车轮前束与外倾定位角变化趋势与解析

方俊，房宏淼，杨金霞

（北京京北职业技术学院，中国 北京 101400）

工艺研究

车轮前束与外倾定位角变化趋势与解析

方俊，房宏淼，杨金霞

（北京京北职业技术学院，中国 北京 101400）

随着汽车技术的发展，汽车的使用环境和条件发生了变化，这给汽车的使用者和后市场的服务人员提出了新的要求。汽车后服务市场更多的是进行汽车保养、维护以及相关参数的调整工作。其中四轮定位作为底盘调整与维护的重要手段之一，亦愈显重要且使用频繁。相关维修人员能够真正认识到四轮定位的作用和目的，并能正确、规范的对车轮定位参数进行调整，其意义不言而喻。本文即从这点出发，阐述了四轮定位中非常重要且经常调整的参数——前束与外倾的作用和发展变化趋势，并列出了若干近年车型具体参数。能够给汽车使用人员正确使用、保养汽车提供参考，并能为相关后市场服务人员真正理解定位参数、做好四轮定位工作、保障整车性能提供借鉴。

四轮定位；前束；外倾；调整

CLC NO.:U463.3Document Code:BArticle ID:1671-7988(2014)11-53-03

前言

随着汽车技术的发展和高速公路网的建设，汽车的行驶速度越来越高，汽车行驶时的操纵稳定性和安全性日益被人们所重视，同时也对舒适性提出了比较高的要求。所以整车制造厂对汽车底盘部分的设计、制造、装配要求也越来越高。正因为汽车的使用条件逐渐发生了变化，如何应对汽车底盘在使用中因零部件运动副之间的正常和非正常磨损、变形、移位、疲劳等各因素影响下出现的故障，各厂家、服务站点和维修企业方法各异。通过维修经验可知，四轮定位技术是保证汽车行驶稳定、转向轻便、延缓相关零部件磨损、提高乘坐舒适性和行车安全性的常用、重要、有效方法之一。

汽车车轮定位已由早先的前轮定位发展至今天的四轮定

位。当今的四轮定位设备亦经历了光学水准定位仪、拉线式定位仪和电脑四轮定位仪的过程。目前广泛使用的电脑四轮定位仪主要包括红外测量、激光测量以及较新技术的3D可视化测量技术。四轮定位仪设备也由于不同厂家、不同技术的区别，价格从几万元至几十万元不等。通过市场调查，整车品牌的4S服务站、各品牌轮胎专营店、汽配快修店以及相关一、二类综合修理厂基本都能配备电脑四轮定位仪。尽管各种不同品牌、型号、类型的定位仪技术水平和测量精度不一，但相关设备的使用均呈现“傻瓜式”操作趋势。越来越智能化的设备对汽车后服务市场的从业人员门槛要求越来越低，服务人员基本能够按照说明书要求或者操作界面提示完成四轮定位操作。所以暴露出来的问题就是从业人员能否真正理解车轮定位的意义和目的，继而快速、正确找到汽车相关故障点并予以排除，以保障车辆良好的性能。这成为各服务站或修理厂提升业务水平和质量，建立良好口碑的关键。

1、四轮定位的内容和作用

根据相关资料[1]，我们可以将四轮定位的作用描述为：使汽车后轮推进线与车辆几何中心线相重合且平分并垂直于前后轮轴，把四个车轮分别安装在前后轴相应位置的关系特点称为四轮定位。

所以四轮定位涉及的内容就包括主销后倾角、前轮外倾角、前轮前束、主销内倾角、前轮前展角（差）、轮轴偏移量、后轮外倾角、后轮前束、后轮推进线（角）等，带有后轮辅助转向车辆的后轮定位内容更多。如果车轮定位参数不正常，特别是转向轮的定位失准，将直接产生轮胎的异常磨损、行驶跑偏、车轮摆振、转向沉重等问题，直接影响汽车的安全行驶[2]。根据经验，在定位参数发生变化需要调整时，一般调整对象是主销内倾、主销后倾、车轮外倾和车轮前束等参数，其他参数会随着该几项基本参数调整正确之后随之恢复。

目前较多车型的定位参数比较容易或者能够进行调整操作的是车轮前束和外倾，而主销内、后倾角调整困难、复杂，很多车型尤其是大量中低端车型甚至无法调整[3-4]。各参数调整方法的论述文献较多，读者可自行查阅或参考相关车型维修手册，在此不再赘述。下面仅简单介绍较易调整的内容，即车轮外倾和前束参数。一般来说在底盘出现故障需要通过定位技术来恢复时，该两项参数亦是调整机率最高的参数，且该参数也可以借助简单工具手动测量和调整。

