汽车轮胎定位：重要原理和作用简介

1.车轮定位的概念及作用

（1）车轮定位的概念 汽车的多个车轮看似笔直，实际上要想在行驶中保证安全和舒适，还需要很多因素。正因为考虑了这些因素，才能轻松地操纵方向盘，使汽车高速直线行驶，或转动方向盘使汽车转弯，转弯后自然恢复直线行驶状态。为解决这个问题，同时也为防止车胎过早磨损，车轮根据一定要求，按一定的角度安装在车身（或底盘）上，称为“车轮定位”。

（2）车轮定位的作用 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。

2.车轮定位的要素

车轮定位的要素主要包括车轮外倾角、主销后倾角、转向轴线内倾角（转向主销内倾角）、车轮摆动角（前束和后束）、转弯半径（前轮转向角、最大转向角）以及包容角、摩擦半径、推进角及车轴偏角等。上述要素的角度和尺寸取决于车辆所采用的悬架系统、车轮驱动系统（前置发动机前轮驱动、前置发动机后轮驱动、两轮驱动还是四轮驱动）以及转向系统（机械转向还是动力转向）。调整这些要素，可使驾驶性能和转向稳定性达到最佳状态，并可延长零部件的使用寿命。

对于整机而言，驱动桥主要作为承载的刚性桥，在车轮定位中也较为简单，一般只进行驱动桥轴线与车架纵轴线垂直度、对称度的校验。而转向轮通常不与地面垂直，而是略向外倾，其前端略向内收拢；转向节主销也不是垂直安装在前轴上，而是其上端略向内和向后倾斜。由以上状态产生了前轮外倾、前轮前束、主销内倾、主销后倾，所有这些参数统称为转向轮定位。下面将分别简单介绍车轮定位的几个主要要素的作用及原理。

（1）车轮外倾角 一般转向轮安装在车桥上时，其旋转平面向外倾斜。车轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹角α叫做车轮外倾角，如图2-25a所示。车轮顶部朝外倾斜，称为正外倾角；反之，朝内倾斜则称为负外倾角。车轮外倾角的作用是提高车轮工作的安全性和转向操纵的轻便性。在现代汽车中，由于悬架和车桥比过去的坚固，加之路面平坦，采用正外倾角的必要性小了。在车轮调整过程中，现代汽车倾向与采用接近零度的外倾角（有些车辆采用零外倾角），现在公司大吨位多采用零外倾角。

图2-25 车轮外倾角及主销后倾角

a）车轮外倾角 b）主销后倾角(www.xing528.com)

（2）主销后倾角 主销装在转向轴上，其上端向后倾斜，这种现象叫主销后倾。在纵向垂直平面内，垂线与主销轴线之间的夹角γ叫主销后倾角。从垂直向后倾斜，成为正主销后倾角；向前侧倾斜则称为负主销后倾角。转向轴线的中心线与地面有一个交点，轮胎与路面接触面有一个中心点，这两个点之间的距离称为主销后倾移距。主销后倾的作用主要是为了保持汽车直线行驶的稳定性，并使汽车转向后，转向轮有自动回正的功能，现代汽车主销后倾角一般不超过3°，如图2-25b所示。

（3）主销内倾角 从车子的前方看，转向轴线与地面铅垂线所形成的角度称为主销内倾角。车轮左右转动时会绕一条轴线转动，该轴线称为转向轴线。从车子的前方看，该轴线向内倾斜，所以称为转向轴线内倾角或转向节主销角。主销内倾角的作用：①减少转向操纵力。②减少回跳和跑偏现象。③改善车辆直线行驶的稳定性。

（4）车轮前束（见图2-26） 车轮前束是从车辆前方看，在两轮轴高度相同的条件下，左右轮胎中心的前端与后端距离之差值，也称为总前束。零前束：左右轮胎的中心线，其前端与后端距离相等；正前束：左右轮胎的中心线，其前端小于后端距离；负前束：左右轮胎的中心线，其前端大于后端距离。前束的作用主要是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。采用正外倾角的前轮使车轮顶部朝外倾斜，当车辆向前行驶时，车轮要朝外侧滚动，从而产生侧滑，会造成轮胎磨损。所以，前束作用是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑，并且轮胎类型与悬架的刚性也会影响前束值。

（5）转向角 车辆在转弯时，转向轮的相对位置称为转向角（转弯半径相同时，各转向轮的转向角不相同），如图2-27所示。当车辆直线行驶时，各轮胎应保持相互平行，否则会产生轮胎磨损、行驶阻力过大等问题。当车辆进入弯道时，如果左右轮的转动量相同（即左、右转向角相同，其转弯半径完全相同），但两前车轮的转动中心不在一个交点上，这时会造成轮胎磨损以及车辆转弯时不平衡。经杆系专门设计的车辆，当进入弯道行驶时，各车轮绕同一转动中心转动，使车辆转弯平稳，车轮不会出现侧滑磨损。

图2-26 车轮前束

图2-27 转向角

（6）推进角 驱动轮总前束的平分线称为推进线。推进线的方向是汽车实际的行驶方向。车身几何中心线与推进线之间形成的夹角，称为推进角。当汽车直线行驶时，推进线才是汽车真正行进的方向，假如推进线无法与汽车几何中心线重合，驾驶员必须操纵转向盘使汽车直线行驶，于是转向盘呈偏斜的状态。因驱动轮定位失准，而必须转动转向盘才能让汽车直线前进（因后轮循迹与前轮循迹不同），这种情况通常称为“横跑”。