【正文】 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(xiàn)接收器 5前輪 6后輪 7汽車(chē)縱向軸線(xiàn) －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 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。 圖 3－ 2 光敏二極管的結(jié)構(gòu)和外形 22 線(xiàn)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。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。 21 圖 31 8 束光線(xiàn)形成封閉的四邊形 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(xiàn)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。 目前常用的四輪定位儀有接線(xiàn)式、光學(xué)式、電腦拉線(xiàn)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。 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(chēng)為前輪定位，又稱(chēng)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)。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。在后輪定位調(diào)整完后，后輪推力線(xiàn)和幾何中心線(xiàn)重合，再以該參考線(xiàn)為基準(zhǔn)，對(duì)每一個(gè)前輪進(jìn)行測(cè)量調(diào)整，可以保證四個(gè)車(chē)輪在直線(xiàn)上行駛位置時(shí)處于平行狀態(tài)，轉(zhuǎn)向系處于幾何中心，滿(mǎn)足車(chē)輛在設(shè)計(jì)時(shí)的動(dòng)力學(xué)條件，達(dá)到車(chē) 輛在設(shè)計(jì)時(shí)的性能要求。做四輪定位時(shí)先檢測(cè)和調(diào)整后輪定位。 四輪定位和前輪定位 的最大區(qū)別是在定位基準(zhǔn)的選定上。一旦后輪定位角發(fā)生偏差，后輪推力線(xiàn)就會(huì)和幾何中心線(xiàn)發(fā)生偏離，形成推力角，無(wú)法保證直線(xiàn)行駛時(shí)四個(gè)車(chē)輪處于平行狀態(tài)。 設(shè)置后輪前束最主要的目的是為了使后輪推力線(xiàn)和幾何中心重合，設(shè)置后輪外 19 傾角最主要的目的就是改善轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性。 18 圖 26 后軸未發(fā)生偏向時(shí)中心線(xiàn)和推力線(xiàn) 圖 27 后軸偏向造成推力線(xiàn)偏離了幾何中心線(xiàn) 后輪定位 設(shè)置后輪定位可削弱后軸偏向、偏跡的問(wèn)題在正常行駛和轉(zhuǎn)向時(shí)的負(fù)面保持正確的后輪外傾角和后輪前束是非常重要的。 后軸偏向造成推力線(xiàn)偏離了幾何中心線(xiàn)，見(jiàn)圖 26 和圖 27。推力線(xiàn)如和汽車(chē)前、后輪幾何中心線(xiàn)平行，再配合適當(dāng)?shù)闹麂N(xiāo)后傾角和主銷(xiāo)內(nèi)傾角，在筆直的公路上，即使雙手離開(kāi)轉(zhuǎn)向盤(pán)，車(chē)輛仍可以保持直線(xiàn)行駛。 推力線(xiàn)：是與后輪中心線(xiàn)成正 90 度角向前延伸的線(xiàn)。減少后輪在行駛中的側(cè)滑，以最大限度地延長(zhǎng)后輪輪胎的使用壽命。 和后輪外傾角一樣，前輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)后輪的反前束值比前輪也大 1 倍 左右。 前輪驅(qū)動(dòng)轎車(chē)通常為很小的后輪反前束。 后輪定位 與后輪定位相關(guān)的概念及作用 后輪外傾角：前輪驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)后輪通常為負(fù)外傾角。 轉(zhuǎn)向負(fù)前束 (轉(zhuǎn)向前展 ) 轉(zhuǎn)向負(fù)前束是指轉(zhuǎn)向時(shí)內(nèi)側(cè)車(chē)輪相對(duì)外側(cè)車(chē)輪的角度差。由于后輪側(cè)偏角小于前輪的側(cè)偏角，在連續(xù)作轉(zhuǎn)彎半徑測(cè)試時(shí)，后輪達(dá)不到前輪行進(jìn)方向而變慢，所以轉(zhuǎn)彎半徑逐漸加大，出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足。 