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1、第5章底盘技术状况的检测,汽车底盘包括传动系、行驶系、转向系和制动系。汽车底盘的技术状况，直接关系到汽车行驶的操纵稳定性和安全性，同时还影响发动机的动力传递和燃油消耗。常用的汽车底盘检测设备有：汽车底盘测功试验台、传动系游动角度检测仪、四轮定位仪、车轮动平衡仪、悬架和转向系检测仪、悬架装置检测台等。本章的学习目标：掌握汽车底盘技术状况的检测技术。掌握汽车底盘检测设备、仪器的使用方法。了解汽车底盘检测诊断标准。具有诊断和排除汽车底盘常见故障的技能。,第一节 底盘输出功率的检测,汽车底盘测功概念及测功目的：汽车底盘输出功率是指汽车驱动轮的输出功率。汽车底盘输出功率的检测，也就是通常所说的底盘测功。
2、底盘测功的目的是为了获得驱动轮的输出功率或驱动力。将获得的驱动轮输出功率与发动机的输出功率进行对比，可求得传动效率，以评价汽车的动力性和判定汽车底盘传动系的总的技术状况。汽车底盘输出功率是表征汽车传动系总技术状况的总体诊断参数。,一、底盘测功试验台的结构与原理,1.底盘测功试验台的功能 汽车底盘测功试验台有如下基本功能：（1）测试汽车驱动轮输出功率。（2）测试汽车的加速性能。（3）测试汽车的滑行能力和传动系统的传动效率。（4）检测校验车速表。辅以油耗计、废气分析仪等设备，还可以对汽车的燃油经济性和废气排放性能进行检测。,2.底盘测功试验台的结构与工作原理 底盘测功机一般由滚筒装置、功率吸收装置
3、、测量装置、举升装置和辅助装置等组成。（1）滚筒装置 进行汽车测功试验时，驱动轮在滚筒上滚动，带动滚筒转动，滚筒相当于连续移动的路面。滚筒有单滚筒和双滚筒之分，如图1所示。,图 1 滚筒式底盘测功试验台a)单轮单滚筒式；b)双轮双滚筒式；c)单轮双滚筒式,单滚筒底盘测功机的滚筒直径较大，一般在15002500mm之间。支承两侧车轮的滚筒都是单筒。滚筒直径越大，滚筒表面曲率越小，车轮在滚筒上的接触就越接近车轮在路面上滚动的实际使轮胎与滚筒的滑转率小、滚动阻力小，因而测试精度高。但是加大滚筒直径会受到制造成本、安装占地面积的限制，所以滚筒直径不宜过大。双滚筒式底盘测功机滚筒直径较小，一般在185-
4、400mm之间。由于滚筒半径小，滚筒表面曲率大，与轮胎接触面变形大，从而使滚动阻力大，测试精度低。双滚筒有主、副滚筒之分，与测功器相连的是主滚筒，左、右两主滚筒之间用联轴器连接，而左、右两边的副滚筒处于自由状态。,框架是底盘测功试验台机械部分的基础，由型钢焊接而成，座落在地坑内。国产DCG-10C型汽车底盘测功机机械部分结构如图2所示。,图2 滚筒式底盘测功试验台 1-框架；2-电涡流测功器；3-变速器；4-主滚筒；5-速度传感器；6-联轴器；7、8-飞轮；9、10-电磁离合器；11-举升装置；12-副滚筒；13-压力传感器,（2）功率吸收装置 功率吸收装置是一个加载装置，可以模拟汽车在道路上
5、行驶时所受的各种阻力，使车辆受力情况如同在道路上行驶时一样，用它可以吸收并测量发动机经传动系传至驱动车轮的功率。常用的加载装置有水力测功器、电力测功器和电涡流测功器。目前，在汽车检测和维修企业的滚筒式测功试验台上多采用电涡流测功器（见图3）。这种测功器主要由定子和转子两部分组成，定子四周装有励磁线圈，转子与试验台主动滚筒相连，在励磁线圈之间转动，而定子是可以摆动的。当励磁线圈通电时，两极间便产生磁场，转子在励磁线圈磁场中转动，因而在转子上产生了涡电流，该涡电流与产生它的磁场相互作用而产生了对转子的制动力矩，因此测功器吸收了驱动车轮的输出功率，同时也对滚筒加了载，形成了阻力矩（制动力矩）。,图3
6、水冷电涡流测功器结构示意图1-励磁线圈；2-定子；3-转子;4-联轴器；5-底座；6-轴承；7-冷却水管；8-冷却室水沟。,（3）测量装置 测量装置包括测力装置、测速装置和功率控制与指示装置。1）测力装置。测力装置有机械式、液压式和电测式之分，其主要原理都是：电涡流测功器的定子通过摆动轴承支承在轴承架上，可摆动的定子外壳伸出一杠杆臂。测功器的转子与定子间因制动而引起的转矩，由摆动的定子，经一定臂长的杠杆传给测力装置。目前应用较多的是电测式，电测式测力装置通过测力传感器，将力变成电信号，经处理后送给指示装置显示出来。2）测速装置。测速装置是为了底盘测功机在测量汽车功率、加速试验、等速试验、滑行试
