四轮定位基本原理图解
四轮定位作用与原理
转向车轮定位作用与原理定义：为了使转向轻便和行驶稳定，减少轮胎和机件的磨损，应使主销和转向轮保持一定的安装角度，称为转向轮定位(即前轮定位)。
内容包括：主销后倾、主销内倾、前轮外倾和前轮前束四项。
一、主销后倾1.定义(1)主销后倾：主销装在前轴上，其上端向后倾斜，这种现象叫主销后倾。
(2)主销后倾角：在纵向垂直平面内，垂线与主销轴线之间的夹角γ叫主销后倾角，如图16-2所示。
2.作用如图16-2所示，主销后倾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，前轮有自动回正的作用。
图16-2 主销后倾示意图3.作用原理主销具有后倾角时，主销轴线的延长线与路面的交点a位于轮胎与地面接触点b的前面。
当汽车直线行驶时，若转向轮偶然受到外力作用而稍有偏转(如图中箭头所示)，车轮向右偏摆，汽车将转弯。
这时由于汽车本身离心力的作用，在车轮与路面接触点b处，路面对车轮作用着一个侧向反作用力y。
y对车轮形成绕主销轴线作用的回正力矩m=yl，其方向与车轮偏转方向相反，有使车轮恢复到原来中间位置的作用，故称为稳定力矩。
同理，在汽车转弯时此力矩也力图使偏摆的转向车轮自动回正。
车速越高，y值越大；后倾角越大，l值越大，前轮的稳定效应也越强，特别是在高速和大转弯时，其作用尤为突出。
但后倾角不宜过大，否则在转向时将使转向盘沉重或回正过猛而打手。
现代汽车γ角一般不超过3°。
高速车由于路面的侧向反力y较大，并且常使用超低压子午线扁平轮胎，轮胎弹性也大。
行驶时轮胎与路面接地点后移，稳定力矩的力臂l增加，因此，后倾角可以减小甚至为负值(即主销前倾)。
图16-3 用楔形垫块形成主销后倾1-前轴；2-前铰链；3-橡胶缓冲块；4-车架；5-支架；6-后吊耳；7-钢板弹簧；8-楔形垫块4.主销后倾角的获得方法主销后倾角的获得一般是前轴、钢板弹簧和车架三者装配在一起时，由于钢板前高后低，使前轴向后倾斜而形成。
有的在钢板座后部加装楔形垫片而形成后倾(见图16-3)。
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四轮定位基本原理图解精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-四轮定位基本原理图解四轮定位的作用是使保持稳定的直线行驶和转向轻便，并减少在行驶中轮胎和转向机件的磨损。
由于各生产厂家对四轮定位原设计的不同、制造的不同，使得各轮的各种倾角和束值就各有不同，并且有可调部分和不可调部分之分。
做四轮定位就是通过四轮定位仪，检测出被测车辆的各轮倾角和束值是否符合原厂标准，如不符合可做随机调整换句话说，当驾驶员感到方向转向沉重、发抖、跑偏、不正、不自动复位或者发现轮胎单边磨损、波状磨损、块状磨损、偏磨等不磨损以及驾驶时车感飘浮、颠颤、摇摆等不的驾驶感觉，行驶中转向盘不正或行车方向的跑偏现象出现时，就应考虑做四轮定位了。
四轮定位相关的因素：主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角、前束角、角、推进角及磨擦半径等。
在进入到各角度前，先解下驱动桥的基本构造。
许多轿车和全轮驱动越野车的前桥既是转向桥又是驱动桥，称为转向驱动桥。
转向驱动桥主要由主减速器、差速器、万向节、转向节、主销等组成。
前轮轮毂固定在转向节上，汽车转向时转向节绕主销，带动前轮绕主销。
转向驱动桥为了将动力传给前轮，又能使前轮偏转，必须在转向节内加装万向节，且主销的轴线必须通过万向节中心，以确保不发生运动。
