1、汽車檢測(cè)診斷技術(shù),沈陽(yáng)大學(xué) 凌永成,配 套 教 材 信 息,教材名稱：汽車檢測(cè)診斷技術(shù) 教材主編：凌永成 教材定價(jià)：34RMB 出版社：清華大學(xué)出版社 出版時(shí)間/版次：2009年8月第1版 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)書(shū)號(hào)（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(cè),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(jì)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(xí)慣上稱為“前輪定位”。,后輪外傾角和后輪前束稱為“后輪定位”。其

2、作用是使前后輪胎的行駛軌跡重合，以減少高速行車時(shí)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(guò)大，否則轉(zhuǎn)向時(shí)，須在轉(zhuǎn)向盤上施加較大的力，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向盤沉重。一般角不超過(guò)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(fù)值，但不超過(guò)1。,主銷內(nèi)傾角（SAI，steering axis inclina

3、tion）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(gè)作用： （1）具有自動(dòng)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(guò)大。否則在轉(zhuǎn)向時(shí)，在車輪繞主銷偏轉(zhuǎn)的過(guò)程中，輪胎與路面間將產(chǎn)生較大的滑動(dòng)，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(huì)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(gè)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(gè)角度 ，稱為車輪外傾角（camber angle），如圖6-3所示。外傾為正，內(nèi)傾為負(fù)。

4、,圖6-3 車輪外傾角,車輪外傾角有以下四個(gè)作用： （1）轉(zhuǎn)向輕便。 （2）減小輪胎偏磨。 （3）保護(hù)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(yīng)。車輪外傾角一般為301。,由于車輪外傾角的存在，會(huì)使車輪在滾動(dòng)時(shí)類似滾錐而向外滾開(kāi)，由于轉(zhuǎn)向橫拉桿和車橋的約束使車輪不可能向外滾開(kāi)，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(lái)的副作用，保持汽車正直行駛，車輪應(yīng)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

5、。,圖6-4 前輪前束AB,對(duì)于每個(gè)車輪來(lái)說(shuō)，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(fù)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(guò)改變橫拉桿的長(zhǎng)度來(lái)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?yàn)榘萁鞘怯蓜傂粤慵ㄞD(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(dāng)這些零件變形時(shí)主銷內(nèi)傾角將發(fā)生變化。因此，包容角是一個(gè)用來(lái)診斷車軸磨損及減震器變形的有力工具。,各種車型的轉(zhuǎn)向輪定位值，各汽

6、車制造廠均有規(guī)定。表6-1列出幾種常見(jiàn)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(guò)推力線體現(xiàn)的。推力線是經(jīng)過(guò)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(jìn)方向。汽車的縱向幾何中心線也是一條假想線，它是通過(guò)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(jìn)角或驅(qū)動(dòng)偏向角）是指推力線和汽車的縱向幾何中心線不重合時(shí)，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，推力角為負(fù)。后輪推力角是兩

7、后輪前束角差值的一半。,推力角并非設(shè)計(jì)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(huì)產(chǎn)生推力角。,推力角的存在會(huì)使汽車的行駛軌跡偏斜，當(dāng)推力線向汽車幾何中心線的左側(cè)偏斜時(shí)，后輪將使汽車順時(shí)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(jìn)行補(bǔ)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(dòng)汽車的后輪具有輕微的負(fù)車輪外傾角，以便改進(jìn)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。,推力角為零時(shí)，后輪單獨(dú)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(dú)前束角應(yīng)相等。兩后輪的前束不一致會(huì)形成推力

8、角而引起跑偏。,3.車軸偏角,對(duì)于車輪安裝角度正常的汽車，其左側(cè)前后兩個(gè)車輪中心線之間的距離應(yīng)該與右側(cè)前后兩個(gè)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(zhǔn)或車輛發(fā)生了嚴(yán)重的碰撞事故，則會(huì)導(dǎo)致同一車軸上的兩個(gè)車輪的位置發(fā)生變化，使右前輪相對(duì)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(gè)車輪的位置發(fā)生變化后，其實(shí)際軸線與理論軸線之間的夾角，如圖6-7所示。此時(shí)，一個(gè)車輪較另一個(gè)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(fù)。,圖6-7 車軸偏角,車軸偏角不是設(shè)計(jì)角度，而是車輛由于碰撞事故或調(diào)

