由汽车侧滑想到四轮定位的重要性

刘欣

摘要： 随着技术的进步、经济的发展、汽车市场迅速成长，人们对汽车操作的舒适性、操控性、安全性不断提高。汽车车轮定位不正确，会引起汽车侧滑，行驶方向不稳，转向沉重，增加轮胎磨损，甚至会导致交通事故。四轮定位能够保证汽车直线行驶，保证汽车行驶的安全性、舒适性、稳定性和经济性，是汽车维修保养必不可少的环节。

Abstract： With the advances in technology， economic development and the rapid growth of the automotive market， people′s demand for the comfort， controllability and safety of automotive operations is improved. If the automotive wheel alignment is not correct， it will cause the car skidding， driving directions instability， heavy steering and increased tire wear， and even lead to accidents. Four-wheel alignment can ensure the straight travel of car， and also can ensure the safety， comfort， stability and economy of the car， so it is an essential part of car maintenance.

关键词： 侧滑；车轮定位；重要性

Key words： skidding；wheel alignment；importance

中图分类号：U461.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）25-0049-02

1 汽车侧滑及造成原因

侧滑一般是指车轮在前进过程中的横向滑移现象。造成侧滑的原因，既可能是由于车轮定位（即车轮各个角度参数）不合适所引起的，也可能是由于紧急制动时车轮“抱死”所造成的。一般前轮是汽车的转向轮，为了保证汽车具有良好的操纵稳定性，前轮所在平面以及主销轴线总是设计成与汽车的纵向或横向铅垂面成一定角度。这些参数包括主销内倾角、主销后倾角、前轮外倾角和前轮前束，合称前轮定位参数。

由于前束的作用，车轮在前进时，两轮力图向内侧滚动。同样，由于机械上的约束，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。为了保证汽车转向轮无横向滑移的直线滚动，要求车轮外倾角和车轮前束有适当配合。当车轮前束值与车轮外倾角匹配不当时，车轮就可能在直线行驶过程中不做纯滚动，产生侧向滑移现象。当侧滑量太大时，会引起汽车行驶方向不稳、转向沉重、增加轮胎磨损、加大燃油消耗、甚至会导致交通事故。因此，侧滑检测是汽车定期检测必不可少的检验项目之一。

2 四轮定位的含义及作用

为了保证汽车能够直线行驶，保证汽车的安全性，舒适性，稳定性，车轮根据一定的要求，按照一定角度安装在车身（或底盘）上，称为“车轮定位”，也称为前轮定位。前轮定位包括主销后倾角，主销内倾角，前轮外倾角和前轮前束四个内容。这是对转向前轮而言，相对于后轮也同样存在于后轴之间安装的相对位置，称后轮定位。前轮和后轮定位总体来说，就称为四轮定位。当侧滑检测数据偏大或者不合格时，就有必要进行“四轮定位”。

2.1 “四轮定位”的作用

①增加行驶的安全性；

②减少汽车轮胎的磨损，延长轮胎的使用寿命；

③保持汽车直线行驶时方向正直，维持直线行车；

④减少燃油消耗，降低悬挂部件的损耗。当车辆行驶很长时间后，驾驶员发现方向盘沉重，跑偏，发抖，不正，以及感觉汽车漂浮，颠簸摇摆等现象的出现，及时进行车轮定位，及时修理，避免事故的发生。

2.2 “四轮定位”的好处

①增强驾驶舒适感。正确的车轮定位可以帮助前后悬架正常稳定的工作，使转向，行驶等部件处在正确的关系中，轮面不平带来的振动被有效地吸收，车辆行驶更加平稳。②降低汽车油耗。车轮的定位就是使所有的定位角在行驶过程中尽可能的垂直于地面，最大限度地减少车轮滑移，使车轮滚动阻力减少，燃油的经济性提高。再加上轮胎充气充足，最大程度的减少与地面的阻力，提高燃油的经济性。③增加轮胎的使用寿命。一套新的轮胎，当一个轮胎不平衡，发生摆动，导致异常磨损，有时是前轮，有时是后轮。轮胎的磨损异常，或者发生爆胎，主要原因是车轮定位不准确。④保证车辆的直线稳定行驶。车轮定位不准确，会加剧转向轮，以致整个转向系的摆振，高速上发生跑偏或者漂移，方向牵引不能正确回位，路面的振动无法有效地吸收。车轮定位合理正确，可以有效排除以上故障。⑤增强汽车行驶安全。车轮定位正确，车辆能够稳定操作，不易发生故障，在正常的行驶过程中，有正确、迅速的操纵响应。如果定位不正确，方向盘操作困难，车辆转向不便，特别是在高速行驶中，容易出现“激转”或自动转向现象，造成交通事故。