1．主销后倾角：从车辆的侧面观察上球头或支柱与下球头之连线（假设的转向轴线）向前或向后倾斜，即转向轴线与地面的垂线之间的夹角。
后倾角包括正的后倾角与负的后倾角以及零的后倾角3种。
主销后倾角的作用是使车轮复位以及提高直线行驶的稳定性，产生的回正力矩使汽车在行驶中若偶遇外力作用能自动回正。
后倾角的主要功能是使车辆保持向正前方行驶。
后倾角的角度不会影响轮胎磨，它是用来稳定车行方向和转向时能自动回正。
主销有一定的后倾角，使主销延长线与地面的交点a向前偏移了一段距离l，转向后地面作用在车轮上的侧向力FY对主销形成一个转矩，该转矩具有使前轮回正的作用。
四轮定位测量原理
四轮定位测量原理四轮定位测量是一种常用于车辆定位和姿态测量的技术，通过测量车辆四个轮子的运动参数，可以得到车辆的位置、速度、加速度等信息。
本文将详细解释四轮定位测量的基本原理，包括车辆运动模型、传感器测量原理和数据处理方法。
1. 车辆运动模型车辆运动模型是四轮定位测量的基础，它描述了车辆在平面上的运动规律。
一般来说，车辆的运动可以分为平动和转动两个部分。
1.1 平动运动在车辆平动运动时，车辆的速度和加速度主要集中在车辆的重心上。
根据牛顿第二定律，可以得到车辆重心的平动方程：m ⋅dv dt=F 合 其中，m 为车辆质量，v 为车辆速度，F 合为合外力。
根据运动学的相关知识，车辆速度的变化率可以表示为：dv dt =d (x,y )dt =dx dt ⋅cosθ+dy dt⋅sinθ 其中，(x,y )为车辆的位置坐标，θ为车辆的航向角。
将上式代入重心平动方程中，可以得到：m ⋅(dx dt ⋅cosθ+dy dt⋅sinθ)=F 合 由于车辆的质量是已知的，可以通过测量车辆的加速度和施加在车辆上的合外力，来求解位置坐标(x,y )和航向角θ。
1.2 转动运动在车辆转动运动时，车辆的角速度和角加速度主要集中在车辆的转向轴上。
根据牛顿第二定律，可以得到车辆转向轴的转动方程：I ⋅dωdt=M 合 其中，I 为车辆转动惯量，ω为车辆角速度，M 合为合外力矩。
根据运动学的相关知识，车辆角速度的变化率可以表示为：dωdt =dθdt其中，θ为车辆的航向角。
将上式代入转动方程中，可以得到：I⋅dθdt=M合由于车辆的转动惯量是已知的，可以通过测量车辆的角加速度和施加在车辆上的合外力矩，来求解航向角θ。
2. 传感器测量原理四轮定位测量需要借助多种传感器来测量车辆的运动参数，常用的传感器包括编码器、陀螺仪和加速度计。
2.1 编码器编码器是一种用于测量车辆轮子转动角度的传感器。
它通常安装在车辆的轮毂上，可以通过测量轮毂上的刻度盘的转动来计算轮子的转动角度。
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2、四轮定位不良会引起的行驶故障
（1）方向盘过沉，原因是由于后倾角过大造成的。 （2）方向盘发抖，原因是由轮胎的静态或者动态不平衡、
车轮中心点偏心产生凸轮效应造成。 （3）车辆行驶中跑偏，原因是由车辆的左右后倾角或外倾
角数值不相等、车身高度左右不相等、左右轮胎尺寸或 气压不相等、轮胎变形造成的。 （4）方向盘不正，原因是由于后轮前束不良造成斜推进线、 转向系统不正造成的。 （5）轮胎的非正常磨损，这里面包括：轮胎块状磨损、羽 毛状磨损、凸波状磨损和单边磨损。导致这些非正常磨 损的原因大都集中在轮胎的前束和倾角的参数偏移所造 成的。
☆症状判断： 正前束太大造成： ◆轮胎外侧快速磨损 (a)对子午胎，会类似正外倾角太大所形成的磨损形态。 (b)磨损形式为锯齿状或块状。 (c)当用手由轮胎之内侧向外侧抚摸，胎纹内缘有锐利的感觉。 ◆转向不稳定 (a)直行性差 (b)车轮发抖 负前束太大造成：
