前轮前束的检测与调整

【任务描述】

一辆五菱宏光轿车，车主反映行驶中必须紧握转向盘才能保持汽车直线行驶，若稍有放松汽车就向左行驶，偏离车道，并且该车前轮轮胎外侧面磨损比内侧面严重，经过诊断分析怀疑是前轮前束有问题，请你根据维修手册相关要求，在规定时间内对该车前轮前束参数进行检测与调整，并自检完成后交付验收。

【学习目标】

一、知识目标

1.能叙述车轮定位的作用；

2.能叙述车轮定位的内容和相关参数的含义；

3.能叙述前轮前束的检测要求、技术标准；

4.能叙述前轮前束检测与调整方法。

二、技能目标

1.会正确使用工、量具；

2.会正确操纵举升设备；

3.根据维修手册相关技术要求，安全规范地检测、调整前轮前束。

建议学时：4学时

【知识准备】

一、概述

1.车桥的作用

车桥位于悬架与车轮之间，其两端安装车轮，通过悬架与车架（或车身）相连，其功用是传递车架（或车身）与车轮之间各种载荷。

2.车桥的分类

按驱动方式不同，车桥分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。其中转向桥和支持桥都属于从动桥。

在后轮驱动的汽车中，前桥不仅用于承载，而且兼起转向作用，称为转向桥。后桥不仅用于承载，而且兼起到驱动的作用，称为驱动桥。越野汽车和前轮驱动汽车的前桥，除了承载和转向的作用外，还兼起到驱动作用，所以称为转向驱动桥。只起到支承作用的车桥称为支持桥。挂车的车桥就是支持桥。支持桥除不能转向外，其他功能和结构与转向桥相同。

（1）转向桥。转向桥通常位于汽车前部，故也称为前桥，如图4.4.1所示。转向桥的作用是支承部分重量，安装前轮及制动器（前），连接车架，承受车架与车轮之间的作用力及其产生的弯矩和转矩，同时还要使前轮偏转以实现转向。

转向桥基本结构由前轴、转向节、主销、轮毂等部分组成，前轴是转向桥的主体，根据断面形状分“工”字梁式和管式两种。

图4.4.1　汽车整体式转向桥结构

（2）转向驱动桥。转向驱动桥结合转向桥与驱动桥功能于一体，主要用于一些轿车与全轮驱动的汽车的前桥上，能实现车轮转向和驱动。桑塔纳2000轿车的转向驱动桥，采用的是断开式、独立悬架转向驱动桥。车桥上端通过左、右悬架与承载式车身相连接，下端通过左、右下摆臂与固定在车身上的副车架相连接。悬架车轮轴承壳与下摆臂之间通过可移动球形接头连接，从而使前轮固定，并通过下摆臂上的长孔可调整车轮外倾角，为了减小车辆转向时的车身倾斜，在副车架与下摆臂之间还装有横向稳定器，如下图4.4.2所示。

图4.4.2　桑塔纳2000轿车的转向驱动桥

二、车轮定位

1.转向轮定位

为了保证汽车直线行驶的稳定性和操纵的轻便性，减少轮胎和其他机件的磨损，转向轮、转向节和前轴三者与车架的安装应保持一定的相对位置关系，这种安装位置关系称为转向车轮定位，也称为前轮定位。

对于两端装有主销的转向桥，汽车转向时，转向车轮会围绕主销轴线偏转，如图4.4.3（a）所示。但在大多数断开式转向桥中没有主销，采用上、下球头销代替主销，上、下球头销球头中心的连心线相当于主销轴线，如图4.4.3（b）所示。

图4.4.3　主销的不同形式

转向轮定位包括主销后倾、主销内倾、车轮外倾及前轮前束四个参数。现以有主销的转向桥为例说明转向车轮定位。

（1）主销后倾。主销安装在前轴上，其上端略向后倾斜，这种现象称为主销后倾。在垂直于汽车支承平面的纵向平面内，主销轴线与汽车支承平面垂直线之间的夹角y称为主销后倾角，如图4.4.4所示。

图4.4.4　主销后倾

主销后倾的功用是形成回正力矩，保证汽车直线行驶的稳定性，并使汽车转向后回正操纵轻便。主销后倾角越大，车速越高，回正力矩越大，转向轮偏转后自动回正的能力也越强。

此外，有些汽车由于采用超低压轮胎，弹性增加，转向时因轮胎弹性变形而使轮胎与路面的接触点后移，使回正力矩增加，故主销后倾角可以减小，甚至为负值（即主销前倾）。

主销后倾角一般是将前轴连同悬架安装在车架上时，使前轴向后倾斜而形成的。

（2）主销内倾。主销安装在前轴上，其上端略向内侧倾斜，这种现象称为主销内倾。在垂直于汽车支承平面的横向平面内，主销轴线与汽车支承平面垂线之间的夹角β称为主销内倾角，如图4.4.5所示。

