汽车底盘构造与维修项目10课件.ppt

1、汽车底盘构造与维修项目项目10 10 车轮定位与车轮检修车轮定位与车轮检修车轮定位的作用和主要参数车轮及其部位的功用和规格四轮定位检查与调整车轮故障诊断与排除项目项目10 10 车轮定位与车轮检修车轮定位与车轮检修车轮安装在车桥上，与车身（车架）保持一定的相对位置关系，这种安装位置关系称为车轮定位。车轮定位分为前轮定位和后轮定位。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数 车轮定位的作用 一、一、车轮定位能保证汽车直线行驶的稳定性，保证汽车转弯时转向轻便且使转向轮自动回正，减少轮胎的磨损。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要

2、参数 车轮定位的主要参数 二、如图10-1所示，车轮定位的主要参数有转弯半径、前轮定位的主销后倾角、主销内倾角、外倾角、前束及后轮定位的主销外倾角、前束。图图10-1 10-1 车轮定位参数车轮定位参数AA外倾角；外倾角；BB主销内倾角；主销内倾角；CC主销后倾角；主销后倾角；DD转弯半径；转弯半径；EE前束前束任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数外倾角1.图图10-2 10-2 外倾角外倾角如图10-2所示，外倾角是由车轮中心线和地面的垂直延伸线形成的夹角。当从车辆前方看时，图示前轮外倾角a为负外倾角。一般前轮外倾角为1左右。任务任务10.1 10.1

3、 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数（1）正外倾角的作用。正外倾角的作用如下：与拱形路面相适应，车轮能与地面垂直以减少轮胎磨损。如图10-3、图10-4所示，车轮与地面垂直时有利于防止轮胎磨损，而正、负外倾角都将导致轮胎偏磨。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数图图10-3 10-3 外倾角异常外倾角异常导致轮胎磨损导致轮胎磨损图图10-4 10-4 零零外倾角有外倾角有利于防止轮胎磨损利于防止轮胎磨损 满载时发生外倾角变化，正外倾角弥补其变化能保持车轮与地面垂直以减少轮胎磨损。由于主销与衬套之间、轮毂与轴承等处都存在着装配间隙，若空车时车

4、轮的安装正好垂直于路面，而满载时上述间隙将发生变化，车桥也因承载而变形，从而引起车轮向内倾斜。车轮内倾将使路面对车轮的垂直反作用力的轴向分力压向轮毂外端的小轴承，使该轴承及其锁紧螺母等件承受的载荷增大，降低了它们的使用寿命，严重时会损坏锁紧螺母而使车轮脱落。为此，安装车轮时应预先留有一定的正外倾角以防止上述不良情况发生。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数 提高转向操纵的轻便性。正外倾角使转向力臂变短，减少了转向力矩。正外倾角减少轮轴的垂直载荷，如图10-5所示。图图10-5 1

5、0-5 正外倾角减正外倾角减少轮轴的垂直载荷少轮轴的垂直载荷任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数图图10-6 10-6 正外倾角阻正外倾角阻止车轮脱落止车轮脱落 正外倾角阻止车轮脱落，如图10-6所示。（2）负外倾角的作用。与过去相比，现在的汽车悬架更结实，路面也更平坦。现在汽车一般采用负外倾角，其作用如下：提高转向稳定性，如图10-7所示。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数图图10-7 10-7 转弯时外倾角的作用转弯时外倾角的作用 车轮与地面作用发生变形会产生外倾角推力，当外倾角为负时，该外倾角推力有利于转弯

6、，也有利于提高转向稳定性，如图10-8所示。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数图图10-8 10-8 车轮外倾角推力车轮外倾角推力任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数主销后倾角2.如图10-9所示，当从车辆侧面看时主销轴线向后倾斜，主销后倾角c就是主销轴线和地面的垂线之间的角度。主销后倾移距L是轮胎的接地中心点与主销轴延长线触地点之间的距离。主销后倾角一般为23。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数图图10-9 10-9 主销后倾角和主销后倾移距主销后倾角和主销后倾移距主销

7、后倾的作用是保证汽车直线行驶的稳定性，并使汽车转向后回正操纵轻便。如图10-10所示，使主销轴线的延长线与地面的交于a，轮胎的接地中心点为b，a、b两点之间的距离即为主销后倾移距。设b点到主销轴线延长线之间的距离为l，汽车直线行驶时，若转向轮偶然受到外力作用而偏转，图10-10为向右偏转，汽车将偏离行驶方向而右转弯。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数图图10-10 10-10 主销后倾角与回正力矩主销后倾角与回正力矩任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的