1.1 车轮外倾角

车轮安装时并非垂直于地面，而是向外倾斜一个角度。车轮外倾角是指车轮中心平面与铅垂线的夹角。当车轮顶部向汽车外部倾斜时角度为正，反之为负。车轮外倾角的主要作用是使车轮与地面的动态承载中心得到合理的分配从而达到提高机械零件的使用寿命、减少轮胎磨损等效果。所以正确的外倾角能使转向操纵轻便，同时抵消弹性变形可能产生的车轮内倾，还可以在轮毂上产生向内的轴向力从而减轻外轴承和锁紧螺母的负荷。若车轮外倾角不正确，轮胎会出现异常的磨损，汽车在行驶时也会发生跑偏的现象[5]。

1.2 前束及前束角

在汽车前后车桥上的两轮并非平行安装。其两轮前边缘距离小于后边缘距离，故后边缘距离减去前边缘距离的值即为前束。车轮前束也可用角度表示即前束角，是指车轮中心线与纵向中心线的夹角。前轮前束角的作用是保证汽车的行驶性能，减少轮胎的磨损。前轮在滚动时，其惯性力会自然将轮胎向内偏斜，如果前束角适当，轮胎滚动时的偏斜方向就会抵消，轮胎内外侧磨损的现象会减少[5]。后轮前束的调整不当时会使推力线离开几何中心线从而导致转向拉力以及胎面磨损。如果左后轮负前束过大，推力线会移向几何中心线左侧，转向拉力就向右；而当推力线移向几何中心线右侧时，转向拉力则向左。

2、外倾角和前束值的发展及变化

最初设定车轮外倾角的目的是为了改变轮胎与地面的接触点及施力点，改善轮胎的抓地力，同时配合拱形路面以减少轮胎和轮毂轴承的磨损，提高行车安全性。基于这些考虑，外倾角最初常见为正值，即从车前往车后看，轮胎呈倒八字形。对于载重量较大的商用车，正外倾角尤为常见。但随着近年汽车技术的发展和车速的逐渐提高，车轮外倾角逐渐向负外倾角变化。部分车型数据见表1所示。

表1 部分车型车轮外倾角数据

这样设计的目的是主要考虑了轿车载荷相对不大且变化较小，而车速却越来越高，所以解决因高速行驶引起的轮胎偏磨和操纵稳定性问题便更为重要。高速转向时汽车具有很大的离心力，即使悬架具有横向稳定杆，车身也会自然向外侧倾斜。因此在静止状态具有正外倾的车辆在转向时外倾角更大，造成外侧车轮的侧偏角比内侧车轮大得多，内外车轮的实际转向角与纯滚动时的转向角差距较大，从而引起内外车轮产生不同程度的侧滑。这种拖滑状态不仅增加了轮胎不

正常磨损，还使轮胎与地面的附着力减小，降低了车身的横向稳定性。基于上述考虑，车轮外倾角发生了向负外倾转移的趋势，即车轮在静止状态下向内倾斜，从而产生转向时车轮外倾角趋于零的趋势，进而减小转向时的磨损和提高转向尤其是高速转向时的横向稳定性。

与此对应的，车轮的前束值亦随之发生了变化。不同车型的设计理念、整车匹配等不同，为配合外倾角带来的变化，目前的车轮前束值（角）正负不一，具体数据可参考相关车型修理手册。但仍有一种现象是有些前置前驱车型，考虑到前轮作为驱动轮，在牵引力矩的影响下，为避免车轮发生绕主销的靠拢滚动，即使前轮外倾为正值，也有可能出现负前束。但对于作为从动轮的后轮来说，因存在滚动阻力影响，即使后轮是负外倾可依然可以匹配正前束值。

3、四轮定位时的注意事项

由于操作人员职业素养、业务水平等因素影响，加之四轮定位仪本身因未及时校准等原因，均加大了定位作业时的测量误差。为进一步提高定位作业业务水平和测量精度，虽在很多研究中均已提及，但本文在此仍再次强调进行四轮定位操作时的一些注意事项：

（1）车轮检查

在进行定位操作前，需要检查车轮磨损是否均匀，轮胎的尺寸或类型匹配是否正确。

轮胎的气压是否符合要求，具体数值应按照具体车型上的标示为准。检查车轮轮辋是否有发生磕碰等变形。如果是行驶跑偏问题，可以先将两左右前轮进行互换对调，然后试车。如果车轮左右对调后跑偏方向朝向对调前的相反方向，可以确定前轮是主要的影响因素。

