1、 第三章第三章 底盘检测技术底盘检测技术1.了解底盘各检测设备的组成与基本结构了解底盘各检测设备的组成与基本结构2.理解底盘检测中各检测原理和各检测设备的工作理解底盘检测中各检测原理和各检测设备的工作 原理。原理。3.掌握底盘各检测方法和各检测设备的使用方法。掌握底盘各检测方法和各检测设备的使用方法。2l3.1 传动系游动角度检测传动系游动角度检测l3.2 车轮定位检测车轮定位检测l3.3 转向参数检测转向参数检测l3.4 车轮平衡度检测车轮平衡度检测l3.5 悬架装置检测悬架装置检测l3.6 悬架装置特性的检测和评定悬架装置特性的检测和评定 1.概述概述 传动系游动角度传动系游动角度是离合器
2、、变速器、万向传动装是离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥的游动角度之和，在汽车行驶中随行驶路置、驱动桥的游动角度之和，在汽车行驶中随行驶路程增加逐渐增大。程增加逐渐增大。因此，因此，传动系游动角度能表征整个传动系游动角度能表征整个传动系的调整和磨损状况。传动系的调整和磨损状况。 3.1 传动系游动角度检测传动系游动角度检测一一. 现象现象 汽车起步或车速突然改变时，传动系发出汽车起步或车速突然改变时，传动系发出“抗抗”的一声；汽车静止，发动机熄火，将变速器挂在某一的一声；汽车静止，发动机熄火，将变速器挂在某一挡上，抬起离合器踏板，松开驻车制动器，在车下用挡上，抬起离合器踏板，松开驻车制动器，
3、在车下用手轻轻反复转动传动轴时，感到松旷量很大。这就是手轻轻反复转动传动轴时，感到松旷量很大。这就是传动系游动角度增大的表现。传动系游动角度增大的表现。 二二.产生传动系游动角度的原因产生传动系游动角度的原因离合器从动盘与变速器第一轴花键配合松旷。离合器从动盘与变速器第一轴花键配合松旷。变速器中各对传动齿轮的啮合间隙太大或滑动齿轮变速器中各对传动齿轮的啮合间隙太大或滑动齿轮 与花键轴配合松旷。与花键轴配合松旷。万向传动装置的万向节松旷或伸缩节花键配合松旷。万向传动装置的万向节松旷或伸缩节花键配合松旷。驱动桥内各对齿轮的啮合间隙太大、轴承松旷或半驱动桥内各对齿轮的啮合间隙太大、轴承松旷或半 轴齿
4、轮与半轴花键配合松旷。轴齿轮与半轴花键配合松旷。 2.传动系游动角度检测方法传动系游动角度检测方法 一一. 经验检验法经验检验法 离合器与变速器游动角度的检查离合器与变速器游动角度的检查 万向传动装置游动角度的检查万向传动装置游动角度的检查 驱动桥游动角度的检查驱动桥游动角度的检查 分段进行，然后将各段游动角度求和。用手转动或分段进行，然后将各段游动角度求和。用手转动或晃动，凭经验作出判断，但这样很难明确故障部位、晃动，凭经验作出判断，但这样很难明确故障部位、损坏情况，因此有时不得不拆卸进行检查。损坏情况，因此有时不得不拆卸进行检查。 二二. 仪器检验法仪器检验法（1）指针式游动角度检测仪原）
5、指针式游动角度检测仪原理及使用方法理及使用方法由指针、刻度盘和测量扳手组成。由指针、刻度盘和测量扳手组成。指针固定在驱动桥主动轴上，刻指针固定在驱动桥主动轴上，刻度盘则固定在主传动器壳上。为度盘则固定在主传动器壳上。为了适应多车型，卡嘴上带有可更了适应多车型，卡嘴上带有可更换的钳口。测量扳手上还有指针换的钳口。测量扳手上还有指针和刻度盘，以便指示转动扳手的和刻度盘，以便指示转动扳手的读数值。读数值。 9（a）指针与刻度盘的安装（b）测量扳手1-卡嘴 2-指针座 3-指针 4-刻度盘 5-手柄 6-手柄套筒 7-定位销 8-可换钳口图32 指针式游动角度检测仪以以发动机前置发动机前置后桥驱动、驻
6、车制动器安装在变速器后后桥驱动、驻车制动器安装在变速器后端端的汽车为例，对传动系游动角度进行以下介绍。的汽车为例，对传动系游动角度进行以下介绍。在在进行测量中，指针固定在驱动桥主动轴上，刻度盘固进行测量中，指针固定在驱动桥主动轴上，刻度盘固定在主减速器壳上。定在主减速器壳上。检测驱动桥的游动角度检测驱动桥的游动角度3 变速器挂空挡，驻车变速器挂空挡，驻车制动器松开，将驱动轮制动，将测量扳手卡在驱动桥制动器松开，将驱动轮制动，将测量扳手卡在驱动桥主动轴万向节的从动叉上，按规定要求扭转从动叉即主动轴万向节的从动叉上，按规定要求扭转从动叉即可测得可测得3 。检测万向传动装置的游动角度检测万向传动装置
