1、會計學1汽車車輪定位檢測汽車檢測診斷技術(shù)凌汽車車輪定位檢測汽車檢測診斷技術(shù)凌永成電子永成電子 配 套 教 材 信 息教材名稱：汽車檢測診斷技術(shù)教材主編：凌永成教材定價：34RMB出版社：清華大學出版社出版時間/版次：2009年8月第1版國際標準書號（ISBN ）： 978-7-302-20268-4 教材所屬系列：普通高等院校汽車工程類規(guī)劃教材第6章 汽車車輪定位檢測6.1 車輪定位參數(shù) 為使轉(zhuǎn)向車輪操縱輕便、行駛穩(wěn)定可靠和減少輪胎的偏磨損，在轉(zhuǎn)向車輪上設(shè)計有主銷后傾角 、主銷內(nèi)傾角 、車輪外傾角 和前輪前束等參數(shù)，稱為“轉(zhuǎn)向橋車輪定位”。由于汽車轉(zhuǎn)向輪一般是前輪，故習慣上稱為“前輪定位”。

2、后輪外傾角和后輪前束稱為“后輪定位”。其作用是使前后輪胎的行駛軌跡重合，以減少高速行車時前后車輪輪胎的橫向側(cè)滑量和輪胎的偏磨損。前輪定位和后輪定位合稱為四輪定位。6.1.1前輪定位1.主銷后傾角 和主銷內(nèi)傾角 主銷后傾角（caster angle）是在汽車縱向平面內(nèi)，主銷上部向后傾斜而與車輪中心的垂線形成的角度 ，如圖6-1所示。 圖6-1 主銷后傾角 主銷后傾角不宜過大，否則轉(zhuǎn)向時，須在轉(zhuǎn)向盤上施加較大的力，導致轉(zhuǎn)向盤沉重。一般角不超過23。 目前，乘用車廣泛采用低壓胎，輪胎與地面接觸面增大，從而引起回正力矩增加，因此 角可減小到接近于零，甚至為負值，但不超過1。 主銷內(nèi)傾角（SAI，ste

3、ering axis inclination）是在汽車橫向平面內(nèi)，主銷上部向內(nèi)傾斜而與垂線形成的角度 ，如圖6-2a所示。主銷內(nèi)傾角有以下兩個作用：（1）具有自動回正的能力。 （2）轉(zhuǎn)向輕便。 圖6-2 主銷內(nèi)傾角 主銷內(nèi)傾角不宜過大。否則在轉(zhuǎn)向時，在車輪繞主銷偏轉(zhuǎn)的過程中，輪胎與路面間將產(chǎn)生較大的滑動，從而增加輪胎與路面的摩擦阻力，這樣不僅使轉(zhuǎn)向變得很沉重，而且會加速輪胎的磨損。故主銷內(nèi)傾角一般不大于8。 2.車輪外傾角 和前輪前束AB 除主銷后傾和內(nèi)傾兩個角度用于保證汽車穩(wěn)定直線行駛外，車輪中心平面也不是垂直于地面的，而是向外傾斜一個角度 ，稱為車輪外傾角（camber angle），如圖

4、6-3所示。外傾為正，內(nèi)傾為負。圖6-3 車輪外傾角 車輪外傾角有以下四個作用：（1）轉(zhuǎn)向輕便。 （2）減小輪胎偏磨。 （3）保護軸頭螺母。 （4）保持輪胎與拱形路面垂直，減少輪胎偏磨損。 車輪有了外傾角可與拱形路面相適應。車輪外傾角一般為301。 由于車輪外傾角的存在，會使車輪在滾動時類似滾錐而向外滾開，由于轉(zhuǎn)向橫拉桿和車橋的約束使車輪不可能向外滾開，車輪將在地面上出現(xiàn)邊滾邊滑的現(xiàn)象，從而加重輪胎的磨損。為了消除車輪外傾角所帶來的副作用，保持汽車正直行駛，車輪應設(shè)置前束。 前橋左、右車輪的旋轉(zhuǎn)平面不平行，車輪前端胎面中心線間的距離B小于車輪后端胎面中心線間的距離A，稱為前輪前束AB（whee