轉(zhuǎn)向不足 在試轉(zhuǎn)半徑時(shí)，轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)到止端，并保持不動(dòng)，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度穩(wěn)定，車(chē)輪的轉(zhuǎn)彎半在一定的圓周上保持不動(dòng)，似乎是理所當(dāng)然的事，但實(shí)際上轉(zhuǎn)向不足的汽車(chē) (又被稱(chēng)為平穩(wěn)轉(zhuǎn)向，大部分汽車(chē)都是這種設(shè)計(jì)的 )，轉(zhuǎn)彎隨著旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)增加，會(huì)逐漸加大。 轉(zhuǎn)向梯形又叫轉(zhuǎn)向外展，由于兩只梯形臂都設(shè)計(jì)成直線(xiàn)行駛時(shí)兩側(cè)車(chē)輪角度相同，保持兩側(cè)車(chē)輪平行，因此無(wú)論是向左或右轉(zhuǎn)向，由于內(nèi)側(cè)輪形成比外側(cè)較大 1~3186。橫拉桿位于前軸后端的等腰形叫正方梯形，橫拉桿位于前軸前端等腰梯形叫反梯形。參見(jiàn)圖 25。如果設(shè)計(jì)兩側(cè)轉(zhuǎn)向臂互平行，那么轉(zhuǎn)彎時(shí)兩前輪也將保持平行，那么轉(zhuǎn)彎時(shí)輪胎滑移。當(dāng)輪胎中心線(xiàn)在鉛垂線(xiàn)內(nèi)側(cè)時(shí)的夾角稱(chēng)為負(fù)外傾角，其作用是可使內(nèi)外側(cè)滾動(dòng)半徑近似相等，使輪胎的內(nèi)外側(cè)磨損均勻，還可以提高車(chē)身的橫向穩(wěn)定性。 當(dāng)輪胎中心線(xiàn)與鉛垂線(xiàn)重合時(shí)，稱(chēng)為零外傾角，其作用是防止輪胎不均勻的磨損。輪胎的上緣偏向內(nèi)側(cè)（靠近發(fā)動(dòng)機(jī)）或偏向外側(cè)（偏離發(fā)動(dòng)機(jī)）。當(dāng)用手從外側(cè)向內(nèi)側(cè)撫摸，胎紋外緣有銳利的刺手感覺(jué)。當(dāng)用手從內(nèi)側(cè)向外側(cè)撫摸，胎紋外緣有銳利的刺手感覺(jué)。 前束的作用是消除由于外傾角所產(chǎn)生的輪胎側(cè)滑。 前輪前束 前輪前束是從 汽車(chē)正上方向下看 ， 由輪胎的中心與汽車(chē)的縱向線(xiàn)之間的夾角為前束角 。所以傳統(tǒng)的后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)主銷(xiāo)軸線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)大都設(shè)計(jì)在距車(chē)輪中心線(xiàn) 40 至 60mm 處。由于前軸重心在主銷(xiāo)的軸線(xiàn)上，主銷(xiāo)內(nèi)傾角使主銷(xiāo)軸線(xiàn)延長(zhǎng)線(xiàn)與路面的交點(diǎn)，和車(chē)輪中心地面的交點(diǎn)距離減小，力臂的減小使轉(zhuǎn)向變輕了。于是在地面反作用力下，轉(zhuǎn)向輪連同它所承載的汽車(chē)前部都要抬起一個(gè)相應(yīng)的高度，才能使它實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。汽車(chē)在松軟的路面上轉(zhuǎn)向時(shí)，主銷(xiāo)內(nèi)傾角越大，轉(zhuǎn)向角越大，轉(zhuǎn)向輪外側(cè)就 壓入地下越多，在松軟的路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)前輪的外側(cè)部分陷入地下才可能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。前輪是圍繞著主銷(xiāo)旋轉(zhuǎn)的，而主銷(xiāo)是向內(nèi)傾斜的。如圖 22 所示。轉(zhuǎn)向輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí) ，主銷(xiāo)后傾角幫助轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正到中間位置。但是主銷(xiāo)后傾角越大，汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)所有克服 13 的反向推力就越大，轉(zhuǎn)向就越重，所以主銷(xiāo)后傾角不能超過(guò) 3?。 圖 21 主銷(xiāo)后傾角 a)主銷(xiāo)后傾角的原理圖 b)正主銷(xiāo)后傾角 c)負(fù)主銷(xiāo)后傾角 主銷(xiāo)后傾角的作用： （ l）保證汽車(chē)直線(xiàn)行駛的穩(wěn)定性。 主銷(xiāo)后傾角 在汽車(chē)縱向垂直平面內(nèi)主銷(xiāo)軸線(xiàn)與與通過(guò)前輪中心垂線(xiàn)的夾角叫主銷(xiāo)或傾角如圖 21 所示。 （ 3）使轉(zhuǎn)向輕便。