题 目 浅谈汽车四轮定位及其对行车性能的影响
专 业 汽车检测与维修
班 级 2008级
学 生 麦克风架 朱元璋
指导教师 李世民
湖北职业技术学院
二O一O年
摘要：本次做的论文主要目的是更准确的了解汽车四轮定位，并且使我们大家更加深刻的认识到汽车四轮定位仪在汽车上所起到的重要作用。
在本篇论文中，我们讲到了四轮定位的概念以及四轮定位的作用；理论上我们大体的从多
方面了解了四轮定位，它主要包含的内容，让我们在这方面的知识有了显著的提升。汽车四轮定位的应用，为我们汽车在行驶的安全系数得到了更为强大的保障
目录
1什么是四轮定位
1.1四轮定位的作用
1.2四轮定位的原因
2四轮定位仪的构成原理及其检测
2.1 PSD
2.2 CCD
2.3 3D
3四轮定位的内容
3.1主销后倾角
3.2主销内倾角
3.3前轮外倾
3.4前轮前束
3.5汽车维修与保养中四轮定位的作用
5.做四轮定位的要求
5.1怎样才能调好四轮定位
5.2四轮定位
5.3车辆四轮定位调整
1.什么是四轮定位？
汽车的转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装具有一定的相对位置，这种具有一定相对位置的安装叫做转向车轮定位，也称前轮定位。前轮定位包括主销后倾(角微波感应开关)、主销内倾(角)、前轮外倾(角)和前轮前束四个内容。这是对两个转向前轮而言，对两个后轮来说也同样存在与后轴之间安装的相对位置，称后轮定位。后轮定位包括车轮外倾(角)和逐个后轮前束。这样前定位和后轮定位总起来说叫四轮定位。 1.1四轮定位的作用是什么？
当车辆使用很长时间后，用户发现方向转向沉重、发抖、跑偏、不正、不归位或者轮胎单边磨损，波状磨损，块状磨损，偏磨等不正常磨损，以及用户驾驶时，车感漂浮、颠簸、摇摆等现象出现时，就应该考虑检查一下车轮定位值，看看是否偏差太多，及时进行修理。
前轮定位包括主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束四个内容。后轮定位包括车轮外倾角和逐个后轮前束。这样前轮定位和后轮定位总起来说叫车轮定位，也就是常说的四轮定位。车轮定位的作用是使汽车保持稳定的直线行驶和转向轻便，并减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损
1.2汽车四轮定位的原因是什么？
汽车为什么要做四轮定位，这是广大用户和司机同志很关心的一个问题啊。让我们先从汽车的构造说起。拿当前路上行驶的多数四轮轿车为例，轿车的转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装具有一定的相对位置，这种具有一定相对位置的安装叫做转向车轮定位，也称前轮定位。前轮定位包括主销后倾(角)、主销内倾(角)、前轮外倾(角)和前轮前束四个内容。这是对两个转向前轮而言，对两个后轮来说也同样存在与后轴之间安装的相对位置，称后轮定位。后轮定位包括车轮外倾 (角)和逐个后轮前束。这样前轮定位和后轮定位总起来说叫四轮定位。
四轮定位的作用是使汽车保持稳定的直线行驶和转向轻便，并减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损。由于各汽车生产厂家对四轮定位原设计的不同、制造的不同，使得各轮的各种倾角和束值就各有不同，并且有可调部分和不可调部分之分；做四轮定位就是通过四轮定位仪，检测出被测车辆的各轮倾角和束值是否符合原厂标准，如不符合可做随机调整。换句话说，当驾驶员感到方向转向沉重、发抖、跑偏、不正、不归位或者发现轮胎单边磨损、波状磨损、块状磨损、偏磨等不正常磨损以及驾驶时车感飘浮、颠颤、摇摆等现象出现时，就应考虑做四轮定位了
2.汽车四轮定位仪的构成原理及其检测方法：
四轮定位仪涉及了机械、光学、电子、计算机软件、数学模型等多项领域的知识，从构成来看，四轮定位仪主要由上位机和下位机组成。上位机包括箱体、电脑主机、显示器、打印机、软件、通讯系统。下位机由测量传感器、夹具、转角盘组成。 箱体：位于四轮定位仪前方，里面有计算机、打印机、显示器、键盘、鼠标以及夹具传感器或夹具反像板等。
uvlo电路
电脑主机：它是运行主程序的载体，可以是电脑市场的组装机、品牌机、商用机。
软件：即所用的操作系统和四轮定位仪应用程序，与电脑主机共同决定了可视性、操作性、功能稳定性、测量速度等因素。操作系统可以是windows98、windows2000、windowsXP。
通讯系统：分为有线与无线、蓝牙等方式。使用那种方式决定了使用的方便快捷性。
测量传感器：它是测量车辆四轮的尺子，决定了整机的测量精度。也从侧面反映了四轮定
位仪的技术属性。传感器由壳体、单片机主板、传感元件（液体、光学或纯光学及CCD）、通讯系统、电池等部分组成。所用元器件多，非常精密，费用高。
夹具它是把测量传感器固定在车辆的轮子上的装置。四个夹具和测量传感器有一定的协调性，决定了其测量值是否标准准确。
目前市场上常见的四轮定位仪的检测方式主要有：激光、PSD、CCD及3D。
激光是一种平行光束。由于激光都是以平行的直线束输出的，其束度的测量范围较窄，无补偿且需人工计算推力线，其测量精度低，检测速度慢。因光大与刻度的关系，而且激光很容易受外界干扰，因此用激光做光源应用于四轮定位仪并不理想。并且激光对人眼视力有一定伤害，得不到安全认证。
