车轮定位参数对汽车行驶性能的影响(一)

车轮定位参数对汽车行驶性能的影响(一)
摘要：由于汽车行驶速度越来越高，汽车的操纵稳定性对汽车安全影响越来越重要，汽车不仅具有四轮定位，有些高速客车和高级轿车还具有后轮外倾角和前轮前倾等参数，这些定位参数变化会使汽车操纵稳定性恶化。

关键词：定位参数；行驶性能；影响
1车轮主要定位参数及作用
车轮定位要素主要包括车轮外倾角，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）等。

（1）外倾角：前轮安装在车桥上时，其旋转平面向外倾，这种现象称为车轮外倾。

车轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹角叫做车轮外倾角。

其作用是提高车轮工作的安全性与转向操纵的轻便性，由于主销与衬套之间，轮毂与轴承等处都存在着装配间隙，空载时车轮的安装正好垂直于路面，而满载时上述间隙将发生变化，车桥内倾将使路面对车轮垂直反作用的轴向分力压向轮毂外端的小轴承，使该轴承及其锁紧螺母而使车轮脱出，为此，安装车轮时要预先留有一定的外倾角，以防止上述不良影响。

（2）主销后倾角：主销装在前轴上，其上端向后倾斜，这种现象叫做主销后倾，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。

主销后倾的作用主要是为了保持汽车行驶的稳定性，并使汽车转向后，转向轮有自动回正功能。

当车轮向左转动时由于主销后倾角的作用使左侧转向节向下压，由于转向节与车轮接地距离不变，实际上左侧车身略向上提升。

在车身自重的作用下，迫使转向节向上提升，回到原来的向前方行驶的位置。

这样可使车轮复位及提高直线行驶的稳定性。

如果后倾角是正的，当前轮转向时，车辆内侧会向下降，结果底盘将会升高。

因此会增加负荷至转向节，如果两轮的后倾角相同，车辆转向后会回到正前方。

增加正的后倾角角度则可增加转向盘的稳定性，但是转向时力量会变大；减少正的后倾角则转向盘的稳定性降低，但是转向时力量会变轻。

（3）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。

主销内倾角的作用是减少转向操纵力。

也就是将轮胎转动所需力矩减到最少，同时减少回跳和跑偏现象。

转向轴线的内倾角同转向轴线的后倾角一样，使车辆完成转向时具有“自动回正”的功能，用以改善车辆直线行驶的稳定性。

（4）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情况下，左右轮胎中心线的前端和后端距离之差值。

前束的作用，主要是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。

采用正外倾角的前轮，使车轮顶部朝外倾斜，当车辆向前行驶时，车轮要朝外侧滚动，从而产生侧滑会造成轮胎磨损。

所以，前束作用是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。

2车轮定位不准确对汽车行驶性能的影响
（1）车轮外倾的影响。

不管采用正外倾角或负外倾角，由于车轮内侧和外侧转动半径不一致而车轮转速相同必然造成车轮内、外磨损不均。

主销后倾角过大时，转向沉重驾驶员容易疲劳；主销后倾角过小时，在汽车直线行驶时，容易发生前轮摆振，转向盘摇摆不定，转向盘自动回正能力变弱，驾驶员不敢放松转向盘，难于操纵或极易引起驾驶员疲劳等等。

在现代汽车中，由于悬架和车桥比过去的坚固，加上路面平坦。

所以，采用正外倾角的车辆越来越少。

而采用零倾角的车或负外倾角的车越来越多。

以改善转弯时的稳定性和行驶时的平顺性。

在负外倾角的车辆转弯时外侧角减小，车辆倾斜度也相应减小。

小轿车高速转向时，离心力增大，车身向外倾斜加大，产生了更大的正外倾，使外侧悬架超负载加剧了外侧轮胎的变形。

外侧轮胎与地面接触处的内外滚动半径不同，外侧小于内侧，这不仅加剧了轮胎磨损，也会使转向性能降低。

所以现代轿车车轮外倾角减小甚至为负值可使内外侧滚动半径近似相等使轮胎的内外侧磨损均匀还提高了车身的横向稳定性。

（2）主销后倾的影响。

后倾角愈大，车速愈高，前轮的稳定性愈好，但后倾角过大会造成转向盘沉重，现代高速轿车由于轮胎气压低，弹性较大，行驶时由于轮胎与地面的接触面中心向后移动引起稳定力矩增加，故后倾角可以成小到接近于零，甚至为负值(即主销前倾)。

后倾角的角度不会影响轮胎磨损，它是用来稳定行车方向和转向时能自动回正。

如果车辆配备是传统的手动转向盘，则后倾角角度很小甚至于趋向负的后倾角，可使转向容易。

假如车辆配备动力转向盘，则后倾角通常设定较大的正后倾角，使驾驶员转向较有感觉，增加正后倾角的角度会增加转向力量，但可增加车辆直行的稳定性。