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做四轮定位时，后轮的定位角度更为重要，那种认为“做四轮定位 就是调整前轮前束”是片面的，甚至是错误的。
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2、主销后倾角 （Caster）
• 从侧面看车轮，转向主销(车轮转向时的旋转中心)向后倾倒，称为主 销后倾角。
• 目的：加强自动回正：设置主销后倾角后，主销中心线的接地点
5 轮胎块态磨损 车轮静态不平衡 后轮前束不良
6 轮胎羽毛状磨损 前束不良
7 轮胎单边磨损 外倾角不良
8 凹凸波状磨损
车轮动态不平衡 后轮前束不良
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汽车四轮定位培训课件 单侧磨损
羽状磨损
１．定位错误（主要是外倾角不当） ２．轮胎的位置交换不合理
四轮定位的图解.优秀精选PPT
滑动量增大的后果, 这样一方面会增大轮胎与路面间的摩擦阻力, 使得转向变得沉重, 另一 方面也会加速轮胎的磨损。所以内倾角一般不大于8°, 偏置距c 一般为40～60 mm。
满师——陈坡
几何行驶轴线
几何行驶轴线是指整个后桥前束角的角等分线。 如果这条直线偏离了车辆中心平面，就会产生 一个行驶轴线角度，车辆处于非同辙行驶状态。
满师——陈坡
主销后倾角
满师——陈坡
该力矩也不可过大, 因为过大的 稳定力矩会造成转向沉重。也就 是说, 主销后倾角不宜过大, 一般 采用的主销后倾角不超过2°～ 3°。 现代高速汽车由于轮胎气压降低、弹性增加, 从而引起稳定力矩增加, 因此 主销后倾角可以减少到接近于零, 有时甚至出现负值。
满师——陈坡
轴距较大时意味着有效空间较大、行驶 舒适性更好且俯仰运动的趋势更小。相反，短轴距更容易转急弯。
轴距：指前桥车轮中心至后桥车轮中心的距离。
满师——陈坡
轮距对车辆转弯性能有非常
大的影响。轮距较大时车辆
产可生以稳定在的较直线高行车驶特速性下，但转在弯制动。效在果不
车轮外倾角α是另一个重要的车轮定位角 , 它具有与主销内倾一道减小方向盘作用力的作用。
车轮定位
定义：是指车轮相对行驶向及地面的定位角度。
作用： 1为确保正确的直线行驶性能。 2 为确保转弯行驶时轮胎附着良好。 3为减少轮胎磨损。 参数： –轴距 – 轮距 – 车轮前束 – 车轮外倾 – 主销内倾 – 主销后倾 – 主销偏置距 – 轮距差角
满师——陈坡
四轮定位原理
四轮定位原理四轮定位角度是存在于悬挂系统和各活动机件间的相对角度，保持正确的四轮定位角度可确保车辆的直进性及操控性，改善车辆的转向性并确保转向系统之回复性，避免轴承不当受力而受损及失去精度。
更可确保轮胎与地面紧密接合，减少轮胎不当之磨耗及吃胎，确保转弯时的稳定性。
四轮定位的意义：汽车悬挂系统主要的定位角度包括了：外倾角(Camber)，后倾角(Castor)，束角(Toe)，内倾角(K.P.I.)，转向时的前展(Toe-out on Turn)等。
其意义分述如下：外倾角(Camber)：定义为由车前方看轮胎中心线与垂直线所成的角度，向外为正，向内为负。
其角度的不同能改变轮胎与地面的接触点及施力点，直接影响轮胎的抓地力及磨耗状况。
并改变了车重在车轴上的受力分布，避免轴承产生异常磨损。
此外，外倾角的存在可用来抵消车身荷重后，悬挂系统机件变形及活动面间隙所产生的角度变化。
