汽车四轮定位的探讨刘健.docx

目 录摘要：1关键词：1一、绪论2（一） 研究本课题的意义2（二） 国内外发展沿革2（三） 本文主要研究内容2二、汽车四轮定位的认识3（一）汽车四轮定位基础常识31、基本常识32、主要技术参数4（二）汽车四轮定位的重要性和必要性41、主销后倾角5(2)主销内倾角61、前轮前束72、前轮外倾角83、转向梯形84、转向不足95、转向负前束(转向前展)9（四）后轮定位91、与后轮定位相关的概念及作用102、后轮定位11三、汽车四轮定位测试系统的认识12（一） 汽车四轮定位测试系统的组成12（二）汽车四轮定位仪的技术指标13（三）常见四轮定位仪的检测方式15（四）汽车四轮定位仪的主要功能16（五）汽车四轮定位仪类型与生产厂家 16五、汽车四轮定位测试系统的安装与使用17（一）做汽车四轮定位时的注意事项17（二）汽车四轮定位的步骤18（三）汽车四轮定位仪的正确使用181、上车前准备工作182、进行车轮定位20结 论27参考文献28汽车四轮定位的探讨班级：汽制 学生：指导老师：摘要：随着汽车工业的高速发展，我国汽车拥有量越来越多，而且每年都呈上升趋势，在这种新形势下，汽车四轮定位在汽车检测与维修行业逐渐凸显出其重要性。伴随着汽车四轮定位设备的不断改善，准确性不断的提高，汽车四轮定位使汽车使用的安全性得到足够的保障。汽车四轮定位将在现代汽车行业成为不可或缺的技术，随着技术的不断改进，使得检测简单易懂，具有较高的社会经济价值。本文在传统的汽车转向轮定位理论的基础上，进一步阐述汽车四轮定位原理；推导出汽车四轮定位参数的空间几何关系；通过对汽车四轮定位理论及汽车四轮定位仪对定位参数的检测原理、系统构成等方面进行理论研究，提出正确使用四轮定位仪的注意事项、基本步骤、方法。结合试验分析汽车四轮定位测试系统在汽车检测中的运用以及总结出定位参数之间的联系。关键词：四轮定位；检测调整；测试系统；一、绪论（一） 研究本课题的意义在现代汽车中, 操纵稳定性和行驶安全性被人们看得越来越重要了。虽然已经有很多在这方面的研究，但是本文主要在分析汽车四轮定位原理和四轮定位测试系统原理，结合实验室台架阐述四轮定位仪汽车检测中的运用方面的研究，也是具有十分重要的意义的。车辆在出厂时，定位角度都是根据设计要求预先设定好的。这些定位角度用来共同保证车辆驾驶的舒适性和安全性。但是，车辆在行驶一段时间后，这些定位角度会由于交通事故、道路坑洼不平造成的剧烈颠簸、底盘零件磨损、更换底盘零件、更换轮胎等原因而产生变化。一旦定位角度产生变化，就可能导致诸如轮胎异常磨损、车辆跑偏、安全性下降、油耗增加、零件磨损加快、方向盘发沉等故障。因此，进行四轮定位参数检验，使其处于合理范围内，对提高汽车的安全性及经济性有重要意义。（二） 国内外发展沿革国外针对车轮定位检测技术的研究较早，50年代就研制了相应的检测诊断设备，如美国、法国、德国、荷兰、日本以及意大利等，发展至今其自动化程度、精度都有了很大的提高。我国在这方面的研究起步较晚，从60年代开始引进台架式四轮定位仪，80年代初，由武汉汽车研究所研制成功并投产了GCD-型光束水准式前轮定位仪，但其自动化程度低，测量过程复杂，精度、效率较低，仪器功能不健全，只能测量传统的四个参数：前束、外倾、主销内倾及主销后倾。到90年代末，国内厂家开始大量生产四轮定位仪，如营口玄豹的SDH3000，营口大力的DL-4800，烟台海德的HC4800，北京车安的AS-888等，但都处于探索阶段，推出的产品大都不太成熟。至今能普及使用的、精度较高的国产自动化设备比较少，许多厂家是通过购买国外的传感器及软件的方式在国内进行组装生产，没有形成自己的知识产权，导致产品质量参差不齐。 （三） 本文主要研究内容本论文共分为六章。分别介绍了汽车四轮定位国内外的发展概况；汽车四轮定位的认识；汽车四轮定位的测量原理；汽车四轮定位测试系统的认识；汽车四轮定位测试系统的安装与使用；结合实验台架分析四轮定位测试系统在汽车检测中的运用等内容。其中，用较大的篇幅详细、重点的论述了汽车四轮定位的认识与汽车四轮定位测试系统的安装与使用这两章，其它几章主要本着介绍、概括的目的，让大家略有了解，开拓思路。