【正文】 的一項重要內(nèi)容，車輪定位參數(shù)的檢測對整車得安全性能的影響舉足輕重。 汽車四輪定位將在現(xiàn)代汽車行業(yè)成為不可或缺的技術，隨著技術的不斷改進，使得檢測簡單易懂，具有 較高的社會經(jīng)濟價值。結合試驗分析汽車四輪定位測試系統(tǒng)在汽車檢測中的運用以及總結出定位參數(shù)之間的聯(lián)系。 and infers the fourwheel alignment the spatial geometry relations of the parameters。在現(xiàn)代汽車中，為了使汽車直線行駛、轉向輕便、受控力好，并減少輪胎及相關部件的磨損，在輪胎安裝和前、后輪的懸掛系統(tǒng)均設置車輪定位角度（各汽車生產(chǎn)廠家根據(jù)不同車型，設置不同數(shù)據(jù)）。所以一般新車在駕駛 3 個月后就應做四輪定位檢測，以后每行駛 l0000 公里或更換輪胎及減震器，以及發(fā)生碰撞后都應及時做“四輪定位”，檢測其是否符合原車標準，并及時進行維修與調校。雖然已經(jīng)有很多在這方面的研究，但是本文 主要在分析汽車四輪定位原理和四輪定位檢測方法，結合實際例證闡述四輪定位調整的一般工作程序，常用方法研究，也是具有十分重要的意義的。 由于車輪長時間在與地面劇烈的碰撞，構件之間的相對位置也發(fā)生了變化，所以造成一系列行駛故障，目前我國道路狀況逐漸改善，使車速大有提高，人們對方向和四輪定位的要求更顯得突出。因車輪定位不良導致的問題主要有：后傾角太大，轉向時方向盤沉重；制動不 平穩(wěn) .車輪動態(tài)不平衡，方向盤就會發(fā)飄或抖動；左右輪外傾角不等會加速輪胎的單邊磨損；前束不對也會引起輪胎的快速磨損和汽車跑偏，而吃胎的主要原因是沒有做好汽車四輪定位。 隨著汽車技術的高度發(fā)展，汽車車速不斷提高，急加速、急減速、急轉向、急制動等動作的出現(xiàn)，汽車后輪在行駛過程中受到的沖擊和汽車的載荷，這些都將影響到汽車后輪的運行軌跡。 先從汽車的構造說起 ， 拿當前路上行駛的多數(shù)四輪轎車為例，轎車的轉向車輪、轉向節(jié)和前軸三者之間的安裝具有一定的相對位置，這種具有一定相對位置的安裝叫做轉向車輪定位，也稱前輪定位。這是對兩個轉向前輪而言，對兩個后輪來說也同樣存在與后軸之間安裝 的相對位置，稱后輪定位。這樣前輪定位和后輪定位總起來說叫四輪定位。由于各汽車生產(chǎn)廠家對四輪定位原設計的不同、制造的不同，使得各輪的各種傾角和束值就各有不同，并且有可調部分和不可調部分之分；做四輪定位就是通過四輪定位儀，檢測出被測車輛的各輪傾角和束值是否符合原廠標準，如不符合可做隨機調整。 換句話說，當駕駛員感到方向轉向沉重、發(fā)抖、跑偏、不正、不自動復位或者發(fā)現(xiàn)輪胎單邊磨損、波狀磨損、塊狀磨損、偏磨等不正常磨損以及駕駛時車感飄浮、顛顫、搖擺等不正常的駕駛感覺，行駛中轉向盤不正或行車方向的跑偏現(xiàn)象出現(xiàn)時，就應考慮做四輪定位了 [1]。分別介紹了 國內(nèi)外 四輪定位 的研究方法及研究現(xiàn)狀 ； 四輪定位的基本參數(shù)、構成原理及檢測方法和舉例說明四輪定位調整的一般工作程序，常用方法 。 沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 3 第二章 國內(nèi)外四輪定位的研究方法及研究現(xiàn)狀 傳統(tǒng)測量技術 早期定位技術測量工具由前束尺，外傾角，后傾角測量裝置等構成。它只能測量以長度為單位表示的總前束值，不能測量單輪前束角，退縮角，推進角等參數(shù)，而且測量精度有限。 