8、作用和主要参数由于汽车本身离心力的作用，在轮胎与路面的接触点b处将产生一个路面对车轮的侧向反作用力F，由于反作用力F没有通 过主销轴线，因而形成了一个使车轮绕主销轴线旋转的力矩，其方向正好与车轮偏转方向相反。在力矩的作用下，车轮回复到原来的中间位置，从而保证了汽车直线行驶的稳定性。同理，在汽车转向后的回正过程中，此力矩具有帮助驾驶员使转向车轮回正的作用，使汽车转向后回正操纵轻便。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，一般为23，否则在转向时为了克服此力矩，驾驶员须在转向盘上施加较大的力，使转向沉重。为了解决这个问题，现代轿车常采用Vo

9、rlauf几何结构，可使主销轴线偏移至车轮中心之后（见图10-11），可以在不改变后倾角的情况下改变主销后倾移距。这种几何结构在雷克萨斯车上有应用。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数图图10-11 Vorlauf10-11 Vorlauf几何结构示意图几何结构示意图任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数主销内倾角3.如图10-12所示，主销内倾角是由主销轴线和地面的垂直延长线形成的夹角。主销内倾的作用是使车轮转向后能自动回正，且操纵轻便。主

10、销内倾角一般为58。主销偏置距是沿路面测量的轮胎中心线和主销轴线延长线与路面的交点之间的距离。图图10-12 10-12 主销内倾角主销内倾角 任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数如果主销不存在，以连接上球节和下球节的线为主销轴线（见图10-13）。图图10-13 10-13 主销内倾角（无主销）主销内倾角（无主销）任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数（1）主销内倾角的作用。主销内倾角可使转向操纵轻便。如图10-12（a）所示，由于主销内倾，主销轴线的延长线与地面的交点至车轮中心线与地面交点之间的距离c缩短（在有些

11、维修资料中称为偏置或磨胎半径），转向时，路面作用在转向轮上的阻力对主销轴线产生的力矩减小，从而可减少转向时驾驶员施加在转向盘上的力，使转向操纵轻便；同时还可以减小因路面不平而从转向轮传到转向盘上的冲击力。主销内倾角可使转向轮自动回正。如图10-12（b）所示，当转向轮在外力作用下绕主销旋转而偏离中间位置时，为了解释方便假设旋转180，即由图10-12（b）中左边位置转到右边位置，由于主销内倾，车轮的最低点将陷入路面以下h处，即车轮必须将路面压低h后才能旋转过来，但实际上路面不可能被压低，车轮下边缘不可能陷入路面之下，因而是车轮连同整个汽车前部被向上抬起相应高度。一旦转向力消失，转向轮就会在汽车

12、前部重力的作用下力图自动回正到旋转前的中间位置。主销内倾角越大，转向轮偏转角越大，汽车前部就抬起得越高，转向轮自动回正的作用就越大。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数（2）主销内倾角过大或过小时的影响。主销内倾角既不宜过大，也不宜过小。主销内倾角过大（偏置减小），转向时车轮在滚动的同时将与路面产生较大的滑动，增加轮胎与路面的摩擦阻力，这不仅使转向沉重，而且加速了轮胎的磨损，故主销内倾角一般不大于8，偏置一般为4060 mm；主销内倾角过小（偏置增大），汽车行驶的稳定性和制动稳定

13、性将变差。在一些发动机前置前轮驱动的汽车上，为了使汽车具有良好的行驶稳定性特别是制动稳定性，其主销内倾角均较大。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数（3）主销内倾角左右不一致的影响。主销内倾角左右不一致的影响如图10-14所示。图图10-14 10-14 主销内倾角左右不一致的影响主销内倾角左右不一致的影响任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数前束4.如图10-15所示，从车顶向下看时，前后轮一般都朝向内侧，这种情况称为前束，反之车轮朝向外侧的情况称为后束，也称前张。前束有助于保持车辆直线行使。前束值可以由a、b的差

14、值来表示，也可以由前束角表示。前轮前束值可以通过改变转向横拉杆的长度来调整，一般前束值为012 mm。前轮前束的作用是消除因车轮外倾而造成的不良后果，保证车轮不向外滚动，防止车轮侧滑和减轻轮胎的磨损。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数图图10-15 10-15 前束和后束前束和后束（a a）前束）前束 （b b）后束）后束 任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数由于车轮外倾，汽车行驶时两个车轮的滚动类似于两个锥体的滚动，其轨迹不再是直线而是逐渐向各自的外侧滚开，如图10-16所示。但因受车桥和转向横拉杆的约束，两侧