9、整不當(dāng)而產(chǎn)生的。車軸偏角的出現(xiàn)將導(dǎo)致左右軸距的差異，這時(shí)汽車會(huì)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(gè)傳感器）才能測(cè)量出來(lái)，測(cè)量車軸偏角時(shí)，要先確定前束正確，因?yàn)椴徽_的前束，測(cè)量時(shí)會(huì)產(chǎn)生不正常的車軸偏角數(shù)值。,6.1.3車輪定位檢測(cè),汽車車輪定位（wheel alignment）的檢測(cè)有動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種方法。,1.動(dòng)態(tài)測(cè)量法,動(dòng)態(tài)檢測(cè)法是汽車在低速直向行駛的狀態(tài)下，通過(guò)測(cè)量車輪作用在測(cè)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(lái)檢測(cè)車輪定位角。,動(dòng)態(tài)檢測(cè)法的檢測(cè)設(shè)備有兩種形式：汽車車輪側(cè)滑檢驗(yàn)臺(tái)和滾筒式車輪定位檢驗(yàn)臺(tái)。,2.靜態(tài)測(cè)量法,靜態(tài)測(cè)量

10、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(dòng)的狀態(tài)下對(duì)車輪定位值進(jìn)行幾何檢測(cè)。靜態(tài)測(cè)量法的檢測(cè)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(gè)前輪的前束調(diào)整到規(guī)定值。長(zhǎng)期以來(lái)都是用這種方式進(jìn)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(dāng)后輪位置不正確時(shí)，這種定位調(diào)整方法會(huì)造成前輪前束調(diào)整不當(dāng)。,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(lái)進(jìn)行前輪前束的調(diào)整。當(dāng)推力線和幾何中心線不重合時(shí)，前輪、后輪與汽車幾何中心線

11、不平行。當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，四個(gè)車輪并不指向正前方，會(huì)導(dǎo)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(cè)量推力線和汽車的幾何中心線的相對(duì)位置（即測(cè)量推力角），然后測(cè)量每個(gè)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(gè)車輪都平行于幾何中心線，而且在直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向盤處于中心位置?，F(xiàn)代的計(jì)算機(jī)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(zhǔn)。,6.1.5何時(shí)進(jìn)行車輪定位檢測(cè),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(gè)月后

12、，出現(xiàn)下列問(wèn)題時(shí)需要進(jìn)行車輪定位檢測(cè)：,（1）直線行駛時(shí)，感覺(jué)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(jué)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(cè),6.2.1車輪側(cè)滑的產(chǎn)生原因,當(dāng)轉(zhuǎn)向輪外傾角和前束在使用過(guò)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(shí)，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(duì)汽車使用性能的影響,1.對(duì)汽車動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性及制動(dòng)性的影響 2.對(duì)

13、操縱穩(wěn)定性的影響 3.對(duì)輪胎磨損的影響,6.2.3汽車車輪側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的檢測(cè)原理,檢測(cè)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(gè)參數(shù)配合是否恰當(dāng)，而非測(cè)量這兩個(gè)參數(shù)的具體數(shù)值。,可用汽車車輪側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)（side slip tester）檢測(cè)側(cè)向滑移量的大小與方向，其實(shí)質(zhì)是讓汽車駛過(guò)可橫向自由滑動(dòng)的滑動(dòng)板，由于前輪前束和外傾角匹配不當(dāng)而產(chǎn)生側(cè)向作用力，滑動(dòng)板將產(chǎn)生側(cè)向滑動(dòng)，測(cè)量滑動(dòng)板移動(dòng)的大小和方向以表示汽車前輪側(cè)滑量。,1.側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的分類,1）滑板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái),滑板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)是通過(guò)測(cè)量滑板的滑動(dòng)量來(lái)檢測(cè)車輪側(cè)滑量的。按滑動(dòng)板數(shù)不同，分為單板式滑板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)（圖6-9）和雙板式滑

14、板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)（圖6-10）兩種。,圖6-9 單板式滑板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái),圖6-10 雙板式滑板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái),2）滾筒式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái),滾筒式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)（圖6-11）是通過(guò)測(cè)量車輪的側(cè)向力來(lái)檢測(cè)車輪側(cè)滑量的。,圖6-11 滾筒式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái),2.雙滑板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的工作原理,圖6-12 僅車輪前束（滑動(dòng)板向外測(cè)滑動(dòng)）,圖6-13 僅車輪外傾角（滑動(dòng)板向內(nèi)測(cè)滑動(dòng)）,3.單滑板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的工作原理,圖6-14 單滑板側(cè)滑臺(tái)的測(cè)量原理分析圖,6.2.4側(cè)滑的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)就是用上述原理來(lái)測(cè)量車輪側(cè)滑量的，其實(shí)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)