二、汽车四轮定位的认识 本文主要是对汽车四轮定位原理及测试系统的研究，所以在本章对汽车四轮定位基础常识和基本理论做简单介绍以便于理解本文的后续内容。（一）汽车四轮定位基础常识 随着汽车技术的高度发展，汽车车速不断提高，急加速、急减速、急转向、急制动等动作的出现，汽车后轮在行驶过程中受到的冲击和汽车的载荷，这些都将影响到汽车后轮的运行轨迹。为了保证汽车直线行驶的稳定性、转向的轻便、转向轮回正性能良好，以及减少轮胎和机件的磨损、增加汽车行驶的安全性，汽车四轮定位的技术参数逐步受到驾驶人员的重视，同时也为汽车自动驾驶技术的发展提供了有利的条件。 1、基本常识（1）什么是汽车的车轮定位 现代汽车的车轮定位是指车轮、悬架系统元件以及转向系统元件，安装到车架（或车身）上的几何角度与尺寸须符合一定的要求，保证汽车行驶的稳定性和安全性，减少汽车的磨损和油耗。 （2）四轮定位维修的好处 增加行驶安全 直行时方向盘正直 转向后方向盘自动回正 减少汽油消耗 减少轮胎磨损 维持直线行车 增加驾驶控制感降低悬挂配件磨损（3）什么情况下，需要进行四轮定位每行驶10000公里或六个月后直线行驶时车子往左或往右拉直行时需要紧握方向盘直行时方向盘不正感觉车身会漂浮或摇摆不定前轮或后轮单轮磨损安装新的轮胎后碰撞事故维修后换装新的悬挂或转向有关配件后新车每行驶3000公里后2、主要技术参数在GB/3730.3-92汽车和挂车的术语及其定义中，它规定了关于车轮定位有关参数的定义，考虑了有些汽车车桥无主销的结构；注意了有关零件和几何要素（面、线、点）相对位置的空间性；淡化了前束、外倾、后倾等参数的单一方向性；（1）主要定位参数：前束(Toe-in)，外倾（Camber），主销后倾角（caster angle），主销内倾角（steering axis inclination angle）。（2）其它定位参数：推进线(Thrust line)，推进角（Thrust angle），右横向偏置角（Right Lateral offset），轮距差：（Track Width Difference），轴偏置（Axle Offset），前退缩角（Front Set Back），前退缩角（Front Set Back），包容角（Included angle）。（二）汽车四轮定位的重要性和必要性为了提高汽车行驶的安全性、平顺性和乘坐的舒适性，汽车研发部门必须恰当地设计车轮定位角。正确的车轮叫可以保证汽车转向轻便，转向后能自动回正，汽车转向时、急剧改变车速时和高速行驶时，以及在坏路行驶，或紧急制动时能保证行驶方向的稳定性。操作车辆时能稳定准确，路面振动小，坏路上车身没有明显摇摆，乘车舒适，轮胎寿命长。正确的车轮定位可以帮助系统中所有不见都处于正常关系中，可以获得以下好处：（1）延长轮胎的使用寿命一组新的轮胎，有时表现为某一个轮胎使用不久就会发生异常磨损，有时发生在前轮，有时发生在后轮。在大多树情况下轮胎的异常磨损，或跑长途时爆胎的原因是车轮定位不准确。（2）操纵的稳定性不正确的车轮定位可以加剧转向轮，以至整个转向系的摆振；还可以造成行驶跑偏、高速时转向发飘、左右牵引、车轮不能自动回正、路面的振动无法被有效的吸收。正确的车轮定位则可以避免或排除上述故障。（3）减少转向机械和悬架的磨损由于不同的车轮定位角可以使汽车处于不同的平稳关系中，因此不正确的车轮定位角不仅会加剧车轮的磨损，而且会造成悬架和转向系统传动部分的转动部件，如控制臂衬套、球头销、主销衬套等的非正常磨损。（4）提高燃油的经济性所有的车轮定位角，都是为了使车轮在行驶中尽可能地垂直于地面，最大限度减少车轮滑移，使车轮滚动阻力减少，燃油经济性提高。正确的车轮定位，还可以保证四个车轮彼此平行，这样保证了最小的滚动阻力，再加上正确的轮胎充气，可确保提高燃油经济性。（5）得到最佳的行驶平顺性正确的车轮定位帮助前、后悬架恰如其分地工作，使行驶系、转向西所有部件处在正确关系中，路面的振动被有效的吸收，车辆行驶更平稳。（6）确保安全驾驶正确的车论定位最大的好处就是保证安全驾驶。它可以确保车辆的可操作性，操作的稳定性，在正常行驶中有正确、迅速的操纵响应。