7、验和燃料经济性试验时，要测得试验车速而设置的。多采用电测式测速装置，一般由速度传感器、中间处理装置和指示装置等组成。速度传感器安装在副滚筒一端，随滚筒一起转动，能将滚筒的转动转变为电信号，由毫伏电压计指示，刻度盘以km/h标定。常用的速度传感器有磁电式、光电式和测速发电机。,3）功率控制与指示装置。底盘测功机的控制装置与指示装置常常制成柜式一体结构。如果测力装置和测速装置均为电测式，指示装置可直接显示驱动车轮的输出功率；测力装置为机械式时，指示装置仅能显示驱动车轮的驱动力，驱动轮输出功率需根据所测出的驱动力和实验车速换算（Pt=FtV/3600）才能得到。,国产DCG-10C型底盘测功机控制指
8、示柜面板如图4所示。上方设置了五个功能指示灯，按下功能选择键后，可以使功能指示灯从左至右依次循环发亮。当选定测试项目后，放开功能选择键，某个功能亮，表明系统处于该灯所指示的测试状态下。系统初始开机及按下复位键，系统均处于“速度校验”的测试状态下（即“速度”灯亮）。面板中部有四个显示窗及八个计量灯,当测试项目选定，放开功能选择键,与测试项目对应的单位灯发亮,它表明系统已进入测量状态，并且测量数据及参数将出现在发亮单位灯上方的显示窗中。,图4控制指示柜面板图1-取样盒插座；2-打印机数据线插座；3-打印机电源线插座；4-报警灯,（4）举升装置 为了方便汽车进出底盘测功机，在主、副滚筒间设有举升装置
9、。举升装置由举升器和举升托板组成。举升器以气动式为常见（还有液压式和电动式）。气动式举升器又有气缸式和气囊式两种，气囊式已开始推广应用，其特点是结构简单、制造方便和成本低廉。（5）辅助装置 辅助装置主要包括纵向约束和冷风装置等。纵向约束装置：在试验中，为防止汽车在底盘测功机上前后位移而设置该装置。单滚筒测功机，须在汽车前后设置能拉紧汽车的钢索并在汽车被测车轮之外的车轮前后加装三角木以保证驱动轮在滚筒上准确定位。双滚筒测功机一般在汽车从动轮前后加装三角木就可保证试验顺利进行，即钢索和三角木均为纵向约束装置。冷风装置：冷风装置的第一个作用是加强发动机散热。第二个作用是降低汽车驱动轮轮胎的工作温度，
10、延长轮胎的使用寿命。除上述装置外，滚筒式底盘测功机有的还设有飞轮装置。飞轮由滚动轴承支承在框架上通过离合器与滚筒相连，用于模拟汽车在道路上行驶时的动能，因而称之为惯性式底盘测功机。,二、底盘测功试验台的测功方法,不同形式的底盘测功试验台，其使用方法也有所区别，因而使用前应认真阅读使用说明书，正确使用底盘测功试验台。以下介绍的是底盘测功试验台的一般的操作方法。1.测功前的准备（1）被检汽车的准备：汽车开上底盘测功试验台以前，必须运行升温汽车至正常工作温度；发 动 机 供油系和点火系应调整至最佳工作状态；检查、调整、紧固和润滑传动系，检查车轮的紧固情况；清洁轮胎，并检查轮胎气压是否符合规定。（2）
11、底盘测功试验台的准备：使用试验台之前，按厂家规定的项目对试验台进行检查、调整、润滑，在使用过程中，要注意仪表指针的回位、举升器工作导线的接触情况，发现故障，及时排除。,2.测功方法（1）检测项目的选择 底盘测功试验时，应选择几个有代表性的工况测试汽车驱动轮的输出功率或驱动力。一般有下列四项：1）发动机标定功率下驱动车轮的输出功率或驱动力；2）发动机最大扭矩转速下驱动轮的输出功率或驱动力；3）汽油机部分负荷选定车速下驱动轮的输出功率或驱动力；4）发动机全负荷选定车速下驱动轮的输出功率或驱动力。或者根据交通管理部 门的要求选择要检测的项目。目前，驱动轮输出功率检测工况采用汽车发动机额定转矩和额定功
12、率时的工况，即发动机全负荷与额定转矩转速和额定功率转速所对应的直接档（无直接档时，指传动比最接近于1的档位）车速构成的工况。,（2）测功方法 以双滚筒式底盘测功机为例。1）接通试验台电源，并根据被检车辆驱动轮输出功率的大小，将功率指示表的转换开关置于相应档位。2）升起举升器的托板，使被检汽车的驱动轮，尽可能与滚筒成垂直状态地停放在试验台滚筒间的举升器托板上。3）降下举升器托板，直到轮胎与举升器托板完全脱离为止。4）用三角架抵住位于试验台滚筒之外的一对车轮的前方，以防止汽车在检测时从试验台滑出去，将冷却风扇置于被检汽车正前方，并接通电源。,5）起动发动机，松开手制动，由低档逐渐换入选定档位，踩下
13、加速踏板，同时调节测功机的功率吸收装置的负荷，使发动机在全负荷情况下以额定功率相应的转速运转，待发动机转速稳定后，读取并打印驱动车轮的输出功率（或驱动力）值、车速值。6）保持发动机全负荷运转，调节功率吸收装置的负荷，测出额定转矩点下的驱动轮输出功率（或驱动力）值、车速值。重复检测三次，取平均值。,7）测量驱动轮在发动机部分负荷选定车速下的输出功率或驱动力与前述方法类似，差异仅在于发动机选定的是部分负荷下工作而已；测量不同档位下驱动轮的输出功率或驱动力，则需依次挂入每一档位按上述方法检测即可。必须指出，挂直接档，发动机发出额定功率时，可测得驱动轮的最大输出功率；挂1档时，可测得驱动轮的最大驱动力