7、的游动角度2 驻车制动器拉驻车制动器拉紧，视必要可支起驱动桥，放松行车制动器，用扳手紧，视必要可支起驱动桥，放松行车制动器，用扳手转动驱动桥主动轴万向节的从动叉测量即可得到。转动驱动桥主动轴万向节的从动叉测量即可得到。（教材上有错误）（教材上有错误） 检测离合器和变速器的游动角度检测离合器和变速器的游动角度1 放松制动器，放松制动器，离合器处于接合状态，视必要可支起驱动桥。测量扳离合器处于接合状态，视必要可支起驱动桥。测量扳手再次卡在驱动桥主动轴万向节的从动叉上，依次挂手再次卡在驱动桥主动轴万向节的从动叉上，依次挂入各挡，按规定要求扭转。此时获得不同挡位下的游入各挡，按规定要求扭转。此时获得不
8、同挡位下的游动角度为动角度为/ ，则，则 1 = / - -2（教材上有错误）（教材上有错误）l传动系的游动角度传动系的游动角度= 1+2+3 。 2.传动系游动角度检测方法传动系游动角度检测方法（2）数字式游动角度检验仪原理及使用方法）数字式游动角度检验仪原理及使用方法 该仪器由倾角传感器和测量仪两部分组成，检验该仪器由倾角传感器和测量仪两部分组成，检验范围为范围为030，使用的电源为直流，使用的电源为直流12V。【1】倾角传感器倾角传感器作用：作用：传感器外壳随传动轴游动的倾角转换为相应传感器外壳随传动轴游动的倾角转换为相应频率的电磁振荡。传感器外壳是一个长方形的壳体，频率的电磁振荡。传感
9、器外壳是一个长方形的壳体，其上部开有其上部开有v形缺口，并配有带卡扣的尼龙带，因形缺口，并配有带卡扣的尼龙带，因而可方便地固定在传动轴上而可方便地固定在传动轴上 。 仍以仍以后桥驱动、驻车制动器安装在变速器后端后桥驱动、驻车制动器安装在变速器后端的汽车的汽车为例。为例。万向传动装置的游动角度万向传动装置的游动角度2 把传动轴置于驱动桥把传动轴置于驱动桥游动范围的中间位置或将驱动桥支起，拉紧驻车制动游动范围的中间位置或将驱动桥支起，拉紧驻车制动器。左、右旋转传动轴至极端位置，测量仪便直接显器。左、右旋转传动轴至极端位置，测量仪便直接显示出固定在传动轴上的传感器的倾斜角度。将两个极示出固定在传动轴
10、上的传感器的倾斜角度。将两个极端位置的倾斜角度记下，其差值即为端位置的倾斜角度记下，其差值即为2 。此角度不。此角度不包括传动轴与驱动桥之间的万向节的游动角度。包括传动轴与驱动桥之间的万向节的游动角度。 离合器与变速器各挡位的游动角度离合器与变速器各挡位的游动角度1 放松驻车制放松驻车制动器，变速器挂入选定挡位，离合器处于接合状态，动器，变速器挂入选定挡位，离合器处于接合状态，传动轴置于驱动桥游动范围中间位置或将驱动桥支起。传动轴置于驱动桥游动范围中间位置或将驱动桥支起。左、右旋转传动轴至极端位置，测量仪便显示出传感左、右旋转传动轴至极端位置，测量仪便显示出传感器的倾斜角度。求出两极端位置倾斜
11、角度的差值，可器的倾斜角度。求出两极端位置倾斜角度的差值，可得到一个游动角度值得到一个游动角度值，则，则 1= - 2驱动桥的游动角度驱动桥的游动角度3 变速器置空挡位置，松开驻变速器置空挡位置，松开驻车制动器，踩下制动踏板将驱动轮制动。左、右旋转车制动器，踩下制动踏板将驱动轮制动。左、右旋转传动轴至极端位置，即可测得驱动桥的游动角度传动轴至极端位置，即可测得驱动桥的游动角度3 。该角度包括传动轴与驱动桥之间万向节的游动角度该角度包括传动轴与驱动桥之间万向节的游动角度。 三、诊断参数标准三、诊断参数标准 目前，我国尚无游动角度的诊断参数标准，根据国目前，我国尚无游动角度的诊断参数标准，根据国外
12、资料介绍，中型载货汽车传动系游动角度及各分段外资料介绍，中型载货汽车传动系游动角度及各分段游动角度应不大于表游动角度应不大于表3-1所列数据，仅供诊断时参考。所列数据，仅供诊断时参考。 部位部位游动角度游动角度部位部位游动角度游动角度离合器与变速器离合器与变速器5 51515驱动桥驱动桥55556565万向传动装置万向传动装置5 566传动系传动系65658686汽车一般在下列情况下要进行车轮定位：汽车一般在下列情况下要进行车轮定位：1）直线行驶时需紧握方向盘，否则汽车会）直线行驶时需紧握方向盘，否则汽车会跑偏跑偏。2）前轮或后轮出现）前轮或后轮出现单侧磨损单侧磨损或或快速磨损快速磨损。3）转
