車輪定位檢測的基本流程

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汽車車輪定位的檢測有靜態檢測法和動態檢測法兩種類型。靜態檢測法是在汽車停止的狀態下，使用測量儀器對車輪定位進行幾何角度的測量。動態檢測是在汽車以一定車速行駛的狀態下，用測量儀器檢測車輪定位產生的側向力或由此引起的車輪測滑量。動態檢測的內容和方法將在本書第四章“汽車側滑的檢測與調整”中講述。

(一)靜態檢測方法及定位儀的類型

車輪定位值的靜態檢測法，是根據車輪旋轉平面與各定位角間存在的直接或間接的幾何關系，用專用的檢測設備測量其是否符合規定。使用的檢測設備有氣泡水準式、光學式、激光式、電子式和微機式等車輪定位儀。

氣泡水準式定位儀由于具有結構簡單、價格低廉、便于攜帶等優點，在國內獲得廣泛應用，但是也有安裝和測試費時費力等缺點。

光學式車輪定位儀一般由轉盤、支架、車輪鏡和投光裝置等組成。投光裝置(由投光器和投影屏組成)也像水準儀一樣安裝在支架上，支架固定在輪輞上。該定位儀利用光學投影原理，將車輪縱向旋轉平面與車輪定位的關系投影到帶有指示刻度的投影屏上，從而測得車輪定位值。

激光式車輪定位儀的檢測原理與光學式相同，只不過采用的是激光投影系統，因而在強烈的陽光下也能清楚地從投影屏讀出測量數據。

電子式車輪定位儀則是在光學式和激光式的基礎上，由投影屏刻度顯示轉變為顯示屏數字顯示。

微機式車輪定位儀比以上幾種車輪定位儀先進，目前國內外生產的定位儀多以這種類型為主，且一般為四輪定位儀，可同時檢測前、后輪的定位參數。微機式車輪定位儀由于采用微電腦技術和精密傳感測量技術，并備有完整齊全的配套附件，所以具有測量準確和操作簡便等優點。它一般由微機主機、顯示器、操作鍵盤、轉盤、支架、打印機和搖控器等組成，往往制成可移動臺式。它由安裝在車輪上的傳感器把車輪定位角的幾何關系轉變成電信號，送入微機分析判斷，然后由顯示屏顯示和打印機打印輸出。測試過程中，可通過操作全功能紅外線搖控器，在汽車的任何位置實現遠距離的測試控制。

(二);氣泡水準式定位儀及使用方法

1．氣泡水準式定位儀結構簡介

氣泡水準定位儀按適用車型范圍分為兩種，一種適用于大、中、小型汽車，另一種僅適用于小型汽車。前者一般由水準儀、支架、轉盤(轉角儀)等組成，后者一般由水準儀和轉盤組成。

(1)水準儀如圖3-4所示，水準儀也分為兩種，一種適用于大、中、小型汽車，另一種僅適用小型汽車。它們均由殼體、水泡管、水泡調節裝置和刻度盤等組成。適用于大、中、小型汽車的水準儀帶有兩個定位鎖，以便插入支架中心孔固裝在支架上；適用于小型汽車的水準儀帶有永久磁鐵和定位針，可以對準轉向節樞軸中心孔吸附在輪轂的端面上，因而省去了支架。

圖3-4;水準儀

a)適用于大、中、小型汽車的水準儀；b)適用于小型汽車的水準儀

1、3-定位鎖；2-旋鈕；4-永久磁鐵；5-定位針；6-校正水平的水泡管；7-測量主鎖后傾角的水泡和；

8-測量前輪外傾角的水泡管；9-測量主鎖內傾角的水泡管

(2)支架支架是水準儀與輪輞之間的連接裝置。支架固定在輪輞上，水準儀則插在支架的中心孔內，由鎖緊螺釘鎖住。支架有卡緊式和磁力式兩種。

(3)轉盤轉盤一般由固定盤、活動盤、扇形刻度尺、游標指示針、鎖止銷和若干滾珠等組成。

2．氣泡水準式定位儀使用方法

常見氣泡水準定位儀的使用方法大同小異，下面以國產GCD-1型光束水準儀為例介紹使用方法。GCD-1型水準儀，除由一個水準儀、兩個支架和兩個轉盤組成外，還配備有兩個聚光器、兩個標尺、兩根標桿和一個踏板抵壓器。聚光器在標桿配合下可測得車輪前束值，聚光器在標尺配合下可測得后軸與前軸間的平行度、后軸與車架間的垂直度及后軸與車架在水平平面的彎曲變形等。踏板抵壓器可將制動踏板壓住，省去人力。