14、。8）全部检测结束，待驱动轮停止转动后，移开风扇，去掉车轮前的三角架，举起举升器的托板，将被检汽车驶离试验台。9）切断测功机电源，收检仪器、工具、量具等，并清洁工作现场。,3.底盘测功机使用注意事项及维护（1）对于国产DCG-10C型底盘测功机不允许轴载质量大于10t的车辆通过或进行检测。车辆或人均不允许进入试验台盖板。被测汽车的胎压应达到规定值。（2）车辆上台前应将车轮及底盘下部的杂物清除干净。（3）对于前后桥驱动的汽车测试时，应将非测试桥的动力断开，否则不允许上台测试。（4）当高速测试时（80100 km/h），应特别注意安全操作，高速检测的时间应小于1 min/次，测试时，一定要用挡块将
15、非测试轮抵住或用钢丝绳将汽车拉住，并且汽车前、后严禁站人或通行，测试过程中，严禁举升器升起。（5）在测功过程中，发动机加速不良或其他事故，应立即将电流给定旋钮调到“0”位。在使用“恒电流”测功时，禁止采用低速档测功，测功完毕，应首先将电流给定旋钮调回“0”位。,（6）定期检查齿轮箱油量，不足应补充。主副滚筒轴承及飞轮轴承均采用2号锂基润滑脂润滑，若发现轴承有异响应予更换。（7）测功机的冷却水应干净无杂质，传感器不允许受潮。滚筒式底盘测功试验台，除能检测驱动车轮的输出功率或驱动力外，还能校验车速表指示误差、模拟道路等速行驶、上坡行驶和测试等速行驶油耗量。如果试验台属于惯性式，则飞轮的转动惯量能够
16、等效（通过更换不同质量的飞轮实现）试验汽车加速时的惯性力（即加速阻力），并且还可模拟加速行驶、减速行驶、测试滑行距离和多工况试验汽车的油耗量。,还有些惯性式底盘测功试验台，在测得驱动车轮输出功率后，立即踩下离合器踏板，利用试验台对汽车的反拖，可测得传动系消耗功率。对于这种试验台，如果将测得的同一转速下的驱动车轮输出功率与传动系消耗功率相加，就可求得这一转速下的发动机有效功率。除上述测试项目外，凡需要汽车在运行中进行的检测与诊断项目，只要配备所需的仪器均可在滚筒式底盘测功试验台上进行。,三、检测标准及检测结果分析,1.检测标准（1）驱动轮输出功率限值：在驱动轮输出功率检测工况下，采用校正驱动轮输
17、出功率与相应的发动机输出总功率的百分比作为驱动轮输出功率的限值。（5-2）,（5-1）,三、检测标准及检测结果分析,汽车在额定转矩工况下的校正驱动轮输出功率与额定转矩功率的百分比，；汽车在额定功率工况下的校正驱动轮输出功率与额定功率的百分比，；汽车在额定转矩工况下的校正驱动轮输出功率，kW；汽车在额定功率工况下的校正驱动轮输出功率，kW；发动机在额定转矩工况下的输出功率，kW 发动机的额定功率，kW；,国产营运车辆的校正驱动轮输出功率的限值如表1所示。（2）传动效率从底盘测功试验台上测出的驱动车轮输出功率，要与发动机输出的功率进行对比，按下列公式计算出传动效率：式中:Pk驱动车轮输出功率，KW
18、；Pe发动机输出功率，KW。汽车传动系中的机械传动效率正常值如2所示。,表1,动力性合格条件：,（5-3）,或,（5-4）,汽车在额定功率工况下的校正驱动轮输出功率与额定功率的百分比的允许值，；,轿车的动力性按额定转矩工况进行检测和评价，其他车辆按动力性规定的两种合格条件中任选一种工况进行检测和评价。,-汽车在额定矩工况下的校正驱动轮输出功率与额定转矩功率的百分比的允许值，；,表2,第二节 传动系的检测,概述：汽车传动系是汽车底盘的重要组成部分之一。包括离合器、变速器、分动器、万向传动传动装置、主减速器、差速器和半轴等。传动系技术状况的好坏直接影响汽车的动力性、经济性等性能，其技术状态发生变化
19、后将直接影响发动机动力的传递。在汽车运行过程中，传动系性能会逐渐下降，出现异响、过热、漏油及乱档等故障。所以应对传动系进行及时的检测、诊断、维修，以确保汽车正常运行和安全行驶。在汽车不解体的情况下，使用检测仪器可以检测传动系的技术参数，如滑行距离、功率消耗和游动角度等。,一、传动系游动角度的检测,在汽车使用过程中，传动系统要传递动力，且配合表面或相啮合零件间有相对滑移而产生磨损，从而使间隙增大，如变速器、主减速器、差速器中的齿轮啮合间隙；传动轴、半轴的花键连接间隙；十字轴颈与滚针轴承间的间隙及滚针轴承与万向节间的间隙等。这些间隙都可使相关零件间产生游动角度，各部分游动角度之和构成传动系统的总游