13、向时）转向时方向盘太重、太轻方向盘太重、太轻以及快速行驶时以及快速行驶时方向盘方向盘发抖发抖。4）当车辆发生碰撞事故维修后。）当车辆发生碰撞事故维修后。5）更换）更换轮胎、悬架、转向轮胎、悬架、转向及有关配件后。及有关配件后。 3.2 车轮定位检测车轮定位检测1. 主要定位参数主要定位参数1）主销后倾角）主销后倾角l定义：定义：从汽车的侧面看，转向轴中心线与竖直线所成的夹角称为主销后倾角。规定主销后倾为正，主销前倾为负。现代汽车的主销后倾角一般为07。l作用作用：当汽车行驶中，转向轮偶然受外力作用而稍有偏转时，主销后倾将产生车轮转向反方向的力矩使车轮自动回正，可保证汽车直线行驶的稳定性。 1）
14、主销后倾角）主销后倾角l主销后倾角过大：主销后倾角过大：转向后方向盘回正性好，但会造成转向沉重。主销后主销后倾角过小：倾角过小：转向后缺乏方向盘自动回正能力，引起前轮摆振，转向盘摇摆不定，驾驶员失去路感，车速高时发飘。左右车轮主销后倾角不相等：左右车轮主销后倾角不相等：车辆会朝着主销后倾角小的一侧跑偏。 （a）（b）（c）前束角前束角21图图31 车轮主要定位参数车轮主要定位参数（a）（b）（c）前束角前束角2）主销内倾角）主销内倾角定义：定义：从汽车的前面看，转向轴中心线与竖直线所成从汽车的前面看，转向轴中心线与竖直线所成的夹角称为主销内倾角。规定的夹角称为主销内倾角。规定主销内倾为正，主销
15、外主销内倾为正，主销外倾为负倾为负。作用：作用：使使转向轻便转向轻便，并且使前轮转向后也，并且使前轮转向后也产生回正力产生回正力矩矩。l主销后倾和主销内倾都有使汽车转向自动回正的作主销后倾和主销内倾都有使汽车转向自动回正的作用主销用主销内倾角过大内倾角过大时，转向时会使轮胎磨损加剧。时，转向时会使轮胎磨损加剧。l主销内倾角一般为主销内倾角一般为58（有的达到（有的达到10）。这个）。这个角度是由车辆原设计决定的，是不可调节的。角度是由车辆原设计决定的，是不可调节的。23（a）（b）（c）前束角前束角 3）车轮外倾角）车轮外倾角 定义：定义：从汽车前方看轮胎中心线与竖直线所成的角度从汽车前方看轮
16、胎中心线与竖直线所成的角度称为外倾角。规定称为外倾角。规定车轮外倾为正，车轮内倾为负。车轮外倾为正，车轮内倾为负。作用：作用：防止车辆满载时，悬架变形造成车轮内倾，避防止车辆满载时，悬架变形造成车轮内倾，避免轮胎偏磨损和减轻轮毂轴承的负荷。同时，可减少免轮胎偏磨损和减轻轮毂轴承的负荷。同时，可减少前轮纵向旋转平面接地点至主销中心线延长线与地面前轮纵向旋转平面接地点至主销中心线延长线与地面交点的距离，从而使转向轻便。交点的距离，从而使转向轻便。l车轮外倾角太大时，会造成轮胎车轮外倾角太大时，会造成轮胎外侧出现单边磨损外侧出现单边磨损；悬架系统零件磨损加剧；悬架系统零件磨损加剧；l负外倾角太大时，
17、会造成轮胎负外倾角太大时，会造成轮胎内侧单边出现磨损内侧单边出现磨损；悬架系统零件磨损加剧；悬架系统零件磨损加剧；（a）（b）（c）前束角前束角264）前束角）前束角作用：作用：消除车轮外倾造成的不良后果，减轻轮毂外轴承的压力和轮胎的消除车轮外倾造成的不良后果，减轻轮毂外轴承的压力和轮胎的磨损。磨损。B与A之差就称为前束值 3.2 车轮定位检测车轮定位检测 转向轮和非转向轮的检测统称为四轮定位检转向轮和非转向轮的检测统称为四轮定位检测。测。前轮定位前轮定位包括主销后倾、主销内倾、前轮外倾、包括主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束，这是评价前轮直线行驶稳定性、前轴和前轮前束，这是评价前轮直线行
18、驶稳定性、前轴和转向系技术状况的重要诊断参数；转向系技术状况的重要诊断参数；后轮定位后轮定位有后轮有后轮外倾、后轮前束，这是评价后轮的直线行驶稳定性外倾、后轮前束，这是评价后轮的直线行驶稳定性和后轴的技术状况的参数。和后轴的技术状况的参数。 1.1.检测方法的分类检测方法的分类 汽车车轮定位的检测有汽车车轮定位的检测有静态检测法静态检测法和和动态检测法动态检测法两种类型。静态检测法是在汽车停止的状态下，使用两种类型。静态检测法是在汽车停止的状态下，使用测量仪器对车轮定位进行几何角度的测量。动态检测测量仪器对车轮定位进行几何角度的测量。动态检测是在汽车以一定车速行驶的状态下，用测量仪器检测是在汽
19、车以一定车速行驶的状态下，用测量仪器检测车轮定位产生的侧向力或由此引起的车轮测滑量。车轮定位产生的侧向力或由此引起的车轮测滑量。 一一. 静态检测法静态检测法 车轮定位值的静态检测法，是车轮定位值的静态检测法，是根据车轮旋转平根据车轮旋转平面与各定位角间存在的直接或间接的几何关系面与各定位角间存在的直接或间接的几何关系，用，用专用的检测设备测量其是否符合规定。使用的检测专用的检测设备测量其是否符合规定。使用的检测设备有气泡水准式、光学式、激光式、电子式和微设备有气泡水准式、光学式、激光式、电子式和微机式等车轮定位仪。（机式等车轮定位仪。（前轮定位是实实在在存在的前轮定位是实实在在存在的空间关系