(1)檢測前的準備

汽車技術狀況汽車輪胎及氣壓應符合規定。車輪輪輞軸承、轉向節襯套與主鎖的配合符合要求。汽車制動可靠。

檢測場地要求檢測場地水平且平整。檢測時，應保證前后車輪接地面處于同一水平面上。

汽車擺放將汽車兩前輪處于直駛位置，分別放置在各自的轉盤上，并使主鎖中心線的延長線通過轉盤中心。確定前輪直駛位置后，將轉盤扇形刻度尺調整到零位，對準游動指針，然后固定。當再轉動轉向盤時，前輪的轉角可從轉盤刻度尺上讀取。

支架安裝先將固定支架的兩個固定腳卡在輪輞適當部位，再移動活動支架，使其固定腳也卡在輪輞上，然后用活動支架的偏心卡緊機構將三個固定腳卡緊在輪輞上。此時，三個固定腳的定位端面貼緊在輪輞的邊緣上。松開調整支座彈性固定板的固定螺栓，使調整支座沿導軌滑動，通過特制芯棒使調整支座安裝聚光器或水準儀的孔中心與前輪中心重合，然后擰緊螺栓，將調整支座固定于導軌上。經驗表明，當支架中心與車輪中心偏離2~3mm時，對測量結果影響甚微，故也可以目視對中，而不使用芯棒。

輪輞變形的檢查及補償將聚光器定位銷軸插入支座孔中，使銷軸定位端面與支座定位端面貼合，然后擰緊彈簧卡固定螺釘，使聚光器不致于從支座上滑落。頂起被測車輪，使其離開轉盤，當在其圓周上施力時能自由轉動。將標桿以輪輞半徑7倍的距離放在所測車橋之前或之后的地面上，一般而言，測前輪輪輞變形量時，可把標桿放于前橋之前；測后輪輪輞時，可把標桿放在后橋之后。將聚光器通以電源，聚光器發出強光束指針，轉動聚光器的調節盤，使光束指針的扇形缺口朝上，調整聚光器伸縮套筒，使光束指針清晰地指在標桿上帶有刻度的標牌上，用手把持聚光器，松開彈簧卡固定螺釘，緩慢轉動車輪一周，讀出光束指針指示的最大值與最小值，最大值與最小值之差即為輪輞端面的擺差。當擺差大于3mm時，一般認為輪輞是不合格的，應予更換。對于有擺差的車輪輪輞，為了消除對檢測車輪定位角度值的影響，可轉動調整支座上的滾花調節螺釘，直至光束指針指示的最大值與最小值之差在3mm之內為止。輪輞的變形補償后，將車輪放回轉盤上。

(2)前束值的檢測

以前輪前束為例，講述前束的檢測方法。汽車兩前輪放于轉盤上，找正直駛位置后，在檢測前束的過程中不得再轉動轉向盤。

調節標桿長度，使同一標桿兩標牌之間的距離略大于被測輪距，并能使聚光器光束指針大致投射到標牌的中間位置。兩套標桿一定要調整到等長，特別是標牌之間的距離一定要相等，否則將影響檢測結果。

將已調好的兩套標桿放置在被測車橋的前后兩側，并平行于該車橋。每一標桿距車輪中心的距離為車輪上規定前束測點處半徑的7倍。車輪上規定前束測點依車型而定，有的測點在胎面中心處，有的測點在胎側突出處，而有的測點在輪輞邊緣處，檢測前束應注意查閱汽車使用說明書。

先將車輪一側聚光器的光束投向前標桿的標牌上，使光束指針指于某一整數位置上，如圖3-5所示。再將該聚光器的光束向后投射到后標桿的標牌上，并平行移動后標桿使光束指針落在與前標牌同一數值上。然后，將另一側聚光器分別向前標桿、后標桿投射光束，讀出光束指針指示值，計算前束。若前標桿指示值為25mm，后標桿指示值為28mm，則前束值為28－25＝3mm。若前標桿指示值為28mm，后標桿指示值為25mm，則前束值為－3mm，即為負前束。

汽車后輪前束的檢測方法與此相同。

圖3-5;檢測車輪前束值1-支架；2-聚光器；3-標桿；4-轉盤

(3)車輪外傾角的檢測

在車輪保持直駛位置不動的情況下，將水準儀黑箭頭指示的定位銷插入車輪上支架的中心孔內，并使水準儀在左右方向上大致處于水平狀態。輕輕擰緊彈簧卡鎖緊螺釘，固定水準儀，如圖3-6所示。

圖3-6;檢測車輪外傾角和主銷后傾角

1-導軌；2-活動支架；3-調整支座；4-調節螺釘；5-固定腳；6-固定支架；7-水準儀；

8-A調節盤；9-BC調節盤；10-定位銷；11-旋鈕

轉動水準儀上的A調節盤，直到對應氣泡管內的氣泡處于中間位置為止，然后在黑刻度盤上讀出A盤紅線所指角度值，該角度值即為前輪外傾角。用同樣的方法可檢測其他車輪的外傾角。

