汽车行驶跑偏故障的原因分析

夏良耀

（浙江交通职业技术学院汽车学院，浙江 杭州 311112）

1 引言

近年来，随着汽车的保有量越来越大，发生道路交通事故的概率也在逐渐增多。在现有的道路交通事故中，由于汽车在行驶中跑偏而产生的交通事故也占有一定的比例。所谓汽车行驶跑偏，一般是指汽车以一定的速度在平直的道路上进行直线行驶时，在对方向盘不施加任何外力的情况下（放开方向盘行驶），看汽车是否走直线（除去路面不平等因素）。如果不走直线，就是跑偏。即汽车在行驶的过程中，发生向左或者向右偏离原行驶方向的现象。跑偏试验方法如图1所示。

在日常行车过程中，跑偏是比较常见的现象，对于一些行驶里程长使用年代久的车辆，由于有些驾驶员平常不注重车辆维修，因此跑偏现象常常会发生。汽车行驶跑偏本身虽不是很大的故障，但长期驾驶有问题的车辆且得不到及时检修，会造成汽车技术状况逐渐变坏，轮胎磨损加快，会引发爆胎和车辆失控等重大事故的发生。国家标准GB 7258-2017《机动车运行安全技术条件》第6. 7条规定：机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的道路上行驶不应跑偏，其方向盘（或方向把)不应有摆振、路感不灵或其他异常现象[1]。可见对于汽车跑偏国家标准已有强制规定，我们要引起足够的重视，及时发现及时排除故障，这样方能保证汽车的安全行驶。

2 汽车跑偏故障的主要原因分析

2.1 汽车的四轮定位不准

所谓四轮定位，是指以汽车的四轮参数为依据，通过调整以确保汽车良好的行驶性能并具备一定的可靠性、稳定性和安全性，减少汽车的磨损和油耗，延长轮胎及底盘相关零件的使用寿命。四轮定位参数主要有前轮外倾、前轮前束、主销后倾、主倾内倾、后轮外倾和后轮前束等几种[2]，这些定位参数若不符合原汽车的规定范围，或定位参数相互之间不匹配，就会引起汽车跑偏故障的发生。

图1 汽车跑偏试验示意图

2.1.1 前束

前束是指沿前进方向上，两轮后端距离与前端距离的差值。前束的作用主要是为了消除车轮外倾带来的不良后果[3]，在车轮有了外倾后滚动时有向外分开的趋势，但实际上由于受车桥约束，不能向外滚开，车轮将相对于路面进行侧向滑动，这样会增加机件的磨损，有了前束能够起到相互协调作用，减轻轮毂轴承和轮胎的磨损。在进行四轮定位测量时（如图2所示），一根轴上的总前束是由轴上左右两个车轮的前束角之和来计算的，是以角形轮圈为基准的。单独前束对后轮来说是指汽车中心线与车轮中心线间的夹角，对于前轮来说是指几何轴线（推力线）与车轮中心线间的夹角。如果汽车的后轮出现不等的单独前束值，就必须使前轮的正前打直位置偏转，使得前轮总前束的角半径与后轮总前束（即几何轴线）的角半径平行。这样汽车行驶轨迹歪斜，而且方向盘容易转向，车辆容易跑偏。

前束值可以通过调节横拉杆的长度来进行调整，若调整前束不正确，轮胎将不再直线行驶。若正前束过大，外侧轮胎磨损，直线行驶差；负前束过大，内侧轮胎磨损，驾驶性能差。具体调整值要参考不同的车辆进行。

图2 前束测量示意图

图3 外倾角测量示意图

2.2.2 外倾角

外倾角是车轮中心平面与垂直面夹角，当车轮顶部向外侧偏移时为正，偏向内侧时为负，外倾角仅以角度为单位来表示（如图3所示）。外倾角的作用主要是抵消汽车受载时，车轴及悬架系统等在受载后的变形而引起车轮内倾，增加汽车直线行驶的安全性。当有外倾角时可使车轮转向时减小偏移量和转向力，但在滚动时会使两侧车轮有向外滚开的趋势。因此外倾角必须设置正确，若不正确，可能引起汽车侧倾或跑偏[3]。

外倾角的调整方法根据车型各不相同，有在车架和控制臂之间加减垫片法、有大梁槽孔调整法、有偏心球头调整法等，调整的具体方法和具体数值要参考各车型的维修手册。

2.2.3 主销内倾角

主销内倾角是指主销向内倾斜与铅垂线间的夹角（如图4所示）。其作用是能使前轮受到外力而偏离直线行驶时能自动回正[3]，并能减少转向操纵力及回跳和跑偏现象。主销内倾角的大小应符合原厂设计的要求，过大过小都对行车安全有影响。若内倾角过大，会使转向与停止的力大，加快轮胎磨损；若内倾角过小，会使汽车行驶稳定性变差，不易保持直线行驶，而且会使转向沉重；若左右车轮内倾角不等，易会使汽车倾斜。