20、动角度。汽车传动系游动角度的检测，可采用游动角度检验仪进行检测，游动角度检验仪有指针式和数字式两种。,1.指针式游动角度检验仪（1）仪器结构简介 这种仪器由指针、刻度盘和测量扳手组成。使用时，指针固定在驱动桥主动轴上。刻度盘则固定在主减速器壳上，如图5a)所示。测量扳手一端带有U型卡嘴，以便卡在十字万向节上。为了适应多车型，卡嘴上带有可更换的钳口。测量扳手上有指针和刻度盘，以便指示转动扳手的转矩值，如图6.5b)所示。检测游动角度时，传动轴从一个极端位置转动到另一个极端位置时，所用转矩不小于30Nm，在测量扳手刻度盘上指针的指示值即为游动角度的数值。,图 5 指针式游动角间隙检测仪 a)指针与
21、刻度盘的安装 b)扳手1-卡嘴；2-指针座；3-指针；4-刻度盘；5-手柄；6-手柄套筒；7-定位梢；8-可换钳口,（2）检测方法 传动系游动角度的检测应分段进行。1）检测驱动桥的游动角度 驱动桥游动角度包括主减速器、差速器和半轴花键处的角度。检测时应将变速器挂空档位置，驻车制动器松开，制动驱动车轮，再将测量扳手卡在驱动桥主动轴万向节的从动叉上，使其从一个极限位置转至另一个极限位置即可测得驱动桥的游动角度。2）检测万向传动装置的游动角度 检测万向传动装置的游动角度与检测驱动桥游动角度的方法基本相同，移动测量扳手并卡在变速器后端万向节的主动叉上。可获得万向传动装置和驱动桥的游动角度，该角度减去驱
22、动桥的游动角度，即为万向传动装置的游动角度。3）在不同档位下检测离合器和变速器的游动角度时，应放松车轮制动，变速器挂入被测档位，离合器处于接合状态，视必要可支起驱动桥，测量扳手仍卡在变速器后端万向节的主动叉上，即可测得在不同档位下从离合器到驱动桥的游动角度。该角度减去万向传动装置和驱动桥的游动角度，即可获得不同档位下从离合器到变速器的游动角度。对上述三段游动角度求和，即可获得传动系的总游动角间隙。,2.数字式游动角度检验仪（1）仪器结构 数字式游动角间隙检验仪由倾角传感器和测量仪两部分组成，二者用电缆相连。仪器的检验范围为030，使用的电源为直流12V。1）倾角传感器。倾角传感器实际上是一个倾
23、角频率转换器，其作用是将传感器外壳随传动轴游动的倾斜角转换为相应频率的电振荡。传感器外壳是一个长方形的壳子，其上部开有V形缺口，并配有带卡扣的尼龙带，因而可方便地固定在传动轴上。传感器外壳内的装置如图6所示。,图6 倾角传感器结构示意图1-弧形线圈；2-弧形铁载体磁棒；3-摆杆；4-心轴；5-轴承,弧形线圈固定在外壳中的夹板上，弧形铁氧体磁棒通过摆杆和心轴支承在夹板的轴承上，因而可绕心轴轴线摆动。在重力作用下，摆杆与重力方向始终保持某一夹角O，当传感器外壳倾斜不同角度时，弧形线圈内弧形磁棒的长度随之变化，产生的电感量亦不同，因而也就改变了电路的振荡频率。为使传感器可动部分摆动后能迅速处于平衡状
24、态，传感器外壳内装有液压油。2）测量仪。测量仪实际上是一台专用的数字式频率计。由于采用了与传感器特性相应的门时和初始置数的措施，因而能直接显示传感器的倾角。,（2）仪器工作原理 仪器采用PMOS数字集成电路，传感器送来的震荡信号，经计数门进入主计数器，在置成的补数基础上累计脉冲数。计数结束后，在锁存器接受脉冲的作用下，将主计数器的结果送入寄存器，并由荧光数码将结果显示出来。使用中，将游动范围内两个极端位置的倾角读出，其差值即为游动角度。（3）仪器使用方法 将测量仪接好电源，用电缆把测量仪和传感器连接好，先按仪器使用说明书的要求对仪器进行自校，再将转换开关扳到“测量”位置上，就可进行实测了。在汽
25、车传动系中，最便于固定倾角传感器的部位是传动轴。因此，在整个检测过程中，该传感器一直固定在传动轴上。,使用数字式游动角度检验仪分段检验游动角度时，仍应遵循被测一端固定而另一端检测的原则。1）万向传动装置的游动角度 把传动轴置于驱动桥游动范围的中间或将驱动桥支起，拉紧驻车制动，左右旋转传动轴至极限位置，测量仪便直接显示出固定在传动轴上的传感器的倾斜角度。将两个位置的倾斜角度值记下，其差值即为万向传动装置的游动角度。该游动角度不包括传动轴与驱动桥间的万向节的游动角度。2）离合器和变速器各档位的游动角度 放松驻车制动，变速器挂入选定档位，离合器处于结合状态，在传动轴置于驱动桥游动范围中间或将驱动桥支