光學水準定位儀 在被測車輛的兩前輪和后輪上分別裝有激光發(fā)射器，通過讀取激光束照射在 刻度尺上的位置來測量前束角。該偏移代表了被測車輪的前束角值。顯示采用 LED，更為直觀方便。拉線定位儀前束角測量原理的核心是測量旋轉角的旋轉電位器（有的采用霍爾傳感器或光電編碼器或旋轉變壓器測量旋 轉位置）用于測量拉線的偏轉角度。將待檢測車輛置于此四邊形中，通過安裝在車輪上的卡具及測量頭可以測量車輪的定位參數(shù) [2]。傳統(tǒng)的四輪定位儀，如激光式，紅外式，水準式，光學式和拉線式車輪定位儀，由于其檢測原理的局限性，存在需要的傳感器眾多，標定復雜，操作繁瑣以及檢測速度慢，精度不高等問題，從無法實現(xiàn)快速檢測，使之難以在汽車檢測線中得到廣泛應 用。所以，一些國外公司研制了基于計算機視覺技術的測量系統(tǒng)，基于視覺技術的測量系統(tǒng)具有非接觸，測量速度快，操作簡單維護方便等特點。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外從事汽車四輪定位系統(tǒng)的研究機構很多，如德國博世 （ BOSCH） ，德國百世霸（ BEISSBARTH），美國戰(zhàn)車（ JOHN BEAN） ,美國亨特（ HENTER） ,美國 BEF 公司，美國現(xiàn)代 （ Modem Engineering） ，英國機靈狗 （ SUPER TRACKER） 等，基于計算機視覺技術的四輪定位系統(tǒng)已經(jīng)占據(jù)了國外市場主流，主要的四輪定位廠家如美國戰(zhàn)車（ JOHN BEAN） ，美國亨特 （ HENTER） 率先研制出了基于視覺技術的四輪定位系統(tǒng)。 從本質上來說，以上幾種都是利用計算機視覺技術來測量四輪定位參數(shù)。 現(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)廠家也正致力于研究基于計算機視覺技術的四輪定位檢測設備，但很多廠家主要是購買國外整機自己貼牌，或者進口機芯（含軟件），自己生產(chǎn)其他部件，而完全獨立開發(fā)的基于此種技術的國內(nèi)車輪定位儀則寥寥無幾。 V3D 三維成像車輛技術 V3D（ Visualiner with 3D Imaging Technology） 意為三維成像技術課時定位，是一種采用計算機視覺技術進行四輪定位的全新測量方式。 V3D 技術測量原理，由計算機 +信息主板 +高性能數(shù)碼攝像機 +4 個反光板組成系統(tǒng)。經(jīng)過圖像分析和處理后，根據(jù)透視學原理求取定位參數(shù) [4]。此方法提出了滿意準則數(shù)學模型的車輪定位參數(shù)智能化測量方法，運用二次回歸正交組合設計方法組織和安排實驗，以車輪外傾角和 前束角值作為實驗因素，側向力和側滑量作為實驗目標，通過對實驗數(shù)據(jù)回歸處理得到了試驗車輛的側滑量或側滑量同車輪外傾角以及前束角值之間的映射關系。 國內(nèi)外發(fā)展沿革 國外針對車輪定位檢測技術的研究較早， 50 年代就研制了相應的檢測診斷設備，如美國、法國、德國、荷蘭、日本以及意大利等，發(fā)展至今其自動化程度、精度都有了很大的提高。到 90 年代末，國內(nèi)廠家開始大量生產(chǎn)四輪定位儀，如營口玄豹的 SDH3000，營口大力的 DL4800，煙臺海德的 HC4800，北京車安的 AS888等，但都處于探索階段，推出的產(chǎn)品大都不太成熟。 