图4.4.5　主销内倾

主销内倾的功用是使转向轮自动回正，并使转向操纵轻便。

由于主销内倾，转向时，路面作用在转向轮上的阻力对主销轴线产生的力矩减小，从而可减少转向时驾驶人施加在转向盘上的力，使转向操纵轻便。同时还可以减小因路面不平而从转向轮传到转向盘上的冲击力。

当转向轮在外力作用下绕主销旋转而偏离中间位置时，由于主销内倾，车轮连同整个汽车前部被向上抬起。一旦外力消失，转向轮就会在汽车前部重力作用下力图自动回正到旋转前的中间位置。主销内倾角越大，转向轮偏转角越大，汽车前部就抬起越高，转向轮自动回正的作用就越大。

主销后倾和主销内倾都具有使车轮自动回正及保证汽车直线行驶稳定性的作用，但其区别在于主销后倾的回正作用随着车速的增高而增大，而主销内倾的回正作用几乎与车速无关。

（3）车轮外倾。转向车轮安装在转向节上时，其旋转平面上端向外倾斜，这种现象称为转向车轮外倾。车轮旋转平面与垂直于车辆支承面的纵向平面之间的夹角α称为车轮外倾角，如图4.4.6所示。

图4.4.6　车轮外倾

车轮外倾的功用是提高车轮工作的安全性和转向操纵的轻便性。由于主销与衬套之间、轮毂与轴承等处都存在着装配间隙，若空车时车轮的安装正好垂直于路面，则满载时上述间隙将发生变化，车桥也因承载而变形，从而引起车轮向内倾斜。车轮内倾将使路面对车轮的垂直反作用力的轴向分力压向轮毂外端的小轴承，使该轴承及其锁紧螺母等件承受的载荷增大，降低了它们的使用寿命，严重时会损坏锁紧螺母而使车轮脱落。为此，安装车轮时预留有一定的外倾角，以防止上述不良影响。此外，车轮有一定的外倾角也可以与拱形路面相适应。

（4）前轮前束。车轮安装在车桥上，两端车轮的中心平面不平行，其前端略向内侧收束，这种现象称为前轮前束。两前轮后端距离A大于前端距离B，其差值A—B称为前轮前束值。如图4.4.7所示。

图4.4.7　前轮前束

前轮前束的功用是消除因车轮外倾所造成的不良后果，保证车轮不向外滚动，防止车轮侧滑和减轻轮胎的磨损。

2.非专向轮定位

后轮与后轴之间的相对安装位置关系，称为后轮定位。随着车速的不断提高，为了提高汽车高速行驶的稳定性，在结构设计上应确保汽车具有不足转向特性。为此，转向轮定位的内容已扩展到非转向轮（后轮）。汽车后轮具有一定程度的外倾角和前束。

后轮定位内容主要包括后轮外倾角和后轮前束。

（1）后轮外倾角。为了对载荷进行补偿，采用独立后悬架的大多数车辆常带有一个较小的正后轮外倾角。

（2）后轮前束。后轮前束的作用与前轮前束基本相同。一般前驱汽车，前驱动轮宜采用正前束，后从动轮宜采用负前束；对于后驱汽车，前从动轮宜采用负前束，后驱动轮宜采用正前束。

【任务准备】

一、工、量具及材料的准备

1.设备及相关物品：举升机、五菱宏光轿车、维修手册、车内外护套、抹布。

2.工、量具：胎压表、胎纹深度尺、一字螺丝刀、十字螺丝刀、尖嘴钳、120件套工具、卷尺。

3.材料：五菱宏光轿车配套规格轮胎。

二、工作流程的准备

准备相关工、量具和物品——将车辆停驻在举升机平台的中央位置——拉紧驻车制动器，将变速杆置于空挡位置——安装车内护套——检查车辆应无负载——分别压车身的前部和后部，使车辆的悬架回弹至正常位置——举升车辆——检查车辆是否处于水平位置——检查车轮是否在直线行驶位置（转向盘居中）——用气压表检查轮胎充气压力应符合标准值——察看轮胎轮辋无变形、裂纹，轮胎应无明显的异常磨损——用胎纹深度尺测量同一轿车两侧轮胎花纹深度差不超过2mm——检查制动器是否有拖滞——悬架机构是否有松旷现象——左右或前后推拉轮胎，检查轴承间隙是否有松旷现象——检测前轮前束参数——调整不合格的前轮前束参数——路试确定汽车跑偏故障排除——整理工位

【实施步骤】

前轮前束的检测与调整。

前轮前束的检测与调整步骤按表4.4.1实施。

表4.4.1　前轮前束的检测与调整步骤

续　表

【任务检验】

将前轮前束调整符合标准的车辆进行路试检测，驾驶员以50km/h的车速在一段直线道路上行驶时，放开方向盘直行行驶20m左右，观察车辆是否出现跑偏现象，如车辆可以直线行驶，不出现明显跑偏现象，说明前束调整符合标准。

【评价与反馈】

对本学习任务进行评价，如表4.4.2前轮前束的检测与调整评分表所示。

表4.4.2　前轮前束的检测与调整评分表