5、l toe），如圖6-4所示。 圖6-4 前輪前束AB對于每個車輪來說，前端偏向汽車中心縱軸線為正前束，前端偏離汽車中心縱軸線為負前束（又稱前張）?？偳笆╰otal toe）是左輪前束和右輪前束之和。 前輪前束可通過改變橫拉桿的長度來調(diào)整。一般前束值都小于812 mm。3.包容角 包容角（included angle，圖6-5）是主銷內(nèi)傾角與車前輪外傾角之和。圖6-5 包容角（Included Angle） 因為包容角是由剛性零件（轉(zhuǎn)向鉸節(jié)組件或麥遜式減震柱）確定的，所以它一般是不可調(diào)的。當這些零件變形時主銷內(nèi)傾角將發(fā)生變化。因此，包容角是一個用來診斷車軸磨損及減震器變形的有力工具。 各種車

6、型的轉(zhuǎn)向輪定位值，各汽車制造廠均有規(guī)定。表6-1列出幾種常見汽車的轉(zhuǎn)向輪定位值。6.1.2后輪定位1.推力角 后輪定位是通過推力線體現(xiàn)的。推力線是經(jīng)過后橋中心且和后橋中心線垂直相交的一條假想線，指向汽車前進方向。汽車的縱向幾何中心線也是一條假想線，它是通過汽車前橋和后橋中心線的直線。 a）后橋安裝正確（推力線和汽車幾何中心線重合） b）后橋安裝偏斜（推力線和汽車幾何中心線不重合） 圖6-6 推力線與汽車縱向幾何中心線 推力角（thrust angle，也叫推進角或驅(qū)動偏向角）是指推力線和汽車的縱向幾何中心線不重合時，推力線與縱向幾何中心線形成的夾角。推力線朝左，推力角為正，推力線朝右，推力角為

7、負。后輪推力角是兩后輪前束角差值的一半。 推力角并非設(shè)計參數(shù)，而是一種故障狀態(tài)參數(shù)，如左后輪和右后輪的前束不等、后軸安裝偏斜、車軸偏角等，會產(chǎn)生推力角。 推力角的存在會使汽車的行駛軌跡偏斜，當推力線向汽車幾何中心線的左側(cè)偏斜時，后輪將使汽車順時針轉(zhuǎn)向。如果駕駛員松脫轉(zhuǎn)向盤，汽車向右轉(zhuǎn)。若使汽車保持直線行駛，需使汽車前輪不斷向左偏轉(zhuǎn)進行補償，這將造成輪胎的羽片狀磨損。2.后輪外傾角和前束角 后輪外傾角其概念同前輪外傾角。許多前驅(qū)動汽車的后輪具有輕微的負車輪外傾角，以便改進轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。 推力角為零時，后輪單獨前束角是指車輪中心線與汽車幾何中心線的夾角，左后輪和右后輪的單獨前束角應相等。兩后輪的前束

8、不一致會形成推力角而引起跑偏。3.車軸偏角 對于車輪安裝角度正常的汽車，其左側(cè)前后兩個車輪中心線之間的距離應該與右側(cè)前后兩個車輪中心線之間的距離相等，即左右軸距相等。若車輪前束值失準或車輛發(fā)生了嚴重的碰撞事故，則會導致同一車軸上的兩個車輪的位置發(fā)生變化，使右前輪相對于左前輪向前（圖6-7）或向后偏移。 車軸偏角（wheel set-back）是指同一車軸左右兩個車輪的位置發(fā)生變化后，其實際軸線與理論軸線之間的夾角，如圖6-7所示。此時，一個車輪較另一個車輪后退些。 右側(cè)車輪如果向前偏移，則車軸偏角為正；右側(cè)車輪如果向后偏移，則車軸偏角為負。圖6-7 車軸偏角 車軸偏角不是設(shè)計角度，而是車輛由于

9、碰撞事故或調(diào)整不當而產(chǎn)生的。車軸偏角的出現(xiàn)將導致左右軸距的差異，這時汽車會出現(xiàn)跑偏及操縱不穩(wěn)現(xiàn)象，行駛方向?qū)⑵蜉S距較小的一側(cè)。 車軸偏角只有高檔的四輪定位儀（需有8個傳感器）才能測量出來，測量車軸偏角時，要先確定前束正確，因為不正確的前束，測量時會產(chǎn)生不正常的車軸偏角數(shù)值。6.1.3車輪定位檢測 汽車車輪定位（wheel alignment）的檢測有動態(tài)和靜態(tài)兩種方法。1.動態(tài)測量法 動態(tài)檢測法是汽車在低速直向行駛的狀態(tài)下，通過測量車輪作用在測試設(shè)備上的側(cè)向力或由側(cè)向力產(chǎn)生的側(cè)滑量來檢測車輪定位角。 動態(tài)檢測法的檢測設(shè)備有兩種形式：汽車車輪側(cè)滑檢驗臺和滾筒式車輪定位檢驗臺。 2.靜態(tài)測量法