（2）悬架检查

由于汽车驱动形式、动力总成布置形式等因素影响，尤其是前置前驱车辆的前悬架可能会出现左右高度不等，此为正常现象，但高度均应在原车手册规定的误差范围内。

当车辆停放在平坦地面上时，可以手动按压车身，观察车身弹跳状况简易判断悬架性能。如有相关底盘检测线的设备，可以在相关设备上测试悬架性能。

当车辆举升后，可以在车辆底部观察悬架连接是否有松动，减振器是否有漏油等现象。

（3）零部件的连接、紧固状况检查

当车辆举升后，可以抓住车轮沿车身长度方向的前后沿、沿车身高度方向的上下沿晃动车轮，检查车轮与轮毂等连接是否紧固可靠。检查汽车底部各拉杆、球头等连接点是否松旷。

（4）其他注意事项

检查方向盘的自由间隙是否正常，方向盘在正常直线行驶时是否能够回正居中。根据维修经验或者四轮定位仪说明书要求，一般建议车辆在进行定位操作时，应处于具备整备质量状态，有些车型或定位仪可能对油箱油量有附加要求。部分车辆轮辋形式或者不同类型定位仪还需要对轮辋进行失圆补偿等操作，也应注意。

四轮定位操作人员应极力避免只要与底盘有关的故障，均直接安装四轮定位仪进行测量，数据结果与标准值误差过大，就开始调整。但往往结果便是经过多次反复调整均无法达到预期效果，从而陷入维修困境。从业人员应理性分析底盘故障出现原因和机理，在确实需要进行定位操作，以便查找、确定或者排除故障时，方可按照正确的顺序和规程进行检查调整。

如条件允许，还得以实际行驶情况作为最后的检验结果。可以通过侧滑板或者路试等进行调整后的进一步检查。部分故障的路试还对道路交通状况、路面平整程度、车速等有要求。

一般汽车制造厂家在随车手册或者说明书中有具体要求四轮定位周期。根据维修经验，建议以下状况可以进行定位操作检查：

（1）新车行驶3000km后；

（2）每行驶10000km或6个月后；

（3）直行时需要一直握住方向盘，否则汽车会出现往某一侧跑偏现象；

（4）直行时，方向盘无法回正或者手动回正后，自行离开正确位置；

（5）行车时，尤其车速较高时，感觉车身有漂浮感或者摇摆、抖动等；

（6）更换新的悬架机构或转向系统后；

（7）更换安装新的轮胎后；

（8）轮出现较严重的不正常磨损时；

（9）发生碰撞的事故车；

[1] 周晓飞. 汽车四轮定位. 公路与汽运，2003.10(5)：8-9.

[2] 罗进益，周红军. 轿车四轮定位检测与调整. 北京:人民交通出版社，2002.

[3] 张克明. 日产系列车轮定位的检查与调整（下）. 汽车维修技师，2002.4:18-21.

[4]王金文. 轿车前轮定位的调整技术. 安徽职业技术学院学报，2004.12(3):13-16.

[5] 王德超,涂亚庆. 汽车四轮定位参数测量技术综述.拖拉机与农用运输车，2008.8(4)：6-9.

[6] TOYOTA修理手册（REIZ，GRX121/122系列），2005.10.

[7] 09本田Fit/Jazz维修手册，2008.3.

[8] 一汽大众修理手册（Golf A6 2009），2009.9.

[9] 奇瑞A3维修手册（底盘部分，SQR7200M11车型），奇瑞汽车销售有限公司售后服务部，2008.

[10] 一汽大众修理手册（Magotan 2007），2010.1.

[11]上海大众修理手册（斯柯达晶锐、明锐、昊锐车型），2009.

[12]日产天籁修理手册（BLJULHA-EWA、BLNULGA-EWA车型），2004.

Beam and the front wheel camber angle positioning trends and analysis

Fang Jun, Fang Hongmiao, Yang Jinxia
（Northern Beijing Vocational Education Institute, China Beijing 101400）

With the development of automotive technology, automotive environment and conditions have changed, which gives the car after market service users and staff put forward new demands. After the car service market is more of automotive maintenance, adjustment and maintenance-related parameters. One of the important means of wheel alignment adjustment and maintenance of the chassis which has become increasingly important and frequently used. Related to the maintenance staff can truly recognize the role and purpose of wheel alignment, and can correct specification of wheel alignment parameters can be adjusted, and its meaning is self-evident. This article is from this point of view, expounded wheel alignment is very important and often adjusted parameters - the role and development trends toe and camber, and lists a number of specific parameters of models in recent years. Able to staff the proper use of car use, maintenance vehicles to provide a reference, and can provide a reference for the service staff really understand the relevant market positioning parameters, good wheel alignment work, ensure vehicle performance.

Wheel alignment；Toe；Extraversion；Adjustment

U463.3

B

1671-7988(2014)11-53-03

方俊，讲师，硕士研究生，从事高职汽车专业教育教学、汽车检修与使用、地面力学。