26、起的情况下，左右旋转传动轴至极端位置，测量仪便显示出倾角传感器的倾斜角度。求出两极端位置倾斜角度的差值，便可得到一游动角度值。该游动角度减去已测得的万向传动装置的游动角度，即为离合器与变速器在该档位下的游动角度。按同样方法，依次挂入各档位，便可测得离合器与变速器各档位下的游动角度。,3）驱动桥的游动角度 将变速器置空档位置，松开驻车制动器，踩下制动踏板将驱动轮制动。左、右旋转传动轴至极端位置，即可测得驱动桥的游动角度。该游动角度包括传动轴与驱动桥之间万向节的游动角度。注意：对于多桥驱动的汽车，当需要检测每一段的游动角度时，倾角传感器应分别固定在变速器与分动器之间的传动轴、前桥传动轴、中桥传动轴
27、和后桥传动轴上。另外测量仪上显示的角间隙值在030内有效，大于30无效。如果出现大于30的情况，可调整传感器在传动轴上的安装角度，使传动轴两极限位置的角间隙值在030范围内即可。如果一极限位置为0，另一极端位置仍大于30，说明该段角间隙大于30,则超出了仪器的测量范围。,二、检测标准及检测结果分析,传动系游动角度，是离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥的游动角度之和，因此称之为传动系总游动角度。传动系游动角度，在汽车使用中随行驶路程增加将逐渐增大。所以，传动系游动角度能表征整个传动系的技术状况。1.检测标准 目前，我国还没有游动角度的检测标准，根据国外资料介绍，中型载重汽车传动系游动角间隙及各
28、分段游动角间隙不应大于表3所列数据，仅供参考。,2.检测结果分析 传动系游动角度过大的现象是：在汽车起步和车速突然改变时，传动系发出“抗”的声响；当汽车缓车行驶时，传动系有“卡啦、卡啦”的响声；汽车静止，变速器挂在档上，抬起离合器踏板，松开驻车制动器，在汽车下手左右转动传动轴时，感到旋转方向的旷量很大。使用游动角间隙检验仪进行检测时，其检测结果超过参考数据。原因如下：（1）离合器从动片与变速器第一轴的花键配合松旷。（2）变速器各档传动齿轮啮合间隙太大或滑动齿轮与花键轴配合松旷。（3）万向传动装置的伸缩节和各万向节等处松旷。,（4）驱动桥内主减速器的一对锥形齿轮、差速器行星齿轮与半轴齿轮、半轴齿
29、轮与半轴花键配合等处的啮合间隙太大。研究表明，传动系统各总成和机件的磨损与其间隙存在密切关系，总游动角间隙随汽车行驶里程的增加近似呈线性增长。所以游动总角间隙可作为诊断参数评价传动系统的技术状况。由于游动角间隙可分段检测，所以可用游动角间隙对传动系统有关总成或机构的技术状况进行检测。表3,第三节 转向系统的检测,概述：转向系是汽车的重要组成部分，直接关系着汽车的操纵稳定性和行驶安全性。转向系应保证的主要设计性能包括工作的安全可靠性、操纵的轻便灵敏性、直线行驶稳定性，以及转向系对前轮受到冲击时逆向传递到转向盘上的冲击力要小。但是在车辆长期运行中，转向系各零件难免会发生磨损、变形以及因金属疲劳而产
30、生裂纹。这些变化轻则影响转向系的工性能，破坏车辆的正常运行，表现在行驶过程中的转向沉重、方向不稳、行驶跑偏、前轮摆振和轮胎异常磨损等故障，重则会引发安全事故。随着道路条件的改善，现代轿车的行驶速度愈来愈高，有许多高档轿车都设置了四轮定位。对于前轮驱动汽车和独立后悬挂汽车，如果后轮定位不当，既使前轮定位良好，仍然会有不良的操纵性和轮胎早期磨损。因此对转向系的检测有着特别重的意义。,一、四轮定位的检测,为了适应汽车高速运行状态下的稳定性和舒适性要求，现代汽车广泛采用四轮独立悬架。为使汽车具有良好转向特性，除转向轮定位外，部分轿车（如：夏利TJ7100、捷达、富康、桑塔纳2000等）还具有后轮外倾角
31、和后轮前束等参数，称为四轮定位。四轮定位的前、后轮定位参数依赖于悬架机构有关部件的相互位置在一个统一基准（线或面）上的合理匹配，以实现转向行驶系统的稳定效应，使汽车具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性。只有当前、后轮定位参数均按标准值调整得当时，才能保证汽车转向精确、运行平稳、行驶安全、降低油耗并减轻轮胎磨损。,为了防止高速行驶时汽车出现的“激转”及自动转向现象，在结构设计上应确保汽车具有不足转向特性。汽车后轮具有一定程度的外倾角和前束可以使后轮获得合适的侧偏角，从而提高高速行驶的操纵稳定性。如果能对汽车四轮定位参数进行检测，不仅能确定所有车轮定位正确与否，还能确定前轴、后轴、悬架、车架等的技术状