正确的车轮定位校正是非常重要的。校正不适当，可能会造成转向困难，转向后车轮不能自动回正，行驶跑偏，产生不正常的噪声，轮胎异常磨损。 （三）前轮定位转向轮、转向节和前轴或下摆臂三者之间装配要具有一定的相对位置，这种具有一定相对位置的装配关系叫做前轮定位。前轮定位的作用有以下几项：（1）保证汽车直线行驶的稳定性。在水平面上驾驶员双手离开转向盘后，汽车仍能直线向前行驶。遇到小坑，小包以及拱形路面时能保持直线行驶。在承载后车轮能垂直于路面，能扼制转向轮的摆振。在高速行驶中没有转向发飘现象。（2）在外力使车轮偏转或驾驶员转向后，能保证转向盘自动回正。（3）使转向轻便。（4）减少转向轮和转向机构的磨损，最大限度地延长轮胎的使用寿命。 1、主销后倾角在汽车纵向垂直平面内主销轴线与与通过前轮中心垂线的夹角叫主销或倾角如图2-1所示。向垂线后面倾斜的角度称为正后倾角，向前倾斜的角度称为负后倾角。图2-1 主销后倾角a)主销后倾角的原理图 b)正主销后倾角 c)负主销后倾角主销后倾角的作用：（l）保证汽车直线行驶的稳定性。按照国内传统的汽车理论，主销后倾角越大，行驶中产生的离心力就大，防止车轮发生偏转的反向推力就越大，所以主销后倾角越大，汽车直线行驶的稳定性就越好。但是主销后倾角越大，汽车转向时所有克服的反向推力就越大，转向就越重，所以主销后倾角不能超过3。（2）适当加大主销后倾角是帮助车轮回正的有效方法。转向轮发生偏转时，主销后倾角帮助转向轮自动回正到中间位置。(2)主销内倾角在汽车横向平面内主销轴线与铅垂线的夹角即为主销内倾角。如图2-2所示。主销内倾角有以下两个作用：（1）帮助转向轮自动回正。前轮是围绕着主销旋转的，而主销是向内倾斜的。主销内倾使转向节距地面高度降低，距地面更近，重力作用使车辆高度被降低，转向轮在转向时沿着倾斜的主销作弧线运动，就和门围绕歪斜的门轴做弧线运动一样，随着转向角和主销内侧倾角加大，轮胎外侧逐步加大对路面的压力。汽车在松软的路面上转向时，主销内倾角越大，转向角越大，转向轮外侧就压入地下越多，在松软的路面上转弯时前轮的外侧部分陷入地下才可能实现转向。汽车在柏油、水泥路面上行驶时，地面比轮胎更为坚硬，轮胎不可能陷入地下。于是在地面反作用力下，转向轮连同它所承载的汽车前部都要抬起一个相应的高度，才能使它实现转向。图2-2 主销内倾角a)销轴中心线 b)主销内倾角（2）使转向轻便。由于前轴重心在主销的轴线上，主销内倾角使主销轴线延长线与路面的交点，和车轮中心地面的交点距离减小，力臂的减小使转向变轻了。主销轴线的延长线距车轮的中心线过近容易使转向发飘。所以传统的后轮驱动汽车主销轴线的延长线大都设计在距车轮中心线40至60mm处。而20世纪70年代以后开发的前轮驱动汽车由于技术上改进，主销内倾角越大，行驶稳定性也很好。 1、前轮前束前轮前束是从汽车正上方向下看，由轮胎的中心与汽车的纵向线之间的夹角为前束角。如图2-3所示。    前束的作用是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。当正前束太大时，轮胎外侧磨损会有正外倾角太大所形成的磨损状态，胎纹磨损形式为羽毛状。当用手从内侧向外侧抚摸，胎纹外缘有锐利的刺手感觉。    当负前束太大时，轮胎内侧会有负外倾角太大所形成的磨损形态，胎纹磨损形式为羽毛状。当用手从外侧向内侧抚摸，胎纹外缘有锐利的刺手感觉。图2-3 前束角 图2-4 外倾角 2、前轮外倾角从汽车的前方看轮胎的几何中心线与地面的铅垂线的夹角，称为外倾角。轮胎的上缘偏向内侧（靠近发动机）或偏向外侧（偏离发动机）。如图2-4所示。当轮胎中心线与铅垂线重合时，称为零外倾角，其作用是防止轮胎不均匀的磨损。当轮胎中心线在铅垂线外侧时的夹角称为正外倾角，其作用主要是减低作用于转向节上的负载、防止车轮滑落、防止由于载荷而产生不需要的外倾角及减小转向操纵力。当轮胎中心线在铅垂线内侧时的夹角称为负外倾角，其作用是可使内外侧滚动半径近似相等，使轮胎的内外侧磨损均匀，还可以提高车身的横向稳定性。 3、转向梯形车辆转弯时，内侧的车轮被迫沿着比外侧车轮要小的弧线进。如果设计两侧转向臂互平行，那么转弯时两前轮也将保持平行，那么转弯时轮胎滑移。