度 ， 為此所有高精度的四輪定位儀都設(shè)有鋼圈補(bǔ)償程序。典型的鋼圈補(bǔ)償有二點(diǎn)式補(bǔ)償、三點(diǎn)式補(bǔ)償、推車(chē)式補(bǔ)償方式 ， 如圖一所示為鋼圈與卡具有裝卡誤差時(shí) ， 在外傾角方向上存在偏差 a， 輪胎旋轉(zhuǎn) 180度存在偏差 b， 兩數(shù)相減除以 2 即可求出誤差值。精度較高的四輪定位儀在一次裝卡中的精度為 至 之間 ,故需要做鋼圈補(bǔ)償 ， 可將誤差減小到 度以內(nèi)。 （ 2） 跑臺(tái)校準(zhǔn)功能； 當(dāng)舉升機(jī)存在微小的誤差時(shí) ， 有些四輪定位儀有專門(mén)的校正程序以消除微小的誤差。 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2021 屆?？粕厴I(yè)論文 14 （ 3）校準(zhǔn)功能 （ 4） 溫度補(bǔ)償； （ 5）其他功能； 經(jīng)過(guò)補(bǔ)償和校準(zhǔn)，定位儀應(yīng)達(dá)到上述的測(cè)量精度。為了保持四輪定位儀長(zhǎng)期準(zhǔn)確的可靠性，四輪定位儀需要定期（可分為 3 個(gè)月、 6 個(gè)月和一年不等）校準(zhǔn)，根據(jù)產(chǎn)品的不同可分為定期回廠校準(zhǔn)或自帶校準(zhǔn)工具校準(zhǔn) 。 常見(jiàn)四輪定位儀的檢測(cè)方式 隨著四輪定位技術(shù)的不斷發(fā)展 ， 各種各樣高科技的四輪定位儀接踵而出 ， 許多廠家為趕上市場(chǎng)的潮流 ， 將許多低端產(chǎn)品說(shuō)成是高科技產(chǎn)品 ， 以此來(lái)哄騙客戶。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的四輪定位儀的檢測(cè)方式主要有：激光、 PSD、 CCD 及 3D?，F(xiàn)將激光、 PSD 、 CCD 及 3D 產(chǎn)品各有何優(yōu)勢(shì) ， 剖析如下： （ 1） 激光 激光是一種新型光源 ， 它是作為測(cè)量系統(tǒng)的光源應(yīng)用于四輪定位儀 ， 由于激光都是以垂直的直線輸出的 ， 因此決定了激光產(chǎn)品束度的測(cè)量范圍較窄 ， 無(wú)補(bǔ)償且需人工計(jì)算推力線 ， 其測(cè)量精度低 ， 檢測(cè)速度慢。因光點(diǎn)與刻度的關(guān)系 ， 存在人為誤差 ， 而且激光很容易受外界干擾 ， 因此用激光做光源應(yīng)用于四輪定位儀并不理想。 眾所周知 ， 激光對(duì)人眼視力有一定傷害 ， 所以 UL、 CE 等安全認(rèn)證很難通過(guò) ，歐美日本早已淘汰 ， 只是在中國(guó)和部分東南亞國(guó)家還局部存在。 （ 2） PSD PSD 又稱光電位置傳感器。我們知道 ， 幾乎所有的外國(guó)四輪定位都不使用 ，只有韓國(guó)的機(jī)器在大量使用 ， 它的工作原理是：當(dāng) PSD 的受光面某一位置存在光照的情況下 ， 其輸出電流會(huì)有相應(yīng)變化 ， 從而可以得到光照位置 ， 它是一種模擬（ DC/AC 轉(zhuǎn)換 ， 會(huì)有數(shù)據(jù)丟失）器件。雖然通過(guò)使用一些特殊的技術(shù)可以在一定程度上避免這些問(wèn)題 ， 但從原理上限制它只能測(cè)量單一光點(diǎn)卻是改變不了的。 PSD只能使用在工業(yè)環(huán)境里 ， 就是說(shuō) PSD 的溫度漂移嚴(yán)重并且受環(huán)境光線的影響。溫度變化可以使其輸出的零位變化幾十毫伏 ， 光線的影響使系統(tǒng)取值不穩(wěn)定 ， 這兩 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2021 屆?？