32、况，为底盘不解体诊断提供可靠依据，所以四轮定位的检测非常重要。,1.四轮定位的检测项目 四轮定位的检测项目包括：转向轮前束值角及前张角、转向轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角、后轮前束值角及前张角、后轮外倾角、轮距、轴距、转向20时的前张角、推力角和左右轴距差等，如图7所示。其中，推力角是后轴中心线与汽车纵向对称线的夹角。转向轮定位参数的检测工作在转向轮定位仪上也能完成，因此，用于检测四轮定位的四轮定位仪不仅可检测转向轮的定位参数，还可检测后轮定位参数。,图7 四轮定位的检测项目a)车轮前束值和前张角；b)车轮外倾角；c)主销后倾角；d)主销内倾角；e）转向20时的前张角；f)推力角；g）左右轴
33、距差,现代先进的电脑四轮定位仪，不仅采用了先进的测量系统和科学的检测方法，而且储存了大量常见车型的四轮定位标准数据。在检测过程中，可随时把实测数据与标准数据进行比较，并通过屏幕用图形和数字显示出需要调整的部位、调整方法以及在调整过程中数值的变化，把复杂的四轮定位检测调整简化成“看图操作”。2.电脑式四轮定位仪的组成及原理 四轮定位仪是专门用来测量车轮定位参数的设备，目前使用的四轮定位仪有光学式和电脑式，它们的测量原理基本是一致的，但不同类型的四轮定位仪的使用方法有一定的差异，因此应严格按使用说明书的要求和方法进行操作。,电脑式四轮定位仪（图8）一般由微机主机、彩色显示器、操作键盘、前后车轮检测
34、传感器、转盘、传感器支架、打印机、刹车锁、转向盘锁及导线和遥控器等组成，往往制成可移动台式。配有专用软件和数据光盘，可读取近10年来世界各地汽车四轮定位参数，且可更新；另外还配有数码视频图像数据库，显示检查和调整位置等。,图8电脑式轮定位仪外形图1-彩色监视器；2-健盘；3-打印机；4-自定心卡盘；5-转盘；6-主机柜,光学式微机四轮定位仪，以微机为核心，配合标准系统软件，与四个传感器之间形成了一个完整的检测系统。通过传感器光学信号的传递和传感器内部单片微机的运算处理，将其检测到的总前束值、左右轮前束值、前轴偏移量、主销后倾角、主销内倾角和后轴推力角等多项指标，通过电缆线传输到微机主机，经运算
35、处理后由彩色显示器显示并由打印机打印输出。光学式微机四轮定位仪的测量精度和先进性，主要取决于传感器的测量精度、微机主机执行的标准系统软件的工作性能和各种车型的四轮定位标准数据库，在其数据库中存储了世界上数百种至数千种车型的数据和调整方法，供检测中对照和调整之用，有的还具有数据库扩容功能和数据修改功能。,为了保证检测结果可靠和准确，光学式微机四轮定位仪在系统内采取了较强的抗干扰措施，能确保仪器正常工作。电脑式车轮定位仪由于采用微电脑技术和精密传感测量技术，并备有完整齐全种配套附件，所以具有测量准确的优点。它采用图形显示，中文界面，菜单操作，带有帮助系统以提供实时帮助，且可通过互联网对软件进行远程
36、升级。测试过程中，可通过操作全功能红外线遥控器，在汽车的任何位置实现远距离的测试控制。车轮传感器安装方便，测量原理先进，使用更加可靠。为便于检测和调整，被检汽车需放在地沟上或专用举升机上，地沟或举升机应处于水平状态，四轮定位仪则安装在地沟两旁或举升机上，彩色显示屏指示调整方法，现场使车轮定位符合要求。,3.四轮定位仪的使用方法 四轮定位仪在举升平台上的安装如图9所示。（1）安装注意事项 1）使用之前检查电源电压是否相符。如果电源电压超出200240V，则必需配备电源稳压器后方可通电工作。2）不要让机器放置在潮湿的地方。3）检查每一个电器连接点的连接是否可靠。4）机器不能受到振动。5）必须要有可
37、靠的接地线接地。,图 9 四轮定位仪在举升平台上的安装,（2）检测前的检查 1）问询被检车辆行驶中的情况和出现的问题，以前是否做过四轮定位的检测及检测情况。2）检查轮胎磨损情况，要求各轮胎磨损基本一致（定位前最好进行车轮平衡）；3）检查轮胎气压，使其符合标准值；4）检查车身高度，检查车身四个角的高度和减振器技术状况，如车身不平应先调平，同时检查转向系统和悬架是否松旷，如松旷则应先紧固或更换零件。,（3）检测的准备 1）将被检测车辆开到定位位置，如地沟、四柱举升机或剪式举升机，前轮处于转盘及滑板中间保持直线行驶位置（此时滑板锁与转盘锁均锁住），拉紧驻车制动器。2）将举升机的高度升至便于调整的位置