15、滑的米數(shù)。,機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件（GB 72582004）規(guī)定：用雙滑板式和單滑板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)汽車轉(zhuǎn)向輪的橫向滑移量時(shí)，側(cè)滑量應(yīng)在5mkm之間。,6.2.5雙滑板式汽車車輪側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu),雙板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛，主要由測(cè)量裝置、指示裝置和報(bào)警裝置等組成，典型的電氣式雙板側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖6-15所示。,圖6-15 電氣式雙板側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái) 1-左滑動(dòng)板；2-導(dǎo)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(hào)的自整角電機(jī)； 8-指示裝置； 9-接受電信號(hào)的自整角電機(jī)； 10-齒條； 11-小齒輪；12-連桿；13-限位開(kāi)關(guān)；14-右滑動(dòng)板； 15-雙銷叉式曲柄；

16、 16-軌道； 17-滾輪,1.測(cè)量裝置,該裝置由框架、左右兩塊滑動(dòng)板、杠桿機(jī)構(gòu)、回位裝置、滾輪裝置、導(dǎo)向裝置、鎖止裝置、位移傳感器及信號(hào)傳遞裝置等組成。它能測(cè)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(tái) 1-滾輪；2-左滑板；3-連桿機(jī)構(gòu)；4-復(fù)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(jī)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(cè)量裝置傳遞過(guò)來(lái)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(dòng)和向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)分別有7格以上的刻度指示。,檢測(cè)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

17、“IN”或“OUT”的方向確定出側(cè)滑方向。,圖6-17 指針式指示裝置 1-指示儀表； 2-報(bào)警用蜂鳴器或信號(hào)燈； 3-電源指示燈；4-導(dǎo)線；5-電源開(kāi)關(guān),3.報(bào)警裝置,在檢測(cè)車輪側(cè)滑量時(shí)，若側(cè)滑量超過(guò)規(guī)定值，報(bào)警裝置能夠根據(jù)測(cè)量裝置的限位開(kāi)關(guān)等發(fā)出的信號(hào)，用蜂鳴器或信號(hào)燈報(bào)警。以便快速判定檢測(cè)結(jié)果是否合格，為檢測(cè)工作節(jié)約了時(shí)間。,6.2.6側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的使用和維護(hù),1.側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的使用 2.側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的維護(hù) 3.側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的檢定和調(diào)整,6.3 汽車四輪定位檢測(cè),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(zhǔn)式、光學(xué)投影式和拉線式、CCD式、3D影像式等形式。早期的車輪定位

18、儀為前輪定位儀，即只對(duì)轉(zhuǎn)向輪車輪定位參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，如氣泡水準(zhǔn)式和光學(xué)投影式等。,現(xiàn)代的車輪定位儀均為四輪定位儀，可同時(shí)測(cè)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(zhǔn)式前輪定位儀,氣泡水準(zhǔn)式前輪定位儀由三只帶刻度的氣泡式水準(zhǔn)器組成，其端部的永久磁鐵在測(cè)量時(shí)吸附在被測(cè)車輪的輪轂端面，可測(cè)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(biāo)桿、標(biāo)尺和聚光器，可測(cè)量車輪前束。,氣泡水準(zhǔn)式車輪定位儀的價(jià)格低廉、攜帶方便，但由于是通過(guò)水準(zhǔn)儀

19、上的水泡管的刻度直接讀數(shù)，故精度較低。,2.光學(xué)投影式前輪定位儀,學(xué)投影式前輪定位儀由車輪鏡架、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(xué)投影式前輪定位儀 （a）光學(xué)投影式前輪定位儀測(cè)量系統(tǒng)；（b）測(cè)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(biāo)相交的點(diǎn)即為車輪外傾角，十字光線的垂直線與刻度的橫坐標(biāo)相交的點(diǎn)即為車輪前束角，如圖6-18b所示。,6.3.3四輪定位儀,1.四輪