粕厴I(yè)論文 15 項(xiàng)疊加在一起 ， 便使 PSD 失去了測(cè)量精度和設(shè) 備穩(wěn)定性 ， 這點(diǎn)是 PSD 的殺手（測(cè)不準(zhǔn) ， 重復(fù)性差）。 （ 3） CCD CCD 是一種半導(dǎo)體數(shù)字元器件（又稱光電藕合器件） ， 它分為線陣 CCD 和面陣 CCD 兩種。它是 20 世紀(jì) 70 年代初發(fā)展起來(lái)的新型半導(dǎo)體集成光電器件 ， 它是在一塊硅面上集成了數(shù)千個(gè)各自獨(dú)立的光敏元 ， 當(dāng)光照射到光敏面上時(shí) ， 受光光敏元將聚集光電子 ， 通過(guò)移位的方式 ， 將光量輸出 ， 產(chǎn)生光位置和光強(qiáng)的信息 ，因此 CCD 具有測(cè)量精度高（ 度以內(nèi)）、無(wú)溫度系數(shù)、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。 使用 CCD 有良好的環(huán)境適應(yīng)能力。其他所有的技術(shù)都有各種各樣的使用上的限制 ， 比如不能 在光線復(fù)雜的地方使用、不能有強(qiáng)電磁場(chǎng)、溫度不能有太大的變化等等 ， 而這些都是普通的修車(chē)車(chē)間的典型環(huán)境。那些不能開(kāi)門(mén) ， 不能開(kāi)窗 ， 早晨涼快測(cè)量的數(shù)據(jù)和中午天熱測(cè)量就不同 ， 不能有大的電機(jī)在附近的要求 ， 對(duì)于四輪定位來(lái)說(shuō) ， 實(shí)在是有點(diǎn)過(guò)分。因此歐美國(guó)家生產(chǎn)的四輪定位儀均采用 CCD 技術(shù) ， 如戰(zhàn)車(chē)、百事霸、戰(zhàn)神等 ， 這也足以說(shuō)明 CCD 產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。 (4） 3D 3D 測(cè)量方式是采用圖像識(shí)別技術(shù) ， 用 CCD 數(shù)碼相機(jī)采集裝在車(chē)輪反光板上的圖像信息 ， 以測(cè)量出車(chē)輪的相對(duì)精度 ， 人工推動(dòng)車(chē)輪前后移動(dòng) ， 由 CCD 攝像頭采集信息 ， 求出其坐標(biāo)和角度。這是 一種相當(dāng)先進(jìn)的測(cè)量方式 ， 目前歐美常用。但他對(duì)舉升機(jī)和轉(zhuǎn)角盤(pán)等有嚴(yán)格的機(jī)械精度要求 ， 目前國(guó)內(nèi)舉升機(jī)和轉(zhuǎn)角盤(pán)無(wú)法與之匹配 ， 影響檢測(cè)效果 ， 況且標(biāo)定方式繁瑣 ， 價(jià)格昂貴 ， 檢測(cè)速度不快 ， 售后維修較慢 ， 并非國(guó)內(nèi)主流 汽車(chē)四輪定位儀的主要功能 (1)測(cè)量的主要參數(shù)除傳統(tǒng)的前輪前束、外傾角、主銷(xiāo)后傾角和內(nèi)傾角外還具有測(cè)量后輪前束、外傾角、后軸推力角、退縮角等功能 ， 增加了轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)角差、最大轉(zhuǎn)角等測(cè)量項(xiàng)目。 (2)輪 輞 補(bǔ)償功能。該功能可以對(duì) 因輪輞變形 、卡具位置不正而引起的前束、外傾角測(cè)量誤差進(jìn)行補(bǔ)償。 (3)本儀器采用 PC 微機(jī)做上位主控機(jī) ， 測(cè)量模塊為下位機(jī)。兩者之間以串江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2021 屆?？