汽車車輪定位及前輪前束

　　給車輪進行正確的定位，可以使汽車操縱起來更安全、乘坐更舒適，并能夠最大限度地延長汽車輪胎的使用壽命。
　　現代汽車轉向和懸掛系統是立體幾何學在工程實踐中成功應用的范例之一。車輪定位整合了轉向和懸掛系統的所有幾何參數，以便獲得安全的操縱性、乘坐的舒適性以及最長的輪胎使用壽命。
　　前輪定位的含義是指由轉向和懸掛系統部件之間形成的角度。一般來說，汽車維修工需要檢查前輪的5個定位參數：主銷后傾角、車輪外傾角、車輪前束、轉向軸內傾角和轉彎外傾角（轉彎時前輪后束）。如果除了前輪定位外，還要進行四輪定位時，我們還必需將延遲（滯轉）角和汽車的推力角考慮進去。因此，在進行四輪定位時，必須同時檢查汽車后輪外傾角和后輪前束。
　　輪胎磨損與方向的可控性
　　車輪外傾角、車輪前束角和轉彎外傾角本身都會導致輪胎的磨損。如果這些定位參數設置的不正確，輪胎的磨損就不均衡，而且要比正常情況磨損快的多。因為外傾角和轉向軸內傾角相關，因此，轉向軸內傾角當然也與輪胎磨損有關。主銷后傾角和延遲（滯轉）角一般不會加劇輪胎的磨損，除非它們嚴重地偏離技術規范值。所有的定位角都是方向控制角，也就是說，它們都能夠影響汽車的轉向特性和方向可控性。
　　在解決汽車操縱性、乘坐舒適性和振動方面的問題之前，首先應了解每一個車輪定位角的意義，以及所有車輪定位角是如何協同工作的。在進行系統診斷工作之前，我們都應了解一下系統的工作原理。
　　主銷后傾
　　主銷后傾是指從汽車的側面看時每個前輪轉向軸的傾斜，傾斜程度是用后傾角來度量的（如圖1所示）。如果轉向軸向后傾斜，即上端的球形接頭或支桿安裝點在下端的球形接頭后面，則后傾角就是正的；如果轉向軸向前傾斜，則后傾角就是負的。后輪不必檢測后傾角。
　　主銷后傾角影響汽車直線行駛的穩定性和轉向輪的回正功能。正后傾角比較大，則前輪有沿直線行駛的趨勢。一方面，如果正后傾角大小適當，則可以確保汽車的行駛穩定性，而且使轉向輪在轉向后能夠回正；另一方面，正后傾角增加了轉向阻力。因此，如果汽車配置了動力轉向系統，則所允許采用的正后傾角要比單純的手動轉向系統大許多。
　　主銷后傾角太小會使轉向不穩定，并使車輪晃動。在極端的情況下，負后傾角與隨之引起的車輪晃動會加劇前輪的杯狀化磨損。如果主銷后傾角左右不等，則汽車將會被拉向正后傾角較小（或更大的負后傾角）的一側。在解決汽車跑偏方面的問題時，要特別注意這一點。
　　外傾
　　外傾是指從汽車的前面看車輪偏離鉛垂線，同后傾一樣，外傾用外傾角度進行度量（如圖2所示）。如果輪胎頂部向外傾斜，那么外傾角是正的；如果輪胎頂部向內傾斜，外傾角就是負的。
　　零外傾角指的是車輪和輪胎完全垂直于地面，此時輪胎的磨損最小。正外傾角使輪胎外胎面比里胎面磨損得要快；負外傾角的情況則正好相反。較小的外傾角有助于操縱和轉向，符合技術規范的外傾角對輪胎的磨損幾乎沒什么影響，但是過大的外傾角則會造成輪胎的磨損明顯增加，從而縮短輪胎的壽命。
