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《昆明理工大学》 2006年
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汽车四轮定位原理及检测技术研究

庄严  
【摘要】: 本文在传统的汽车转向轮定位理论的基础上,进一步阐述汽车四轮定位的基本理论;推导出汽车四轮定位参数的空间几何关系;结合测试技术基础、信号分析与数据处理的基本原理,通过对汽车四轮定位理论及美国JOHN BEAM汽车四轮定位仪对定位参数的检测原理、系统构成等方面进行理论研究,分析了四轮定位测量不准、重复度不高的原因,提出正确使用和维护四轮定位设备的基本原则、方法及未来汽车四轮定位仪的发展趋势。 四轮定位是由前轮定位和后轮定位两部分组成。它包括车轮、悬架、车桥和转向节的各种角度的定位。四轮定位的内容包括:主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束、前轮外展、后轮外倾角、后轮前束。在检测项目中,车轮前束值/角、车轮外倾角、主销后倾角和主销内倾角统称为前轮定位,又称前轮定位四要素。汽车的操纵稳定性不仅仅由前轮定位来保证,后轮定位也起着至关重要的作用。在各种汽车的四轮定位调整中,由于其设计不同,各种零件的磨损及工况也不同。在不同的技术条件下,应首先对其车辆的结构进行定位参数的检测,然后做出正确的判断和调整。 四轮定位是立体几何学在工程实践中成功应用的范例之一。它整合了转向节、悬架、车桥和车轮系统的所有的几何参数,除了四轮定位角外还包含了转弯外倾角,后轮的延迟角和汽车的推力角,以便使汽车在各种复杂道路上行驶或转向时,车轮都能保持正确的角度和垂直于路面。 当汽车行驶一定的里程后,各部位零件都有所磨损变形。特别是悬架机构,由于长时间受来自地面和零件之间的摩擦,很容易对部件造成磨损变形,从而改变了原厂的设计角度,降低了汽车性能。为了将其恢复到标准角度,必须对其进行四轮定位。四轮定位是通过专用四轮定位仪对车辆进行精确测量后,技术人员根据测量数据及综合原厂设计标准,对车辆的各种角度和零部件进行更换、修复、整形、调整。使车辆的技术指标达到原厂要求,从而保证汽车行驶的安全性、舒适性、稳定性和经济性。 四轮定位仪是专门用来测量车轮定位参数的设备。四轮定位仪可检测的项目包括:前轮前束值/角(前轮前束角/前张角)、前轮外倾角、主销后倾角、主销内倾、后轮前束值/角(后轮前束角/前张角)、后轮外倾角、车辆轮距、车辆轴距、转向20度时的前张角、推力角和左右轴距差等。目前常见的国产或进口的四轮定位仪可以用来测量上述检测项目中几个或全部项目。 目前常用的四轮定位仪有接线式、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,只是采用的测量方法(或使用的传感器的类型)及数据记录与传输的方式不同,美国JOHNBEAN四轮定位系统是世界唯一的全功能定位系统,同时能够具有诊断、测量、调整修改、顾客资料管理及中文化电脑等五大功能。四轮定位仪由数据测量系统和数据处理系统两部分组成。数据测量系统由4个探测杆(传感器)和夹具、转角盘等配套测量工具组成,探测杆通过四个夹具与汽车轮辋相连。由单片机处理再送给计算机主机,这样主机就得到各探测杆的相对角度,即各车轮的角度信息。美国JOHN BEAM四轮定位系统采用8束红外线发射,8CCD接收的闭环系统,可实时显示车轮数据。数据处理部分为四轮定位仪的主机,主要包括计算机系统、电源系统,其作用是实现用户对四轮定位仪的操作、数据处理、显示原厂参数和测试数据,并可指导用户对汽车定位进行调整和打印相应报表。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U467.4

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