粕厴I(yè)論文 16 行方式通訊聯(lián)結(jié)。上下位機(jī)均采用模塊化結(jié)構(gòu)編程。上位機(jī)具有彈出式菜單 ，顯示和打印圖表全部采用中文 ， 上、下位機(jī)雙向選擇 ， 操作十分方便。 (4)儀器內(nèi)存有 2021 多種車(chē)型的數(shù)據(jù)庫(kù) ， 測(cè)量結(jié)果隨時(shí)可以根據(jù)需要進(jìn)行判斷處理。數(shù)據(jù)庫(kù)還可以增添和刪除。 (5)參數(shù)測(cè)量一次自動(dòng)完成。為了方便汽車(chē)檢測(cè)后進(jìn)行維修作業(yè) ， 設(shè)置了對(duì)直接測(cè)量參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示。測(cè)量與調(diào)整同時(shí)進(jìn)行。 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2021 屆?？粕厴I(yè)論文 17 第三章 汽車(chē)四輪定位的測(cè)量原理 四輪定位儀是專門(mén)用來(lái)測(cè)量車(chē)輪定位參數(shù) 的設(shè)備。四輪定位儀可檢測(cè)的項(xiàng)目包括 ： 前輪前束值 /角 (前輪前束角 /前張角 )、前輪外傾角、主銷(xiāo)后傾角、主銷(xiāo)內(nèi)傾、后輪前束值 /角 (后輪前束角 /前張角 )、后輪外傾角、車(chē)輛輪距、車(chē)輛軸距、轉(zhuǎn)向 20 度時(shí)的前張角、推力角和左右軸距差等。目前常見(jiàn)的國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口的四輪定位儀可以用來(lái)測(cè)量上述檢測(cè)項(xiàng)目中幾個(gè)中全部項(xiàng)目。 在檢測(cè)項(xiàng)目中 ， 車(chē)輪前束值 /角、車(chē)輪外傾角、主銷(xiāo)后傾角和主銷(xiāo)內(nèi)傾角統(tǒng)稱為前輪定位 ， 又稱前輪定位四要素 ， 各種前輪定位儀都能完成其檢測(cè)任務(wù)。但汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性不僅僅由前輪定位來(lái)保證 ， 后輪定位也起著至關(guān)重要的作用 ， 所以 ， 最 好使用四輪定位儀檢測(cè)和調(diào)整。 目前常用的四輪定位儀有接線式、光學(xué)式、電腦拉線式和電腦激光式四種 ，它們的測(cè)量原理是一致的 ， 只是采用的測(cè)量方法 (或使用的傳感器的類(lèi)型 )及數(shù)據(jù)記錄與傳輸?shù)姆绞讲煌?， 下面介紹四輪定位儀可測(cè)量的幾個(gè)重要檢測(cè)項(xiàng)目的測(cè)量原理。 車(chē)輪前束和推力角的測(cè)量原理 前束時(shí) ， 必須保證車(chē)體擺正且方向盤(pán)位于中間位置 ， 為了提供車(chē)輪前束值（或前束角）的測(cè)量精度 ， 無(wú)論是拉線式、光學(xué)式還是電腦式的四輪定位儀 ， 在檢測(cè)車(chē)輪前束之前 ， 常通過(guò)拉線或光線照射或反射的方式形成一封閉的直角四邊形如圖 3－ 1 所示。 圖 31 8束光線形成封閉的四邊形 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2021 屆?？粕厴I(yè)論文 18 將待檢車(chē)輛置于此四邊形中 ， 通過(guò)安裝在車(chē)輪上的光學(xué)鏡面或傳感器不僅可以檢測(cè)前輪前束、后輪前束 ， 還可以檢測(cè)出左右車(chē)輪的同軸度（即同一車(chē)軸上的左右車(chē)輪的同軸度）及推力角。