10、靜態(tài)測量法是根據(jù)輪胎旋轉(zhuǎn)平面與車輪各定位角間存在的直接或間接關(guān)系，在汽車車輪靜止不動的狀態(tài)下對車輪定位值進行幾何檢測。靜態(tài)測量法的檢測設(shè)備稱為車輪定位儀。6.1.4車輪定位調(diào)整1.幾何中心線定位調(diào)整法 幾何中心線定位調(diào)整法是以汽車的幾何中心線為參考直線，將兩個前輪的前束調(diào)整到規(guī)定值。長期以來都是用這種方式進行車輪定位調(diào)整。如果后輪安裝正確，即推力線與幾何中心線重合，則這種方法定位調(diào)整效果很好。而當后輪位置不正確時，這種定位調(diào)整方法會造成前輪前束調(diào)整不當。2.推力線定位調(diào)整法 推力線定位調(diào)整法是將后輪的推力線作為參考直線來進行前輪前束的調(diào)整。當推力線和幾何中心線不重合時，前輪、后輪與汽車幾何中心

11、線不平行。當汽車直線行駛時，四個車輪并不指向正前方，會導致輪胎表面羽片狀磨損。3.完全四輪定位調(diào)整法 完全四輪定位調(diào)整法是首先測量推力線和汽車的幾何中心線的相對位置（即測量推力角），然后測量每個后輪的前束角并調(diào)整至技術(shù)參數(shù)要求，亦即使推力線與幾何中心線重合。 調(diào)整的結(jié)果是使四個車輪都平行于幾何中心線，而且在直線行駛時，轉(zhuǎn)向盤處于中心位置?，F(xiàn)代的計算機車輪定位系統(tǒng)能使四輪定位正確。 最后，前輪前束的調(diào)整用重合的推力線和幾何中心線作為參考基準。6.1.5何時進行車輪定位檢測 汽車發(fā)生碰撞事故維修后、換裝新的懸架或轉(zhuǎn)向及有關(guān)配件后、新車行駛3 000 km后，以及每行駛10 000 km或6個月后，

12、出現(xiàn)下列問題時需要進行車輪定位檢測：（1）直線行駛時，感覺需要緊握轉(zhuǎn)向盤，往左邊或右邊拉，才能確保汽車直線行駛。（2）感覺車身發(fā)飄或搖擺不定，方向很難操縱。（3）前輪或后輪單邊磨損或快速吃胎。（4）安裝新輪胎后，發(fā)現(xiàn)跑偏或吃胎。6.2 汽車車輪側(cè)滑檢測6.2.1車輪側(cè)滑的產(chǎn)生原因 當轉(zhuǎn)向輪外傾角和前束在使用過程中發(fā)生變化，兩參數(shù)的平衡被破壞，使輪胎處于邊滾邊滑的狀態(tài)時，將產(chǎn)生側(cè)向滑移現(xiàn)象，稱為車輪側(cè)滑。圖6-8 車輪外傾角和前束綜合作用結(jié)果1-轉(zhuǎn)向車輪；2-車輪前束；3-車輪外傾6.2.2汽車前輪側(cè)滑量對汽車使用性能的影響1.對汽車動力性、燃料經(jīng)濟性及制動性的影響2.對操縱穩(wěn)定性的影響3.對輪

13、胎磨損的影響6.2.3汽車車輪側(cè)滑試驗臺的檢測原理 檢測前輪側(cè)滑量的主要目的是為了判斷汽車前輪前束和外傾這兩個參數(shù)配合是否恰當，而非測量這兩個參數(shù)的具體數(shù)值。 可用汽車車輪側(cè)滑試驗臺（side slip tester）檢測側(cè)向滑移量的大小與方向，其實質(zhì)是讓汽車駛過可橫向自由滑動的滑動板，由于前輪前束和外傾角匹配不當而產(chǎn)生側(cè)向作用力，滑動板將產(chǎn)生側(cè)向滑動，測量滑動板移動的大小和方向以表示汽車前輪側(cè)滑量。1.側(cè)滑試驗臺的分類1）滑板式側(cè)滑試驗臺 滑板式側(cè)滑試驗臺是通過測量滑板的滑動量來檢測車輪側(cè)滑量的。按滑動板數(shù)不同，分為單板式滑板式側(cè)滑試驗臺（圖6-9）和雙板式滑板式側(cè)滑試驗臺（圖6-10）兩種