　　正外傾角就像正的后傾角一樣影響汽車的直線行駛穩定性和轉向輪的回正功能。當汽車轉向時，由于正的外傾角作用，外側懸掛有向上抬離車輪的趨勢，當車輪回到直線方向時，汽車的重量壓在轉向軸上，幫助車輪回正。負外傾角在轉彎時防止輪胎側滑，同時也增加了轉向阻力。大多數乘用車和輕型卡車都設計成正的外傾角，但很多賽車和一些高性能的市內汽車則采用負外傾角。
　　后輪一般采用零外傾角，但某些獨立后懸架則設計有一定的外傾角（通常是負的）。如果前輪外傾角左右不等，汽車被拉向具有正外傾角較大的一側；后輪外傾角不相等也會影響汽車的操縱性。
　　車輪前束
　　車輪前束是指從上往下看兩個車輪指向的方向（如圖3所示）。在前端指向內的一對前輪（或后輪）是車輪前束，指向外的則稱為車輪后束。車輪的前束或后束可用英寸、毫米或角度來表示。
　　零前束即車輪指向正前方，這時輪胎的磨損最小。太大的前束或后束將導致輪胎胎面花紋邊緣羽狀化的磨損。前束過大則磨損輪胎面外部花紋邊緣，每排輪胎花紋內部邊緣被羽狀化；后束過大則會出現相反的輪胎花紋磨損效果。
　　當汽車為后輪驅動時，前輪通常具有前束，而當汽車為前輪驅動時，前輪則后束，這是為了在汽車行駛過程中補償轉向桿系和轉向輪的變化。當汽車行駛時，前束或后束減小（或消失），這是因為車輪在加速度的作用下要回位，同時轉向桿系有輕微的彎曲。
　　當一個轉向機構的桿件長度不符合設計規范或安裝角度不正確，就會使車輪前束發生變化，或者轉向時出現抖動，隨著懸掛系統的壓縮和拉伸，桿件的外端會上下運動（如圖4所示）。如果桿件的長度和角度不正確，它就會推拉轉向臂，把車輪轉向另一個方向，當汽車駛過一個突起或一個凹坑時，駕駛員會感覺到轉向輪猛地轉向另一邊。
　　轉彎外傾
　　轉彎外傾也稱為轉向半徑或阿克曼角。當汽車轉彎時，前輪外側車輪轉向角小于內側車輪，這使得兩前輪在轉彎時車輪有后束的傾向（如圖5所示）。
　　一定的轉向外傾是必要的，因為外側車輪必須比內側車輪轉彎半徑大。如果兩側車輪轉向角度相等，則外側輪胎以小半徑轉彎時，將會產生拖滑。
　　設計轉向幾何參數時應考慮轉向外傾，而且左右外傾的參數必須相等。轉向外傾不可調節，轉向外傾角左右不等或者不符合規范都是由于車輛被損壞造成的。
　　轉向軸內傾
　　轉向軸內傾（SAI）是指從車前看過去，轉向軸偏離鉛垂線，它是由支撐桿座低位和高位球頭萬向節中心線形成的（如圖6所示）。同主銷后傾角一樣，轉向軸內傾會影響汽車的轉向性和穩定性。對一個主銷后傾較小的懸架來說，大的轉向軸內傾能保證可*的轉向性和穩定性。
　　轉向軸內傾角加上前輪外傾角形成所謂的內外傾總角（如圖7所示）。如果外傾角是正的，內外傾總角就比轉向軸內傾角大；如果外傾角是負的，內外傾總角就比轉向軸內傾角小。了解轉向軸內傾角、前輪外傾角和內外傾總角有助于我們診斷轉向節和懸架中出現的故障。
　　推力角
　　推力角是汽車的幾何中心線與后輪的指向（即推力線，譯者注）之間形成的角度（如圖8所示）。如果后輪指向正前方，軸向推力線和汽車幾何中心線一致，則推力角為零。當汽車直線行駛，后輪驅動汽車沿著推力線前進，因此零推力角是理想的。
