汽车四轮定位基础教程：主销后倾角调整

1.主销后倾角的定义

从车辆的侧面观察，上球头或支柱顶端与下球头的连线（假设的转向轴线）向前或向后倾斜，即转向轴线与地面的垂线之间的夹角为主销后倾角。主销后倾角分为正后倾角、负后倾角、零后倾角等三种。

（1）正后倾角　从车辆的侧面观察，上球头或支柱顶端与下球头的连线（假设的转向轴线）向后倾斜，即转向轴线与地面的垂线之间的夹角是正主销后倾角（即“向后为正”），如图3-20所示。过度后倾，转向困难。

图3-19　通过转向节调整外倾角

图3-20　正主销后倾角定义

（2）负后倾角　从车辆的侧面观察，上球头或支柱顶端与下球头的连线（假设的转向轴线）向前倾斜，即转向轴线与地面的垂线之间的夹角是负主销后倾角（即“向前为负”），如图3-21所示。过度前倾，方向不稳。后倾角过小，车易跑偏。

（3）零后倾角　从车辆的侧面观察，上球头或支柱顶端与下球头的连线（假设的转向轴线）不倾斜，即转向轴线与地面的垂线重合为零主销后倾角，如图3-22所示。

图3-21　负主销后倾角定义

图3-22　零主销后倾角定义

2.后倾角的作用和影响

主销后倾角有助于保证正确的转向稳定性。后倾角是通过向前或向后倾斜车辆转向支点（轴）来实现该功能的。从车辆侧面观察，该轴是一个通过上、下转向支点的假想线。对于SALA悬架系统，这些支点可能是上、下球节。对于装备传统滑柱的车辆，它们是下球节和上轴承板；对于装有中心销的车辆，中心销相当于支点。

通常汽车行驶过程中，主销后倾角应为正值。主销后倾角的获得一般是在安装时，通过悬架元件相互位置来保证的。主销后倾的作用是当汽车直线行驶偶然受外力作用而稍有偏转时，主销后倾将产生车轮转向反方向的力矩使车轮自动回正，可保证汽车直线行驶的稳定性。后倾角越大、车速越高，稳定力矩越大，但后倾角不宜过大，否则在转向时会导致转向沉重。主销后倾角是在前桥连同悬架安装到车架时形成的。

主销后倾角主要功能（方向操控稳定性）是通过轮轴负载来实现的。如果主销后倾角是正值，当转动前轮时，内侧转向轮轮轴将稍微向下移动，同时外侧转向轮轮轴将稍微向上移动。由于轮胎和车轮处在轮轴与路面之间，轮轴不可能向下移动。结果是轮轴试图向下移动将使底盘上升，三个力增加了轮轴负荷。由于轮轴寻求相等负荷，如果两侧主销后倾角相等，车辆自动趋于转向正直位置。该趋势使底盘恢复到最低位置（正直位置），使转向盘回正。该位置被认为是最稳定位置。增大正主销后倾角，将提高方向稳定性，并提高转向效果；减小主销后倾角，将降低方向稳定性，并减弱转向效果。

一般来说，主销后倾角不是轮胎磨损角度，该角度有助于稳定车辆，使转向偏离正直位置更容易或更难。如果车辆配装的是手动转向，通常主销后倾角会很小（可能甚至是小的负后倾角），使转向更容易。可是，如果车辆装有助力转向，通常主销后倾角设计成更大的正值，给驾驶人以更“有手感”的转向。增加正后倾角，转向时需要向动力转向系统提供更大的力，并因此提高稳定性。

设置主销后倾角的目的是使汽车在行驶中若偶遇外力作用而产生方向偏离时，能产生回正力矩，使车轮自动回复到原来中间的位置，如图3-23所示。作用在车轮的地面垂直反作用力F_z与主销轴线在空间相错，设距离为b。将F_z按图3-23b所示分解为F′_z和F″_z，其中F′_z与主销轴线平行，F″_z与F′_z相垂直，则F″_z将产生促使车轮绕主销转动的力矩M_y。左轮产生的转动力矩M_yl=F″_zlb，右轮产生的转动力矩M_yr=F_zrb，如图3-23c所示，M_yl有使左轮绕主销向右偏转的趋势，M_yr有使右轮绕主销向左偏转的趋势。显然，由于左、右转向轮是通过转向梯形机构相互联系的，若M_yl与M_yr大小相等，则两者相互抵消，行驶方向不会产生偏离；若M_yl>M_yr行驶方向将向右偏离；若M_yl<M_yr，行驶方向将向左偏离。