15、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，产生向内的侧滑，从而加剧轮胎的磨损。有了前束，车轮滚动的轨迹是向内侧偏斜，只要前束值与车轮外倾角配合适当，车轮向内、外侧滚动的偏斜量就会相互抵消，使车轮每一瞬间的滚动方向都朝着正前方，从而消除了侧滑，减轻了轮胎的磨损。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数图图10-16 10-16 车轮外倾产生的车轮运动示意图车轮外倾产生的车轮运动示意图任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数图图10-17 10-17 前束角作用前束角作用（a a）前束角与行驶稳定

16、性）前束角与行驶稳定性 （b b）前束角异常与车轮磨损（羽状磨损）前束角异常与车轮磨损（羽状磨损）任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数转弯半径5.图10-18（a）中、是转动转向盘时两个前轮的转角。内、外前轮的转角不一样，目的是使两轮具有同一个旋转中心，以确保车辆的转弯性能。车轮转弯半径是指各车轮旋转中心线的交点到车轮中心的距离。如图10-18（b）所示，最小转弯半径是指当转向盘转到极限位置，汽车以最低稳定车速转向行驶时外侧转向轮的中心平面在支承平面上滚过的轨迹圆半径。它在很大程度上表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障碍物的能力，转弯半径越小

17、，汽车的机动性能越好。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数图图10-18 10-18 转弯半径转弯半径（a a）转弯半径）转弯半径 （b b）最小转弯半径）最小转弯半径任务任务10.2 10.2 车轮及其部件的功用及规格车轮及其部件的功用及规格 车轮的功用 一、一、如图10-19所示，汽车车轮是由轮胎和轮圈两大部分组成的，是汽车与地面唯一接触的部件，与地面作用产生汽车行驶需要的各种力，如驱动力、制动力、侧向力等。其主要功用如下：（1）支承整车质量。（2）缓和由路面传递来的冲击载荷。（3）通过轮胎和路面之间的附着作用为汽车提供驱动力、制动力和侧向力等。任务

18、任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数图图10-19 10-19 车轮的结构与功用车轮的结构与功用任务任务10.2 10.2 车轮及其部件的功用及规格车轮及其部件的功用及规格 轮胎的功用、类型及规格式离合器的分类 二、单盘离合器1.现代汽车都采用充气式轮胎，轮胎直接与路面接触，其功用如下：（1）支承汽车的质量，承受路面传来的各种载荷的作用。（2）和汽车悬架共同来缓和汽车行驶中所受到的冲击，并衰减由此而产生的振动以保证汽车有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性。（3）保证车轮和路面有良好的附着性以提高汽车的动力性、制动性和通过性。任务任务10.2 10.2 车轮及其部件

19、的功用及规格车轮及其部件的功用及规格轮胎的类型2.如图10-20所示，按胎体帘布层结构的不同，轮胎可分为斜交轮胎和子午线轮胎。目前，子午线轮胎在汽车上得到广泛应用。图图10-20 10-20 斜交轮胎和子午线轮胎斜交轮胎和子午线轮胎任务任务10.2 10.2 车轮及其部件的功用及规格车轮及其部件的功用及规格轮胎的规格3.以子午线轮胎为例了解轮胎的规格。如图10-21所示，以轿车轮胎的规格19560 R 15 88H为例进行说明。图图10-21 10-21 轮胎的规格轮胎的规格任务任务10.2 10.2 车轮及其部件的功用及规格车轮及其部件的功用及规格（1）195：表示轮胎宽度为195 mm，货

20、车子午线轮胎的宽度一般以英寸（in,1 in=2.54 cm）为单位。（2）60：表示扁平比为60，扁平比为轮胎高度与宽度之比，一般有55、60、65、70等级别。（3）R：表示子午线轮胎，即“radial”的第一个字母。（4）15：表示轮胎内径为15 in（图中未标出）。（5）88：表示荷重等级，即最大载荷质量。荷重等级为88的轮胎的最大载荷质量为560 kg。(6)H：表示轮胎的速度级别。任务任务10.2 10.2 车轮及其部件的功用及规格车轮及其部件的功用及规格 轮圈的结构类型与规格参数 三、轮圈的结构和类型1.如图10-22所示，轮圈一般由轮辋和轮辐组成。轮胎安装在轮圈上，轮圈被车轮螺