汽車車輪定位參數(shù)檢測技術經(jīng)歷了早期手工的，復雜的操作過程，發(fā)展到以計算機視覺為基礎的定位參數(shù)檢測，增加了測量的精確性，提高了操作效率。該項目目前在我國正處于起步階段，急需廣大科技工作者的共同努力，不斷提高國內(nèi)定位儀的性能和技術水平。 沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 6 第三章 汽車四輪定位認識 本文主要是對汽車四輪定位原理及測試系統(tǒng)的研究，所以在本章對汽車四輪定位基礎常識和基本理論做簡單介紹以便于理解本文的后續(xù)內(nèi)容。為了保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性、轉向的輕便、轉向輪回正性能良好，以及減少輪胎和機件的磨損、增加汽車行駛的安全性，汽車四輪定位的技術參數(shù)逐步受到駕駛人 員的重視，同時也為汽車自動駕駛技術的發(fā)展提供了有利的條件 。 (2) 四輪定位維修的好處 ① 增加行駛安全 ② 直行時方向盤正直 ③ 轉向后方向盤自動回正 ④ 減少汽油消耗 ⑤ 減少輪胎磨損 ⑥ 維持直線行車 ⑦ 增加駕駛控制感 ⑧ 降低懸掛配件磨損 (3) 什么情況下，需要進行四輪定位 ① 每行駛 10000公里或 六個月后 ② 直線行駛時車子往左或往右拉 ③ 直行時需要緊握方向盤 ④ 直行時方向盤不正 ⑤ 感覺車身會漂浮或搖擺不定 沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 7 ⑥ 前輪或后輪單輪磨損 ⑦ 安裝新的輪胎后 ⑧ 碰撞事故維修后 ⑨ 換裝新的懸掛或轉向有關配件后 ⑩ 新車每行駛 3000公里后 [6] 汽車四輪定位的重要性和必要性 為了提高汽車行駛的安全性、平順性和乘坐的舒適性，汽車研發(fā)部門必須恰當?shù)卦O計車輪定位角。操作 車輛時能穩(wěn)定準確，路面振動小，壞路上車身沒有明顯搖擺，乘車舒適，輪胎壽命長。在大多樹情況下輪胎的異常磨損，或跑長途時爆胎的原因是車輪定位不準確。正確的車輪定位則可以避免或排除上述故障。 (4) 提高燃油的經(jīng)濟性 所有的車輪定位角，都是為了使車輪在行駛中盡可能地垂直于地面，最大限度減少車輪滑移，使車輪滾動阻力減少，燃油經(jīng)濟性提高。 沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 8 (5) 得到最佳的行駛平順性 正確的車輪定位幫助前、后懸架恰如其分地工作，使行駛系、轉向西所有部件處在正確關系中，路面的振動被有效的吸收，車輛行駛更平穩(wěn)。它可以確保車輛的可操作性，操作的穩(wěn)定性，在正常行駛中有正確、迅速的操縱響應。校正不適當，可能會造成轉向困難，轉向后車輪不能自動回正，行駛跑偏，產(chǎn)生不正常的噪聲，輪胎異常磨損 [7]。 前輪定位的作用有以下幾項： (1) 保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性。遇到小坑，小包以及拱形路面時能保持直線行駛。在高速行駛中沒有轉向發(fā)飄現(xiàn)象； (2) 在外力使車輪偏轉或駕駛員轉向后，能保證轉向盤自動回正； (3) 使轉向輕便； (4) 減少轉向輪和轉向機構的磨損，最大限度地延長輪胎的使用壽命 [8]。主銷軸線和地面垂直線在汽車縱向平面內(nèi)的夾角 γ 叫主銷后傾角。 沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 9 圖 31 主銷后傾角 主銷軸線與路面交點 a 將位于車輪與路面接觸點 b 前面，當汽車直線行駛時若轉向輪偶然受到外力作用而稍有偏轉（例如右偏轉，如圖中箭頭所示），將使汽車行駛方向向右偏離，這時由于車輛本身離心力作用，在車輪與路面接觸點 b 處，路面對汽車作用著一個側向反作用力 Y。