3 四轮定位的原理

车轮定位的要素包括车轮外倾角、主销后倾角、转向轴线内倾角（转向主销内倾角）、车轮摆动角（前束和后束）、转弯半径（前轮转向角、最大转向角）以及包容角、摩擦半径、推进角及车轴偏角等。

外倾角：前轮安装在车桥上时，其旋转平面向外倾斜，这种现象称为车轮外倾。车轮外倾角的作用是提高车轮工作的安全性和转向操作的轻便性。由于主销和衬套之间，轮毂与轴承等处都存在着装配间隙。满载时会引起车轮与地面的角度变化，车桥因承载而变形，引起车轮向内倾斜。因此，安装车轮时，要留有一定的外倾角。但是，外倾角不宜过大，否则会使轮胎磨损，一般前轮外倾角为1°左右。endprint

主销后倾角：主销装在前轴上，其上端向后倾斜，这种现象叫主销后倾。在纵向垂直平面内，垂线与主销轴线之间的夹角叫主销后倾角。从垂直向后倾斜，称为正主销后倾角；向前侧倾斜则称为负主销后倾角。主销后倾角的作用主要是为了保持汽车直线行驶的稳定性，并使汽车转向后，转向轮有自动回正的功能。主销后倾角的作用：①可以确保直线行驶的稳定性；②有助于车轮在转向后复位。

主销内倾角：从车子的前方看转向轴线与地面铅垂线所形成的角度称为主销内倾角，车轮左右转动时会绕一条轴线转动，该轴线称为转向轴线。实际就是减振器上支承和下悬臂球节之间的假想直线。从车子的前方看，该轴线向内倾斜，所以称为转向轴线内倾角或转向节主销角。主销内倾角的作用：①减少转向操纵力。转向轴线内倾角以及外倾角的作用是尽可能将偏置距离减到最少，也就是将轮胎转动所需力矩减到最少，从而减少转向操纵力。②减少回跳和跑偏现象。偏置越大，驾驶或制动过程中，作用在车轮上的反作用力的力矩越大，车轮将被拉向反作用力矩较大的一侧，这样会造成方向回跳和车辆跑偏现象；反之，减少偏置也就减少回跳和跑偏现象。③改善车辆直线行驶的稳定性。

车轮前束：车轮前束是从车辆的前方看，在两轮轴高度相同的条件下，左右轮胎中心线的前端与后端距离之差值，也称总前束。前束的作用主要是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。

转向角：车辆在转弯时，转向轮的相对位置称为转向角。当车辆直线行驶时，各轮胎应保持互相平行，否则会产生轮胎磨损、行驶阻力过大的问题。当车辆进入弯道时，如果左右轮的转动量相同（即左、右转向角相同，其转弯半径完全相同），但两前轮的转动中心不在一个交点上，这时会造成轮胎磨损以及车辆转弯时不平衡，为解决上述问题，保证车辆直线行驶时，各车轮相互保持平行，进入弯道时各车轮绕同意转动中心转动，可以改进车辆转向杆系，使左右前轮获得各自不同的转向角，以获取所需的转弯半径，实现平稳转向。

包容角：主销内倾角和车轮外倾角的和叫包容角，在悬架系统没有损坏的情况下，内倾角和外倾角会有变化，但是包容角不变。主销内倾角虽然一般都不能调整，但是主销内倾角、车轮外倾角、包容角的变化，能帮助人们判断悬架系统主要构件是否完好。

推进角：后轮总前束的平分线称为推进线。推进线的方向是汽车实际的行驶方向。车身几何中心线与推进线之间形成的夹角，称为推进角。推进角通常接近零度，它可以通过调整后轮的个别前束值来调整。

摩擦半径：摩擦半径影响与行驶稳定和方向回正有关的转向性能，然而，摩擦半径不是一个前轮定位参数，它不能从常规的定位仪中测量出来，它指内倾角线和轮胎中心线在路面交点之间的距离。安装的轮胎或轮毂尺寸若大于制造厂的规定尺寸会使摩擦半径发生变化，导致操纵稳定性降低，安装较大的前轮胎会将正的摩擦半径变负。

4 结论

①车轮外倾角与车轮前束过大或匹配不当，容易产生汽车侧滑，车轮正确定位，可以减小或者避免侧滑的发生。②车轮定位对汽车正常行驶的稳定性、安全性、可靠性、舒适性、长期性起着至关重要的作用。③为了使车轮正确定位，就必须正确和精确地进行调校工作，调整时，必须将所有的项目及其相互关系全部加以考虑。

参考文献：

[1]鲍宇.车轮定位及轮胎.

[2]朱福根.汽车使用性能与检测技术.

[3]胡维.四轮定位参数对汽车操纵稳定性的影响研究[D].合肥工业大学，2012.endprint