一.四輪定位的意義
汽車(chē)懸吊系統主要的定位角度包括了:外傾角(Camber),后傾角(Castor),束角(Toe),內傾角(K.P.I.),轉向時(shí)的前展(Toe-outonTurn)等。其意義分述如下:
1.外傾角(Camber):定義為由車(chē)前方看輪胎中心線(xiàn)與垂直線(xiàn)所成的角度,向外為正,向內為負。其角度的不同能改變輪胎與地面的接觸點(diǎn)及施力點(diǎn),直接影響輪胎的抓地力及磨耗狀況。并改變了車(chē)重在車(chē)軸上的受力分布,避免軸承產(chǎn)生異常磨損。此外,外傾角的存在可用來(lái)抵消車(chē)身荷重后,懸吊系統機件變形及活動(dòng)面間隙所產(chǎn)生的角度變化。外傾角的存在也會(huì )影響車(chē)子的行進(jìn)方向,這正如摩托車(chē)可利用傾斜車(chē)身來(lái)轉彎,因此左右輪的外傾角必須相等,在力的平衡下不致影想車(chē)子的直進(jìn)性,再與束角(Toe)配合,提高直進(jìn)穩定性及避免輪胎耗不均。增加負的外傾角需配合增加Toe-out;增加正的外傾角則需配合增加Toe-in。
2.內傾角(K.P.I.):定義為轉向軸中心線(xiàn)與垂直線(xiàn)所成的角度。有了內傾角可使車(chē)重平均分布在軸承之上,保護軸承不易受損,并使轉向力平均,轉向輕盈。反之,若內傾角為0,則車(chē)重和地面的反作用力會(huì )在車(chē)軸產(chǎn)生很大的橫向切應力,易使車(chē)軸受損,轉向也會(huì )變得沉重無(wú)比。此外,內傾角也是前輪轉向后回正力的來(lái)源。內傾角在車(chē)輛懸吊設計之初就已設定好,通常是不可調整的。car-m.cn
3.束角(Toe):定義為由上方看左右兩個(gè)輪胎所成的角度,向內為T(mén)oe-in,向外為T(mén)oe-out。束角的功用在于補償輪胎因外傾角及路面阻力所導致向內或向外滾動(dòng)的趨勢,確保車(chē)子的直進(jìn)性。Toe-in會(huì )造成轉向不足,Toe-out則會(huì )增大轉向過(guò)度的趨勢。
4.后傾角(Caster):定義為由車(chē)側看轉向軸中心線(xiàn)與垂直線(xiàn)所成的夾角,向前為負,向后為正。后傾角的存在可使轉向軸線(xiàn)與路面的交會(huì )點(diǎn)在輪胎接地點(diǎn)的前方,可利用路面對輪胎的阻力讓車(chē)子保持直進(jìn),其原理就如購物推車(chē)的前輪會(huì )自動(dòng)轉至你施力的方向并保持直進(jìn)一般。后傾角越大車(chē)子的直進(jìn)性越好,轉向后方向盤(pán)的回復性也越好,但卻會(huì )使轉向變得沈重。一般車(chē)子的后傾角大約在1~2度之間。
5.轉向時(shí)前展(Toe-outonTurn):定義為轉向時(shí)兩前輪轉向角度之差。過(guò)彎時(shí)彎內輪所轉的角度通常大于彎外輪,相差在2度左右,其目的是在過(guò)彎時(shí)使車(chē)子能以后軸延伸線(xiàn)的瞬時(shí)中心為圓心順利過(guò)彎。此外當彎內輪轉角較大時(shí),阻力也較大,阻力的不同可使車(chē)子偏向阻力大的一方使轉向容易(請想像坦克車(chē)的轉彎方式)。
6.Off-set:Off-set定義為輪圈的接合面(MountingSurface)和輪圈中心(CenterofRim)的距離,往外側方向的為正(PositiveOffset),往輪圈內側的為負(NegativeOffset)。改變輪圈的Offset會(huì )改變車(chē)子的輪距,而輪距是指輪胎中心線(xiàn)間的距離,因此若只是單純的加大輪圈和輪胎而不改變Off-set,對輪距并不造成影響。
若改用正的Off-set值較小的輪圈會(huì )將輪距加寬,如此可減少過(guò)彎時(shí)車(chē)身重心的轉移,提高車(chē)子的過(guò)彎速度極限。但相對的也因為加大了轉向軸中心與輪胎中心的距離,使得轉向變得困難且使轉向機構負荷加重,造成方向機連桿的變形量加大,因此必須適度的增加Toe-in來(lái)修正。不過(guò)這都是不正常的方式,所以應該盡可能使前輪的Off-set接近原來(lái)的Off-set值。
對后輪來(lái)說(shuō),改用較大的輪圈時(shí),若不改變Off-set常會(huì )遇到輪胎內側碰到懸吊機構的問(wèn)題,因此在不會(huì )磨到輪拱的情況下,使用正Off-set值較小的輪圈倒是有好處的。但需注意的是對后輪為獨立懸吊的車(chē)來(lái)說(shuō),如此的改變在加速及剎車(chē)時(shí)會(huì )加大后輪Toe的變化量,這對一般街車(chē)尚無(wú)影響,但對賽車(chē)來(lái)說(shuō)卻是個(gè)大問(wèn)題。我們以BMW的5系列(E34)為例來(lái)看看加大輪圈時(shí)Off-set應如何改變。起初原廠(chǎng)提供的鐵圈為15*7J、Off-set47,鋁圈則為15*6J、Off-set36;改用17吋鋁圈時(shí),原廠(chǎng)提供的是17*7.5J、Off-set35,Racing-Dydamic提供的是前輪17*8.5J、Off-set18,后輪17*9J、Off-set13,HARTGE提供的是前輪17*8.5J、后輪17*9J,Off-set則皆為18。