20、空间关系） （1）气泡水准式车轮定位仪一般由转盘、支架、）气泡水准式车轮定位仪一般由转盘、支架、水准仪组成，由于具有结构简单、价格低廉、便于水准仪组成，由于具有结构简单、价格低廉、便于携带等优点，在国内获得广泛应用，但是也有安装携带等优点，在国内获得广泛应用，但是也有安装和测试费时费力等缺点。（目前已经基本不用）和测试费时费力等缺点。（目前已经基本不用） （2）光学式车轮定位仪一般由转盘、支架、车轮镜）光学式车轮定位仪一般由转盘、支架、车轮镜和投光装置等组成。投光装置和投光装置等组成。投光装置(由投光器和投影屏组成由投光器和投影屏组成)也像水准仪一样安装在支架上，支架固定在轮辋上。也像水准仪一
21、样安装在支架上，支架固定在轮辋上。该定位仪该定位仪利用光学投影原理利用光学投影原理，将车轮纵向旋转平面与，将车轮纵向旋转平面与车轮定位的关系投影到带有指示刻度的投影屏上，从车轮定位的关系投影到带有指示刻度的投影屏上，从而测得车轮定位值。而测得车轮定位值。 （3）激光式车轮定位仪的检测原理与光学式相同，）激光式车轮定位仪的检测原理与光学式相同，只不过采用的是只不过采用的是激光投影系统激光投影系统，因而在强烈的阳光下，因而在强烈的阳光下也能清楚地从投影屏读出测量数据。也能清楚地从投影屏读出测量数据。 (4)电子式车轮定位仪则是在光学式和激光式的基础电子式车轮定位仪则是在光学式和激光式的基础上，由投
22、影屏刻度显示转变为显示屏数字显示。上，由投影屏刻度显示转变为显示屏数字显示。 (5)微机式车轮定位仪由于采用微电脑技术和精密传微机式车轮定位仪由于采用微电脑技术和精密传感测量技术，并备有完整齐全的配套附件，所以感测量技术，并备有完整齐全的配套附件，所以具有具有测量准确和操作简便等优点测量准确和操作简便等优点。它一般由微机主机、显。它一般由微机主机、显示器、操作键盘、转盘、支架、打印机和摇控器等组示器、操作键盘、转盘、支架、打印机和摇控器等组成，往往制成可移动台式。它由安装在成，往往制成可移动台式。它由安装在车轮上的传感车轮上的传感器把车轮定位角的几何关系转变成电信号器把车轮定位角的几何关系转变
23、成电信号，送入微机，送入微机分析判断，然后由显示屏显示和打印机打印输出。分析判断，然后由显示屏显示和打印机打印输出。 近几年发展的近几年发展的3D式四轮定位仪使用越来越广泛。式四轮定位仪使用越来越广泛。 二二.动态检测法动态检测法 在汽车以一定的速度行驶的状态下，用检测设备在汽车以一定的速度行驶的状态下，用检测设备检测车轮定位产生的侧向力或由此引起的车轮侧滑量检测车轮定位产生的侧向力或由此引起的车轮侧滑量。应用于检测前轮前束和前轮外倾角配合是否恰当。应用于检测前轮前束和前轮外倾角配合是否恰当。检测设备：检测设备： 滑动板式侧滑试验台滑动板式侧滑试验台 2.2. 四轮定位仪的操作方法四轮定位仪的
24、操作方法 1） 上车前的准备上车前的准备（1） 检查车辆：检查车辆： 保证汽车保证汽车空载空载的状态，的状态， 去掉不去掉不计在整备质量内的物品；计在整备质量内的物品； 注意有的汽车对行李厢、注意有的汽车对行李厢、 工工具箱或油箱油量做出限量要求。具箱或油箱油量做出限量要求。 （2） 检查轮胎检查轮胎: 同轴的轮胎型号、同轴的轮胎型号、 气压、气压、 磨损程磨损程度是否一致；度是否一致； 检查胎压；检查胎压； 磨损情况，磨损情况， 左右胎纹磨损左右胎纹磨损是否接近；是否接近； 轮胎新旧和花纹最好一致。轮胎新旧和花纹最好一致。 （3） 检查悬架高度检查悬架高度: 检查地面到车身底部的距离，检查地
25、面到车身底部的距离， 若有问题则可能是减振器或弹簧损坏，若有问题则可能是减振器或弹簧损坏， 查明原因并修查明原因并修复或更换；复或更换； 扭力杆式的悬架，扭力杆式的悬架， 其高度可以调整。其高度可以调整。 （4） 检查减振器检查减振器: 减振器是否漏油（用眼观察或进行减振器是否漏油（用眼观察或进行弹跳实验）；弹跳实验）； （5） 检查轴承检查轴承: 是否有由轴承造成的车轮转动异响是否有由轴承造成的车轮转动异响（判断轴承失效）；（判断轴承失效）； 轴承间隙检查（车轮是否有水平轴承间隙检查（车轮是否有水平移动量）移动量）, 如有问题必须进行清洁、如有问题必须进行清洁、 更换或调整。更换或调整。 2