14、。 圖6-9 單板式滑板式側(cè)滑試驗臺 圖6-10 雙板式滑板式側(cè)滑試驗臺 2）滾筒式側(cè)滑試驗臺 滾筒式側(cè)滑試驗臺（圖6-11）是通過測量車輪的側(cè)向力來檢測車輪側(cè)滑量的。圖6-11 滾筒式側(cè)滑試驗臺2.雙滑板式側(cè)滑試驗臺的工作原理圖6-12 僅車輪前束（滑動板向外測滑動） 圖6-13 僅車輪外傾角（滑動板向內(nèi)測滑動） 3.單滑板式側(cè)滑試驗臺的工作原理圖6-14 單滑板側(cè)滑臺的測量原理分析圖 6.2.4側(cè)滑的檢測標準 側(cè)滑試驗臺就是用上述原理來測量車輪側(cè)滑量的，其實際顯示的側(cè)滑值是左、右車輪側(cè)滑量的平均值。側(cè)滑量的單位用mkm表示，即汽車每行駛1 km產(chǎn)生側(cè)滑的米數(shù)。 機動車運行安全技術(shù)條件（GB

15、 72582004）規(guī)定：用雙滑板式和單滑板式側(cè)滑試驗臺檢測汽車轉(zhuǎn)向輪的橫向滑移量時，側(cè)滑量應在5mkm之間。6.2.5雙滑板式汽車車輪側(cè)滑試驗臺的結(jié)構(gòu) 雙板式側(cè)滑試驗臺在國內(nèi)應用廣泛，主要由測量裝置、指示裝置和報警裝置等組成，典型的電氣式雙板側(cè)滑試驗臺結(jié)構(gòu)如圖6-15所示。圖6-15 電氣式雙板側(cè)滑試驗臺1-左滑動板；2-導向滾輪；3-回位彈簧；4-擺臂；5-回位裝置；6-框架；7-產(chǎn)生電信號的自整角電機； 8-指示裝置； 9-接受電信號的自整角電機； 10-齒條； 11-小齒輪；12-連桿；13-限位開關(guān)；14-右滑動板； 15-雙銷叉式曲柄； 16-軌道； 17-滾輪1.測量裝置 該裝置

16、由框架、左右兩塊滑動板、杠桿機構(gòu)、回位裝置、滾輪裝置、導向裝置、鎖止裝置、位移傳感器及信號傳遞裝置等組成。它能測出車輪側(cè)滑量并傳遞給指示裝置。圖6-16雙滑板式側(cè)滑臺1-滾輪；2-左滑板；3-連桿機構(gòu)；4-復位彈簧；5-右滑板；6-位移傳感器2.指示裝置 指示裝置可分為機械式和電氣式兩種，電氣式的又可分為數(shù)字式和指針式兩種。 指針式如圖6-17所示，它能把測量裝置傳遞過來的滑板側(cè)滑量，按汽車每行駛1km側(cè)滑1m定為一格刻度，車輪向外側(cè)滑動和向內(nèi)側(cè)滑動分別有7格以上的刻度指示。 檢測人員從指示儀表上就可獲得車輪側(cè)滑量的定量數(shù)值，并根據(jù)指針偏向“IN”或“OUT”的方向確定出側(cè)滑方向。圖6-17

17、指針式指示裝置1-指示儀表； 2-報警用蜂鳴器或信號燈；3-電源指示燈；4-導線；5-電源開關(guān)3.報警裝置 在檢測車輪側(cè)滑量時，若側(cè)滑量超過規(guī)定值，報警裝置能夠根據(jù)測量裝置的限位開關(guān)等發(fā)出的信號，用蜂鳴器或信號燈報警。以便快速判定檢測結(jié)果是否合格，為檢測工作節(jié)約了時間。6.2.6側(cè)滑試驗臺的使用和維護1.側(cè)滑試驗臺的使用2.側(cè)滑試驗臺的維護3.側(cè)滑試驗臺的檢定和調(diào)整6.3 汽車四輪定位檢測6.3.1車輪定位儀發(fā)展概況 車輪定位儀按出現(xiàn)的先后順序分為氣泡水準式、光學投影式和拉線式、CCD式、3D影像式等形式。早期的車輪定位儀為前輪定位儀，即只對轉(zhuǎn)向輪車輪定位參數(shù)進行測量，如氣泡水準式和光學投影式