改變Off-set也會(huì )影響軸承的負荷,一般的車(chē)輛Off-set的設計都是以直行時(shí)最低的軸承負荷為目標,使用正Off-set值較小的輪圈雖會(huì )稍微增大車(chē)子直行時(shí)軸承的負荷(Off-set變化在50mm以?xún)榷疾槐剡^(guò)分憂(yōu)慮軸承負荷的問(wèn)題),但卻可使過(guò)彎時(shí)的負荷減低。
二.如何選擇四輪定位店家
隨著(zhù)懸吊系統的演進(jìn)由最基本的麥花臣、拖曳臂、雙A臂,到三連桿、四連桿、五連桿、復合連桿;連桿越多、結構越復雜,相對的對于四輪定位角度的要求也就越高,因此會(huì )出現某種車(chē)型指定的四輪定位儀器,四輪定位儀器并非用來(lái)調整、改變定位角度,他只是用來(lái)量測定位角度供技師參考,技師以?xún)x器所量測出的角度和原廠(chǎng)所定的角度比較,若超出設計容許范圍則則進(jìn)行調整或更換部份機件,以求回復原設計角度。所以當你在選擇四輪定位店家時(shí),必須記得定位儀器的優(yōu)劣固然重要,但調整定位角度的‘人’更是重要,經(jīng)驗和技術(shù)兼備的技師配合先進(jìn)的儀器才是最佳的選擇。">汽車(chē)租賃
三.常見(jiàn)的定位問(wèn)題
在日常的行車(chē)中如何去判斷底盤(pán)、懸吊的異常,并判斷其發(fā)生的原因,我想是讀者最想知道的,在此就提出幾個(gè)典型的問(wèn)題供大家參考。直進(jìn)性不良:行駛時(shí)偏左或偏右,或是行駛時(shí)方向并不偏斜,但方向盤(pán)不正,這通常是典型的定位問(wèn)題,但輪胎磨耗不均或左右輪用了不同型式的輪胎也會(huì )影響車(chē)子的直進(jìn)性。
直進(jìn)性不佳的問(wèn)題中較惱人的大概要算是直行時(shí)方向盤(pán)會(huì )隨著(zhù)路面時(shí)而為正、時(shí)而產(chǎn)生小角度的偏差,方向盤(pán)總無(wú)法‘安定’的待在原地,其中最可能的原因就是左右輪后傾角(Caster)有所偏差,造成左右輪回復力的不同,在兩力不平衡的情況下自然易受路面的影響。
方向盤(pán)的抖動(dòng):方向盤(pán)的抖動(dòng)除了因傳動(dòng)軸磨損所造成外(FF車(chē)),絕大部分是因為輪胎及輪圈的問(wèn)題所導致的。胎壓太高或輪圈變形都會(huì )造成全車(chē)的抖動(dòng),輪胎的真圓度不佳及平衡度不準確,更是造成方向盤(pán)抖動(dòng)的主因。此外剎車(chē)碟盤(pán)不平造成剎車(chē)時(shí)的抖動(dòng),及左右輪剎車(chē)力不均等造成剎車(chē)時(shí)行進(jìn)方向的偏斜都不是四輪定位能為你解決的。
四.四輪定位Q&A
(1)四輪定位需要多久做一次?依使用情況底盤(pán)及定位最少應每半年檢查一次,若有角度已超出基準容許值,就應藉由調整或更換部份零件來(lái)使其回復正確的角度。
(2)常見(jiàn)的定位問(wèn)題有哪些?最常見(jiàn)的定位問(wèn)題就是因常時(shí)間震動(dòng)造成的Camber及Toe角度的誤差,以及行經(jīng)凸起路面及窟窿所造成Caster的變化。
(3)如何察覺(jué)定位角度的異常?一般說(shuō)來(lái)會(huì )發(fā)覺(jué)定位異常而求助的車(chē)主,約有60%是因為直行性不良,方向盤(pán)角度偏一邊,其次是因為方向盤(pán)抖動(dòng)的,還有就是行駛一段時(shí)間后發(fā)現輪胎磨耗不平均。
(4)加大輪圈尺寸(Inch-Up),Off-set改變時(shí)定位角度是否要配合做修正?加大輪圈尺寸時(shí)應盡量使用與原始尺寸輪圈相同Off-set,以確保底盤(pán)能保持原有的性能。但目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品因受限于輪圈廠(chǎng)商所提供的的產(chǎn)品形式有限,及美觀(guān)上的考量,所以你換輪圈時(shí)對方都會(huì )建議你換上正Off-set值較小輪圈,只要相差不大而且不會(huì )磨到輪拱,則只需將Toe-in稍微增加即可。
(5)改用短彈簧降低車(chē)身時(shí),是否會(huì )改變定位角度,又該如何修正?改用短彈簧后車(chē)身降低,對懸吊系統機件來(lái)說(shuō)其幾何變化就如同車(chē)身載重后車(chē)身降低的變化一般,所以除非降低的幅度很大,否則如一般改裝用彈簧將車(chē)身降低3~4公分并不須要修正定位角度。