而设计成前轴、梯形臂、横拉杆构成的转向梯形，可使汽车在转向时两前轮产生不同的转向角，通常内侧车轮转向角要比外侧车轮要大13，两前轮沿着各自的弧线滚动，从而消除了轮胎的滑动。参见图2-5。图2-5 转向梯形转向时所有车轮运动轨迹的向心线都应相交于一点，此点称为转向心。横拉杆位于前轴后端的等腰形叫正方梯形，横拉杆位于前轴前端等腰梯形叫反梯形。二者在作用上没有区别。转向梯形又叫转向外展，由于两只梯形臂都设计成直线行驶时两侧车轮角度相同，保持两侧车轮平行，因此无论是向左或右转向，由于内侧轮形成比外侧较大13º的转角，使转向中的前轮形成负前束，且转向角越大，负前束值也越大，转向时的负前束比后桥中的差速器更有利于转向平稳。 4、转向不足在试转半径时，转向盘转到止端，并保持不动，节气门开度稳定，车轮的转弯半在一定的圆周上保持不动，似乎是理所当然的事，但实际上转向不足的汽车(又被称为平稳转向，大部分汽车都是这种设计的)，转弯随着旋转的圈数增加，会逐渐加大。这种特性是因前后轮胎侧偏角不同引起的。由于后轮侧偏角小于前轮的侧偏角，在连续作转弯半径测试时，后轮达不到前轮行进方向而变慢，所以转弯半径逐渐加大，出现转向不足。转向不足的好处是当驾驶员转向时，即使实际转向低于自己的设想，也容易修正过来。 5、转向负前束(转向前展)转向负前束是指转向时内侧车轮相对外侧车轮的角度差。转向系的结构使车轮角度随转向角度变化而变化，该角度的变化由转向梯形保证，如负前束不正确，将加剧轮胎磨损，并出现转向噪声及转向跑偏。（四）后轮定位 1、与后轮定位相关的概念及作用后轮外倾角：前轮驱动的轿车后轮通常为负外倾角。即空载时后轮向内倾斜，承载后或举升运动时垂直于路面。前轮驱动轿车通常为很小的后轮反前束。前轮驱动汽车行驶中的驱动力使后轮心轴受向后的力，后轮的前端距离略大于后端距离。和后轮外倾角一样，前轮驱动汽车后轮的反前束值比前轮也大1倍左右。后轮前束主要为了使前后车轮以后轮推力为定位基准，使四个车轮保持平行，保证汽车直线行驶的稳定性。减少后轮在行驶中的侧滑，以最大限度地延长后轮轮胎的使用寿命。车辆的几何中心线：是恰好穿过前、后轮中央的假想线。推力线：是与后轮中心线成正90度角向前延伸的线。汽车受到猛烈冲击，或悬架衬套磨损松旷都会使推力线发生偏移。推力线如和汽车前、后轮几何中心线平行，再配合适当的主销后倾角和主销内倾角，在笔直的公路上，即使双手离开转向盘，车辆仍可以保持直线行驶。后轮偏向：指向桥壳或后前移动，另一个后轮移动，后轮推力线不再和几何中心线平行。后轴偏向造成推力线偏离了几何中心线，见图2-6和图2-7。推力线偏离几何中心线，不仅造成行驶跑偏倾向，也加重了汽车转向轮胎的侧滑。图2-6后轴未发生偏向时中心线和推力线图2-7 后轴偏向造成推力线偏离了几何中心线 2、后轮定位设置后轮定位可削弱后轴偏向、偏迹的问题在正常行驶和转向时的负面保持正确的后轮外倾角和后轮前束是非常重要的。如出现轮胎畸形磨损，特别是再现后轮胎冠偏磨损(后轮外倾角不对)，后轮胎肩处出现锯齿形磨损(后轮前束严重超差)，以及后轮悬架发生早期磨损时都应作四轮定位。设置后轮前束最主要的目的是为了使后轮推力线和几何中心重合，设置后轮外倾角最主要的目的就是改善转向的稳定性。 （五）前轮定位与四轮定位的区别若汽车只做前轮定位(又叫二轮定位)，在定位基准上就可能发生偏差，因为前轮定位是以几何中心线，即表示两前轮和两后轮之间的中心线为定位基准，而不是以后轮推力线为定位基准。一旦后轮定位角发生偏差，后轮推力线就会和几何中心线发生偏离，形成推力角，无法保证直线行驶时四个车轮处于平行状态。在直线行驶时前轮必然脱离定位基准难以保证行驶的直线性。四轮定位和前轮定位的最大区别是在定位基准的选定上。做四轮定位时是以后轮推力线做车轮定位基准线，后轮推力线是后轮总前束的中心线，该基准线由后轮定位角决定。做四轮定位时先检测和调整后轮定位。如果后轮定位角不对，而后轮定位在设计上又是可以调整的，则需要换那些变形了的零部件，即负责车轮定位的悬架上的部件，常见的是摆臂、减少器以及导向装置。