　　調整后輪前束的同時應該調整推力角，但是后懸架設計可能不允許根據后輪前束的變化調整推力角。如果推力角不能調整，與其讓前輪根據汽車幾何中心線定位，不如根據推力線定位。如果前輪與汽車幾何中心線對準，而后輪沿著一條不與幾何中心線平行的推力線驅動，將會出現轉向輪扭曲、行駛過程中前輪外傾和前束不正確、輪胎加速磨損或跑偏等。
　　延遲（滯轉）
　　延遲是指相對于汽車底盤來說，在某個車軸上的一個車輪處在另一個車輪的前面或后面（如圖9所示）。延遲確實在一些車型上曾應用過，如以雙工字梁作前軸的老式福特卡車，但是碰撞極容易造成不正確的延遲，極不均衡的主銷后傾同樣會導致前輪的延遲。
　　行駛高度
　　嚴格地講，行駛高度并不是一個定位參數，但它會影響其它的定位參數，特別是主銷后傾角。許多制造商規定了行駛高度的測量位置，以便進行定位調整。行駛高度通常從前或后搖臂板的底部或車身輪拱的頂部測量（如圖10所示）。因為汽車車身鑲板并不是提供最準確數據的測量點（存在被撞壞的可能性），行駛高度從懸掛或車架上選取測量點應更準確些。
　　很多卡車可以使用不同尺寸的車輪和輪胎以及各種懸掛和起重工具，因此，卡車制造商通常在同一個基本卡車模型中為不同的行駛高度規定不同的主銷后傾角。
　　前輪前束或汽車前束
　　前輪前束是指車身前進方向與前輪平面之間的夾角，也用前輪前端面與后端面在汽車Y方向的距離差
　　[前束說明圖]
　　前束說明圖
　　為保證汽車穩定的直線行駛，應使轉向輪具有自動回正作用，即當轉向輪在偶然遇到外力(如碰到石塊)作用發生偏轉時，在外力消失后能立即自動回到直線行駛的位置。這種回正作用是由轉向輪的定位參數來保證實現的。前輪前束就是這些定位參數中的一種。為了消除車輪外傾帶來的不良后果，在安裝車輪時，使汽車兩前輪的中心面不平行，兩輪前邊緣距離小于后邊緣距離，兩者的距離之差即為前輪前束。 為了保持合適的前輪前束值，需要定期進行四輪定位，但由于前輪前束的測量和調整都比較簡單，所以只要肯動手，不需專用的四輪定位儀即可完成前輪前束的測量和調整。前束的測量 在正式測量之前應首先保證前輪輪轂軸承緊度適當，前輪輪胎氣壓正常，然后將汽車停放在平坦的場地上，使兩前輪處于直線行駛的位置，并向前推動1～2米以消除影響檢查效果的各個間隙。 接著把前束尺兩端水平地支撐在兩前輪輪胎內側最小距離處，即胎側最高點。其高度應與前輪水平中心線同高。再將前束尺放好后移動標尺，使指針對準“0”位，然后向前推動汽車，當前束尺轉動到后面與車輪中心線同高時為止，此時，標尺上指針所指的數值就是測得的前束值。前束的調整 前輪前束可通過改變橫拉桿的長度來調整。調整時可根據汽車生產廠家規定的測量位置，使兩輪前后距離差符合規定的前束值，一般前束值在0～12mm之間為正常。 如果汽車橫拉桿平直的，可以先旋松橫拉桿兩端接頭的鎖緊螺栓，用管子扳手扭轉橫拉桿，使橫拉桿伸長或縮短。拉桿伸長，前系統家具束值增大，拉桿縮短，前束值減小。直到前束符合標準后，擰緊螺栓。如果汽車橫拉桿是彎曲的，在調整時不能旋轉橫拉桿，而應旋轉橫拉桿兩端的拉頭。又因為左右兩端螺紋螺距不同，因此在調整時應先旋轉某一邊的橫拉桿接頭，如果旋轉一圈就會超過前束值而退回一圈又達不到要求時，可以再旋轉另一邊的拉桿接頭，配合調整，直到符合要求時為止。調整好后將鎖緊螺栓擰緊