(4)主銷后傾角的檢測

前輪外傾角測定后，可不動水準儀，接著進行主銷后傾角的檢測。

將前輪向內轉20°(左前輪向左轉，右前輪向右轉，下同)，松開彈簧卡鎖緊螺釘，使水準儀左右方向處于水平狀態，然后擰緊鎖緊螺釘。

轉動水準儀上的BC調節盤，使其上紅線與藍、紅、黃刻度盤零線重合。調整對應氣泡管的旋鈕，使氣泡居中。

將前輪向相反方向轉40°，轉動BC盤使氣泡管居中，在藍盤上讀出BC盤紅線所示之值即為主銷后傾角。

(5)主銷內傾角的檢測

檢測前應使前輪處于制動狀態，以防止轉動轉向盤時前輪滾動。

將紅黃箭頭所指的定位銷插入支架中心孔內，輕輕擰緊鎖緊螺釘，如圖3-7所示。將被測前輪向內轉20°，松開鎖緊螺釘，使水準儀在左右方向上處于水平狀態，然后擰緊鎖緊螺釘。

轉動BC調節盤，使其紅色刻線與藍、紅、黃刻度盤零線重合。調節對應氣泡管旋鈕，使氣泡居中。

將前輪向外轉40°，調節BC盤使水泡管氣泡居中。此時，BC盤紅線在紅刻度盤或黃刻度盤所示之值即為主銷內傾角。檢測左前輪時，在黃刻度盤上讀數；檢測右前輪時，在紅刻度盤上讀數。

圖3-7;檢測主銷內傾角

1-水泡管；2-定位銷；3-旋鈕；4-調節螺釘；5-導軌；6-活動支架；7、9-固定腳；

8-調整支座；10-BC調節盤；11-A調節盤；12-水準儀

(6)前輪最大轉角的檢測

前輪最大轉角是指前輪處于直線行駛位置時，分別向左、右轉至極限位置的角度。

前輪處于直駛位置，置轉盤扇形刻度尺于零位并固定。

轉動轉向盤，使前輪向任一側至極限位置，從扇形刻度尺上讀出的數值，即為該側最大轉角，同理可測出轉向另一側的最大轉角。

(三)四輪定位儀及使用方法

由于汽車行駛速度越來越高，汽車的操縱穩定性對行車安全影響越來越大。有些汽車，尤其是汽車不僅具有前輪定位，還具有后輪外傾角和后輪前束等定位參數。如果能對汽車四輪定位參數進行檢測，不僅能確定所有車輪定位正確與否，還能確定前軸、后軸、懸架、車架等的技術狀況，為底盤不解體診斷提供可靠依據。所以四輪定位儀使用越來越廣泛。

四輪定位儀是專門用來測量車輪定位參數的設備。四輪定位儀可檢測的項目包括：前輪前束、前輪外傾角、主銷后傾角、主銷內傾角、后輪前束、后輪外傾角、輪距、軸距、推力角和左右軸距差等。

目前使用的四輪定位儀有光學式和電腦式，它們的測量原理基本是一致的，但不同類型的四輪定位儀的使用方法有一定的差異，因此應嚴格按使用說明書的要求和方法進行操作。

下面以電腦式四輪定位儀為例，說明四輪定位儀的使用方法。

電腦式四輪定位儀由主機、顯示器、打印機、前后車輪檢測傳感器、傳感器支架、轉盤、剎車鎖、轉向盤鎖及導線等零件構成。配有專用軟件和數據光盤，可讀取近10年來世界各地汽車四輪定位參數，且可更新。還配有數碼視頻圖像數據庫，顯示檢查和調整位置等。

為便于檢測和調整，被檢汽車需放在地溝上或舉升平臺上，地溝或舉升平臺應處于水平狀態，四輪定位儀則安裝在地溝兩旁或舉升平臺上，圖3-8是四輪定位儀安裝在舉升平臺上的情況。