在后轮定位调整完后，后轮推力线和几何中心线重合，再以该参考线为基准，对每一个前轮进行测量调整，可以保证四个车轮在直线上行驶位置时处于平行状态，转向系处于几何中心，满足车辆在设计时的动力学条件，达到车辆在设计时的性能要求。任何机械式的定位装置都只能做前轮定位，而无法做后轮定位和四轮定位。三、汽车四轮定位测试系统的认识 由对四轮定位仪测量模型的研究可知，四轮定位仪对车轮前束和车轮外倾采用直接测量，其精度可以通过对传感器进行严格标定得到保证，而主销内倾和主销后倾采用间接测量，使用了基于不同测量模型推导的计算公式，在主销倾角测量角相同的情况下会得到不同的主销倾角，因此对于主销倾角的测量来说，测量模型的理论误差大于传感器的标定精度，需要对不同模型测量的结果进行评价。同时，主销轴线处于空间一般位置，主销倾角为主销在汽车纵横平面内的投影与垂直与水平面的轴线间的夹角，难以对四轮定位仪主销倾角的测量结果进行检定。（一） 汽车四轮定位测试系统的组成四轮定位系统的基本组成方式有2种：地沟式和举升器式。以下将简单介绍2种四轮定位系统的特点和组成方式。一、地沟式四轮定位系统特点：结构简单，造价底，特别适用于高度较低、不能使用举升器的车间；但需掘地沟，准备时间长；由于经济上的原因，用户可能需选用不同品牌的转盘、滑板和二次举升器；工作频率低；工作空间较。组成方式如表4-1所示。表4-1地沟式四轮定位系统所需设备数量功能四轮定位机1台四轮定位机是四轮定位系统最重要的组成部分。只需简单的操作，四轮定位机就可以测量并显示出汽车四个车轮定位角度，帮助操作人员进行调整。前轮转盘1套前轮转盘要求既可以自由转动，也可以左右滑动。这样就保证了车轮后倾角转侧和定位角度调整过程中无地面阻力。后轮滑板1套后轮滑板只要求可以左右滑动。如果长度太短，则要求其可以前后移动。后轮滑板的作用是保证后轮可以自由左右移动，无地面阻力。二次举升器1个二次举升器是四轮定位系统不可缺少的工具。不管是进行钢圈补偿，还是更换底盘部件、轮胎或添加垫片，都要使用二次举升器。二、举升器式四轮定位系统特点：造价较高，要求车间高度比较高；但准备时间短，操作人员使用方便，工作频率高。组成方式如表4-2所示。表4-2举升器式四轮定位系统所需设备数量功能四轮定位仪1台四轮定位机是四轮定位系统最重要的组成部分。只需简单的操作，四轮定位机就可以测t并显示出汽车四个车轮定位角度，帮助操作人员进行调整。四四轮定位专用举升器1套四轮定位专用举升器要求配有转盘、滑板和1至2个二次举升器。（二）汽车四轮定位仪的技术指标交通行业标准四轮定位仪中对四轮定位仪的测量参数、范围、精度及示值要求的规定如下：总前束角测量范围：±6°；精度：在±2°范围内精度为±4，其余范围精度为±10。单一车轮前束角测量范围：±3°；精度：在±2°范围内精度为±2，其余范围精度为±5。车轮外倾角测量范围：±10°；精度：在±4°范围内精度为±2，其余范围精度为±10。主销后倾角测量范围：±15°；精度：在±12°范围内精度为±6，其余范围精度为±10。主销内倾角测量范围：±20°；精度：在0°+18°范围内精度为±6，其余范围精度为±10。推力角测量范围：±6°；精度：在±2°范围内精度为±2，其余范围精度为±10。精度：在±2°范围内精度为±2，其余范围精度为±10。车轮转角主要通过车轮下方的转盘计量，因此转盘精度直接影响系统的测量精度。行业标准中对转盘的测量范围、精度及零点误差的规定如下：转盘的转角测量范围不小于-45°+45电子式转盘测量精度为0.1机械式转盘测量精度为0.5电子式转盘转角零点误差不大于0.1机械式转盘转角零点误差不大于0.5为了测得准，好一些的定位仪都有不同的消除误差的方法。一般常用的有： （新丰生活网N_ f*yqh1）钢圈补偿功能（ROC） 新丰生活网$t3b?)4J"H&v所有的卡具，不论是三点快速卡具还是多功能卡具，与钢圈卡紧后都不可能达到车轮的要求的0.05度的装卡精度，为此所有高精度的四轮定位仪都设有钢圈补偿程序。典型的钢圈补偿有二点式补偿、三点式补偿、推车式补偿方式，如图一所示为钢圈与卡具有装卡误差时，在外倾角方向上存在偏差a，轮胎旋转180度存在偏差b，两数相减除以2即可求出误差值。