外倾角的存在也会影响车子的行进方向，这正如摩托车可利用倾斜车身来转弯，因此左右轮的外倾角必须相等，在力的平衡下不致影响车子的直进性，再与束角(Toe)配合，提高直进稳定性及避免轮胎耗不均。
增加负的外倾角需配合增加Toe-out；增加正的外倾角则需配合增加Toe-in。
内倾角(K.P.I.)：定义为转向轴中心线与垂直线所成的角度。
有了内倾角可使车重平均分布在轴承之上，保护轴承不易受损，并使转向力平均，转向轻盈。
反之，若内倾角为0，则车重和地面的反作用力会在车轴产生很大的横向切应力，易使车轴受损，转向也会变得沉重无比。
此外，内倾角也是前轮转向后回正力的来源。
内倾角在车辆悬挂设计之初就已设定好，通常是不可调整的。
束角(Toe)：定义为由上方看左右两个轮胎所成的角度，向内为Toe-in，向外为Toe-out。
束角的功用在于补偿轮胎因外倾角及路面阻力所导致向内或向外滚动的趋势，确保车子的直进性。
Toe-in会造成转向不足，Toe-out则会增大转向过度的趋势。
四轮定位的检测内容和原理ppt课件
角。
4) 主销后倾角的检测
主销后倾角与转向轮的几何
OA
关系为:
OA为主销线，γ为后倾角，OC为 转向节轴，OA与OC为直角，OC绕 OA转动时形成一个平面occ’。OC 上装了一个气泡管，当车轮转动时， 气泡左右移动，γ越大，移动量大， 通过间接测量水泡的位移量，就可以 测得γ角的大小。
β 角为occ’平面与水平面的夹角， 当β 越大时，水泡的位移量就越大， 因此反映到主销后倾角γ 也就越大。
(正)
(零)
(负)
四轮定位的检测原理
1) 前轮和左右轮轴距差的检测:
注意事项:检测时应将车身摆正,并把方向盘置 于中间位置,为提高检测精度,依据四轮定位仪 的类型,通常通过拉线或光线照射和反射的方 式形成一个直角四边形,并且将车辆置于其内, 这样不仅可以检测前后轮的前束值,还可以检 测左右轮的同轴度和推力角等.
②车轮外倾
③主销后倾 ④主销内倾
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
在出现下列情形后需进行四轮定位:
▲直线行驶困难：（例如转向沉重、发抖、跑偏、 不自动回正等）驾驶时飘浮不定、摇摆等不正常的 现象。 ▲轮胎出现不正常磨损：（单边磨损、波状 磨损、块状磨损、偏磨等）。 ▲汽车更换悬架系统或转向系统有关部件。
②车轮外倾:车轮中心平面与铅垂线的夹角.
分类: 零外倾 正外倾：铅垂线外侧 负外倾：铅垂线内侧
1)正外倾角的作用:
★减低作用于转向节上的负荷。 ★防止车轮滑脱。（分力F2） ★重载时防止内倾（重载时内倾） ★减小转向操纵力（偏矩小） ★减少磨损（全面接触）
四轮定位仪的检测工作原理及结构
四轮定位仪的检测工作原理及结构目前常用的定位仪有拉线式、光学式、电脑拉线式和电脑激光式四种，它们的测量原理是一致的，只有采用的测量方法（或使用的传感器的类型）及数据记录与传输的方式不同，这里仅介绍四轮定位仪可测量的几个重要检测项目的测量原理。
1:车轮前束和推力角的测量原理在下来前束时，必须保证车体摆正且方向盘位于中间位置，为了提供车轮前束值（或前束角）的测量精度，无论是拉线式、光学式还是电脑式的四轮定位仪，在检测车轮前束之前，常通过拉线或光线照射或反射的方式形成一封闭的直角四边形如图1所示。
将待检车辆置于此四边形中,通过安装在车轮上的光学镜面或传感器不仅可以检测前轮前束、后轮前束，还可以检测出左右车轮的同轴度（即同一车轴上的左右车轮的同轴度）及推力角。