18、等。 現(xiàn)代的車輪定位儀均為四輪定位儀，可同時測量前輪和后輪定位參數(shù)，為汽車的四輪定位參數(shù)調(diào)整提供依據(jù)，如拉線式、CCD式、3D影像式等。從使用情況看，前輪定位儀和拉線式四輪定位儀已趨淘汰，而CCD式四輪定位儀目前使用較多。6.3.2前輪定位儀1.氣泡水準式前輪定位儀 氣泡水準式前輪定位儀由三只帶刻度的氣泡式水準器組成，其端部的永久磁鐵在測量時吸附在被測車輪的輪轂端面，可測量車輪外傾角、主銷內(nèi)傾角和主銷后傾角。配備前束尺或標桿、標尺和聚光器，可測量車輪前束。 氣泡水準式車輪定位儀的價格低廉、攜帶方便，但由于是通過水準儀上的水泡管的刻度直接讀數(shù)，故精度較低。2.光學投影式前輪定位儀 學投影式前輪定

19、位儀由車輪鏡架、車輪鏡、投光器、投影屏和定位裝置等組成，如圖6-18a所示。 定位裝置用于保證汽車的縱向軸線與投光器的光軸垂直。車輪鏡由三塊鏡片組成，中心鏡與車輪平面平行，兩片側(cè)鏡與中心鏡的夾角均為20。 圖6-18 光學投影式前輪定位儀（a）光學投影式前輪定位儀測量系統(tǒng)；（b）測量刻度線在投影屏上的影像1-車輪鏡架；2-車輪鏡；3-投光器；4-投影屏 十字光線的水平線與刻度的縱坐標相交的點即為車輪外傾角，十字光線的垂直線與刻度的橫坐標相交的點即為車輪前束角，如圖6-18b所示。6.3.3四輪定位儀1.四輪定位儀的測量參數(shù) 四輪定位儀（four-wheels alignmenter）測量的參數(shù)

20、有： 前輪前束值（或角）;前輪外傾角;主銷后傾角;主銷內(nèi)傾角;后輪前束值（或角）;后輪外傾角;汽車最大轉(zhuǎn)向角;推力角;轉(zhuǎn)向20時的推力角;汽車軸距;汽車左右輪軸距差圖6-19 四輪定位儀的檢測項目（a）車輪前束和前張角；（b）車輪外傾角；（c）主銷后傾角；（d）主銷內(nèi)傾角；（e）轉(zhuǎn)向20的前張角；（f）推力角；（g）左右軸距差2.四輪定位儀的結(jié)構(gòu) 四輪定位儀主要由定位平臺、轉(zhuǎn)盤、附件、測量機頭和定位儀主機等組成。1）定位平臺 定位平臺用于汽車四輪定位檢測和調(diào)整時提供符合要求的場地，有地溝和舉升器兩種形式，如圖6-20所示。圖6-20 測試用地溝或舉升器2）轉(zhuǎn)盤 轉(zhuǎn)盤由固定盤、活動盤、扇形刻度尺

21、、游標指針、鎖止銷和滾珠等組成，如圖6-21所示。 活動盤上裝有指針，以指示車輪轉(zhuǎn)過的角度。有的轉(zhuǎn)盤裝有位移傳感器，構(gòu)成電子轉(zhuǎn)盤，可將轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的角度轉(zhuǎn)換成電信號，并通過電纜傳送給計算機。檢測中應將鎖止銷取下，而檢測前后可用鎖止銷將活動盤鎖止，以便前輪上下轉(zhuǎn)盤。圖6-21 轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)1-固定盤；2-活動盤；3-滾珠；4-指針；5-刻度尺 車輪繞主銷轉(zhuǎn)動時的運動軌跡如圖6-22所示，C為車輪接地中心，O為轉(zhuǎn)動前后車輪中心線的交點。 圖6-22 車輪回轉(zhuǎn)時的軌跡 轉(zhuǎn)盤的作用是：（1）在主銷傾角的檢測中，便于靜止汽車前輪轉(zhuǎn)向，并轉(zhuǎn)至規(guī)定的角度。（2）測試兩前輪的最大轉(zhuǎn)向角。用轉(zhuǎn)盤可測出前輪最大轉(zhuǎn)向角（