26、022-4-237 将四个目标反光板安装在车辆的四个轮辋之上，滚动车轮，将四个目标反光板安装在车辆的四个轮辋之上，滚动车轮，由由摄像机摄像机对对目标反光板目标反光板上的几何图形进行连续拍摄，通过计算上的几何图形进行连续拍摄，通过计算机对几何图形的变化进行分析运算，得出车轮及底盘等的相应机对几何图形的变化进行分析运算，得出车轮及底盘等的相应定位参数，再由显示屏进行显示。定位参数，再由显示屏进行显示。38动态检测车轮定位（动态检测车轮定位（补充内容补充内容） 双板联动式侧滑检验台的测量原理双板联动式侧滑检验台的测量原理为了分析方便，为了分析方便， 我们首先分别分析前束和前轮外倾对我们首先分别分析前
27、束和前轮外倾对侧滑的影响，侧滑的影响， 再看二者共同作用的综合效果。再看二者共同作用的综合效果。 由于前束的作用，由于前束的作用， 车轮在前进时，车轮在前进时， 两轮力图向内侧滚两轮力图向内侧滚动。动。 同样，同样， 由于机械上的约束，由于机械上的约束， 车轮不可能向内侧滚动，车轮不可能向内侧滚动， 这就又出现了车轮边滚动边向外滑的现象（或存在这种倾这就又出现了车轮边滚动边向外滑的现象（或存在这种倾向）。向）。391） 由前束引起的侧滑作用由前束引起的侧滑作用如下图所示，如下图所示， 让带有前束的前轮驶过只能横向移动的滑让带有前束的前轮驶过只能横向移动的滑板。板。 由于前束的存在，由于前束的存
28、在， 每个车轮都将一边滚动、每个车轮都将一边滚动、 一边向外侧一边向外侧推动滑板。推动滑板。 滑板被横向推动的距离应该既与前束的大小有关，滑板被横向推动的距离应该既与前束的大小有关， 又与车轮走过的距离有关。又与车轮走过的距离有关。 若在车轮滚过一段距离若在车轮滚过一段距离D之后，之后， 两块滑板外侧之间的距离两块滑板外侧之间的距离L1由变为由变为L2 ， 那么滑板总的滑移量那么滑板总的滑移量是是L2 L1 ， 其中其中L2 L1。平均每个车轮的滑移量就是。平均每个车轮的滑移量就是(L2 L1)/2。 40前束引起的侧滑作用应当指出， 滑移量的出现是左右两个车轮共同作用的结果。 不论两轮的偏斜
29、情况是否对称， 都不会影响以上的分析。 由于滑移量的大小与车轮驶过的距离有关， 因此定义侧滑量是每驶过单位距离引起的单轮横向滑移量， 从而由前束引起的侧滑量为(mm/m) 2121DLLS(6-35)上式中S1 代表每前进 1 m时横向滑移的距离（mm）。422） 由前轮外倾引起的侧滑作用 如下图所示， 若让仅有前轮外倾而无前束的车轮驶过滑板， 由于前轮外倾力图使车轮边滚边散开的作用受到约束， 前轮只能边滚边向内侧滑移， 从而推动滑板向内侧移动。 43前轮外倾引起的侧滑作用44与前面的分析相似， 若车轮驶过距离为D， 滑板外侧间的距离由L1缩短为L2， 那么滑板总的滑移量是L2L1， 注意其中
30、L2L1。 平均单边的滑移量仍是(L2L1)/2。 则前轮外倾引起的侧滑量为(mm/m) 2122DLLS其中2为负值。 453） 总的侧滑量 由前轮外倾和前束引起的侧滑作用相反， 总的侧滑量为(mm/m) 21DdSSS这里请注意：这里请注意： （1） 侧滑现象是左右两个车轮共同造成的， 侧滑量规定为每个轮侧滑量的平均值。 （2） 侧滑量是有符号的。 滑板向外滑时为正， 表示前束的影响较大； 反之滑板向内滑为负， 表示前轮外倾的影响较大。 46常见车型的前轮定位值常见车型的前轮定位值473.3 转向参数检测转向参数检测 我们一般通过检测转向盘我们一般通过检测转向盘 自由转动量和转向自由转动量
31、和转向盘转向力来检测转向系统的性能。盘转向力来检测转向系统的性能。 转向向盘自由转动量转向向盘自由转动量指汽车转向轮指汽车转向轮保持在直保持在直线行驶位置静止线行驶位置静止时，轻轻左右转动转向盘从一个时，轻轻左右转动转向盘从一个极限位置到另一个极限位置所测得的游动角度。极限位置到另一个极限位置所测得的游动角度。 转向盘转向力转向盘转向力指在一定行驶条件下，作用在指在一定行驶条件下，作用在方向盘外缘的圆周力。方向盘外缘的圆周力。481. 用简易检测仪检测方向盘自由转动量用简易检测仪检测方向盘自由转动量 简易方向盘自由转动量检测仪主要由刻度盘简易方向盘自由转动量检测仪主要由刻度盘和指针组成，刻度盘