因为四轮定位仪系统采用的传感器不同,测量方法亦有所不同,这里仅就光敏三极管式传感器来说明一下车轮前束的测量原理.图1光敏三极管为近红外线接收管，是一种光电变换器件，它的结构与外形如图2所示。
其工作状态为：不加电压，利用P－N接在受光射时产生正向电压的原理，把它作为微笑光电池。
在光敏三极管后面接一些用于接收信号的元件，以便及时对光敏三极管上所获得的信号进行分析处理。
图2安装在两前轮和两后轮上的光敏三极管式传感器均有光线的接收和发射（或反射）功能，通过它们间的发射和接收刚好能形成类似于图2所示的四边形.在传感器的受光面上等距离地将光敏三极管排成一排，在不同位置光敏三极管接收到光线照射时，该光敏管产生的电信号就代表了前束角或推力角的大小。
下面进行具体说:当前束为零时，在同一轴左右轮上的传感器发射(或反射）出的光束应重合.当检测出上述两条光束相平行但不重合，说明此时左右两车轮不同轴（即车发生了错位),可以依据此时光敏管输出偏离量的信息,测量出左右轮的轴距差.当左右轮存在前束时，在左轮传感器上接收到的光束位置会相对于原来的零点位置有一偏差值（注意正负号），这一偏差值即表示右侧车轮的前束值(或前束角）；同理，在右传感器上接收到的光束位置相对于原来零点位置的偏差值则表示左侧车轮前束值(或前束角）.其测量原理的简单示意图如图3所示.图3图4依据上述检测原理,同时可以检测出位于该四边形内的待检车辆前后轴的平行度（即推力角的大小和方向）,其检测原理的简单示意图如图4所示。
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四轮定位基本原理图解
四轮定位得作用就是使汽车保持稳定得直线行驶与转向轻便,并减少汽车在行驶中轮胎与转向机件得磨损。
由于各汽车生产厂家对四轮定位原设计得不同、制造得不同,使得各轮得各种倾角与束值就各有不同,并且有可调部分与不可调部分之分。
做四轮定位就就是通过四轮定位仪,检测出被测车辆得各轮倾角与束值就是否符合原厂标准,如不符合可做随机调整
换句话说,当驾驶员感到方向转向沉重、发抖、跑偏、不正、不自动复位或者发现轮胎单边磨损、波状磨损、块状磨损、偏磨等不正常磨损以及驾驶时车感飘浮、颠颤、摇摆等不正常得驾驶感觉,行驶中转向盘不正或行车方向得跑偏现象出现时,就应考虑做四轮定位了。
四轮定位相关得因素:主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角、前束角、包容角、推进角及磨擦半径等、
在进入到各角度前,先来了解下驱动桥得基本构造。
许多轿车与全轮驱动越野车得前桥既就是转向桥又就是驱动桥,称为转向驱动桥。
转向驱动桥主要由主减速器、差速器、万向节、转向节、主销等组成。
前轮轮毂固定在转向节上,汽车转向时转向节绕主销旋转,带动前轮绕主销旋转。
转向驱动桥为了将动力传给前轮,又能使前轮偏转,必
须在转向节内加装万向节,且主销得轴线必须通过万向节中心,以确保不发生运动干涉。
1.主销后倾角:从车辆得侧面观察上球头或支柱顶端与下球头之连线(假设得转向轴线)向前或向后倾斜,即转向轴线与地面得垂线之间得夹角。
后倾角包括正得后倾角与负得后倾角以及零得后倾角3种。
主销后倾角得作用就是使车轮复位以及提高直线行驶得稳定性,产生得回正力矩使汽车在行驶中若偶遇外力作用能自动回正。
后倾角得主要功能就是使车辆保持向正前方行驶。
后倾角得角度不会影响轮胎磨,它就是用来稳定车行方向与转向时能自动回正。
主销有一定得后倾角,使主销延长线与地面得交点ａ向前偏移了一段距离l,转向后地面作用在车轮上得侧向力FＹ对主销形成一个转矩,该转矩具有使前轮回正得作用。
下面两图则分别表示了直行与转弯时主销后倾角得作用。