精度较高的四轮定位仪在一次装卡中的精度为0.1至0.3之间,故需要做钢圈补偿，可将误差减小到0.01度以内。 （4I,bQE8R'vE)V2）跑台校准功能；新丰生活网 O/of|5M当举升机存在微小的误差时，有些四轮定位仪有专门的校正程序以消除微小的误差。（3）校准功能； s4CBG4l-)M-B（4）温度补偿；（5）其他功能；经过补偿和校准，定位仪应达到上述的测量精度。为了保持四轮定位仪长期准确的可靠性，四轮定位仪需要定期（可分为3个月、6个月和一年不等）校准，根据产品的不同可分为定期回厂校准或自带校准工具校准。新丰生活网6IqEK0z9o（三）常见四轮定位仪的检测方式随着四轮定位技术的不断发展，各种各样高科技的四轮定位仪接踵而出，许多厂家为赶上市场的潮流，将许多低端产品说成是高科技产品，以此来哄骗客户。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。现将激光、PSD 、CCD及3D产品各有何优势，剖析如下：（1）激光激光是一种新型光源，它是作为测量系统的光源应用于四轮定位仪，由于激光都是以垂直的直线输出的，因此决定了激光产品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。因光点与刻度的关系，存在人为误差，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。众所周知，激光对人眼视力有一定伤害，所以UL、CE等安全认证很难通过，欧美日本早已淘汰，只是在中国和部分东南亚国家还局部存在。 （2）PSD PSD又称光电位置传感器。我们知道，几乎所有的外国四轮定位都不使用，只有韩国的机器在大量使用，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（DC/AC转换，会有数据丢失）器件。虽然通过使用一些特殊的技术可以在一定程度上避免这些问题，但从原理上限制它只能测量单一光点却是改变不了的。PSD只能使用在工业环境里，就是说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，这点是PSD的杀手（测不准，重复性差）。 （3）CCDCCD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20世纪70年代初发展起来的新型半导体集成光电器件，它是在一块硅面上集成了数千个各自独立的光敏元，当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，因此CCD具有测量精度高（0.05度以内）、无温度系数、使用寿命长等特点。使用CCD有良好的环境适应能力。其他所有的技术都有各种各样的使用上的限制，比如不能在光线复杂的地方使用、不能有强电磁场、温度不能有太大的变化等等，而这些都是普通的修车车间的典型环境。那些不能开门，不能开窗，早晨凉快测量的数据和中午天热测量就不同，不能有大的电机在附近的要求，对于四轮定位来说，实在是有点过分。因此欧美国家生产的四轮定位仪均采用CCD技术，如战车、百事霸、战神等，这也足以说明CCD产品的优势。 （4）3D3D测量方式是采用图像识别技术，用CCD数码相机采集装在车轮反光板上的图像信息，以测量出车轮的相对精度，人工推动车轮前后移动，由CCD摄像头采集信息，求出其坐标和角度。这是一种相当先进的测量方式，目前欧美常用。但他对举升机和转角盘等有严格的机械精度要求，目前国内举升机和转角盘无法与之匹配，影响检测效果，况且标定方式繁琐，价格昂贵，检测速度不快，售后维修较慢，并非国内主流（四）汽车四轮定位仪的主要功能(1)测量的主要参数除传统的前轮前束、外倾角、主销后倾角和内倾角外还具有测量后轮前束、外倾角、后轴推力角、退缩角等功能，增加了转向转动角差、最大转角等测量项目。(2)轮辋补偿功能。该功能可以对因轮辋变形、卡具位置不正而引起的前束、外倾角测量误差进行补偿。(3)本仪器采用PC微机做上位主控机，测量模块为下位机。两者之间以串行方式通讯联结。上下位机均采用模块化结构编程。