32、和指针分别固定在转向盘轴和指针组成，刻度盘和指针分别固定在转向盘轴管和转向盘边缘。管和转向盘边缘。 固定方式：固定方式：机械式、磁力式机械式、磁力式检测方法：检测方法： 使汽车的两转向轮处于使汽车的两转向轮处于直线行驶位置不动直线行驶位置不动，轻轻向左（或向右）转动方向盘至自由行程一侧轻轻向左（或向右）转动方向盘至自由行程一侧的极端位置，调整指针指向刻度盘零度。然后，的极端位置，调整指针指向刻度盘零度。然后，在轻轻转动方向盘至另一侧自由行程的极端位置，在轻轻转动方向盘至另一侧自由行程的极端位置，指针所示刻度即为方向盘的自由转动量。指针所示刻度即为方向盘的自由转动量。492 . 用转向参数测量仪
33、检测自由转动量和转向力用转向参数测量仪检测自由转动量和转向力国产国产ZC-2 型转向参数测量仪是以微机为核心的智型转向参数测量仪是以微机为核心的智能仪器，能仪器， 该仪器由操纵盘、该仪器由操纵盘、 主机箱、主机箱、 连接叉和定位连接叉和定位杆四部分组成，杆四部分组成， 如下图所示。如下图所示。 操纵盘由螺钉固定在操纵盘由螺钉固定在底板上，底板上， 底板经力矩传感器与三个连接叉相连，底板经力矩传感器与三个连接叉相连， 每每个连接叉上都有一只可伸缩长度的活动卡爪，个连接叉上都有一只可伸缩长度的活动卡爪， 以便与以便与被测转向盘相连接。被测转向盘相连接。 主机箱为一圆形结构，主机箱为一圆形结构， 固
34、定在固定在底板中央，底板中央， 其内装有接口板、其内装有接口板、 微机板、微机板、 转角编码器、转角编码器、 打印机、打印机、 力矩传感器和电池等。力矩传感器和电池等。 50ZC2型转向参数测量仪51定位杆从底板下伸出，定位杆从底板下伸出， 经磁力座吸附在驾驶室内经磁力座吸附在驾驶室内的仪表盘上，定位杆的内端连接有光电装置。的仪表盘上，定位杆的内端连接有光电装置。 转向力通过底板、转向力通过底板、 力矩传感器、力矩传感器、 连接叉传递到被连接叉传递到被测转向盘上，测转向盘上， 使转向盘转动以实现汽车转向。使转向盘转动以实现汽车转向。力矩传感器将转向力矩转变成电信号，力矩传感器将转向力矩转变成电
35、信号， 而定位杆而定位杆内端连接的光电装置则将转角的变化转变成电信号。内端连接的光电装置则将转角的变化转变成电信号。 这两种电信号由微机自动完成数据采集、这两种电信号由微机自动完成数据采集、 运算、运算、 分分析、析、 存储、存储、 显示和打印。显示和打印。 因此，因此， 使用该测量仪既可使用该测量仪既可测得转向盘的转向力，测得转向盘的转向力， 又可测得转向盘的自由转动量又可测得转向盘的自由转动量。522 转向盘自由转动量和转向力检测方法转向盘自由转动量和转向力检测方法1） 转向盘自由转动量的检测方法转向盘自由转动量的检测方法 （1） 测量时，测量时， 应使汽车的两转向轮处于回正应使汽车的两转
36、向轮处于回正状态状态, 将车停稳，将车停稳， 固定转向参数测量仪。固定转向参数测量仪。 （2） 调整转向参数测量仪的角度和扭矩的零点。调整转向参数测量仪的角度和扭矩的零点。 （3） 轻轻向左（或向右）转动转向参数测量仪轻轻向左（或向右）转动转向参数测量仪的操纵盘至某一侧的极限位置（刚克服完自由间隙的操纵盘至某一侧的极限位置（刚克服完自由间隙时的位置时的位置)， 记录角度值，记录角度值， 然后再旋转至另一侧的然后再旋转至另一侧的极限位置。极限位置。 2022-4-2532） 转向力检测方法转向力检测方法 （1） 汽车转向轮置于转角盘上，汽车转向轮置于转角盘上， 安装、安装、 固定好固定好转向参数
37、测量仪。转向参数测量仪。 （2） 调整转向参数测量仪的角度和转矩的零点。调整转向参数测量仪的角度和转矩的零点。 （3） 转动转向参数测量仪的操纵盘使转向轮达转动转向参数测量仪的操纵盘使转向轮达到原厂规定的最大转角，到原厂规定的最大转角， 记录全过程中转向力矩的记录全过程中转向力矩的最大值。最大值。 然后再除以转向盘的直径（单位然后再除以转向盘的直径（单位: m）就得）就得到了最大转向力。到了最大转向力。 543 .诊断参数标准诊断参数标准1） 检测标准（检测标准（GB 72582012）；）； （1） 转向盘的最大自由转动量极限值。转向盘的最大自由转动量极限值。 最大设计车速大于或等于最大设计
