车轮前束手动测量方法解析

方俊，许立峰

（北京京北职业技术学院，北京 101400）

车轮前束手动测量方法解析

方俊，许立峰

（北京京北职业技术学院，北京 101400）

四轮定位作为底盘调整与维护的重要手段之一，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。本文针对目前各品牌4S服务站定位操作费用较高的现象，提出了简单易行的手动测量方法，主要用于测量前束值和外倾值，目前先就前束值的测量方法展开了详细陈述。该方法最大的优点在于简单、方便、可行、高效，操作人员不需要很系统的专业知识，所以非常便于车辆改装爱好者以及动手能力较强的广大车主使用，同时，相关售后市场的人员在车辆检修时，可作为进一步正确认识四轮定位尤其是前束参数的重要参考信息；也可以作为部分需要定期校准的四轮定位仪校准方法之一；同时亦可用于汽车相关专业在四轮定位内容教学环节有效的参考和实践方法，具有较好的推广、实用价值。

四轮定位；前束；手动测量；调整

CLC NO. : U463.3 Document Code: A Article ID:1671-7988(2015)03- -

1、四轮定位简介

1.1 现状分析

随着汽车工业的发展和各种汽车新技术的使用，汽车相关零件运动副的配合更加精密，汽车零部件更加耐磨、耐腐蚀。例如从各厂家、各品牌车型的维修手册及随车使用文件对汽车磨合期的解释与说明，可见一斑[1-2]。所以目前各品牌建立的售后服务站以及各大、小汽车修理厂的作业内容亦跟随时代发展，发生了变化。对于行驶里程较少的私家车来说，更多的是对车辆进行定期的维护与保养，除事故车之外，较少对各零部件或总成进行拆解、大修。

但汽车在使用过程中，由于条件各异，不可避免的存在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。仍然需要各厂家、服务站点和维修企业对车辆相关数据进行重新匹配、调整等工作，其中底盘故障表现尤为明显。比如车辆在使用中出现的跑偏、抖动、轮胎不正常磨损、转向沉重、转向盘不能自动回正等现象均很常见。虽然相关后市场服务企业对解决这类问题方法各异，但目前通过四轮定位对底盘部分数据进行调整是较为常用的方法。

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[3]。当然，需要注意的是，该方法并不是唯一方法，也不是万能的。而且四轮定位调整的合理准备工作[4]、正确操作流程对最终的结果有至关重要的影响，所以该方法的过程与结果分析对最终解决问题同样重要。

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。[3]尽管如此，仍然有很多小型汽修厂或二三线城市修理厂由于各种原因并未能配备最新技术的定位仪，或者广大动手能力较强的汽车爱好者需要自己动手对相关零部件进行改装和调整时，如何通过了解四轮定位的原理，采取正确的方法，使用简单的设备进行相关数据的采集，以避免四轮定位对价格昂贵、操作复杂的设备依赖，本文进行了详细介绍，提出了详细可行的解决方案，并与4S品牌服务站的新型定位仪测试结果进行了对比。

1.2 四轮定位的内容

四轮定位涉及的内容包括主销后倾角、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[5]。根据维修经验，在定位参数发生变化需要调整时，车轮外倾和车轮前束参数比较容易测量和调整。

有关四轮定位各参数具体内涵与说明在诸多文献均有详细提及[6-7]，在此不再赘述，下文将具体针对车轮前束参数具体测量方法进行说明。

2、手动测量前束过程

2.1 工具准备

众所周知，前束角（值）的手动测量可以通过专用前束尺进行测量。那么如果不借助或者没有前束尺，如何通过更为简单的设备、工具进行操作和测量？

在测量前，应准备好如下工具：

水平仪或者水准仪，一般装修、铺设地砖或者木地板用的带气泡的硬质水准尺更佳，如果条件不具备，亦可自行制作水准仪。或者使用长形盛水容器，通过水面倾斜度来判断也可。本文使用水准仪如图2-1所示，长度为1.5m。如果水准仪为简易型，长度较短，需外加一个长条形硬质板尺或者直条木板亦可，长度为能达到两前轮外侧为宜。外加一个钢卷尺、钢板尺（或硬质塑料尺，如果有精度更高的游标卡尺等更佳）、胶带和能做标记用粉笔或白板笔。为使测量结果更加准确，建议准备一个胎压表。

2.2 测量过程

将车辆停驻在硬质、平坦地面上，为确保地面水平程度，此时可以使用水准仪辅助确定，一般铺砖路面、大理石路面、地砖路面均基本能达到要求。路面水平度越好，测量结果越精确。如果地面确实存在轻微倾斜，可以通过计算消除误差，本文在此由于篇幅所限，不再赘述具体消除误差的计算方法。

车辆停驻后，略为前后推动车辆数米距离，以消除因行驶、制动过程中悬架的变形。同时按几下车头位置，一方面进一步消除变形，同时确保两侧悬架性能相同并均正常。为进一步确定悬架性能，可以使用钢板尺或塑料尺确定车辆两侧轮胎至轮眉高度。一般来说，同轴两侧数据应该相等或者很接近。如存在一定差值，可以通过查询该车辆数据手册确定是否因为机舱内部发动机等布置形式、车辆重心位置等影响，并保证差值在正常范围内。然后确保转向盘处于中间位置，车辆处于直行状态。拉紧驻车制动器。如有需要，可通过三角木或其他物体挡住后轮，确保作业安全。