上位机具有弹出式菜单，显示和打印图表全部采用中文，上、下位机双向选择，操作十分方便。(4)仪器内存有2000多种车型的数据库，测量结果随时可以根据需要进行判断处理。数据库还可以增添和删除。(5)参数测量一次自动完成。为了方便汽车检测后进行维修作业，设置了对直接测量参数的实时显示。测量与调整同时进行。（五）汽车四轮定位仪类型与生产厂家 根据技术特点，常用的四轮定位仪可以细分为前束尺和光学水准定位仪、拉线定位仪、CCD定位仪、静态激光定位仪、静态激光大车定位仪、动态激光定位仪、动态激光定位仪3D影像定位仪和3D激光定位仪等几种。对应的生产厂家分别为：拉线定位仪典型厂家有上海美洲豹、意大利科基等。CCD定位仪在目前定位仪中的比重最大，典型的国外厂家有：德国百世霸、美国猎人（HUNTER）、美国战车、美国大熊、美国战神、美国太阳、美国汉尼诗、意大利科基、韩国Ospeed、韩国Escort、韩国三弘等。典型的国内厂家有：北京民族、北京英杰、北京车安、北京路乐、天津澳利、上海一成、广州黑豹、营口玄豹、营口大力、营口营黎、营口美达、营口先达、厦门奥普、青岛金华、烟台奔腾等。静态激光定位仪在目前定位仪中的比重不大，典型的厂家有英国机灵狗、北京民族、烟台三雄、美国比线等。动态激光定位仪的厂家：北京万里马。3D影像定位仪有两家：美国战车、美国猎人（HUNTER）。3D激光定位仪的厂家有：北京万里马。五、汽车四轮定位测试系统的安装与使用本章与下一章是在内蒙古工程职业技术学校提供汽车四轮定位实验室的前提下完成的。在对汽车进行四轮定位时，要先将汽车停在四柱举升的定位台上，拉紧驻车制动，前轮停在转角盘上，后轮停在定位台的后滑板上。前轮毅中心应和转角盘零刻度线对正。锁销锁住转角盘，在每个轮辋上装上轮辋夹，夹上调节钮指向车轮顶端，如果传统的计算机车轮定位器没有自动补偿功能，就必须用手动补偿，即将车轮单元上的水泡调到中心位置。（一）做汽车四轮定位时的注意事项因四轮定位仪是一种较精密的检测设备，要求操作人员在使用前需经过专业培训，并且在使用定位仪前先查阅四轮定位仪的产品说明书，以便更好地了解四轮定位仪的操作工程。注意事项如下：（1）使用前，检查四轮定位仪所配附件是否与说明书上列出的清单相符；（2）在安装设备时一定要按照产品说明书的要求去做；(3）对于光学式四轮定位仪中的投影仪（或投光仪），需要细心维护，并经常进行调整； （4）在四轮定位仪的安装地点，应在墙上（或其他的地方）安装一个带保险丝的开关盒，同时要求开关盒配带有四轮定位仪的过载保护装置； （5）传感器是计算机式四轮定位仪的核心元件，在使用前需要进行校正，以保证测试精度； （6）传感器在卡盘轴上安装要妥当，在不用时应妥善保存，避免受到伤害，电测类传感器在通电前应该接线安装完毕，不用带电接线，以避免电子振荡，冲击损坏器件； （7）四轮定位仪需要移动时，注意不要使其受到震动，否则可能会损坏传感器及计算机等部件； （8）四轮定位仪应半年检验标定一次，标定工作应该在专用标定器上进行。注意，在购买四轮定位仪时应带专用标定器具和标定程序； （9）在用四轮定位仪检测车轮定位角前，一定要进行车轮传感器安装夹具偏摆补偿操作，否则会引起相当大的测量误差。（二）汽车四轮定位的步骤(l)装上轮辋夹和传感器(2)进行轮辋偏位(端面圆跳动)补偿。(3)调整四个车轮单元传感器水平。(4)车轮在直行行驶位置，用专用杠杆压下制动踏板。(5)将前轮旋转一定角度，左右转动前轮20后，可测量出主销后倾角，主销内倾角以及外侧轮在20时，内外侧车轮的转角差。(6)将转向盘回到中间位置，安装转向盘锁，选择确认键，便进入后轮调整画面。(7)调整屏幕，进行下列数值选择：定位角的范围值；.某个定位角的确切位置；调整垫片的厚度和应处的位置；选择汽车悬架诊断图解(显示调整位置)。(8)显示车轮定位情况报表：前轮总前束，前轮单前束(左、右轮)；主销后倾角；包容角：主销内倾角和前轮外倾角之和；主销内倾角、前轮外倾角；最大转向角、前轮转向差(外侧车轮20º时内、外侧车轮转角差)；后轮外倾角；后轮总前束，后轮单前束；推进角(后轮推力线和几何中心线间的偏角)。车轮定位情况报表和调整位置可在车轮定位之前或之后打印出来。