38、。（第一次举升），并在车下选择好二次举升的支撑点。,3）操纵举升器二次举升被测车辆（第二次举升），使其车轮离开一次平台50mm高度。4）接入AC220V电源，但暂不要开启四轮定位仪主机柜后面板电源开关。5）松开驻车制动器，前、后车轮应转动自如。6）将传感器安装在被测汽车的四个车轮上，注意传感器安装在被测汽车车轮上的位置及传感器在被测汽车车轮上的固定。7）分别将四根电缆线插接在四个传感器的接线插座上，如图6.10所示。8）调整传感器处于水平状态，使面板上的水准仪气泡居于中间位置。,图10 电缆线连接图1-电源开关；2-电缆线；3-传感器,（4）检测步骤、1）开电脑主机系统启动进入测试程序，30s
39、后进入四轮定位测试系统。2）显示器显示检测界面。界面下方显示“Fl：测定；F2：修整；F3：输入”的提示，使用主机微机键盘或遥控器即可操作。3）当点击Fl键时，提示“请选择汽车生产国家”的界面出现：,通过“”“”方向键选择被检车辆的生产国家，然后按“Enter”键，出现“请选择汽车公司”的界面，通过“”“”方向键选择被检车辆的汽车公司：4）选择汽车公司后，选择被检汽车厂牌、车型、生产年代等参数，可通过“”“”方向键和“Enter”键进行选择：5）进行轮辋变形补偿，转向盘位于直行位置，使每个车轮旋转一周，对固定在车轮上的传感器按1号4号3号2号的顺序进行轮缘动态补偿操作，即可把轮辋变形误差输入电
40、脑。6）降下第二次举升量，使车轮落到转盘中心平台上，把汽车前部和后部向下压动45次，使各部位落到实处，并将传感器水准仪气泡调整在中间位置上。7）松开滑板锁与转盘锁，用制动锁压下制动踏板，使汽车处于制动状态。8）将转向盘左转至电脑显示“0K”；然后将转向盘右转至电脑显示“0K”；再将转向盘回至中间位置电脑显示“0K”，然后电脑显示出后轮的前束及外倾角数值。,9）放开转向盘，并用转向盘锁锁止转向盘，使之不能转动。并将安装在四个车轮上的传感器调到水平线上，此时电脑显示出转向轮的主销后倾角、主销内倾角、转向轮外倾角和前束的数值。电脑将比较各测量数值，得出“无偏差”、“在允许范围内”或“超出允许范围”的
41、结论。10）若“超出允许范围”，按电脑提示的调整方法进行针对性调整。调整后仍不能解决问题，则应更换有关零部件。11)按压汽车，将转向轮左右转动，观察屏幕上数值有无变化，若有变化应重新调整。12）拆检仪器，进行路试，检查四轮定位调整的效果。,二、转向盘自由行程和转向力的检测,转向盘自由行程，是指汽车处于直线行驶位置时的前轮在不发生偏转的情况下，转向盘所能转过的角度。转向盘的转向力，是指汽车在一定行驶条件下，作用在转向盘外缘的圆周力，它与转向盘转动阻力成正比关系，转向盘转动阻力过大，会使转向沉重，增加驾驶员的劳动强度，容易造成行车事故。以上两个检测诊断参数主要用来检测转向轴和转向系中各零件的配合状
42、况。该配合状况直接影响到汽车操纵稳定性和行车安全性。所以，对于新车和在用车都必须进行上述两项诊断参数的检测。,1.用简易转向盘自由行程检测仪检测转向盘自由行程 简易转向盘自由行程检测仪，只能检测转向盘的自由行程。该仪器主要由刻度盘和指针两部分组成。刻度盘和指针分别固定在转向盘轴管和转向盘边缘上。固定方式有机械式和磁力式两种。机械式检测仪如左图所示。磁力式转向盘自由行程检测仪使用磁力座固定指针或刻度盘，结构更为简单，使用更为方便。测量时，应使汽车的两转向轮处于直线行驶位置不动，轻轻向左（或向右）转动转向盘至空行程一侧的极端位置（感到有阻力），调整指针指向刻度盘零度。然后，再轻轻转动转向盘至另一侧
43、空行程极端位置，指针所示刻度即为转向盘的自由行程。,图 11 简易转向盘自由行程检侧仪 a)检侧仪的安装；b）检侧仪 1-指针；2-夹臂；3-刻度盘；4-弹簧；5-连接板；6-固定螺钉,2.用转向参数测量仪检测转向盘的转向角和转向力 操纵稳定性优良的汽车，应当适当转向轻便。若转向沉重，则易使驾驶员疲劳或转向不正确、不及时从而影响行车安全；转向太轻，则驾驶员路感太弱、方向飘移而不利于安全行车。转向轻便性可用转向角和转向力作为参数诊断。可在动态或静态情况下，用转向参数测量仪或转向测力仪等仪器，测得转向力和相应转角的大小。这里主要介绍国产ZC-2型转向参数测量仪，国产ZC-2型转向参数测量仪结构如左
44、图所示。它是以微机为核心的智能仪器，可测得转向盘自由行程、转向角和转向力。该仪器由操纵盘、主机箱、连接叉和定位杆四部分组成，操纵盘由螺钉固定在三爪底板上，它实际上是一个附加转向盘。,底板经力矩传感器与三个连接叉相连，每个连接叉上都有一只可伸缩长度的活动卡爪，以便与被测的转向盘相连接。主机箱为一圆形结构，固定在底板中央，其内装有接口板、微机板、转角编码器、打印机、力矩传感器和蓄电池等。定位杆从底板下伸出，经磁力座吸附在驾驶室内的仪表盘上。定位杆的内端连接有光电装置，光电装置装在主机箱内的下部。在测量时，把转向参数测量仪对准被测转向盘中心，调整好三个连接叉上伸缩卡爪的长度，与转向盘连接并固定好。转