22、即左、右轉(zhuǎn)向極限角）。 檢查時，先用鎖銷將上轉(zhuǎn)盤與底座鎖住，轉(zhuǎn)角僅指針對準“0”刻度。將汽車轉(zhuǎn)向輪直線駛上轉(zhuǎn)角儀轉(zhuǎn)盤中心位置，保證車輪處于直線水平位置，轉(zhuǎn)向盤位于直線行駛中心位置。拔下插銷，可以開始測量。將轉(zhuǎn)向盤分別向左和向右轉(zhuǎn)到極限位置，即可測出左、右極限轉(zhuǎn)向角。 3）輪輞卡夾圖6-23 輪輞卡夾 4）附件圖6-24 附件5）定位儀主機圖6-25 四輪定位儀主機6）測量機頭A.拉線式 拉線式四輪定位儀采用角位移傳感器測量車輪定位參數(shù)。角位移傳感器實質(zhì)上是一個帶擺臂的滑線旋轉(zhuǎn)電位計，擺臂旋轉(zhuǎn)一定角度時，帶動電位計的電刷轉(zhuǎn)動，從而改變輸出電阻，最終導致傳感器的輸出電壓變化。圖6-26 拉線式四輪

23、定位的測量機頭1-彈性拉線；2-拉線擺臂；3-水準泡；4-主銷內(nèi)傾角插孔；5-上端蓋；6-鎖緊旋鈕；7-螺釘；8-主銷后傾角插孔；9-角位移傳感器；10-傳感器體；11-傾角傳感器；12-電位計擺臂；13-電纜接頭；14-擺錘；15-阻尼工作室；16-側(cè)端蓋B.CCD式 CCD即電荷耦合器件（charge coupled devices）。光源發(fā)出的光通過光學成像系統(tǒng)照射在CCD光敏面的感光單元上，相應的感光單元產(chǎn)生電荷，經(jīng)附加電路處理后，輸出視頻信號。 CCD分為線陣型和面陣型兩種，線陣型CCD的光敏面上的光敏單元排列成一行，而面陣型CCD光敏面上的光敏單元排列成二維陣列。車輪定位儀多采用單

24、色、線陣型CCD，測量一個發(fā)光光源在CCD視野中的水平坐標。 CCD器件輸出的是數(shù)字信號，具有線性度好、溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點。通過特殊濾波算法可以區(qū)分各種干擾光，是目前國外品牌廣泛采用的光傳感器件。但因CCD的接收頻譜很寬從紫外線、可見光到紅外線均可接收，且對可見光更敏感，故把CCD作為接收器件的四輪定位儀設(shè)計難度很大。 CCD四輪定位機的測量機頭（共四個）有兩個CCD光學測量裝置、兩個傾角傳感器和單片機處理系統(tǒng)，如圖6-27所示。圖6-27 CCD四輪定位儀的測量機頭 目前，主流制造商多采用2000線到3000線的CCD來生產(chǎn)四輪定位儀，測量范圍一般可以達到20以上。理論上來講，其光學分辨率都

25、在0.0150.025之間，而精度則多在0.05左右。 CCD光學測量裝置的光源有紅外光和激光兩種，如圖6-28所示。相應的定位儀稱為紅外四輪定位儀和激光四輪定位儀。圖6-28 紅外光和激光測前束（a）紅外光測前束；（b）激光測前束 四輪定位儀的測量機頭之間、測量機頭與主機之間需要互相傳遞信號與數(shù)據(jù)，最早是采用電纜來傳輸，而后用紅外光，繼而用高頻無線電，最新采用的是藍牙通信技術(shù)。（1）電纜。（2）紅外光。（3）高頻無線電。（4）藍牙。 藍牙（Bluetooth）無線通信是一種開放的低成本、短距離的無線連接技術(shù)。藍牙工作在2.4 GHz的ISM頻段2.4022.480 GHz，采用時分全雙工TD