21、栓紧固在轮毂上。图图10-22 10-22 轮圈的结构轮圈的结构 任务任务10.2 10.2 车轮及其部件的功用及规格车轮及其部件的功用及规格轮圈按材料可分为钢制轮圈和铝合金轮圈（见图10-23），铝合金轮圈又分为铸造成型与锻造成型两种。按轮辐类型轮圈可分为辐板式轮圈和辐条式轮圈。铝合金轮圈除了坚固耐用、美观外，还具有省油、散热好和真圆度好等优点。平均每个铝合金轮圈比相同尺寸的钢制轮圈轻2 kg，一辆车用5个便减轻10 kg重量。有实验表明，5座轿车的重量每减轻1 kg，一年约节省20 L汽油。任务任务10.2 10.2 车轮及其部件的功用及规格车轮及其部件的功用及规格美国机动车工程师学会发表

22、的研究报告指出，铝合金轮圈虽然比一般钢制轮圈贵，但每辆汽车行驶到20 000 km时，其所节省的燃料费便足够抵回改装轮圈的成本。铝合金的热传导系数为钢的3倍，散热效果好，制动盘和制动卡钳能保持优良的制动性，长途高速行驶时也能让轮胎保持在适当的温度，使轮胎不易老化，延长使用寿命，降低爆胎的概率。铝合金轮圈精度高达005 mm，运转平衡性能佳，有利于消除转向盘抖动和轮胎偏磨现象。任务任务10.1 10.1 车轮定位的作用和主要参数车轮定位的作用和主要参数轮圈的规格参数2.如图10-23所示，轮圈的规格参数包括轮圈偏距、轮圈的直径、轮圈的宽度及轮圈孔位与轮圈孔距PCD（pitch circle di

23、ameter,节圆直径）值等。图图10-23 10-23 轮圈的规格参数轮圈的规格参数任务任务10.2 10.2 车轮及其部件的功用及规格车轮及其部件的功用及规格（1）轮圈偏距（offset值）。它是轮圈螺丝固定面与几何中心线（轮圈横剖面中心线）之间的距离，简而言之就是轮圈中间螺丝固定座与整个轮圈中心点的差值，就是轮圈换装后是向内缩进还是向外凸出。例如，一辆车的轮圈偏距值为40，若是换上了45的铝轮圈，就会比原厂的轮圈更缩入轮拱内。对一般房车而言其轮圈偏距为正，对少数车辆和一些吉普车而言其轮圈偏距为负。此项数据与车辆转向特性、车轮定位角度都有关系，差距过大的偏距值可能导致轮胎不正常磨耗，轴承易

24、磨损，甚至高速爆胎失控等问题，不可不慎。任务任务10.2 10.2 车轮及其部件的功用及规格车轮及其部件的功用及规格（2）轮圈的直径。为了改善汽车性能而加大轮圈是当前的热门升级，在轮胎外径不变的情况下，加大轮圈并配合宽而扁的轮胎能有效减少汽车的横向摆动，使车辆稳定性得到提高。但应注意，轮圈越大，车胎越扁，其吸振性能越差，舒适性也会下降。一般来讲，根据原轮圈大小加大一两个规格最为合适。（3）轮圈的宽度。通常以5.5J、6J、7J等表示轮圈的宽度，单位为in，沟槽形状为J形。通常选择195 mm宽轮胎时，需要6 in轮圈，215 mm宽轮胎则对应7 in的轮圈。任务任务10.2 10.2 车轮及其

25、部件的功用及规格车轮及其部件的功用及规格（4）孔位与轮圈孔距PCD值。孔位指的是轮圈固定时锁入螺丝、螺帽的数目，一般为4孔或5孔。所谓的轮圈孔距PCD值即将这些孔位相连形成的圆的直径，安装时参数必须一致。德国车多为5孔，如奔驰多为5 mm112 mm，宝马多为5 mm120 mm。有些轮圈上可能钻了8个洞，就是为了适应两种不同的轮圈孔距PCD值准备的。虽然多孔位方便对应多种轮圈，但是会使轮圈刚性下降。（5）中心孔。在安装轮圈时，轮圈的中心孔需要和轮轴中心吻合，各种品牌的车中心孔都不一样，像宝马为72.5 mm，奥迪为57 mm。如果轮圈的中心孔过大，需要安装中心孔套环，否则轮圈在转动时会抖动。

26、任务任务10.3 10.3 四轮定位检查与调整四轮定位检查与调整 一般随着汽车的使用时间变长，车轮定位参数值会发生变化而偏离正常范围，导致汽车故障发生，如行驶跑偏、轮胎偏磨、转向沉重等，所以要定期进行检查和调整。对于整体式车桥，车轮被装配后除非车桥、悬架、车架（车身）变形，否则车轮定位一般不随使用时间而改变，只进行螺栓紧固即可。对于断开式车桥，车轮定位一般随使用时间而改变，要进行车轮定位的检查和调整。任务任务10.3 10.3 四轮定位检查与调整四轮定位检查与调整 四轮定位检查调整周期 一、一、一般每20 000 km或12个月定期保养时，进行四轮定位检查和调整。当汽车发生相关故障如行驶跑偏、

