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    寶馬四輪定位基本參數及各個參數對車輛的影響

     飛不動的鷹 2016-07-28
           1、關于四輪定位的任務
           四輪定位的作用
           車輪位置對下列情況具有決定意義: 
    ◇對于正確的方向穩定性
    ◇對于轉向時輪胎的良好附著
    ◇對于輪胎磨損
           2、四輪定位相關概念
           輪胎和路面之間力的傳導: 車輛與道路之間的力, 能夠通過輪胎支承面積最佳地傳遞。
           輪胎支承面積:輪胎支承面積是靜止的車輪在路面上壓住的面積(如圖5 -3 - 1所示)。

    圖5 -3 -1   輪胎支承面積示意圖
           輪胎印跡: 輪胎印跡是一個輪胎在運行時的有效支承面。 它表示車輪與路面接觸面, 并在干擾力(側向力、制動力和加速力)和路面特性的影響下變形(如圖5 -3 -2所示)。
     
    圖5 -3 -2  輪胎印跡示意圖
           車輪接地點:車輪接地點是一條通過轉動軸的垂直線和車道表面在車輪中心面上的交點(如圖5 -3 -3所示)。

    圖5-3-3 車輪接地點示意圖
           車輪中心面:車輪中心面在輪胎中部垂直切割車輪旋轉軸(如圖5 -3 -4所示)。 

    圖5 -3 -4  車輪中心面示意圖
     
           3、側偏角、不足與過度轉向概念
           側偏角是車輪平面與行駛方向 (車輪的運動方向) 構成的夾角 。 
           與轉向有關的專門概念(如圖5 -3 -5所示)。

    圖5-3-5轉向情況示意圖
     
           中性性能:前輪側偏角=后輪側偏角。 
           不足轉向:前輪側偏角>后輪側偏角。 
           過度轉向:前輪側偏角<后輪側偏角。 
           4、前束角和幾何軸線角 (如圖5 -3 -6所示)

    圖5-3-6前東和行駐軸線角示意圖
           前束: 一個車橋的總前束是一個車橋的車輪的前后距離之間的縱向偏差 。 前束在車輪中心高度上在輪網壓圈上測量。
           行駛軸線角:行駛軸線角是指車輛縱向中心平面與后橋總前束角角平分線之間的夾角,幾何行駛軸線是后橋總前束角的角平分線。 
           前束的作用:車輪需要地面自外向內的推力來保持直線行駛狀態引導出前束角概念,前束即產生橫向推力的一個定位角度 (另外一個是車輪外傾角) 。 
           前束和后束的好處:
    ◇通過動態輪胎接觸面內的張力,確保車輪直線行駛狀態
    ◇前束使轉向系的動作更直接
    ◇后束對車輛的轉向性能不利
    ◇后輪驅動:前輪有外傾趨勢,通過前束克服這種趨勢
    ◇前輪驅動:前輪有內傾趨勢,通過后束克服
           前束和后束的故障形式:
    ◇后束過大:內部輪胎磨損,直線行駛性能較差
    ◇前束過大:外部輪胎磨損,直線行駛性能較差
    ◇前束不相等:不會導致車輛持續“跑偏”
           5、車輪外傾角
           車輪外傾角是車輪中心面和車道表面的一條垂直線 (在車輪接地點中) 之間的夾角(如圖5 -3 -7所示)。 

    圖5 -3 -7  車輪外価角示意圖
     
           車輪外傾的好處:
           車輪外傾角引起路面壓緊使得轉向時輪胎上產生一個側向力,該側向力改善了轉彎行駛的轉向穩定性。 負的車輪外傾角會改善車輪的側面導向,有利于轉向。
           車輪外傾的應用
    ◇新 BMW底盤,車輛處于直線時一直為負外傾角
    ◇BMW的后車輪一直保持負外傾角狀態, 因為后橋無法通
           過轉向達到負外傾
           車輪外傾的故障形式:
           負外傾過大:內側輪胎磨損,車速較高且車橋負荷較大時會造成輪胎凸肩過熱。 前橋上還會出現過于強烈的轉向性能。 正外傾過大,轉向穩定性變差,外部輪胎磨損增大車輪外傾角誤差將導致車輛持續 “跑偏”
           6、主銷內傾角
           主銷內傾角是轉向軸相對于車輪接地點中對著車道的一條垂直線的傾斜位置。 由于主銷內傾角,車輛在最大轉向角時被抬起,從而產生復位力(如圖5 -3 -8所示)。

    圖5 -3-8  主銷內a角示意圖
           主銷內傾角的好處:
           通過主銷內傾和后傾可在轉向移動時抬起車身, 產生車輪復位力。
           主銷內傾的故障形式:
    ◇主銷內傾角過大:轉向力和附著力較大
    ◇主銷內傾角過?。恨D向回位性能較差,容易出現輪胎誤差(側偏力、角度影響),可能導致車輛跑偏
    ◇左右主銷內傾角不等:容易導致車輛跑偏
           參考:主銷內傾角是 KDS通過轉動過程中外傾角、前束的變化計算得來, 不是直接測量的 。 所以在測量時切不可動光學機頭,光學機頭的固定應該是非常緊固的,轉動方向盤也應該是輕柔的, 以避免光學機頭的顫動,實測時可以在轉動第一個20°后調一下光學機頭的水平度,實測結果會出現較大誤差。
           7、主銷橫偏距
           轉向節主銷橫偏距對應于從車輪中心面與車道的切線直到延長的轉向軸在車道上的交點的距離(如圖5 -3-9所示)

    圖5 -3 -9  主銷積偏距示意圖
           主銷橫偏距的好處:
    ◇主銷橫偏距是一個力臂, 通過扭矩影響轉向情況, 處于停車狀態時轉向省力
    ◇負主銷橫偏距在因兩個車輪制動力不同, 進行勻速制動時實現反轉向
    ◇正主銷橫偏距, 直線行駛時當車輪受到外力時可以也能起到穩定作用
           綜合特性
    ◇正主銷偏置距(+):產生穩定的直線行駛特性,不受外力干擾,但在制動效果不均勻時需要駕駛員進行反向轉向
    ◇負主銷偏置距( -):制動效果不均勻時自動進行反向轉向,因此駕駛員只需保持該轉向狀態。 直線行駛易受干擾
    ◇主銷偏置距為 0:車輛轉向回正性能稍差, 向一側施加制動力以及出現輪胎故障時,可防止向轉向系統傳輸干擾力
           8、主銷后傾
           人們把轉向軸在車輛縱軸方向相對于車道的一條垂直線的傾斜位置稱為主銷后傾, 主銷后傾拖距是指車輪支撐點與回轉軸線延長線和路面交點之間的距離 (如圖5 -7 - 10所示) 。 

    圖5 -3 -10  主銷后傾示意圖
           主銷后傾的好處:
    ◇方向穩定性好,車速越高,車輪的方向穩定性越好
    ◇車輪轉向時,主銷后傾角在彎道外側車輪上產生一個負外傾角
    ◇車輛轉向時,主銷后傾和主銷內傾會使車身抬高,這樣會因車輪負荷產生車輪復位力
           主銷后傾的故障形式:
    ◇正主銷后傾過大:轉向力和附著力較大
    ◇負主銷后傾過大:轉向回位性能較差,容易出現輪胎誤差,可能導致車輛跑偏一車輪異常擺動容易受到側風影響
    ◇左右主銷后傾不等:容易導致車輛跑偏

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