关于用单板侧滑仪来判断汽车前轮定位故障的研究

关于用单板侧滑仪来判断汽车前轮定位故障的研究

陈习 程中州 杨仁明

浙江省计量科学研究院 浙江省杭州市  310018

摘要：随着汽车保有量的快速增加及其检测技术的不断提高，汽车前轮的动态检测也日益为人们所重视，用智能化的汽车检测设备来判断汽车发生的故障，已成为很重要的手段。大多修理厂家配备的是单板侧滑仪，这种侧滑仪不仅可以测出被测车轮的侧滑量、而且可以根据测滑量的大小和方向，确判断造成侧滑超常的故障部位，减少盲目拆卸和人为故障，为视情修理提供科学依据。本文通过对侧滑的形成和单板侧滑仪测量原理的分析。说明用单板侧滑仪来判断前轮故障部位，以及如何确定故障部位。

关键词：单板侧滑仪 侧滑量 车轮

一、侧滑的概念及形成

本文所指的侧滑，是指汽车前轮侧滑，而非指汽车侧滑。即汽车在直线行驶的过程中，由于前轮定位发生某种偏差而呈现出的边滚边滑现象。侧滑量值的大小是前轮各定位参数综合作用效果的标志，其中前轮外倾和前轮前束调整正确与否，对前轮侧滑量值的影响最大。

1. 由前轮前東引起的侧滑量:如图1所示。

当左右轮其它定位参数为零，只受前轮前束约束时，车轮在向前滚动的过程中，两轮有逐渐向内靠拢的趋势。由于有前桥和横拉杆的约束，两轮不能靠搅，使车轮在与地面接触处给地面一个向外的侧向作用力(F), 同时地面给车轮一个等值反向的反作用力，在此力作用下轮胎产生变形，保持轮胎与地面间的纯滚动，当轮胎的形变阻力大于轮胎与地面间的摩擦力时，轮胎与地面之间产生相对滑动，这就形成了车轮在前进过程中的边滚边滑。如果让车轮在可以左右移动的两块滑板上通过，就可以发现左右滑板在车轮侧向力(F) 的作用下，同时向外滑移一个距离s, (mm),若板长为L (mm),则相应的侧滑量为S./L (mm/ m)。

（二）由前轮外倾引起的侧滑量:如图2所示。

当车轮只有外倾角时，在向前滚动的过程中，左右两轮将力图向外张开，由于转向机构的约束，使车轮在与地面接触的部位给地面一个向内的侧向作用力(F2)。在此力作用下，车轮将边滚边滑，车轮通过滑板时，左右侧滑板将在车轮侧向力(F)的作用下，同时向内滑动一个S2 (mm)距离，相应侧滑量为S/L.

3. 汽车前轮前束与外倾的调整。为了保证汽车具有良好的使用性能，汽车的转向轮必须同时具有外倾和前束，在车轮与地面接触处也必然存在F,和F:两个侧向力，在F和F.作用下，其总的侧滑量为H= (S,-S2) /L (mm/m)。

当前束的作用大于外倾角的作用时，F,≥F, S,≥S2,故H≥0,滑动板向外移动，此时的侧滑量规定为正值。当前束的作用小于外倾角的作用时，F,≤说明前束与外倾的作用相互抵消，可认为两者调整的最合理。

二、单板侧滑仪的测量原理：

使用单板侧滑仪测量车轮的侧滑量时，通常是使一个车轮通过一定长度的滑动板，而另一车轮在地面上行驶。

在滑动板上行使的车轮，其侧滑量通过滑动板的位移表征出来，而在地面上行使的车轮的侧滑量，也要通过前桥和横拉杆组成的梯形机构传到另一车轮，最终以滑动板位移的形式表征出来。现以前面分析侧滑的第一种情况为例: 当被测车左右车轮对地面的侧向力大小相等，方向相同时。侧滑板将同时向内(或向外)移动相同的距离。Sz=Sg此时显示仪表的侧滑量为:H=Sz/L=Sn/L (m/km), 此值较真实地反映了左、右轮在地面上沿直线行驶时的实际侧滑量。

三、如何判断前轮定位的故障部位

根据单板侧滑仪测得的汽车前轮测滑量，当左右轮量值相差悬殊时，可以判断侧滑超常由哪一轮引起:对于某一侧滑超常的转向轮，可以进一步确定是前東不当，还是前轮外倾不当所引起的。

当左右轮侧滑量值相差悬殊时，可以先后对两轮都测，找出侧滑量最大的转向轮。如一汽车，用单板侧滑试验台测得左轮侧滑量比右轮侧滑量大，则故障在左轮。

（二）用单板侧滑仅诊断侧滑量过大的原因。侧滑量过大，直接因素有两个，一是前束调整过大，二是前轮外倾过小或反外倾。让被测车轮在试验台上做前进、后退试验，若前进时侧滑量值Hz=7.5mm/ m.后退时还是Hz=7. Smm /m.或变化不大，可以断定为外倾角不当所引起的，应检查是否车桥位移、变形，轮殼轴承过松等:如果在前进和后退时数值变化较大，甚至方向相反，则说明侧滑量过大是由前束过大造成的，应该调整前東。

结语：车轮前进和后退的过程中，前束和外倾角对车轮产生的侧向力影响方式不同，前東产生的侧向力大小相等、方向相反，而外倾角使车轮产生的作用力则是大小相等、向相同的。

参考文献

［1］王荫兰  安相壁  孟繁友. 汽车前轮侧滑量检测结果的分析研究［J］《汽车技术》 1992年02期.

［2］高克明. 汽车前轮侧滑及单板侧滑仪使用的几点意见［J］《车辆检测》

1994年88期.

［3］万均力 熊国海.汽车侧滑检测原理及实现数据快速采集系统的设计［J］工业仪表与自动化装置2020年4期.