45、动操纵盘，转向力通过底板、力矩传感器、连接叉传递到被测转向盘上，使转向盘转动以实现汽车转向。此时，力矩传感器将转向力矩转变成电信号，而定位杆内端连接的光电装置则将转角的变化转变成电信号。这两种电信号由微机自动完成数据采集、转角编码、运算、分析、存储、显示和打印。因此，使用该测量仪既可测得转向盘的转向力，又可测得转向盘的自由行程。,图12 ZC-2型转向参数测量仪1-定位杆；2-固定螺钉；3-电源开关；4-电压表；5-主机箱；6-连接叉；7-操纵盘；8-打印机；9-显示器,三、检测标准及检测结果分析,1.四轮定位检测标准及检测结果分析（1）检测标准 国家标准GB72581997机动车运行安全技术
46、条件对车轮定位的要求如下：机动车车轮定位值应符合该车整车有关技术条件的规定。各种车型都有其定位标准，表4是几种常见车型车轮定位值与最大转角值。（2）检测结果分析 四轮定位不良引起的故障及原因表5所示。2.汽车侧滑量检测标准及检测结果分析（1）检测标准 国家标准GB72581997机动车运行安全技术条件对车轮侧滑量的要求如下：用侧滑试验台检验转向轮的横向侧滑量其值应5m/km。（2）检测结果分析 检测中若滑板向内移动，表明前轮外倾太大或负前束太大；若滑板向外移动，表明前束太大或负外倾太大。,3.转向盘自由行程和转向力的检测标准及检测结果分析（1）检测标准 按照国家标准GB7258-1997机动车
47、运行安全技术条件的规定，转向盘自由行程和转向力应符合以下要求。1）转向盘自由行程 机动车转向盘的最大自由行程从中间位置向左或向右的转角均不得大于：最大设计车速大于或等于100 km/h的机动车为10。最大设计车速小于100 km/h的机动车（三轮农用运输车除外）为15。三轮农用运输车为22.5。2）转向盘转向力 路试检测：机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青道路上行驶，以10km/h的速度在5s之内沿螺旋线从直线行驶过渡到直径为24m的圆周行驶，施加于转向盘外缘的最大切向力不得大于150N。原地检测：汽车转向轮置于转盘上，转动转向盘使转向轮达到原厂规定的最大转角，在全过程中用转向力测试仪
48、测得的转向盘操纵力不得大于120N。,（2）检测结果分析 检测完毕后，与检测标准进行对比，对检测结果进行分析，若转向盘自由行程和转向盘转向力偏大，原因主要有：1）转向盘自由行程偏大的原因 转向器的齿轮与齿条间隙过大；转向器的轴承磨损；转向器安装螺栓（母）松动，由于转向器产生位移；转向横拉杆球头销磨损；转向万向节的磨损；转向柱、传动轴和转向器之间的连接螺栓（母）松动；转向盘与转向柱连接松动，一方面可能是键松动，另一方面是紧固螺母松动。2）转向盘转向力偏大，造成转向沉重，原因有：转向器缺少润滑油；前轮胎气压不足；前轮定位角不正确；转向器齿轮与齿条啮合间隙太小；转向器或转向柱的轴承损坏；转向横拉杆球
49、头销缺油或损坏；动力转向转向油泵的皮带松动，油罐的油面低，转向器与转向管柱不对正。下连接凸缘松转，或轮胎充气不当；动力转向转向系统的流量控制阀卡住；动力转向转向油泵输出压力不够，油泵内泄漏过大，或转向器内泄漏过大。,表4,表5,第四节 车轮平衡的检测,车轮与轮胎是高速旋转组件，如果不平衡，汽车在超过某一速度行驶时，就会产生共振。特别是高速公路上行驶的车辆，如果车轮不平衡，不仅影响汽车的行驶平顺性、乘坐舒适性和操纵稳定性，使车辆难以控制，而且还影响汽车行驶的安全性。不平衡也会引起底盘总成零部件损伤，如转向球节上的磨损增加，减振器和其他悬架元件的变形等。就车轮本身而言，由于装有气门嘴，同时还与轮胎
50、和传动轴等传动系的旋转部件组装在一起，因此必须进行平衡。研究发现，车轮由于位置不正或车轮严重不平衡时，其磨损率是正常使用情况下磨损率的10倍。所以，车轮平衡已成为汽车检测项目之一。,一、车轮平衡的概念,新车上安装的车轮与轮胎都经过了平衡，随着车辆的行驶及轮胎的维护或修理，如果检查轮胎有不均匀或不规则磨损、车轮定位失准，车轮平衡维护就是必须要做的工作。平衡车轮时，沿轮辋分配配重，抵消车轮和轮胎中的重的部位，使其平稳滚动而无振动。车轮的不平衡有两种：静不平衡和动不平衡。,1.车轮静不平衡 静平衡是质量围绕车轮等量分配。静不平衡的车轮旋转时造成跳动，也称之为角振动。支起车轴，调整好轮毂轴承松紧度，用