27、轮胎偏磨时，也需要进行四轮定位检查和调整。任务任务10.3 10.3 四轮定位检查与调整四轮定位检查与调整 四轮定位检查与调整的内容 二、四轮定位检查与调整前须做相应的准备：将汽车停放在水平场地或专用检测台上，使车轮在直线行驶位置且无负载；轮胎气压符合规定，车轮平衡，悬架活动自如；转向系调整正确；前悬架弹簧无过大的间隙和损坏。调整前准备1.任务任务10.3 10.3 四轮定位检查与调整四轮定位检查与调整四轮定位参数值的测量2.使用四轮定位仪测量各定位参数值，如果测量值不在标准范围内，须进行调整。任务任务10.3 10.3 四轮定位检查与调整四轮定位检查与调整影响汽车四轮定位的参数有主销内倾角、

28、主销后倾角、车轮外倾角、前束和转弯半径等。主销内倾角在汽车出厂后一般无法调整，车架变形将导致主销内倾角偏离正常范围，只能通过钣金校正。主销后倾角和车轮外倾角一般可人为调整，前束角也可人为调整。四轮定位参数值的调整3.由于主销后倾角和车轮外倾角的改变会引起前束的改变，而前束的变化不会影响主销后倾角和车轮外倾角，所以若前轮定位，其检查和调整顺序是：首先检查和调整主销后倾角和左右轮的差值，然后检查和调整车轮外倾角和左右轮的差值，最后检查和调整前束。（1）主销后倾角调整。如图10-24所示，支撑杆长度的改变会移动下球节的中心，进而调整主销后倾角。任务任务10.3 10.3 四轮定位检查与调整四轮定位检

29、查与调整任务任务10.3 10.3 四轮定位检查与调整四轮定位检查与调整图图10-24 10-24 主销后倾角调整主销后倾角调整任务任务10.3 10.3 四轮定位检查与调整四轮定位检查与调整（2）车轮外倾角调整，如图10-25所示。图图10-25 10-25 车轮外倾角调整车轮外倾角调整任务任务10.3 10.3 四轮定位检查与调整四轮定位检查与调整（3）前束调整。通过对主销后倾角和车轮外倾角的共同调整来调整前束,如图10-26所示。图图10-26 10-26 前束调整前束调整任务任务10.3 10.3 四轮定位检查与调整四轮定位检查与调整（4）转弯半径调整，如图10-27所示。图图10-2

30、7 10-27 转弯半径调整转弯半径调整任务任务10.3 10.3 四轮定位检查与调整四轮定位检查与调整（5）后轮定位调整，如图10-28所示。图图10-28 10-28 后轮定位调整后轮定位调整（a a）前束角调整）前束角调整 (b)(b)车轮外倾角调整车轮外倾角调整任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除 车轮的常见故障有行驶跑偏及车轮不平衡等，通过以下案例，对车轮综合故障诊断与排除进行学习。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除 汽车行驶跑偏故障诊断与排除 一、导致汽车行驶跑偏的原因有记忆转向、车轮定位有误等。任务任务10.4 10.4

31、车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除记忆转向与行驶跑偏1.（1）故障现象确认。一辆桑塔纳轿车进厂维修。据车主反映，该车行驶时经常向左跑偏，也出现过几次向右跑偏的现象，有时则不跑偏。当出现跑偏现象时，不论是向左还是向右，均须用手紧握转向盘，一旦松手车辆立即跑偏，故障现象非常明显。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除（2）故障诊断与排除。经初步检查，左、右前悬架下摆臂球头未见松旷，下摆臂胶套也正常。检查左、右轮胎，磨损程度一致。检测四轮定位参数，在标准范围内且左、右相差不大，至少未达到能导致如此严重跑偏的程度。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与

32、排除将两前轮对调后再试车，开始时未见跑偏现象，在平直路面上把手完全松开，汽车也能保持直线稳定行驶，低、中、高速均未见异常。调头，结果调头后就出现了向左跑偏的现象，加速时感觉更明显，空挡滑行时仍跑偏，车速越快跑偏越严重。把转向盘略向右转，松手后车辆仍然立即向左跑偏，说明故障不是转向器啮合间隙过小或转向轴有卡滞造成的。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除此时，在较高车速下右转90进入另一条路继续试车，但转弯后发现车辆已经不再跑偏了，初步推断这是一个“记忆转向”的故障。于是，又向右转弯掉头行驶，不出所料，车辆又出现了向右跑偏的现象。在每次转向回正过程中，感觉转向盘的自动回

