教甄◆汽車科題庫

【非選題】
10.車輪定位的各項定義與功用(5%)。
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 【站僕】摩檸Morning:有沒有達人來解釋一下?
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鄭伊文 小一上 (2018/04/18):

為什麼需要做定位?

汽車底盤是由諸多的金屬體與橡膠體的零件組成,在造車之初即賦予了適當的角度。

車輛在行駛時,底盤零件間的結合處(連接點),同樣也在做運動,
零件本體及其連接點,承受了長期運動與受力後,
久而久之就會產生機械疲乏或歪曲,
這些疲乏或歪曲會導致方向系統與懸吊系統的位置不正確,即原始角度跑掉了,
車輛就會失去原有的穩定性、平衡性。

 

這些影響汽車行駛安定性與穩定性的結構系統,可區分為三大部分,
1.
鈑金系統,大樑、橫樑是否因碰撞導至斷裂變形;
2.
懸吊系統中的上下控制臂、球接頭、避震器是否鬆動疲乏;

3.方向系統有方向機柱與連桿組織與球接頭故障或不正常位移等。

這三大組織系統當中,任一項系統的零配件出問題,

都可能會影響到車子的穩定性與安全性,

不過發生這些現象,不見得單純是經過大撞之後的車才會發生,

汽車在行駛一定的里程後或者經過不當的維修或碰撞,也會發生。

例如:

l          行駛時放手,車子會偏向左邊或右邊;

l          單邊輪胎磨耗不正常吃中間或兩邊;

l          方向盤偏向某一邊或轉向時變得重手;

l          車身不正常跳動、行駛穩定性與安定性不夠;

l          底盤出現雜音與怪聲。

只要以上任一問題出現,就表示您的愛車必須要做底盤檢修或四輪定位了,

如果置之不理,慣性疲乏到達最高點再加上行駛的里程數愈多時,

原本已經疲乏的零件受力會越大,到時各種功能結構系統的零配件就會漸漸損壞,

此時再來作四輪定位也無濟於事了,需將損壞零件更換方得進行定位。

 

 

四輪定位的好處

 

所謂「定位角度」是存在於懸吊系統和各活動機件間的相對角度,

定位角度若保持正確,有諸多好處:
1.
可增進車輛的「直進性」;
2.
可改善車輛的轉向性,確保轉彎時的穩定性,提昇「操控性」

3.強化方向盤的迅速回正的力量
3.
可避免「軸承」不當受力,失去精度或損壞。
4.
可確保輪胎與地面緊密接合,減少輪胎不當之磨耗及吃胎。 

5.可省油,車輛行駛順暢,恢復出廠時的油耗率。

6..可減低駕駛人的疲勞,減低行駛的不舒適及側滑

 

 

四輪定位的時機

 

車輛直行時方向盤是偏的
雙手離開時車輛會向左 或向右偏滑
輪胎磨損不正常、有嚴重吃胎的現象 
車身會跳動不穩
 
方向盤會左右晃動

行駛時有漂浮的情形 
車輛有雜音或怪聲出現



四輪定位的意義 

 

汽車懸吊系統主要的三大主要定位角度為:
外傾角(Camber),後傾角(Castor),束角(Toe)
不同車種的設定不同,角度各有不同分述如下: 

1.
外傾角
(Camber) 

 

 

定義為:由車前方看輪胎中心線與地面垂直線所成的角度,

向車子外側為正,向車子內為負。
其角度的不同,將改變輪胎與地面的接觸點及施力點,

直接影響輪胎的抓地力及磨耗狀況。角度跑掉易致吃胎狀況發生。
同時,也影響車重在車軸上的受力分佈,

不當的角度將造成「軸承」產生異常磨損。


車子在未負重前,通常都有些許外傾角,

負重後車輪可變垂直,以減少輪胎不正常磨損。

Camber 最大的功用就是在減輕轉向與懸吊零件的壓力,

使車重能適當的分佈在前輪軸及軸承上。

動態外傾角圖

由上圖中也可看出在camber角度變化時,

傳動軸的萬向接頭(接在輪胎中間的部分)所承受的角度變化
故過大過小的camber變化在傳動軸的壽命上是絕對有負面影響的


由於地面的不規則性及負荷的變動,致使車輛無法以「零」外傾角運轉,

因此必須考慮特定狀況下正負外傾角的變化。

如,賽車為了高速過彎的穩定性,會做成上窄下寬的外八形狀,

通常稱這種 Camber角度的改變為「負外傾角」,

887267928_m.jpg

不過這是針對賽車特殊用途所需,一般車輛若改成「負外傾角」,

對一般車速行車益處不大,還會使輪胎內側磨耗加快的不良後果。

 

通常會產生外傾角不正常的原因,

多數在於更換底盤零件、或是底盤零件損壞、鬆動所造成,

而調整的方式依照車輛構造不同有不同的做法,通常來說技師會從下列幾種方式著手:

偏心凸輪、外傾角偏心輪、偏心輪栓與凸輪、墊片、避震器螺栓孔、可調整式柱桿等,

這些零件機構可能格友都沒聽過,也不知道位置在哪裡,

不過這不重要,重點在於我們知道透過這些機構的調整可以改變外傾角與後傾角即可。



2.
束角(Toe) 

動態表示圖

再來,我們來看看換胎時,店家常免費贈送的定位的束角(Toe)

談到toe角度有二個術語「toe in」和「toe out」,

上圖為在車子上方俯看二前輪,其中A軸為輪子前端,B軸為後端,

A軸長度大於B長時就為toe out
反之就為A軸長度小於B長時,是toe in

toe out對轉向初期反應較為靈敏; 
toe in 
設定則是偏向直進穩定性較高的設定設定過度會有輪胎跳花現象。

當車輛運轉時,所有四組車輪都必須相互平行,為使運轉的平均前束為零,當車輪在靜止時需要設定少量前束,一般而言車速愈快輪胎愈會往外張,路面阻力常在車子推進力外側,因車輛有外傾角,故車輪有向外滾之趨勢,所以車輪的外滾趨勢需用前束來抵消之。

前束校正的方式通常是調整方向機惰杆來處理,這也是我們最常見到的方式;另外在此順便澄清一點,大部分的讀者都誤認為定位就只是做 Toe in,事實上Toe in只是定位其中的一項而已,之所以會造成這樣的誤解是由於有些輪胎店打出幾百元做定位的緣故,如此價位的定位都只是做Toe in罷了,千萬可不要誤解這樣就做完定位了。


特別提醒,toe是在車子「上面」看輪胎角度,

camber是從車子的「前方」看輪胎。


3.
後傾角(Caster) 

動態後傾角圖



後傾角Caster的定義為由「車側」看轉向軸中心線與垂直線所成的夾角,

向前為負,向後為正。

caster角度對方向盤回正力道有相當大的影響尤其是方向盤重不重手
這部分一般是不能調整的故若是有偏移多半是因為撞擊產生的車體基座偏移造成

另外若是左右轉向輕重不一也可能與前輪左右的caster不一所造成的幾何力不均
後傾角越大車子的直進性越好,轉向後方向盤的回復性也越好,

但卻會使轉向變得沈重。

一般車子的後傾角大約在1~2度之間。 

 


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