需要注意的是，此时车辆相关机构尤其是与车轮定位参数有关机构性能正常，各球头连接、零件间隙均无过大或过小现象。一般要求，被测试车辆最好已经过了磨合期。接下来可以使用胎压表测量两前轮胎压，用钢板尺或者卡尺测量两前轮花纹深度。确保胎压一致，两前轮磨损均匀。胎压如图2-2所示。

除非主机厂家有特殊说明，一般使用前束尺进行测量时，前束尺左右指针对准的是沿轮胎中心的水平线在轮胎前后外沿交点位置，也即轮胎中心的水平高度位置[8]，如图2-3所示的A、B点位置。但由于本文未使用前束尺，所以使用普通工具测量时遇到的问题是，一般轿车离地间隙较小，轮胎中心的水平高度一般被翼子板、挡泥板或前后保险杠等车身某部位挡住，所以本次测量选取较为方便的测量点C、D点，而A、B点数据可通过计算得出。因为轮胎与地面接触位置有变形，如果C、D点高度过于靠近地面，会影响测量结果，所以在测量时可选取俩等高物体（木块、铁块等）支撑住长条直尺或直板，以确保两侧前轮的C、D点等高，且不会过于接近地面。

将硬质长条尺放在前轮C、D位置，如果长尺高度不够，可通过上文描述的物体支撑。本文所用长条尺截面为方形，离地高度已经满足要求，故未用两等高物体支撑长尺。两侧轮胎应选取标记明显的同一位置进行测量，确保两侧测量点相对车辆纵向几何中心线对称。测量时，用胶条或者白板笔等做好在轮胎宽度、高度方向的标记，如图2-4所示。

以此方法测出两前轮宽度方向对称点之间的距离a，在前轮后方离地等高位置同样方法、位置测量距离，记为b。如果做完轮胎上的标记之后，使用钢卷尺进行测量a、b数值，则在测量时，需注意钢卷尺拉直程度，不可松弛，以确保测量精度。同时，使用钢卷尺测量图2-3中AB点之间的距离（即前轮外径）和CD点之间的距离（即前轮前后测定点之间的距离）。所有测量数据如简图2-5所示。

根据车轮前束定义可知，前束值等于“轮胎后距离尺寸”减去“轮胎前距离尺寸”，而本次测量选取测量点所得前束值为“b-a”，需要通过换算得出正确的前束值。虽然存在测量点选取问题，但车轮前束值（角）仍为定值，所以根据三角函数换算有如下关系：

故有：

2.3 测量结果及数据对比

实测数据如表2-1所示：

表2-1 前束实测值

品牌售后服务站四轮定位仪数据如图2-6所示：

3、结论与分析

通过本文方法，可以在不依赖专业人员、昂贵设备以及复杂操作的前提下，使用常见工具，简单测量并计算出前轮前束值。当然测量结果与使用专业四轮定位仪数据有误差，但通过查询车型维修手册[1]或品牌服务站数据库可知，该车型前轮前束范围值为0-0.3°，而本文测量结果处在误差范围内，并与设备测量值接近。分析整个测量过程可知，从车辆停驻在平坦地面开始直至测量结束，包括地面平整度、长尺的选择、卷尺测量张紧程度、读数误差、CD值的选测等在内的多出均有可能出现误差，最终误差累计可能会是结果产生不准确现象。所以，在操作过程中，细致认真、小心谨慎并正确规范测量必不可少。本方法亦可同样移植于后轮前束值的测量与确定。

[1] 一汽大众修理手册（Golf A6 2009），2009.9.

[2] 一汽大众汽车有限公司.高尔夫轿车保养手册，2010.1.

[3] 方俊等.车轮前束与外倾定位角变化趋势与解析.汽车实用技术，2014.11∶53-55.

[4] 田林波.汽车四轮定位的准备工作.管理学家，2012.6∶285.

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

[6] 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.

[7] 张军.初解汽车四轮定位原理.科技信息.2013.3（18）：278.

[8] 刘贵广，车志.汽车底盘构造与维修.2014.7(1)：182.

Beam front wheel manual measurement method resolution

Fang Jun, Xu Lifeng
（Northern Beijing Vocational Education Institute, Beijing 101400）

Four-wheel positioning as one of the important means of adjustment and maintenance of the chassis, the maintenance personnel can truly realize the role and purpose of four-wheel positioning, and correctly, adjust wheel alignment parameters, its significance is self-evident. This article in view of the present brand 4 s service station positioning the phenomenon of higher cost, operation simple manual measurement method is proposed, and is mainly used for measuring the toe-in value and extraversion, now before the first bundle of value measurement carried out in detail. The greatest advantage of this method is simple, convenient, feasible and efficient, the operator does not need to be a system of professional knowledge, so it is easy to vehicle refitting lovers and beginning ability strong vast owners use, at the same time, related aftermarket personnel in vehicle maintenance, can be used as beam parameters before further correct understanding of four-wheel positioning especially the important reference information; Can also be used as a part needs regular calibration of four-wheel alignment one way; At the same time can also be used in automobile related in four-wheel positioning content teaching effective reference and practice, has a good promotion and practical value.

Four-wheel positioning；toe-in；Manual measuring；Adjust

U463.3

A

1671-7988(2015)03--

方俊，硕士研究生，就职于北京京北职业技术学院，从事高职汽车专业教育教学、汽车检修与使用、地面力学。

本文受“北京高等学校青年英才计划项目（Beijing Higher Education Young Elite Teacher Project）”资助，项目编号：YETP1818。