因?yàn)樗妮喍ㄎ粌x系統(tǒng)采用的傳感器不同 ， 測(cè)量方法亦有所不同 ， 這里僅就光敏三極管式傳感器來(lái)說(shuō)明一下車(chē)輪前束 的測(cè)量原理。 光敏三極管為近紅外線接收管 ， 是一種光電變換器件 ， 它的結(jié)構(gòu)與外形如圖32 所示。其工作狀態(tài)為：不加電壓 ， 利用 P－ N 接在受光射時(shí)產(chǎn)生正向電壓的原理 ， 把它作為微笑光電池。在光敏三極管后面接一些用于接收信號(hào)的元件 ， 以便及時(shí)對(duì)光敏三極管上所獲得的信號(hào)進(jìn)行分析處理。 安裝在兩前輪和兩后輪上的光敏三極管式傳感器均有光線的接收和發(fā)射（或反射）功能 ， 通過(guò)它們間的發(fā)射和接收剛好能形成類(lèi)似于圖 3－ 2 所示的四邊形。在傳感器的受光面上等距離地將光敏三極管排成一排 ， 在不同位置光敏三極管接收到光線照射時(shí) ， 該光敏管產(chǎn)生的電信號(hào)就代表了前束角或推力角的大小。其測(cè)量原理的簡(jiǎn)單示意圖如圖 3－ 3 所示。 1 刻度盤(pán) 2投射器支臂 3光敏三極管 4激光盤(pán) 5投射激光束 6接收激光束 1～ 4光線接收器 5前輪 6后輪 7汽車(chē)縱向軸線 －推力角 圖 33 車(chē)輪前束角的測(cè)量原理 圖 34推力角的測(cè)量原理 圖 3－ 2 光敏二極 管的結(jié)構(gòu)和外形 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2021 屆專科生畢業(yè)論文 19 依據(jù)上述檢測(cè)原理 ， 同時(shí)可以檢測(cè)出位于該四邊形內(nèi)的待檢車(chē)輛前后軸的平行度（即推力角的大小和方向） ,其檢測(cè)原理的簡(jiǎn)單示意圖如圖 3－ 4 所示。同理 ，通過(guò)安裝在后輪上的傳感器 ， 我們可以檢測(cè)出后輪前束值（后輪前束角）的大小和方向。 主銷(xiāo)后傾角和主銷(xiāo)內(nèi)傾角的測(cè)量原理 車(chē)輪外傾角、主銷(xiāo)后傾角和主 銷(xiāo)內(nèi)傾角這三個(gè)測(cè)量參數(shù)的測(cè)量都是關(guān)于角度的測(cè)量 ， 除了光學(xué)式四輪定位儀測(cè)量車(chē)輪外傾角和車(chē)輪前束時(shí) ， 采用的不是測(cè)量角度的傳感器 ， 其余各種類(lèi)型的四輪定位儀均是采用測(cè)量角度的傳感器 ， 包括車(chē)輪前束角都可以用角度傳感器直接或間接測(cè)量。 以套筒扳手為例 ， 先將扳手桿垂直立于桌面上 ， 扳手接桿與視線垂直并使扳手接桿保持水平，此桿即為轉(zhuǎn)向節(jié)軸（面向車(chē)頭看為左前輪軸）。將扳手桿下端向自己面前偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度 ，即形成主銷(xiāo)后傾角，然后由此位置繞扳手手柄軸線分別向里、向外各轉(zhuǎn)動(dòng) 角，這時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)扳手接桿繞水平面分別向上、向下偏轉(zhuǎn)了 角（如圖 35 所示）。 a)直行時(shí)，扳手接桿水平 b)向里轉(zhuǎn)向時(shí)， c) 向外轉(zhuǎn)向時(shí)， 扳手接桿向上偏轉(zhuǎn) 扳手接桿向下偏轉(zhuǎn) 圖 35 主銷(xiāo)后傾角的測(cè)量原理 主 銷(xiāo)內(nèi)傾角的測(cè)量原理如圖 36 所示 ， 在扳手接桿頭部系上一長(zhǎng)接桿 ， 長(zhǎng)接桿與扳手接 桿垂直。