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汽车转向车轮定位的概念是什么?

发布时间:2015-11-16

  汽车在直线行驶中,为了保证其直线行驶的稳定性和操纵的轻便性,以及减少轮胎和相关机件的磨损,转向车轮、转向节和前轴与车架的安装必须保持一定的相互位置,这种保持一定相互位置的安装称其为转向车轮定位,或称其为前轮定位。前轮定位内容包括主销后倾、主销内倾、前轮外倾以及前轮前束四个参数。

  1.主销后倾

  主销安装在前轴转向节上,其上端向后倾斜,称其为主销后倾。在纵向垂直平面上,垂线与主销轴线间的夹角γ叫做主销后倾角。主销后倾角的功用是保持汽车直线行驶的稳定性,以及汽车转向后,能使汽车前轮具有自动回正的功能。后倾角越大,前轮的稳定性也越好。现代汽车的主销后倾角一般不超过3°。主销后倾角的形式一般是在前轴、钢板弹簧和车架三者安装在一起时,钢板前高后低,前轴向后倾斜而形成。另一种情况是在钢板座后部加楔形而形成主销后倾。所以主销后倾角发生变化的原因主要是车架变形、钢板弹簧疲劳变形、转向节松动和车桥扭转变形等。

  2.主销内倾

  主销安装到前轴上,其上端向内倾斜一个角度,这种现象叫主销内倾。在横向垂直平面内,主销轴线与垂线间的夹角β叫做主销内倾角。

  主销内倾角的功用之一是使车轮回正。主销内倾角越大或转向轮偏转角度越大,汽车前部被抬起得越高,转向轮回正作用也越大。

  主销内倾角的另一个功用是使车轮转向轻便,由于主销内倾,使主销轴线延长线与路面交点到车轮中心平面与路面的交点之间的距离c缩短,转向时减小了使用在转向轮上的阻力矩,从而使转向轻便;与此同时还减小了由于路面不平而从转向轮传到转向盘上的冲击力。主销内倾角不宜过大,一般β角不大于8°,距离c为40~60mm。

  主销内倾角是由于前轴主销孔轴线的上端向内倾斜而成,所以由于事故使前轴弯曲变形及主销孔磨损变形都会引起主销内倾角的变化。

  前面提到,主销后倾角的转向轮回正作用与车速有关,车速高则回正作用大,而主销内倾的回正作用与车速无关。

  3.前轮外倾

  车桥上的前轮,其旋转平面向外倾斜,这种现象叫做车轮外倾。车轮旋转平面与纵向垂直平面夹角α叫前轮外倾角。

  前轮外倾角的作用是提高安全性和转向操纵的轻便性。由于主销与衬套间、轮毂与轴承等处存在装配间隙,在汽车满载时间隙会发生变化,车桥也会变形,会使车轮向内倾斜。所以在制造时,应预留一定的外倾角,防止不良现象发生。一般车轮外倾角为1°左右。

  4.前轮前束

  前轮在安装时,在同一轴上的两轮的旋转平面并不平行,前端略向内收缩,这种现象叫做前轮前束。左右两个车轮之间的距离前后不等,后端A大于前端B,其差值A-B称为前束值。

  前轮前束的功用是减轻或消除由于前轮外倾造成的不良后果,保证车轮不向外滚动,防止车轮侧滑和减小轮胎磨损。

  由于车轮外倾,汽车行驶时,车轮的滚动类似两个锥体滚动,它的轨迹不再是直线而逐渐向各自的外测滚开。但由于车桥和转向横拉杆的作用,两个车轮并不向外滚开,车轮在路面滚动行驶的同时又被强制地拉向内侧,产生侧滑,这样会加速轮胎的磨损,由于前束的存在,车轮滚动轨迹向内侧偏斜,只要前束值与车轮处倾角配合适当,车轮向内向外侧滚动的偏斜量会相互抵消,使车轮向着正前方行驶,从而消除侧滑并减轻轮胎的磨损。

  前轮前束可通过调整转向横拉杆的长度获得,一般前束值为0-12mm。