主销内倾角在悬架系统的结构和位置确定后就已固定，一般不需要进行调整。

图4 主销内倾角测量示意图

图5 主销后倾角测量示意图

2.2.4 主销后倾角

主销后倾角是指转向轴线与地面的垂线之间的夹角[3]（如图5所示），其分为正后倾角、负后倾角和零后倾角。主销后倾角为正时能使车轮自动回正，保证汽车直线行驶的稳定性，但过度后倾会使转向沉重，操纵与制动力增加；主销后倾角为负时会造成过度前倾，转向复位变差，易损坏轮胎，方向不稳且容易跑偏；当左右车轮的后倾角不相等时，车辆易倾斜，保持直线行驶性能变差而跑偏，驾驶员控制转向盘变得困难而引起驾驶疲劳等。因此主销后倾角必须调整正确，其调整数值和调整部位应参考该车辆的维修手册。

2.2.5 推进线和推进角

汽车后轴总前束的角平分线，为汽车的推进线（如图6所示）。推进线与车辆几何中心线之间的夹角，叫作推进角（如图7所示），当推进线位于车辆几何中心线的左边时为正值。推进线是汽车在道路上直线行驶时的实际方向，如果推进线与车辆的几何中心线不一致，后轮沿推进线给汽车一个力矩，驾驶员必须转向以保持汽车直线行驶，导致在推进线方向上转向盘不正，就会引起汽车跑偏。另外，后轮定位不准（如两后轮的前束不同），也会形成推进角，从而引起跑偏。

图6 推进线示意图

图7 推进角示意图

2.2 影响汽车行驶跑偏的其他主要因素

2.2.1 轮胎的气压和锥度效应

汽车两侧轮胎的气压不一致，会造成行驶时跑偏[4]。因气压高的轮胎，相对直径也较大，每旋转一圈行驶的距离也越长，另外轮胎气压高与地面的接触面积小，滚动阻力小，所以汽车在行驶过程中会向着轮胎气压低的一侧跑偏。

汽车轮胎由于在制造时的不对称缺陷和使用时的偏磨等因素，形成了轮胎的锥度。轮胎的锥度效应是指轮胎在滚动的过程中，由于锥度而受到锥形侧向力的作用，锥形侧向力力图使轮胎要偏离原来的直线行驶方向，若此力超过一定值时，汽车就会跑偏，从而会影响汽车行驶的稳定性和安全性，并会加速轮胎的磨损。

2.2.2 制动系统影响

汽车制动系统直接关系着安全行车，如果左右车轮制动器工作状况不同，则可能因左右车轮制动力不均衡而引起制动跑偏，如制动管路因破裂而导致漏气或漏油、制动系统部件损坏而导致制动失效等等，这些现象都是日常行车中最危险的情况，也最容易造成重大的交通事故。

2.2.3 转向系统的影响

汽车转向系的技术状况好坏，将影响到汽车的操纵性。如转向系统某些部件连接松动、轴承因磨损与孔配合间隙过大、转向传动部件弯曲变形等，将会引起汽车不能保持直线行驶，严重的会使汽车跑偏，或汽车转向失灵而失去控制。

2.2.4 悬挂系统的影响

汽车悬挂系统故障造成跑偏的现象也是存在的，正常情况下汽车的车身高度差不能超过规定值，但有时候由于悬挂系统有故障，如悬挂系统中减震器有漏油，导致漏油侧悬挂在车身重力的作用下，比正常的一侧要低，这样使汽车重心向车身低的一侧偏移而导致汽车向漏油侧跑偏。

总之，造成汽车跑偏的原因很多，有汽车四轮定位不准的因素；有汽车底盘各系统及部件本身技术状况欠佳的因素； 有道路状况问题；有平时维修保养不及时等等，在此不一一赘述。

3 汽车发生跑偏故障的处理措施

（1）汽车有跑偏现象时，一般要检查汽车的四轮定位，将车轮前束、外倾角、后倾角左右偏差等调整至标准范围之内。

（2）检查汽车轮胎气压，发现前后左右气压存在偏差时，进行校正补足。

（3）检查轮胎胎侧位置的实心红色标记是否在车辆外侧，如果轮胎胎侧实心红色标记在内侧，则需将轮胎及轮辋分离，并将轮胎对调安装。同时，将左右轮胎的气压调整一致。

（4）检查轮胎的磨损情况，如果存在轮胎肩部偏磨现象，则对前后轮胎进行换位。

（5）检查汽车底盘各系统及相关部件的完好状况，对发现有故障的转向系统、悬挂系统及制动系统等部件要及时维修和更换。

（6）检查车架的变形情况，若两侧轴距相差过大，超出范围时应进行校正。

4 结语

汽车跑偏在行车中是比较常见的故障现象，其影响因素有很多，主要有四轮定位参数不准、汽车底盘各系统技术状况不佳等因素，这些影响因素对行车安全性危害较大，不仅会加剧汽车轮胎的磨损，更严重的会使汽车在行驶途中失控，造成重大的交通事故。因此，如何准确判断汽车跑偏的问题，熟悉和掌握汽车行驶跑偏的各种成因，对于汽车维修专业人员和使用者来说是非常重要的。本文通过对汽车跑偏故障主要原因的分析，提出了汽车跑偏故障的处理措施，对于提升车辆维修人员和使用者的认识，减少汽车行驶的安全隐患，具有一定的借鉴作用。