（三）汽车四轮定位仪的正确使用 1、上车前准备工作（1）在被测车辆开上举升机之前，需要检查四个车轮的胎压是否符合标准胎压。轮胎花纹是否严重磨损。确定举升机两个承载板的宽度与被测车辆的前、后轴距一致，然后将举升机降至最低点，确保转角盘和后滑板的固定销都插好之后，再将被测车辆开上举升机。车辆在举升机上应处于正前方向，不要使车身歪斜。车辆的两前轮要落在两转角盘的中心上，同时转角盘的圆盘要均匀分布在轮胎的两侧。车辆熄火后，拉上手刹，摇下左前侧车窗玻璃，司机离开车辆。操作员需要分别用力压车身的前部和后部，以使车辆的悬挂复位。（2）安装卡具在开始定位前，将每个车轮卡具和传感头总成安装在车轮的轮圈上。请务必注意各传感头的位置。位置颠倒将使定位仪不能正常工作。留意各个传感头上的箭头标就不会弄错位置。 夹具安装：松开拧紧旋钮，通过拉伸上下滑板使卡具能够很快的由外向内或相互方向夹紧在轮圈上。夹爪张到适合轮辋直径大小。卡具安装要求卡具手柄向上并且直立地面；要求四爪的定面必须与轮辋的边缘靠齐；转动手轮来调整并锁紧夹具在轮胎的位置，晃动一下，看装夹是否牢固。然后用防滑胶圈将夹具固定在轮胎上。 卡爪安装分里撑式，外卡式两种：当轮辋的边缘弧度较大时，采用里撑式；当轮辋边缘没有弧度，只有很小的圆端，采用外卡式（如图5-1） a)里撑式 b) 外卡式图5-1 卡爪准备工作，包括：（1）调整转角盘和后滑板，根据轮距和轴距调整举升机的宽度。（2）将汽车驶上转角盘和后滑板上.车轮要位于转盘和滑板的中部。（3）拉上手刹车，不让车辆滑动。（4）抽出转角盘和后滑板的安全销，使汽车车轮处于自由状态。（5）进行车辆目视检查，检查车轮圈和车胎尺寸，轮胎的胎纹深度和胎压，检查装置和轮轴间隙，弹簧装置和减震器的状态。（6）安装卡具和传感头。进行轮圈补偿。（7）松开刹车，用力压下车身前部和后部，使减震弹簧装置恢复到中间位置。（8）安装制动器锁，锁定刹车踏板。 2、进行车轮定位（1）打开电脑显示器进入初始画面图5-2显示主菜单打开电脑，先确认连接状态后，显示主菜单。见图5-2。Fl开始定位操作：驱动程序，开始测定。F2设定环境：变更字体/设定及存储。F3客户管理：查看及搜索客户资料。F5终止。(2)开始操作从最初画面选F1时，会显示选择车种画面。在计算机上选择制造公司和车种。可以输入数据(F2)或移至前画面(F5).(3)开始测定(Fl)选择客户管理画面，参见图5-3。图5-3输入车牌号、客户管理画 注意：必须正确输入车牌号、客户名、地址、行驶里程等客户资料。图5-4车轮的轮辋补偿开始测定(按FI键)：转到轮辋补偿画面。挂空档，松开驻车制动。(4)轮辋补偿的保证与补偿程序先确认四个传感器的水平状态后，实行每一个车轮的轮辆补偿，参见图5-4转动车轮，使夹具处于竖直位置，然后用手转动车轮半圈。用面板上的水平指示器传将传感器调水平。按传感器的控制键，待相关的指示灯 (step1)闪烁至稳定。再次将夹具保持竖直位置，转动车轮半圈(180)。再按传感器的控制键，相关的指示灯(set，stepl，step2)会全部闪烁直至稳定。注意：轮辆补偿前与后，必须确认传感器的旋钮是否放松。不然传感器会受举升机架的冲击，不能正常工作。图5-5安装制动踏板固定器(5)固定转向盘转向盘维持中央位置上，安装制动固定器(参见图5-5)。一边把中间的支架用左手往座位方向拉，一边用右手推。转向盘维持中央位置上，锁紧装置的手把往下按，使弯曲的部分能固定转向盘。先测定后轮的状态下，再测定前轮才一能调整好转向盘的回复力。参见图5-6。图5-6固定住转向盘(6)主销后倾角的测定按测定(F1键)，按直行调向一左侧调向一右侧调向一直行调向的循序，把指针由中心位置进行调整。参见图5-7。 图5-7主销后倾角的测量(7)车轮状态测定 图5-8 车轮状态测定定位前操作程序：用专用工具压下制动踏板，固定住制动踏板。为了考虑转向盘锁紧装置的位置，应该往一侧倾斜地安装专用工具。 图5-9四轮定位数据测定(l)测定数据主销后倾角的测定完毕后，会显示测定数据(前束以mm为单位来表示)，参见图5-8、图5-9。看数据掌握车的状态后，决定调整方法。(2)调整顺序