图3-23　后倾角产生稳定力矩

3.后倾角的调整

主销后倾角调整有多种方法，应根据车型不同，首先进行分析判断，然后进行调整，其调整方法有下列几种：调整垫片、调整不同心凸轮轴、调整偏心球头、调整大梁槽孔、调整平衡杆等。

（1）车架与控制臂之间加减垫片　如果在车辆的控制臂上有垫片，在前支点上加装垫片并从后支点上拆下等厚的垫片，来改变后倾角，将不会影响外倾角，如图3-24所示。

图3-24　通过垫片调整后倾角

特别提示：

∗ 要先调整后倾角再调整外倾角。如果调整外倾角后再调整后倾角，外倾角大小将发生变化。

（2）大梁槽孔的调整　如果控制臂安装在长孔上，按相反方向移动控制臂的前后支点来调整后倾角，将不改变外倾角，如图3-25所示。

（3）偏心凸轮螺栓的调整　同样地，对于那些有偏心凸轮螺栓的控制臂，按相反方向对等地转动两个凸轮来改变主销后倾角，也不影响外倾角，如图3-26所示。

（4）滑柱杆的调整　早些时候，滑柱杆经常用作后倾角调整器。滑柱杆前、后被连接到车架上。如果连接到前端（通过调整螺母延长连杆），向汽车后部移动下球节，结果减少主销后倾角。缩短连杆，将向正向改变主销后倾角，如图3-27和图3-28所示。

图3-25　通过大梁槽孔调整后倾角(www.xing528.com)

图3-26　通过偏心凸轮调整后倾角

图3-27　通过滑柱杆调整后倾角（1/2）

图3-28　通过滑柱杆调整后倾角（2/2）

（5）不对称控制臂的调整　在不对称控制臂的调整中，通过调整长控制臂一边可调整后倾角，通过调整短控制臂一边可调整外倾角，如图3-29所示。

4.同时调整后倾角和外倾角

前面所介绍的都是改变后倾角和外倾角其中的一个角度，而另一个角度不会受影响。如果外倾角和后倾角同时需要调整，则应先调整后倾角，再调整外倾角。

以控制臂来调整外倾角和后倾角时，一般使用“经验法”，见图3-30和表3-1，可根据垫片规格表来调整后倾角和外倾角。也就是说在一个控制臂的末端改变3.175mm垫片，则将会改变外倾角0.5°和后倾角1°，如果在前后控制臂上同时增加或减少3.175mm的垫片，将会改变外倾角0.5°；同样，一端加3.175mm垫片，另一端减少3.175mm垫片将改变后倾角2°。

图3-29　通过不对称臂调整后倾角

表3-1　垫片规格表

图3-30　通过垫片同时调整后倾角和外倾角（1/2）

特别提示：

∗ 调整时根据实际情况而定，看是单独调整一个角度还是同时调整外倾角和后倾角。这种“经验法”只是非常接近实际的调整数值，这种调整根据控制臂的大小和形状而定。实际上这种方法存在40%的误差，换而言之，调整的正确性只有60%。

（1）只改变外倾角而不改变后倾角　如果只改变外倾角而不改变后倾角，则在控制臂的前、后端同时加或减垫片即可，见表3-2。

表3-2　只改变外倾角时垫片使用表

①垫片加装位置如图3-31所示。

（2）只调整后倾角　如果只调整后倾角，将改变垫片尺寸，平均分成两份，一份加在一端，另一端取下相同的数量（表3-3）。

表3-3　只改变后倾角时垫片使用表

①垫片加装位置如图3-31所示。

图3-31　通过垫片同时调整后倾角和外倾角（2/2）

（3）外倾角和内倾角一起调整　如果外倾角和内倾角一起调整，那么增加或减少垫片数量是调整前后垫片之和。下列数据是改变后倾角和外倾角的调整数据，见表3-4。

表3-4　外倾角和内倾角一起调整时垫片使用表

①垫片加装位置如图3-31所示。