20、定位儀的測(cè)量參數(shù),四輪定位儀（four-wheels alignmenter）測(cè)量的參數(shù)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(shí)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(cè)項(xiàng)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(tái)、轉(zhuǎn)盤、附件、測(cè)量機(jī)頭和定位儀主機(jī)等組成。,1）定位平臺(tái),定位平臺(tái)用于汽車四輪定位檢測(cè)和調(diào)整時(shí)提供符合要求的場(chǎng)

21、地，有地溝和舉升器兩種形式，如圖6-20所示。,圖6-20 測(cè)試用地溝或舉升器,2）轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤由固定盤、活動(dòng)盤、扇形刻度尺、游標(biāo)指針、鎖止銷和滾珠等組成，如圖6-21所示。,活動(dòng)盤上裝有指針，以指示車輪轉(zhuǎn)過(guò)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(guò)的角度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并通過(guò)電纜傳送給計(jì)算機(jī)。檢測(cè)中應(yīng)將鎖止銷取下，而檢測(cè)前后可用鎖止銷將活動(dòng)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(dòng)盤； 3-滾珠；4-指針；5-刻度尺,車輪繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖6-22所示，C為車輪接地中心，O為轉(zhuǎn)動(dòng)前后車輪中心線的交點(diǎn)。,圖6-22 車輪回轉(zhuǎn)時(shí)的軌跡,轉(zhuǎn)盤的作用

22、是： （1）在主銷傾角的檢測(cè)中，便于靜止汽車前輪轉(zhuǎn)向，并轉(zhuǎn)至規(guī)定的角度。 （2）測(cè)試兩前輪的最大轉(zhuǎn)向角。用轉(zhuǎn)盤可測(cè)出前輪最大轉(zhuǎn)向角（即左、右轉(zhuǎn)向極限角）。,檢查時(shí)，先用鎖銷將上轉(zhuǎn)盤與底座鎖住，轉(zhuǎn)角僅指針對(duì)準(zhǔn)“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(kāi)始測(cè)量。將轉(zhuǎn)向盤分別向左和向右轉(zhuǎn)到極限位置，即可測(cè)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(jī),圖6-25 四輪定位儀主機(jī),6）測(cè)量機(jī)頭,A.拉線式,拉線式四輪定位儀采用角位移傳感器測(cè)量車輪定位參數(shù)。角位移傳感器實(shí)質(zhì)

23、上是一個(gè)帶擺臂的滑線旋轉(zhuǎn)電位計(jì)，擺臂旋轉(zhuǎn)一定角度時(shí)，帶動(dòng)電位計(jì)的電刷轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變輸出電阻，最終導(dǎo)致傳感器的輸出電壓變化。,圖6-26 拉線式四輪定位的測(cè)量機(jī)頭 1-彈性拉線；2-拉線擺臂；3-水準(zhǔn)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(jì)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(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)照射在CCD光敏面的感光單元上，相應(yīng)的感光單元產(chǎn)生電荷，經(jīng)附加電路處理后，輸出

24、視頻信號(hào)。,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色、線陣型CCD，測(cè)量一個(gè)發(fā)光光源在CCD視野中的水平坐標(biāo)。,CCD器件輸出的是數(shù)字信號(hào)，具有線性度好、溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)特殊濾波算法可以區(qū)分各種干擾光，是目前國(guó)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(jiàn)光到紅外線均可接收，且對(duì)可見(jiàn)光更敏感，故把CCD作為接收器件的四輪定位儀設(shè)計(jì)難度很大。,CCD四輪定位機(jī)的測(cè)量機(jī)頭（共四個(gè)）有兩個(gè)CCD光學(xué)測(cè)量裝置、兩個(gè)傾角傳感器和單片機(jī)處理系統(tǒng)，如圖6-27所示。,圖6-27

25、CCD四輪定位儀的測(cè)量機(jī)頭,目前，主流制造商多采用2000線到3000線的CCD來(lái)生產(chǎn)四輪定位儀，測(cè)量范圍一般可以達(dá)到20以上。理論上來(lái)講，其光學(xué)分辨率都在0.0150.025之間，而精度則多在0.05左右。,CCD光學(xué)測(cè)量裝置的光源有紅外光和激光兩種，如圖6-28所示。相應(yīng)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(cè)前束 （a）紅外光測(cè)前束；（b）激光測(cè)前束,四輪定位儀的測(cè)量機(jī)頭之間、測(cè)量機(jī)頭與主機(jī)之間需要互相傳遞信號(hào)與數(shù)據(jù)，最早是采用電纜來(lái)傳輸，而后用紅外光，繼而用高頻無(wú)線電，最新采用的是藍(lán)牙通信技術(shù)。,（1）電纜。 （2）紅外光。 （3）高頻無(wú)線電。 （4）藍(lán)