在此力矩作用下，將使車輪回復到原來中間位置，從而保證汽車能夠穩(wěn)定 地直線行駛，故此力矩稱為回正的穩(wěn)定力矩。因穩(wěn)定力矩的大小取決于力臂 L 的數(shù)值，而力臂又取決于后傾角 γ 的大小，因此，為了不使轉向沉重，主銷后傾角 γ 不宜過大，現(xiàn)在， γ 角一般不超過 0176。 主銷后傾角的獲得一般是前軸，鋼板彈簧和車架三者裝配在一起，由于鋼板彈簧前高后低，使前軸向后傾斜而成。 主銷內(nèi)傾角 在汽車橫向平面內(nèi)主銷 上部向內(nèi)傾斜的現(xiàn)象叫主銷內(nèi)傾。如圖 32。但實際上這是不可能的，而是將轉向車輪連同整個汽車前部向上抬起一個相應的高度。 主銷內(nèi)傾還是主銷軸線與路面交點到車輪中心平面與地面交線的距離減小，這可減小轉向時加在轉向盤上的力，使轉向操 縱輕便，同時減小從轉向輪傳到轉向盤上的沖擊力。造成轉向沉重，輪胎磨損加劇。距離 L1 一般為 40～ 60cm。通過車輪中心的汽車橫向平面與車輪的交線與地面垂直之間的夾角 α 稱為前輪外傾角， α 也具有定位作用，如圖 33。另外，路面對車輪的垂直反作用力沿輪轂的軸向分力，將使輪轂壓向輪轂外端的小軸承，加重了外端小軸承及輪轂緊固螺母的負荷，降低了他們的使用壽命。同時，車輪有了外傾角也可以與拱形路面相適應。 前輪的外傾角是在設計轉向節(jié)時確定的。左右）。左右兩輪前邊緣距離 B 小于后邊緣 A， AB 之差稱為前輪前束值，如圖 34。由于轉向橫拉桿和車橋的約束使車輪不可能向外滾開，車輪將在地面上出現(xiàn)邊滾邊向內(nèi)滑移的現(xiàn)象，從而增加了輪胎的磨損。 沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 12 圖 34 前輪前束 前輪前束是為了消除車輪外傾帶來的不良影響。由于轉向橫拉桿和車橋的約束使使車輪不可能向外滾開，車輪將在地面上出現(xiàn)邊滾邊滑動的現(xiàn)象，從而增加了輪胎磨損。這樣前束引起的滑動可以抵消外傾引起的滑動，從而基本保證兩前輪無滑動的向前運動。檢查調整時可根據(jù)規(guī)定的測量位置和測量方法使兩前輪的前后距離之差符合 要求。即空載時后輪向內(nèi)傾斜，承載后或舉升運動時垂直于路面。前輪驅動汽車行駛中的驅動力使后輪心軸受向后的力，后輪的前端距離略大于后端距離。后輪前束主要為了使前后車輪以后輪推力為定位基準，使四個車輪保持平行，保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性。 車輛的幾何中心線：是恰好穿過前、 后輪中央的假想線。汽車受到猛烈沖擊，或懸架襯套磨損松曠都會使推力線發(fā)生偏移。 后輪偏向：指向橋殼或后前移動，另一個后輪移動，后輪推力線不再和幾何中心線平行。推力線偏離幾何中心線，不僅造成行駛跑偏傾向，也加重了汽車轉向輪胎的側滑 [9]。如出現(xiàn)輪胎畸形磨損，特別是再現(xiàn)后輪胎冠偏磨損 (后輪外傾角不對 )，后輪胎肩處出現(xiàn)鋸齒形磨損 (后輪前束嚴重超差 )，以及后輪懸架沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 14 發(fā)生早期磨損時都應作四輪定位。 汽車四輪定位基本參數(shù)詳解 在我們了解了四輪定位技術的相關參數(shù)后，現(xiàn)在就四輪定位儀做一下簡單的介紹。它的