33、正功能良好。随着一次较急的左转向后，车辆又不再跑偏。反复用以上方式试验，情况均一样，可以肯定这是一个典型的记忆转向故障。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除初步认为此记忆转向故障是前悬架松旷造成的，只须检查四轮定位参数，再左、右转动转向盘至极限位置数次，然后重新检查四轮定位参数，将两次的检查结果进行对比应该有所发现。回厂后，检查四轮定位参数，未见异常。将转向盘向左、右转至极限位置，反复几次后再次检查四轮定位参数，但前、后两次的检查结果几乎无差别。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除再次检查前悬架，感觉两个前减振器顶部碗状轴承总成的橡胶有些

34、磨损老化，但没有达到完全开裂的地步。从原地转动转向盘和两次检测定位参数没有变化的情况来看，不能确定故障原因是碗状轴承总成橡胶老化开裂。为了进一步确定故障原因，先用简单的工具（重锤、钢尺）检查两前轮的外倾角，路试出现跑偏现象后，再次检查两前轮的外倾角，发现在急转弯调头后，外转向轮的外倾角减小，内转向轮的外倾角相应增大，这意味着左、右两前轮的主销内倾角、车轮外倾角在急转弯调头后不再相等，因而出现行驶跑偏现象。故障原因就是前减振器顶部碗状轴承总成的橡胶老化开裂。更换前减振器顶部碗状轴承总成后，故障立即排除。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除（3）故障分析。该车采用麦弗逊

35、式悬架，它没有传统的主销实体，主销轴线为下摆臂球头中心B与减振器顶部碗状轴承总成形成的铰链中心A的连线，如图10-29所示。桑塔纳轿车前减振器顶部的推力轴承橡胶支座总成处实际上是一个球铰链，除了上部有一个圆锥形垫和螺母将减振器活塞杆拉住外无其他约束，减振器及转向节总成可以像钟摆一样摆动（见图10-30），而大部分其他轿车前减振器顶部的推力轴承橡胶支座一般都有3个螺栓、螺母起定位作用，顶部结构不是球铰链结构，减振器的摆动受到一定的限制。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除图图10-29 10-29 桑塔纳轿车前悬架结构桑塔纳轿车前悬架结构11左转向节；左转向节；22左

36、前减振器；左前减振器；33左前悬架弹簧；左前悬架弹簧；44左前悬架下摆臂；左前悬架下摆臂；55右前悬架下摆臂；右前悬架下摆臂；66右前悬架弹簧；右前悬架弹簧；77右前减振器；右前减振器；88右转向节右转向节任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除图图10-30 10-30 前悬架总成结构前悬架总成结构（a a）前悬架总成）前悬架总成 （b b）减振器顶部的球减振器顶部的球44螺旋弹簧；螺旋弹簧；55防尘护套；防尘护套；66减振器；减振器；77转向臂转向臂 任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除正是因为桑塔纳轿车的这种结构，使得其前减振器推力轴承

37、橡胶支座比其他车型更易出现磨损松旷、橡胶开裂的现象。主销轴线AB与减振器支柱轴线并不重合，车轮在运动过程中所受的侧向力经转向节大部分由下横摆臂承受，其余的小部分由减振器承受。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除如图10-29所示，在车轮上下跳动时下球头B点随下摆臂摆动，因而主销轴线AB也随之绕A点摆动。这说明车轮沿着摆动的主销轴线而运动，使其车轮外倾角、主销内倾角及轮距均有轻微的变化。因有一小部分侧向力由减振器承受，故减振器活塞杆与缸筒的运动有一定的滑动摩擦。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除该车由于减振器轴承橡胶支座老化、有开裂趋势，

38、承载后橡胶发生变形和移位，支承点A的位置发生少许变动，因而影响到其前轮定位参数。在车辆转弯调头时，受离心力的作用地面将对车轮作用一个侧向力（向心力），此时虽然车速不太高，但由于转弯半径较小，故离心力相对较大，侧向力也就较大。两前减振器均受到一定的向内的横向力作用，外转向轮一侧的减振器处于压缩状态，而内转向轮一侧的减振器则有伸张趋势。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除侧向力作用的结果是将使两减振器上支承座A点向内（转向中心一侧）移动，这样就使外转向轮的外倾角变小、主销内倾角变大，而内转向轮的外倾角变大、主销内倾角变小。车辆转向回正后，A点不能恢复到原来的位置，自然就