在高速行駛中沒(méi)有轉(zhuǎn)向發(fā)飄現(xiàn)象。遇到小坑，小包以及拱形路面時(shí)能保持直線(xiàn)行駛。 前輪定位的作用有以下幾項(xiàng)： （ 1）保證汽車(chē)直線(xiàn)行駛的穩(wěn)定性。校正不適當(dāng)，可能會(huì)造成轉(zhuǎn)向困難，轉(zhuǎn)向后車(chē)輪不能自動(dòng)回正，行駛跑偏，產(chǎn)生不正常的噪聲，輪胎異常磨損。它可以確保車(chē)輛的可操作性，操作的穩(wěn)定性，在正常行駛中有正確、迅速的操縱響應(yīng)。 （ 5）得到最佳的行駛平順性 正確 的車(chē)輪定位幫助前、后懸架恰如其分地工作，使行駛系、轉(zhuǎn)向西所有部件處在正確關(guān)系中，路面的振動(dòng)被有效的吸收，車(chē)輛行駛更平穩(wěn)。 （ 4）提高燃油的經(jīng)濟(jì)性 所有的車(chē)輪定位角，都是為了使車(chē)輪在行駛中盡可能地垂直于地面，最大限度減少車(chē)輪滑移，使車(chē)輪滾動(dòng)阻力減少，燃油經(jīng)濟(jì)性提高。正確的車(chē)輪定位則可以避免或排除上述故障。在大多樹(shù)情況下輪胎的異常磨損，或跑長(zhǎng)途時(shí)爆胎的原因是車(chē)輪定位不準(zhǔn)確。操作車(chē)輛時(shí)能穩(wěn)定準(zhǔn)確，路面振動(dòng)小，壞路 上車(chē)身沒(méi)有明顯搖擺，乘車(chē)舒適，輪胎壽命長(zhǎng)。 汽車(chē)四輪定位的重要性和必要性 為了提高汽車(chē)行駛的安全性、平順性和乘坐的舒適性，汽車(chē)研發(fā)部門(mén)必須恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)車(chē)輪定位角。 （ 2） 四輪定位維修 的好處 增加行駛安全 直行時(shí)方向盤(pán)正直 轉(zhuǎn)向后方向盤(pán)自動(dòng)回正 減少汽油消耗 減少輪胎磨損 9 維持直線(xiàn)行車(chē) 增加駕駛控制感 降低懸掛配件磨損 （ 3） 什么情況下，需要進(jìn)行四輪定位 每行駛 10000公里或六個(gè)月后 直線(xiàn)行駛時(shí)車(chē)子往左或往右拉 直行時(shí)需要緊握方向盤(pán) 直行時(shí)方向盤(pán)不正 感覺(jué)車(chē)身會(huì)漂浮或搖擺不定 前輪或后輪單輪磨損 安裝新的輪胎后 碰撞事故維修后 換裝新的懸掛或轉(zhuǎn)向有關(guān)配件后 新車(chē)每行駛 3000公里后 主要技術(shù)參數(shù) 在 GB/《汽車(chē)和掛車(chē)的術(shù)語(yǔ)及其定義》中， 它規(guī)定了關(guān)于車(chē)輪定位有關(guān)參數(shù)的定義，考慮了有些汽車(chē)車(chē)橋無(wú)主銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)；注意了有關(guān)零件和幾何要素（面、線(xiàn)、點(diǎn)）相對(duì)位置的空間性；淡化了前束、外傾、后傾等參數(shù)的單一方向性； （ 1） 主要定位參數(shù) ： 前束 (Toein)， 外傾（ Camber）， 主銷(xiāo)后傾角（ caster angle） ，主銷(xiāo)內(nèi)傾角（ steering axis inclination angle） 。為了保證汽車(chē)直線(xiàn)行駛的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向的輕便、轉(zhuǎn)向輪回正性能良好，以及減少輪胎和機(jī)件的磨損、增加汽車(chē)行駛的安全性，汽車(chē)四輪定位的技術(shù)參數(shù)逐步受到駕駛?cè)藛T的重視，同時(shí)也為汽車(chē)自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展提供了有利的條件。而在這三種情況下都有可能出現(xiàn)跑偏，尤其是汽車(chē)行駛和轉(zhuǎn)向時(shí)的跑偏對(duì)汽車(chē)的安全將造成更加嚴(yán)重的不良后果，重則危及生命。跑偏輕則造成啃胎、輪胎報(bào)廢，重則引發(fā)爆胎、車(chē)輛失控等危險(xiǎn)狀況的發(fā)生。 6 第三章 汽車(chē)的行駛系統(tǒng) 概述汽車(chē)行駛系 （ 1） 汽車(chē)行駛系的分類(lèi) 輪式 半履式 車(chē)輪履帶式 水路兩用式 （ 2）汽車(chē)行駛系的組成 車(chē)架 車(chē)橋 車(chē)輪 懸架 汽車(chē)行駛系跑偏故障 （ 1） 什 么是行駛跑偏 行駛跑偏是指車(chē)輛在直線(xiàn)行駛時(shí)，不能保持行進(jìn)的狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)軌跡向左或向右的任何一方發(fā)生偏離的現(xiàn)象：或者是指必須按 7 照一定方向控制方向盤(pán)，才能保持直線(xiàn)行駛的現(xiàn)象。就此而言，我們認(rèn)為，饒斌是當(dāng)之無(wú)愧的 “ 中國(guó)汽車(chē)之父 ” 。