[ 转自汽车连论坛elian.coｍ／］
对于后倾角得调整,应根据车型不同首先进行分析判断,然后进行调整,其调整方法有下列几种:垫片、不同心凸轮轴、偏心球头、大梁槽孔、平衡杆等。
２.主销内倾角:从车子得前方瞧转向轴线与地面铅垂线所形成得角度、内倾角得作用就是减少转向操纵力、减少回跳与跑偏现象、改善车辆直线行驶得稳定性、减小转向盘上得冲击力。
3.前后轮外倾角:从汽车得前方瞧轮胎得几何中心线与地面得铅
垂线得夹角,称为外倾角。
轮胎得上缘偏向内侧(靠近发动机)或偏向外侧(偏离发动机)。
当轮胎中心线与铅垂线重合时,称为零外倾角,其作用就是防止轮胎不均匀得磨损。
就是减低作用于转向节上得负载、防止车轮滑落、防止由于载荷而产生不需要得外倾角及减小转向操纵力且便于与拱形路面接触。
正外倾角可以保证汽车满载时车轮与地面垂直,如下面二图所示,图１空载图2满载。
可使内外侧滚动半径近似相等,使轮胎得内外侧磨损均匀,还可以提
高车身得横向稳定性。
后轮得负外倾角可增加车轮接地点得跨度,增加汽车得横向稳定性。
外倾角得调整根据各车型各有不同,调整方法也有不同。
主要调整方法有:调整垫片、大梁槽孔、不同心凸轮、偏心球头、上控制臂得调整、下控制臂得调整等。
４.前束:前轮前束就是从车辆前方瞧,于两轮轴高度相同之下测量,左右轮胎中心线其前端与后端距离之差值称为总前束、ｏｆfｉce” ／〉
从俯视图瞧,两侧前轮最前端得距离Ｂ小于后端得距离Ａ,(A－B)称为前轮前束。
前轮前束得作用就是消除前轮外倾造成得前轮向外滚开趋势,减轻轮胎磨损。
后轮前束可抵消汽车高速行驶且驱动力F较大时,车轮出现得负前束(前张),减少轮胎得磨损。
图1低速图2高速。
当正前束太大时,轮胎外侧磨损会有正外倾角太大所形成得磨损状态,胎纹磨损形式为羽毛状。
当用手从内侧向外侧抚摸,胎纹外缘有锐利得刺手感觉、
当负前束太大时,轮胎内侧会有负外倾角太大所形成得磨损形态,胎纹磨损形式为羽毛状。
当用手从外侧向内侧抚摸,胎纹外缘有锐利得刺手感觉。
前轮前束得调整方法:调整可调式拉杆,在调整前先将左右两边球头销止螺栓松开,夹紧转向盘正中位置。
再根据电脑提供得资料进行同时调整。
如果原来得转向盘就是在正中位置,同时调整前束转向盘可能不会变动。
直至调整到标准数值,然后路试瞧其就是否有变动,如有变动应将其调正为止、
四轮定位有关各角度得定义及其功能,就是比较容易了解得。
但应用在四轮定位、底盘维修时往往无法将遇到得理论应用上去解决问题,
其原因就是由于车体底盘得结构,所有四轮定位角度都互相通过透过底盘得机械结构相连结。
比如说:
⑴改变前束角会变动外倾角:由于改变前束角时轮子会依着转向轴转,因此外倾角会变动。
后倾角越大其外倾角改变越大。
⑵调整后倾角会改变车轮偏角:当后倾角加大或减小后倾角时,由于转向轴上支点都能向前或向后移动。
另一可动得就就是转向轴得最下支点,也就就是轮胎。
因此加大或减小后倾角得调整会使前轮向前或向后滑动,使用得转盘也必须可前后滑动得功能。
⑶改变外倾角可同时改变内倾角,改变内倾角会造成外倾角改变。
不同得悬架结构有不同得外倾角调整方法、如果向左右移动上支架点或移动下支架点,则不但外倾角改变,其内倾角跟着变。
因此即使外倾角被调标准了,但由于内倾角得变化,车行不顺、解决了一个毛病,同时又制造了另一个毛病、
⑷后轮前束角改变会影响前轮单轮前束角:后轮前束角会决定后轮推进线角、现代四轮定位都就是采用推进线定位方法来决定前轮前束。
因此改变了后轮前束角造成推进线改变,虽然前束没有变化,由于其单轮前束得基准线(推进线)变动了,因此单轮前束也会跟着变动,前轮总前束并没因此而改变。