39、导致车辆向刚才转向的方向跑偏。当原地转动转向盘或以较小的转向角转向（如变更车道）时，侧向力不足以使减振器上支承座的A点横向移动，故不会导致前轮定位参数发生变化，也就不会出现行驶跑偏。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除出现行驶跑偏后，再在较高车速下以较大的转向角向相反方向转弯后，在较大侧向力的作用下减振器上支承座A点又恢复到正常的原始位置，此时车辆不再跑偏。但如果侧向力再大一些，则又会引起向另一侧的跑偏。实际驾驶车辆时，左转弯调头的情况比右转弯调头的情况多，且在同样的道路条件下，一般习惯于以较高的车速左转向，而在右转向时车速通常较低，这就是车主觉得向左跑偏出现得较多

40、的原因。通常，我们把这种转向回正后车辆向刚才转向的一侧跑偏的故障现象称为记忆转向。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除记忆转向通常是转向系统或悬架系统部件咬合或磨损引起的，如转向部件或衬套发生咬合（卡滞），阻止转向器顺畅地返回中心，从而引起记忆转向。很多老式载货车若主销未进行正常润滑，也会发生明显的记忆转向。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除如在试车中发现存在记忆转向的现象，首先应区分故障发生在转向系统还是悬架系统。为了判定问题是在转向系统还是悬架系统，可从转向节上分离横拉杆，然后用手转动悬架以寻找咬合部件。多数情况下，故障发生在承载部

41、件上，如麦弗逊式悬架的减振器上轴承卡滞或损坏，减振器上轴承橡胶座磨损、变形、开裂，转向传动机构的球关节或主销无润滑或卡死，主销正后倾不足，转向器或齿条调节过紧，动力转向控制阀损坏，转向柱轴承损坏等，均是可能的原因。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除车轮定位有误而引起的行驶跑偏主要有以下几种情况：一是左、右两前轮外倾角不相等，将导致车辆向外倾角较大的一侧跑偏。二是左、右两前轮主销后倾角不相等，将导致车辆向后倾角较小的一侧跑偏。车轮定位有误与行驶跑偏2.任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除三是左、右两前轮主销内倾角不相等，将导致车辆向内倾角

42、较小的一侧跑偏。四是后轮前束失准等造成推进线不正，将导致类似后轮转向的行驶跑偏。车轮定位是测量和校正转向和悬架系统状况的有效方法，为了安全、精确地控制车辆，正确的车轮定位是必不可少的。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除（1）车轮定位前的准备工作。在实施车轮定位前，应对悬架与转向系统进行全面的检查，若转向系统部件磨损或悬架部件弯曲，将无法得到正确的车轮定位；弹簧下沉或断裂、车轮轴承磨损或松动等也会影响车轮定位。在进行车轮定位前，首先应进行路试。路试中应注意以下问题：车辆有无跑偏、方向发飘、车轮摆振及其他转向方面的问题，制动时这些情况是否有变化；车辆是否在直线行驶时良

43、好，而在转向时感到不稳定；转向时是否一个方向好于另一个方向。最好设计一个试车程序记录车辆行驶和转向的情况。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除 轮胎压力必须检查并调节，车辆也必须处在正确的车体高度上，仅调节车轮外倾角、主销后倾角和前束而不校正车体高度，可能不能解决轮胎磨损和操纵的问题。对前轮驱动的车辆来说，不正确的车体高度可能会引起振动，特别是在加速的情况下。所有转向杆系中的零件，在检查时若感觉松旷都应更换。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除（2）车轮定位的注意事项及相关要求。若车轮定位有误，车辆行驶跑偏故障可能稳定地（在任何时候）出现

44、，也可能间歇地出现于某种特定条件下。在试车过程中，应区分各种形式的行驶跑偏，并同时检查有无制动跑偏的现象。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除在进行四轮定位时，有时尽管左、右前轮的车轮外倾角和主销后倾角都没有超过标准，但它们的差值超过一定限度也会发生跑偏。所以，应保证两侧外倾角之差（有些书上称为总后倾角）为0.51，以不超过0.5为好。同时，还应保证两侧车轮的主销后倾角之差（有些书上称为总后倾角）在标准范围内，一般为0.51。例如，丰田凯美瑞轿车主销后倾角的标准值为1.560.75，一辆凯美瑞轿车左前轮主销后倾角为225，右前轮为0.91，也均在标准范围之内，但其总