2.1 PSD
又称光电位置传感器。它的工作原理是：当PSD的受光面某一位置存在光照的情况下，其输出电流会有相应变化，从而可以得到光照位置，它是一种模拟器件。它只能测量单一光点。PSD的温度漂移严重并且受环境光线的影响。温度变化可以使其输出的零位变化几十
毫伏，光线的影响使系统取值不稳定，这两项叠加在一起，便使PSD失去了测量精度和设备稳定性。
2.2 CCD
是一种半导体数字元器件（又称光电藕合器件），它分为线阵CCD和面阵CCD两种。它是在一块硅面上集成了数千个各自独立的光敏元，当激光照射到光敏面上时，受光光敏元将聚集光电子，通过移位的方式，将光量输出，产生光位置和光强的信息，CCD无温度系数、使用寿命长具有良好的环境适应能力等特点。现在国内大多使用此CCD测量传感器，但这种传感器具有机械加工精度高，电子元器件的维护，使用时要求小心怕碰，并在一定时间要做次校正。制造成本及配件价格高。
2.3 3D
（三维）的测量方式是采用数字图像识别技术，用数字CCD相机采集装在车轮采像板上的图像信息，以测量出车轮的相对数值，通过前后移动车辆，由CCD摄像头同时采集采像板信息，电脑计算出其坐标和角度，通过软件三维重建，就能实时显示四轮的三维状态。这
是一种相当先进的测量方式，利用图像识别技术，无需校正，具有测量精度高，无误差，操作简单等优点（相对四轮定位仪，三维重建技术已经非常成熟，在医疗、工业、公安、军事已经非常普及）。并且制造成本非常低，仅有两个（四个，一轮对应一个）CCD摄像头和四个采像板（成本配件价格低无电子元器件）和夹具。软件也具有非常的开发优势，可以实现三维重建，动画调整，四轮结构显示，轮胎直径，实时三维测量数据，板金车身测量，照相等功能。可以与电脑检测仪，车轮平衡机，发动机分析仪，车身校正仪等测量仪器通过蓝牙结合在一台主机上。这是今后发展方向，通过软件可以实现更多四轮定位仪的卖点。
从生产成本上，挤压件3D的售价比CCD的应还要低，因3D的成本只用两个数字CCD，采像板无电子元器件，无需维护。而CCD四轮定位仪用了四个或八个CCD传感器，CCD测量传感器还有单片机、无线蓝牙通讯系统、电池等电子元器件故障率高，寿命短。3D四轮定位仪即使使用高像素CCD（专业数字CCD）+专业采集卡和高密集采像板提高测量精度，只是相对软件计算量加大,成本增加。但普通数字CCD（工业数字CCD）用在四轮定位仪已经足够（CCD四轮定位仪测量精度的10倍以上），成本低廉。要说软件开发成本大，可以与各大CCD和采集卡厂家合作，他们是图像计算处理专家，有自己的软件工程师帮您设计。合
作开发自己维护，投入市场快，开发成本低。
就现在市场，还都是CCD四轮定位仪与其他四轮定位仪，市场巨大。一旦3D四轮定位仪占有市场，价格低廉，3D四轮定位仪将是一个重新中国的市场。
3.四轮定位的内容
3.1主销后倾角：
从侧面看车轮，转向主销钢丝生产(车轮转向时的旋转中心)向后倾倒，称为主销后倾角。设置主销后倾角后，主销中心线的接地点与车轮中心的地面投影点之间产生距离(称作主销纵倾移距，与自行车的前轮叉梁向后倾斜的原理相同)，使车轮的接地点位于转向主销延长线的后端，车轮就靠行驶中的滚动阻力被向后拉，使车轮的方向自然朝向行驶方向。设定很大的主销后倾角可提高直线行驶性能，同时主销纵倾移距也增大。主销纵倾移距过大，会使转向盘沉重，而且由于路面干扰而加剧车轮的前后颠簸。
3.2主销内倾角：
从车前后方向看轮胎时，主销轴向车身内侧倾斜，该角度称为主销内倾角。当车轮以主销为中心回转时，车轮的最低点将陷入路面以下，但实际上车轮下边缘不可能陷入路面以下，而是将转向车轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的高度，这样汽车本身的重力有使转向车轮回复到原来中间位置的效应，因而方向盘复位容易。
此外，主销内倾角还使得主销轴线与路面交点到车轮中心平面与地面交线的距离减小，从而减小转向时驾驶员加在方向盘上的力，使转向操纵轻便，同时也可减少从转向轮传到方向盘上的冲击力。但主销内倾角也不宜过大，否则加速了轮胎的磨损。
3.3前轮外倾：
ruu从前后方向看车轮时，轮胎并非垂直安装，而是稍微倾倒呈现“八”字形张开，称为负外倾，而朝反方向张开时称正外倾。使用斜线轮胎的鼎盛时期，由于使轮胎倾斜触地便于方向盘的操作，所以外倾角设得比较大。现在汽车一般将外倾角设定得很小，接近垂直。汽车装用扁平子午线轮胎不断普及，由于子午线轮胎的特性(轮胎花纹刚性大，外胎面宽)，若设定大外倾角会使轮胎磨偏，降低轮胎摩擦力。还由于助力转向机构的不断使用，也使外倾角不断缩小。尽管如此，设定少许的外倾角可对车轴上的车轮轴承施加适当的横推力。
3.4前轮前束：
脚尖向内，所谓“内八字脚”的意思，指的是左右前轮分别向内。采用这种结构目的是修正上述前轮外倾角引起的车轮向外侧转动。如前所述，由于有外倾，方向盘操作变得容易。另一方面，由于车轮倾斜，左右前轮分别向外侧转动，为了修正这个问题，如果左右两轮带有向内的角度，则正负为零，左右两轮可保持直线行进，减少轮胎磨损。
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