26、牙。,藍(lán)牙（Bluetooth）無(wú)線通信是一種開(kāi)放的低成本、短距離的無(wú)線連接技術(shù)。藍(lán)牙工作在2.4 GHz的ISM頻段2.4022.480 GHz，采用時(shí)分全雙工TDD（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(lán)牙無(wú)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(zhǎng)，通信穩(wěn)定可靠。藍(lán)牙設(shè)備間的有效通信距離為10100m，藍(lán)牙無(wú)線部分十分小巧，重量輕，可穿墻通信（只是在穿越障礙時(shí)，會(huì)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(gè)復(fù)雜而又精密的測(cè)量機(jī)頭，使用中如有磕碰，輕者會(huì)

27、降低精度，重者會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞。,3D圖像四輪定位儀（圖6-29）將多個(gè)高分辨率的圖像傳感器安裝在定位儀主機(jī)（或立柱）上，而裝夾在車輪上的測(cè)量機(jī)頭由一個(gè)反光板代替，其上有若干個(gè)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(gè)半導(dǎo)體激光發(fā)射器和一個(gè)CCD攝像機(jī)組成，如圖6-30所示。,圖6-30 圖像傳感器,CCD攝像機(jī)由成像物鏡和面陣CCD組成。半導(dǎo)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(gè)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(jī)的圖像平面上。經(jīng)過(guò)圖像采集卡采集，送入計(jì)算機(jī)內(nèi)形成數(shù)字圖像。,3.四輪定位儀的測(cè)量原理,下面以德

28、國(guó)百世霸牌CCD四輪定位儀（圖6-31）和美國(guó)戰(zhàn)車（John Bean）公司生產(chǎn)的3D圖像式四輪定位儀講述其測(cè)量原理及使用。,圖6-31 德國(guó)BEISSBARTH CCD式四輪定位儀,1）CCD四輪定位儀的測(cè)量原理,A.汽車的準(zhǔn)備,B.測(cè)量機(jī)頭的安裝,圖6-32 測(cè)量機(jī)頭在車輪上的安裝,C.輪輞偏擺補(bǔ)償,圖6-33 偏擺補(bǔ)償原理,D.車輪前束和推力角的測(cè)量原理,在車輪前束檢測(cè)前，應(yīng)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(cè)量精度，常通過(guò)安裝在車輪上的4個(gè)機(jī)頭的前束和橫角光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)鏡頭發(fā)出的共8條光束形成一個(gè)測(cè)量場(chǎng)，即一個(gè)封閉的矩形，如圖6-34所示。,圖6-34 測(cè)

29、量場(chǎng)的形成,將被檢汽車置于此矩形中，不僅可以檢測(cè)前輪前束、后輪前束，還可檢測(cè)出同軸左、右車輪的軸距差及推力角等。,當(dāng)前束為零時(shí)，在車輪上的前束測(cè)量裝置接收的光應(yīng)照在零點(diǎn)位置，而當(dāng)車輪（如左前輪）存在前束（圖6-35）時(shí)，其測(cè)量機(jī)頭的前束測(cè)量裝置的紅外光電管發(fā)出的光束照射在左后輪測(cè)量機(jī)頭的前束測(cè)量CCD上，會(huì)偏離原來(lái)的零點(diǎn)位置形成一個(gè)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(cè)量,E.車輪外傾角的測(cè)量原理,測(cè)量機(jī)頭內(nèi)的外傾角度傳感器以重力方向作為參考基準(zhǔn)，測(cè)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(jiàn)車輪外傾角 可直接測(cè)量得到。,F.主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角的測(cè)量原理,主銷后傾角 和主銷內(nèi)傾角 不能由車輪的靜止?fàn)顟B(tài)直接測(cè)出，只能采用建立在幾何關(guān)系上的間接測(cè)量。,測(cè)量時(shí)需踩下制動(dòng)踏板，使前輪處于制動(dòng)狀態(tài)（或用制動(dòng)踏板抵壓桿將制動(dòng)踏板壓下以節(jié)省人力），然后將轉(zhuǎn)向輪在轉(zhuǎn)盤上分別向內(nèi)、向外轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。此時(shí)主銷后傾角 、主銷內(nèi)傾角 和車輪外傾角 都會(huì)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