26、D（time devision duplex）方式工作，調(diào)制方式為參數(shù)BT-0.5的高斯移頻鍵控（GFSK）。 藍牙無線通信具有寬大的通道（可快速傳輸大量的數(shù)據(jù)流）、完善的通信協(xié)議，使用方便，壽命長，通信穩(wěn)定可靠。藍牙設(shè)備間的有效通信距離為10100m，藍牙無線部分十分小巧，重量輕，可穿墻通信（只是在穿越障礙時，會損失功率，使通信距離縮短）。C.3D圖像式 普通的四輪定位儀都有若干個復雜而又精密的測量機頭，使用中如有磕碰，輕者會降低精度，重者會導致?lián)p壞。 3D圖像四輪定位儀（圖6-29）將多個高分辨率的圖像傳感器安裝在定位儀主機（或立柱）上，而裝夾在車輪上的測量機頭由一個反光板代替，其上有若干

27、個規(guī)定大小的反光斑。圖6-29 3D圖像式車輪定位儀 3D圖像四輪定位儀的圖像傳感器由一個半導體激光發(fā)射器和一個CCD攝像機組成，如圖6-30所示。圖6-30 圖像傳感器 CCD攝像機由成像物鏡和面陣CCD組成。半導體激光發(fā)射器LD發(fā)出的激光經(jīng)柱面鏡單方向拉伸形成一個光平面打在裝夾在車輪上的反光板上，反光板的圖像成像在CCD攝像機的圖像平面上。經(jīng)過圖像采集卡采集，送入計算機內(nèi)形成數(shù)字圖像。3.四輪定位儀的測量原理 下面以德國百世霸牌CCD四輪定位儀（圖6-31）和美國戰(zhàn)車（John Bean）公司生產(chǎn)的3D圖像式四輪定位儀講述其測量原理及使用。 圖6-31 德國BEISSBARTH CCD式四

28、輪定位儀1）CCD四輪定位儀的測量原理A.汽車的準備B.測量機頭的安裝圖6-32 測量機頭在車輪上的安裝C.輪輞偏擺補償圖6-33 偏擺補償原理D.車輪前束和推力角的測量原理 在車輪前束檢測前，應保證車體擺正且轉(zhuǎn)向盤位于中間位置。為提高車輪前束值（或前束角）的測量精度，常通過安裝在車輪上的4個機頭的前束和橫角光學系統(tǒng)的光學鏡頭發(fā)出的共8條光束形成一個測量場，即一個封閉的矩形，如圖6-34所示。圖6-34 測量場的形成 將被檢汽車置于此矩形中，不僅可以檢測前輪前束、后輪前束，還可檢測出同軸左、右車輪的軸距差及推力角等。當前束為零時，在車輪上的前束測量裝置接收的光應照在零點位置，而當車輪（如左前輪

29、）存在前束（圖6-35）時，其測量機頭的前束測量裝置的紅外光電管發(fā)出的光束照射在左后輪測量機頭的前束測量CCD上，會偏離原來的零點位置形成一個偏差值，該偏差值即表示左前輪的前束角。圖6-35 車輪前束角的測量E.車輪外傾角的測量原理 測量機頭內(nèi)的外傾角度傳感器以重力方向作為參考基準，測出輪輞夾具軸銷與水平平面的夾角 ，而夾角 等于車輪外傾角 ，可見車輪外傾角 可直接測量得到。F.主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角的測量原理 主銷后傾角 和主銷內(nèi)傾角 不能由車輪的靜止狀態(tài)直接測出，只能采用建立在幾何關(guān)系上的間接測量。 測量時需踩下制動踏板，使前輪處于制動狀態(tài)（或用制動踏板抵壓桿將制動踏板壓下以節(jié)省人力），然

30、后將轉(zhuǎn)向輪在轉(zhuǎn)盤上分別向內(nèi)、向外轉(zhuǎn)動一定的角度。此時主銷后傾角 、主銷內(nèi)傾角 和車輪外傾角 都會隨之改變。 在一定條件下，主銷后傾角 、主銷內(nèi)傾角 都與車輪外傾角 的變化近似為線性關(guān)系。下面以主銷后傾角 的測量為例進行說明。將轉(zhuǎn)向輪分別向內(nèi)、向外轉(zhuǎn)動一定的角度，根據(jù)幾何關(guān)系可得iisinsinsinsinarctanoo（6-6） 式中， 主銷后傾角； 車輪外傾角； 轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動角度，即轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動角度； 車輪向內(nèi)轉(zhuǎn)動； 車輪向外轉(zhuǎn)動。io 為了提高測量精度，減小主銷內(nèi)傾角 對車輪外傾角 變化的影響，可采用相對測量法。也就是說，轉(zhuǎn)向輪向內(nèi)、向外轉(zhuǎn)動的角度相同，即 代如上式得oisin2sinsin