45、后倾角为1.34，比厂家要求的标准值（0.75）超出近一倍，所以汽车向左跑偏。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除后桥钢板弹簧座磨损、后桥下悬臂胶套损坏、整体式后桥胶套损坏，均会引起后桥轴线与前桥轴线不平行，后轮的行进方向与汽车纵向几何中心线形成一个角度（推进角）。后轮沿推进线给汽车一个力矩，引起汽车跑偏，这是汽车跑偏的一个重要原因。当然，如果汽车后轮轴线没有偏斜，但两后轮的前束不一致，也会形成推进角，也会引起行驶跑偏。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除后轮的推进角是左、右两后轮前束差值的一半。一般规定推进线朝左为负（-），朝右为正（+

46、）。后桥轴线偏斜或后轮独立悬架的拉臂变形均会引起后轮前束失准，就会产生后轮推进角。若后轮推进角大于0.1小于0.4，就应当用前轮前束来进行补偿，称为补偿四轮定位。例如，某汽车左后轮前束为0.2，右后轮前束为0.6，后轮推进角为（0.2-0.6）/2=-0.2，这将导致车辆向右跑偏。为此，要让右前轮前束在原基础上增大0.1，左前轮前束减小0.1，这样右前轮前束就比左前轮前束大0.2。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除在轿车上，前悬架均为独立悬架，很多车型在悬架系统没有损坏、变形时，其主销内倾角和车轮外倾角之和（包容角）保持不变，主销偏距一般也保持不变。通过从上控制臂

47、部位、下控制臂部位、前减振器顶部改变车轮外倾角，将引起主销内倾角相应变化，而主销偏距一般不会发生变化。因此，保证车轮外倾角正确，也就相应地保证了主销内倾角正确。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除有些轿车的车轮外倾角是在减振器支架处进行调整的，如捷达轿车，对于这类调整形式的车辆，其车轮外倾角可以单独调整，即不会影响到主销内倾角。调整时，由于减振器顶部中心点及下摆臂球头位置基本不变，故主销内倾角不变。此时包容角发生改变，主销偏距也发生改变。如果调整不当，车轮外倾角左、右侧不相等，主销偏距也将左、右不相等，这样也有可能导致车辆加速时向主销偏距小的一侧跑偏，而急减速或制动

48、时则向另一侧跑偏，在一定车速下紧急制动也就出现转向盘急剧向一侧偏转的现象，这实际上主要是主销偏距左、右相差较大造成的。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除目前，还有相当多的四轮定位仪没有主销内倾角的测量项目，主要是因为很多车的主销内倾角和车轮外倾角是一同调整的，即只要车轮外倾角正确，主销内倾角也就正确了。在购买四轮定位仪时，最好选择可测量主销内倾角和车轴偏角（后退角）的。主销偏距虽然不能直接测量，但它却是一个重要的参数，在分析某些故障时应予以重视。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除（3）四轮定位后行驶跑偏故障诊断与排除。一辆丰田凯美瑞轿

49、车，做四轮定位前行驶状况良好，中速行驶不跑偏，但高速行驶时转向盘抖动，进行四轮定位后行驶中向右跑偏。做四轮定位检查时的检测角度如表10-1所示。由下表可知，左前轮的后倾角较小。将左前轮后倾角调整到1.04，进行轮胎动平衡检查，然后试车，行驶中仍向右侧跑偏。表表10-1 10-1 做四轮定位检查时的检测角度做四轮定位检查时的检测角度任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除开始时怀疑定位角度有错误，再次检查没有发现角度误差问题，检查制动不拖滞。将左、右轮胎对调，试车时发现车辆又向左侧跑偏。做轮胎动平衡检查，发现轮胎钢圈不平衡度超标，更换后故障排除。由表10-1可以看出，按调

50、整前的数据左侧的后倾角大于右侧，汽车应该向左侧跑偏，但是由于左侧轮胎的不平衡弥补了其后倾角小的影响，使汽车能够直线行驶，但在高速时转向盘抖动。当车轮定位角度调整到标准值后，汽车行驶时便向右跑偏，这是左侧轮胎不平衡的缘故。任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除检查前、后悬架零件是否松动或磨损，检测四轮定位参数并进行调整。如果定位参数符合要求但车辆仍行驶跑偏，则给每个轮胎和钢圈作上标记，然后将两前轮互换。如果互换两前轮后跑偏方向改变，即可断定问题是出在轮胎而非车轮定位，此时应更换新轮胎。轮胎与行驶跑偏3.任务任务10.4 10.4 车轮故障诊断与排除车轮故障诊断与排除车轴