1．檢測前的準備

(1)把汽車開上舉升平臺，托住車輪，把汽車舉升0.5m(第一次舉升)。

(2)托住車身，把汽車舉升至車輪能自由轉動(第二次舉升)。

(3)拆下各車輪，檢查輪胎磨損情況，要求各輪胎磨損基本一致。

(4)檢查輪胎氣壓，使其符合標準值。

(5)作車輪動平衡試驗，動平衡完成后，將車輪裝回車上。

(6)檢查車身高度，檢查車身四個角的高度和減振器技術狀況，如車身不平應先調平，同時檢查轉向系統和懸架是否松曠，如松曠則應先緊固或更換零件。

圖3-8;四輪定位儀安裝在舉升平臺上

2．檢測步驟

(1)把傳感器支架安裝在輪輞上，再把傳感器(定位校正頭)安裝到支架上，并按使用說明書的規定調整。

(2)開電腦主機進入測試程序，輸入被測汽車的車型和生產年份。

(3)進行輪輞變形補償，轉向盤位于直駛位置，使每個車輪旋轉一周，即可把輪輞變形誤差輸入電腦。

(4)降下第二次舉升量，使車輪落到平臺上，把汽車前部和后部向下壓動4~5次，使各部位落到實處。

(5)用剎車鎖壓下制動踏板，使汽車處于制動狀態。

(6)將轉向盤左轉至電腦顯示“OK”，輸入左轉角度數；然后將轉向盤右轉至電腦顯示“OK”，輸入右轉角度數。

(7)將轉向盤回正，電腦顯示出后輪的前束及外傾角數值。

(8)調下轉向盤，并用轉向盤鎖鎖止轉向盤，使之不能轉動。

(9)將安裝在四個車輪上的定位校正頭的水平儀調到水平線上，此時電腦顯示出轉向輪的主銷后傾角、主銷內傾角、轉向輪外傾角和前束的數值。電腦將比較各測量數值，得出“無偏差”、“在允許范圍內”或“超出允許范圍”的結論。

(10)若“超出允許范圍”，按電腦提示的調整方法進行針對性調整。調整后仍不能解決問題，則應更換有關零部件。

(11)再次壓試汽車，將轉向輪左右轉動，觀察屏幕上數值有無變化，若有變化應重新調整。

(12)拆下定位校正頭和支架，進行路試，檢查四輪定位調整的效果。

三、轉向盤自由行程和轉向阻力的檢測

轉向盤自由行程，是指汽車轉向輪保持直線行駛位置靜止不動時，轉動轉向盤所測得的游動角度。轉向盤的轉向力，是指在一定行駛條件下，作用在轉向盤外緣的圓周力。這兩個參數主要用來診斷轉向系中各零件的配合狀況。該配合狀況直接影響到汽車的操縱穩定性和行車安全。因此，對于新車和在用車都必須對其進行該兩項參數的檢測。

(一)轉向盤自由行程的檢測

轉向盤自由行程采用專用檢測儀進行檢測。簡易的轉向盤自由行程檢測儀如圖3-9所示，主要由刻度盤和指針組成。刻度和指針分別固定在轉向盤軸管和轉向盤邊緣上。固定方式有機械式和磁力式兩種。

圖3-9;簡易的轉向盤自由行程檢測儀

a)檢測儀的安裝；b)檢測儀1-指針；2-夾盤；3-刻度盤；4-彈簧；5-連接板；6-固定螺釘

測量時，應使汽車的兩轉向輪處于直線行駛位置不動，輕輕向左(或向右)轉動轉向盤至空行程一側的極端位置(感到有阻力)，調整指針指向刻度盤零度。然后，再輕輕轉動轉向盤至另一側空行程極端位置，指針所示刻度即為轉向盤的自由行程。

(二)轉向盤轉向阻力的檢測

轉向盤轉向阻力采用轉向參數測量儀或轉向力角儀進行檢測。國產ZC-2型轉向參數測量儀如圖3-10;所示，是以微機為核心的智能儀器，可測得轉向盤自由轉向量和轉向力。該儀器由操縱盤、主機箱、連接叉和定位桿四部分組成，。操縱盤由螺釘固定在三爪底板上，底板經力矩傳感器與三個連接叉相連，每個連接叉上都有一只可伸縮長度的活動卡爪，以便與被測轉向盤相連接。主機箱為一圓形結構，固定在底板中央，其內裝有口板、微機板、轉角編碼器、打印機、力矩傳感器和電池等。定位桿從底板下伸出，經磁力座吸附在駕駛室內的儀表盤上。定位桿的內端連接有光電裝置，光電裝置裝在主機箱內的下部。

測量時，把轉向參數測量儀對準被測轉向盤中心，調整好三個連接叉上伸縮卡爪的長度，與轉向盤連接并固定好。轉動操縱盤，轉向力通過底板、力矩傳感器、連接叉傳遞到被測轉向盤上，使轉向盤轉動以實現汽車轉向。此時，力矩傳感器將轉向力矩轉變成電信號，而定位桿內端連接的光電裝置則將轉角的變化轉變成電信號。這兩種電信號由微機自動完成數據采集、轉角編碼、運算、分析、存儲、顯示和打印。因此，使用該測量儀既可測得轉向盤的轉向力，又可測得轉向盤的自由轉動量。