38、车速大于或等于100 km/h的汽车的汽车15； 三轮汽车为三轮汽车为35 其他机动车为其他机动车为25 2022-4-255（2） 转向力。转向力。 汽车空载在平坦、汽车空载在平坦、 干燥、干燥、 清洁的硬路面上以清洁的硬路面上以10 km/h的的 速度在速度在 5 s之内沿螺旋线从直线行驶过渡到直之内沿螺旋线从直线行驶过渡到直径为径为 24 m的圆周行驶，的圆周行驶， 施加于转向盘外缘的最大切施加于转向盘外缘的最大切向力不大于向力不大于245N。2022-4-2563.4 车轮平衡度检测车轮平衡度检测 随着汽车行驶速度的不断提高，车轮不平衡随着汽车行驶速度的不断提高，车轮不平衡越来越严重的
39、影响着汽车行驶的平顺性、安全性越来越严重的影响着汽车行驶的平顺性、安全性和乘坐舒适性。如果车轮不平衡，在高速旋转时，和乘坐舒适性。如果车轮不平衡，在高速旋转时，会引起车轮的上下挑动和横向摆动，使车辆难于会引起车轮的上下挑动和横向摆动，使车辆难于控制，同时还加剧轮胎和有关机件的非正常磨损控制，同时还加剧轮胎和有关机件的非正常磨损和冲击，影响汽车使用寿命。和冲击，影响汽车使用寿命。573.4.1 概述概述 车轮的平衡可分为车轮静平衡和车轮动平衡。车轮的平衡可分为车轮静平衡和车轮动平衡。 车轮为静平衡：车轮为静平衡：支起车轴，调整好轮毂轴承松紧度，支起车轴，调整好轮毂轴承松紧度，用手轻转动车轮，使其
40、自然停转。车轮停转后在离地最用手轻转动车轮，使其自然停转。车轮停转后在离地最近处作一标记，然后重复上述试验多次。若车轮经几次近处作一标记，然后重复上述试验多次。若车轮经几次转动自然停转后，所做标记的位置各不一样。转动自然停转后，所做标记的位置各不一样。58 车轮静不平衡：车轮静不平衡：如果每次试验的标记都停在离地最近处，如果每次试验的标记都停在离地最近处，则车轮为静不平衡。则车轮为静不平衡。 静平衡静平衡的车轮，其的车轮，其旋转中心旋转中心与与车轮重心重合车轮重心重合；静不平静不平衡衡的车轮，其旋转中心与车轮的车轮，其旋转中心与车轮重重心心不重合不重合，在旋转时，在旋转时产生产生离心力离心力。
41、 F=m2r说明说明：（：（1）车轮转速越高，不平衡点质量越大，不平衡）车轮转速越高，不平衡点质量越大，不平衡点质量离车轮旋转中心的距离越远，则离心力越大。点质量离车轮旋转中心的距离越远，则离心力越大。 (2)当左、右前轮的不平衡质量相互处于当左、右前轮的不平衡质量相互处于180位位置时，前轮摆振最为严重。置时，前轮摆振最为严重。59二车轮动平衡与动不平衡二车轮动平衡与动不平衡 在下图中，车轮是静平衡的，在该车轮旋转轴线的径向在下图中，车轮是静平衡的，在该车轮旋转轴线的径向反位置上，各有一作用半径相同质量也相同的不平衡点反位置上，各有一作用半径相同质量也相同的不平衡点m1与与m2，且不处于同一
42、平面内。对于这样的车轮，其不平衡，且不处于同一平面内。对于这样的车轮，其不平衡点的离心力合力为零，但离心力的合力矩不为零，转动中产点的离心力合力为零，但离心力的合力矩不为零，转动中产生方向反复变动的力偶生方向反复变动的力偶M，使车轮处于动不平衡中。动不平，使车轮处于动不平衡中。动不平衡的前轮绕主销摆动。如果在衡的前轮绕主销摆动。如果在m1与与m2同一作用半径的相同一作用半径的相反方向上配置相同质量反方向上配置相同质量m1与与m2，则车轮处于动平衡中，则车轮处于动平衡中，如图所示。如图所示。60说明：说明：动平衡的车轮肯定是静平衡的，因此对车轮主动平衡的车轮肯定是静平衡的，因此对车轮主 要应进行
43、动不平衡检测。要应进行动不平衡检测。61三引起车轮不平衡的原因三引起车轮不平衡的原因 (1)轮毂、制动鼓轮毂、制动鼓(盘盘)加工时定心定位不准、加工误加工时定心定位不准、加工误差大、非加工面铸造误差大、热处理变形、使用中变形差大、非加工面铸造误差大、热处理变形、使用中变形或磨损不均。或磨损不均。 (2)轮胎螺栓质量不等、轮辋质量分布不均。轮胎螺栓质量不等、轮辋质量分布不均。 (3)轮胎质量分布不均、尺寸或形状误差太大、使用轮胎质量分布不均、尺寸或形状误差太大、使用中变形或磨损不均、使用翻新胎或补胎。中变形或磨损不均、使用翻新胎或补胎。 (4)并装双胎的充气嘴未相隔并装双胎的充气嘴未相隔180安
44、装。安装。 (5)轮毂、制动鼓轮毂、制动鼓(盘盘)、轮胎螺栓、轮辋、内胎、衬、轮胎螺栓、轮辋、内胎、衬带、轮胎等拆卸后重新组装成车轮时，累计的不平衡质带、轮胎等拆卸后重新组装成车轮时，累计的不平衡质量或形位偏差太大，破坏了原来的平衡。量或形位偏差太大，破坏了原来的平衡。62四车轮平衡机的类型四车轮平衡机的类型 车轮平衡机也称为车轮平衡仪，用来检测车轮的平衡车轮平衡机也称为车轮平衡仪，用来检测车轮的平衡度。度。 按按功能功能可分：车轮静平衡机、车轮动平衡机可分：车轮静平衡机、车轮动平衡机 按按测量方式测量方式可分：离车式车轮平衡机、就车式车轮平可分：离车式车轮平衡机、就车式车轮平衡机。衡机。 使