就此而言，我們認(rèn)為，饒斌是當(dāng)之無(wú)愧的 “ 中國(guó)汽車(chē)之父 ” 。 其實(shí)，饒斌不僅制造了中國(guó)的汽車(chē)，而且造就了中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的人才。 1982年 5月 8日，他又被任命為新組建的中國(guó)汽車(chē)工業(yè)公司的董事長(zhǎng)。從此以后，這個(gè)深藏在大山里的鄂西北小鎮(zhèn)，不但變成了百里車(chē)城，而且因?yàn)闁|風(fēng)汽車(chē)而聞名遐邇。 1971年 7月 1日，第一輛正品東風(fēng)牌汽車(chē) —— 兩噸半越野汽車(chē)呱呱墮地。但是，他在建設(shè)二汽的時(shí)候卻沒(méi)有復(fù)制一汽，而是揚(yáng)長(zhǎng)避短，使二汽站到了新的高度。當(dāng)然，這些早產(chǎn)的東風(fēng)車(chē)比起那些只能前進(jìn)不能后退的 “ 永向前 ” 牌汽車(chē)來(lái)說(shuō)，還沒(méi)有政治到令人的啼笑皆非的程度。這些車(chē)作為無(wú)產(chǎn)階級(jí)文化大革命的豐碩成果，走走停停，走了一個(gè)星期才能走到了武漢。而在此之前的十年浩劫里，饒斌只能眼睜睜地看著 “ 政治車(chē) ” 的出籠。于是，饒斌又走馬上任，到湖北十堰去創(chuàng)建中國(guó)第二個(gè)大型汽車(chē)企業(yè) —— 二汽，即后來(lái)的東風(fēng) 汽車(chē)公司。由于財(cái)力不足、石油缺乏，二汽的建設(shè)只能是一個(gè)美麗的構(gòu)想。諸如 “ 三大三小 ” 、 “ 龍頭洋頭 ” 之類(lèi)的問(wèn)題，是我們必須進(jìn)行的思考。但是， “ 中國(guó)汽車(chē)之父 ” ，則非饒斌莫屬。 中國(guó)汽車(chē)生產(chǎn)史 中國(guó)第一輛汽車(chē)延生何處，以及 “ 中國(guó)汽車(chē)之父 ” 是誰(shuí)，雖有理解的偏差，卻無(wú)事實(shí)的分歧。（見(jiàn)圖）。他的發(fā)明為后來(lái)的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)奠 定了基礎(chǔ)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的原理被稱(chēng)為“奧托循環(huán)”，在本世紀(jì)生產(chǎn)的汽車(chē)中，約有 99%用的是以這種原理制成的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。 1876年，他終于制作出了由進(jìn)氣、壓縮、膨脹、排氣四個(gè)過(guò)程組成的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，后經(jīng)過(guò)改進(jìn)，于 1877年 8月 4日申請(qǐng)專(zhuān)利，在 1878年法國(guó)舉辦的國(guó)際博覽會(huì)上展出了他制作的臥式氣壓煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)，并時(shí)行了公開(kāi)表演。1862年，他的中壓煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)在考愣琴試驗(yàn)成功，他認(rèn)識(shí)到內(nèi) 燃機(jī)壓縮行程的重要性，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究，他發(fā)明了分層充氣。奧托是內(nèi)燃機(jī)工業(yè)的先驅(qū)，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)明人。 1832年出生于德國(guó)霍茲豪森的尼古拉斯178。這與 “ 愛(ài)國(guó)情結(jié) ” 沒(méi)有關(guān)系，而是 “ 尊重事實(shí) ” 的緣故。所以，以汽油車(chē)的出現(xiàn)作為汽車(chē)生日，顯然有故意隱瞞年 齡的嫌疑。這篇文章雖然長(zhǎng)期湮沒(méi)無(wú)聞，但是，近五十年來(lái)卻越來(lái)越為人們所注意并被眾多的外國(guó)文獻(xiàn)所引用。但是，據(jù)劉仙洲先生考證，南懷仁在中國(guó)發(fā)明汽車(chē)的證據(jù)卻是千真萬(wàn)確的。車(chē)速很高，且裝有叉桿控制方向，而那汽鍋內(nèi)發(fā)出的蒸汽甚至可以驅(qū)動(dòng)那小車(chē)行駛 10個(gè)小 時(shí)以上。小車(chē)四輪，長(zhǎng)二尺，用輕木精雕細(xì)刻而成。 蒸汽車(chē)的發(fā)明者 清康熙十七至十八年（ 1678— 1679），在欽天監(jiān)供職的南懷仁，曾經(jīng)在北京試驗(yàn)過(guò)布蘭卡沖動(dòng)式蒸汽機(jī)，并將它裝在一輛小車(chē)和一只小船上。就此而言