將扳手直立于桌面 ， 使長(zhǎng)接桿保持水平位置并與視線垂直 ，再將扳手柄下端向里偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度 β， 即形成注銷(xiāo)內(nèi)傾角 ， 然后由此位置繞扳手手柄軸線分別向左、向右各轉(zhuǎn)角 ， 這時(shí)又會(huì)發(fā)現(xiàn)接桿分別沿逆時(shí)針、順時(shí)針?lè)浇骼砉ご髮W(xué)南昌校區(qū) 2021 屆?？粕厴I(yè)論文 20 向轉(zhuǎn)動(dòng)了 角。 a)直行時(shí)，長(zhǎng)接桿水平 b)向左轉(zhuǎn)時(shí)， c) 向外轉(zhuǎn)向時(shí)， 長(zhǎng)接桿向逆時(shí)針偏轉(zhuǎn) 長(zhǎng)接桿向順時(shí)針偏轉(zhuǎn) 圖 36 主銷(xiāo) 內(nèi) 傾角的測(cè)量原理 主銷(xiāo)后傾角的測(cè)量原理 以左前輪為例 ， 當(dāng)車(chē)輪向左右各轉(zhuǎn)動(dòng) ＝ 20176。（如圖 37 所示） ， ZO 為主銷(xiāo)軸線 ， OB 為轉(zhuǎn)向節(jié)車(chē)輪軸線 ， 四邊形 DEFG 表示水平面 ， 四邊形 HIJK 相對(duì)于平面的夾角為主銷(xiāo)后傾角。 LMNP 平面是與主銷(xiāo)垂直相交的平面 ， 該平面是 HIJK平面以 ST 為軸轉(zhuǎn)動(dòng) β角（主銷(xiāo)內(nèi)傾角）形成的 ， OD 為車(chē)輪向左轉(zhuǎn)動(dòng) 20176。時(shí)轉(zhuǎn)向節(jié)軸平面的方向。線段 LD、 A180。B180。、 AB、 A180。180。B180。180。、 MI、 FN 和 KP 均是水平面 DEFG上的鉛垂線。 圖 37 主銷(xiāo)后傾 角的測(cè)量原理計(jì)算圖 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2021 屆?？粕厴I(yè)論文 21 由圖 37 主銷(xiāo)后傾角的測(cè)量原理計(jì)算圖得（推導(dǎo)工程略）： γ=Δλ/2sinδ 上式表明 為一特定角度時(shí) ， 主銷(xiāo)后傾角測(cè)量角 存在唯一確定關(guān)系。通常規(guī)定 轉(zhuǎn)角為 20176。 ， 2sin＝ ， 故有： γ=Δλ/= （ 1） 即主銷(xiāo)后傾角 γ 為 實(shí)際測(cè)量角度 的 倍。這樣 ， 用 倍的關(guān)系標(biāo)定儀器 ， 就可直接讀主銷(xiāo)后傾角 γ。 主銷(xiāo)內(nèi)傾角的測(cè)量原理 仍以左前輪為例 ， 當(dāng)車(chē)輪向左右轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)（如圖 38 所示） ， ZO 為主銷(xiāo)軸線 ， OC 為轉(zhuǎn)向節(jié)軸線方向 ， OE 為與車(chē)輪平面平行且水平的線段。同（ 1）所述 ，四邊形 DEFG 表示水平面 ， 四邊形 HIJK 相對(duì)于水平面的夾角 γ 為主銷(xiāo)后傾角。四邊形 LMNP 為與主銷(xiāo)垂直相交的平面 ， 該平面是 HIJK 平面以 ST 為軸轉(zhuǎn)動(dòng) β 角（主銷(xiāo)內(nèi)傾角）形成的 ， OE 是車(chē)輪向右轉(zhuǎn)動(dòng) 20176。 ， 垂直于轉(zhuǎn)向節(jié)軸線且在水平面內(nèi)的線段 ， OF 是車(chē)輪向左轉(zhuǎn)動(dòng) 20176。時(shí) ， 垂直于轉(zhuǎn)向節(jié)軸線且在水平面的線段。由圖 38 主銷(xiāo)內(nèi)傾角的測(cè)量計(jì)算圖得（推導(dǎo)工程略）：