31、arctanoi（6-7） 由于主銷后傾角 和車輪外傾角 都很小，可以近似取， 則sintansin2oi（6-8） 上式表明，主銷后傾角 近似地與車輪外傾角 變化量成正比，其比例系數(shù)取決于轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動角度 ，見表6-2。表6-2 對應不同轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動角度 的比例系數(shù)值)/(sin51014.5201/25.742.882.001.46通常轉(zhuǎn)向輪向內(nèi)和向外轉(zhuǎn)動角度為20，則)(46. 1oi（6-9） 式中 ， ， 分別是轉(zhuǎn)向輪向內(nèi)和向外轉(zhuǎn)動到20時，車輪外傾角的大小。 io 可見，只要測量出車輪外傾角的變化量 ，再乘以1.46，即可得到主銷后傾角 。oi 主銷內(nèi)傾角 的測量原理與主銷后傾角 完全

32、相同，只是角度測量平面與主銷后傾角 測量時旋轉(zhuǎn)了90。G.轉(zhuǎn)向20時前張角的測量原理 汽車使用時，由于前輪的碰撞沖擊、長期在凹凸不平的路面上行駛和經(jīng)常采用緊急制動等，對汽車的沖擊作用都可能引起轉(zhuǎn)向梯形的變形。因此，會造成汽車在轉(zhuǎn)向行駛過程中前輪異常磨損、操縱性變差，并間接影響汽車動力性和燃油經(jīng)濟性。 為了檢測汽車轉(zhuǎn)向梯形臂與各連桿是否發(fā)生變形，在四輪定位儀中均設(shè)置轉(zhuǎn)向20前張角，即讓被檢汽車前輪停在轉(zhuǎn)盤中心，左輪沿直線行駛方向向左轉(zhuǎn)動20時進行測量；右輪沿直線行駛方向向右轉(zhuǎn)動20時進行測量。 具體測量如下：右前輪向右轉(zhuǎn)20，讀取左前輪下的轉(zhuǎn)盤上的刻度值X，則20X即為所要檢測的轉(zhuǎn)向20時前張角

33、。 一般汽車在出廠時都已給出20X的合格范圍，將測量值與出廠標準進行比較即可判別車輪的轉(zhuǎn)向梯形臂與各連桿是否發(fā)生了變形。 如果超出標準值或左右轉(zhuǎn)向前張角不一致，則說明該車的轉(zhuǎn)向梯形臂和各連桿發(fā)生了變形，需要進行校正、調(diào)整或更換梯形臂和各連桿。2）3D圖像式四輪定位儀的測量原理 美國戰(zhàn)車（John Bean）公司生產(chǎn)的3D四輪定位儀的組成如圖6-36所示，實物如圖6-37所示。圖6-36 3D四輪定位儀的組成 圖6-37 美國戰(zhàn)車3D四輪定位儀 圖6-38 反光板隨車輪轉(zhuǎn)動時的運動圖像圖6-39 通過攝像頭確定測量機頭的三維空間位置 由于車輪外傾角的存在，會使車輪在滾動時類似滾錐而向外滾開，由于

34、轉(zhuǎn)向橫拉桿和車橋的約束使車輪不可能向外滾開，車輪將在地面上出現(xiàn)邊滾邊滑的現(xiàn)象，從而加重輪胎的磨損。為了消除車輪外傾角所帶來的副作用，保持汽車正直行駛，車輪應設(shè)置前束。 前橋左、右車輪的旋轉(zhuǎn)平面不平行，車輪前端胎面中心線間的距離B小于車輪后端胎面中心線間的距離A，稱為前輪前束AB（wheel toe），如圖6-4所示。 圖6-4 前輪前束AB對于每個車輪來說，前端偏向汽車中心縱軸線為正前束，前端偏離汽車中心縱軸線為負前束（又稱前張）?？偳笆╰otal toe）是左輪前束和右輪前束之和。 前輪前束可通過改變橫拉桿的長度來調(diào)整。一般前束值都小于812 mm。3.包容角 包容角（included angle，圖6-5）是主銷內(nèi)傾角與車前輪外傾角之和。圖6-5 包容角（Included Angle） 因為包容角是由剛性零件（轉(zhuǎn)向鉸節(jié)