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2档7000转的汽车尽在掌控,超市里的“手推购物车”却驾驭不了?

时间:2021-08-29   访问量:322

相信很多小伙伴都有同感,超市里的购物车很多时候真的难以驾驭。你想让它走直线的时候,它偏偏要转弯。你想转弯的时候,怎么也转不过来。


说实话,购物车真的比汽车还难驾驭呀!你知道这里面有什么玄机吗?


2档7000转的汽车尽在掌控,超市里的“手推购物车”却驾驭不了?


超市里的购物车


经验丰富的大内高手已经猜到了,这不很明显的底盘问题嘛,估计四轮定位的问题还不小呢!


上期,我们带大家一起了解了汽车底盘的发展史。一百年来,汽车从马车的刚性底盘出发,已经发展出了电磁悬挂、主动悬挂等一系列先进技术。自内燃机应用以来,汽车动力系统的发展并没有突破性的创新。


推动汽车发展的,更多的是底盘方面的革新。小小的购物车,也涉及了缜密的底盘技术。进化了百年的汽车,底盘一直都是核心!


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四轮定位示意图(图片来源于网络)


一直以来,四轮定位技术都像一门玄学般存于业内。对于广大车主来说,凡是有定位设备的维修门店都可以胜任。但对于广大维修门店,江湖上依然有着某某定位高手的传说。


可见,成为四轮定位的高手,仍然是每一位底盘维修技师的小目标。想要成为四轮定位的高手,首先应该理解四轮定位是什么。定位来自于底盘的调教,我们可以从底盘一探究竟。


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某汽车底盘系统(图片来源于网络)


01.


底盘的作用

底盘是车辆与道路之间的连接纽带


汽车的动力和驱动力矩都要通过底盘传递到路面上。随着车辆的动力性不断增加以及对行驶舒适性和安全性的要求不断提高,对现代汽车底盘的要求也明显提高。


02.

底盘和车轮定位的关系


底盘特性通过车轮定位实现

车轮定位表示车轮相对车身和路面的几何位置。这个位置由各种不同的几何参数确定。部分参数可以在四轮定位过程中直接确定。其它参数通过转向移动时的运动学关系得出。


总结一下,四轮定位实质上是汽车底盘上各个部件共同组成的几何关系。这会涉及到部分数学问题,但又十分必要。掌握基本的原理可以方便我们更好地理解定位的本质。

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某汽车悬挂(图片来源于网络)


上图中的各个部件构成了四轮定位的多个几何关系。悬挂的结构设计、摆臂的安装位置、减震器的角度布置、方向机的安装匹配等共同构成了车轮定位(四轮定位)角度。


通常我们所接触的四轮定位参数并不多,但已经基本能够判定底盘存在的问题了。大体包括:车轮前束、车轮外倾、主销内倾、主销后倾等。


03.

车轮定位的各个参数有什么作用呢?

为了保证车辆的转向灵敏性及直线行驶能力,引入车轮前束参数调整;为了保证车辆在多种路况下的转向回正能力,引入主销内倾、主销后倾参数调整;为了保证车辆在弯道行驶时轮胎附着良好,引入车轮外倾参数调整。


由于体现在车轮上的定位参数是多个角度的集合,因此在分析实际定位问题时,不应该单独检查某一个角度。而体现在整车驾乘上的感受,也是多个参数共同作用的结果。所以,在底盘故障问题的分析中,也应该从底盘宏观方向进行整体分析。


04.

用麦弗逊悬挂结构来分析四轮定位各个参数的实质

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麦弗逊悬挂结构图(图片来源于网络)


车轮前束是什么?

某一车桥的总前束是指该车桥车轮前部距离与后部距离之间的长度差。一般情况下,家用轿车的前轮前束都为正值,也就是上图中的a>b。通过动态轮胎接触面内的张力,车轮前束可确保车轮的直线行驶状态。通过消除车轮悬架与转向传动部件内的间隙可避免出现车轮颤动趋势。


前束过大或过小,可能会带来吃胎问题。如果轮胎磨损过快,这时候就需要认真检查前束问题。

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车轮外倾角示意图(图片来源于网络)


车轮外倾是什么?

车轮外倾角是指车轮中心平面与一条垂直于车体平面的轴线(车轮支撑点内)之间的角度。车轮上部由车轮中心平面向外倾斜时,外倾角为正值( +),向内倾斜时为负值(-)。一般情况下,家用轿车的车轮外倾角都为负值,也就是上图中右侧状态。


车轮外倾角存在的意义


众所周知,车轮是汽车唯一直接接触地面的部件。因此,任何路况下,保证良好的抓地力都是对汽车底盘的基本要求。车轮外倾角的存在,更多的是确保车辆在弯道行驶时车轮仍然能够较好地贴合路面。


车轮外倾角过大或过小,可能引起车辆跑偏、轮胎偏磨等问题。由于车轮外倾带来的问题是多方面的,所以在判定问题时,还应考虑其他定位参数的影响。

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车轮内倾角示意图(图片来源于网络)


主销内倾角是什么?


主销内倾角(红色)指的是摆动轴相对于一条垂直轴线(蓝色)的倾斜位置,该垂直轴线在车轮支撑点处与路面相垂直(朝车辆纵向轴方向看)。主销轴线实质上就是转向时,车轮的偏转轴线。当车辆转向时,主销内倾角使车辆抬起,并产生复位力。所以,当我们驾驶无助力转向的车辆时,也是可以自动回正的噢。


主销内倾角过大或过小,可能影响车辆的转向回正能力。


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车轮主销后倾角示意图(图片来源于网络)


主销后倾角是什么?


主销后倾是指车辆纵轴方向回转轴线相对于垂直于路面的一条垂直轴线处于倾斜位置。主销后倾为正值(+)时,车轮支撑点在回转轴线延长线与路面的交点之后(拉动车轮),从而产生转向稳定效果。这一点,可以参考超市购物车的前转向轮设计。一般情况下,主销后倾角不会设计成负值,这会严重破坏车辆行驶稳定性。当车辆转向时,主销后倾角也会使车辆抬起,并产生复位力。


主销后倾角过大或过小,同样会影响车辆的转向回正能力。如果左右不对称,会造成车辆跑偏问题。如果车辆主销后倾角有问题,在遇到有横风的路况,车身会有较为明显的晃动。

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(图片来源于网络)


看到上图的小推车,我突然想到,它的主销后倾角我要检查一下了。我可能找到了昨天拉货翻车的原因了。