45、用离车式车轮平衡机时，将车轮从车上拆下安装到使用离车式车轮平衡机时，将车轮从车上拆下安装到车轮平衡机的转轴上检测其平衡状况。车轮平衡机的转轴上检测其平衡状况。631 静不平衡静不平衡1） 离车式离车式安装在特制平衡心轴或平衡机转轴上的车轮，安装在特制平衡心轴或平衡机转轴上的车轮， 如果不平如果不平衡，衡， 在自由转动状态下，在自由转动状态下， 其不平衡点只有处于最下面的位置其不平衡点只有处于最下面的位置才能保持静止状态，才能保持静止状态， 而配重平衡后则可停于任一位置。而配重平衡后则可停于任一位置。 利用利用这一基本原理，这一基本原理， 即可测得车轮的静不平衡质量和相位。即可测得车轮的静不平衡
46、质量和相位。 642） 就车式就车式用就车式车轮平衡机检测车轮静不平衡的原理如下图所示。用就车式车轮平衡机检测车轮静不平衡的原理如下图所示。 支离地面的车轮如果不平衡，支离地面的车轮如果不平衡， 转动时产生的上下振动通过转向转动时产生的上下振动通过转向节或悬架传递给检测装置的传感磁头、节或悬架传递给检测装置的传感磁头、 可调支架和底座内的传可调支架和底座内的传感器。感器。 传感器变成的电信号控制频闪灯闪光，传感器变成的电信号控制频闪灯闪光， 以指示车轮不平以指示车轮不平衡点位置，衡点位置， 并由输入指示装置指示不平衡度并由输入指示装置指示不平衡度(量量)。 65就车式车轮平衡机静不平衡检测就车
47、式车轮平衡机静不平衡检测662 动不平衡动不平衡1） 离车式离车式以硬支撑平衡机为例。以硬支撑平衡机为例。 下图所示为离车式车轮动平衡机下图所示为离车式车轮动平衡机的工作原理。的工作原理。 所谓硬支撑是指支撑刚度很大，所谓硬支撑是指支撑刚度很大， 车轮支撑系统车轮支撑系统振动很小，可以忽略。振动很小，可以忽略。67硬支撑车轮动平衡机工作原理图硬支撑车轮动平衡机工作原理图68离车式车轮动平衡机离车式车轮动平衡机1-显示与控制装置；显示与控制装置；2-车轮防护罩；车轮防护罩；3-转轴；转轴；4-机箱机箱69假设有不平衡质量假设有不平衡质量m1、 m2集中在两侧轮辋的边缘处，集中在两侧轮辋的边缘处，
48、 且且在同一（角度）方向。在同一（角度）方向。 车轮旋转时产生离心力，车轮旋转时产生离心力， 图图 中中F1、 F2为这两个离心力，为这两个离心力， N1、 N2为平衡机主轴左右支撑测得的动反为平衡机主轴左右支撑测得的动反力。力。 根据力和力矩的平衡条件有根据力和力矩的平衡条件有（对右支撑点取矩）（对右支撑点取矩）0, 02121FFNNFy0)(, 0211baFaFcNMy70联立联立, 求解，求解， 可得出可得出F1和和F2 式中：式中： a被测车轮在平衡机上的安装尺寸，被测车轮在平衡机上的安装尺寸， 由平衡机上提由平衡机上提 供的专用工具测得；供的专用工具测得； b被测车轮轮辋宽度，被
49、测车轮轮辋宽度， 可用专用卡规测量；可用专用卡规测量； c平衡机主轴两支撑点之间的距离，平衡机主轴两支撑点之间的距离， 为平衡机的结为平衡机的结 构参数（已知）；构参数（已知）； N1, N2支撑处动反力，支撑处动反力， 由相应传感器转换成电信号由相应传感器转换成电信号 后测出。后测出。 71动动平衡机专用卡尺平衡机专用卡尺车轮在平衡机车轮在平衡机上的安装上的安装7273计算出计算出F1 和和F2后，后， 再根据离心力计算公式求出不平衡质量再根据离心力计算公式求出不平衡质量m1和和m2：dFrFm212112(6-44)dFrFm222222(6-44)式中：式中： 车轮平衡时平衡机主轴的转动
50、角速度；车轮平衡时平衡机主轴的转动角速度； r不平衡质量（平衡块）到车轮旋转中心的距离，不平衡质量（平衡块）到车轮旋转中心的距离， 一般平衡块安装在轮辋边缘，一般平衡块安装在轮辋边缘， 所以所以r=d/2， d是被测车轮轮辋直是被测车轮轮辋直径，径， 可根据轮胎代号读取。可根据轮胎代号读取。742） 就车式就车式 就车式动不平衡检测原理与静不平衡检测原理相同，就车式动不平衡检测原理与静不平衡检测原理相同， 只不只不过传感磁头固定在制动底板上。过传感磁头固定在制动底板上。 横向振动通过传感磁头、横向振动通过传感磁头、 可调可调支杆传至底座内的传感器，支杆传至底座内的传感器， 传感器转变成的电信号
