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车轮几何形状

翁德沃彭:

  • 一般
  • 车轮定位
  • 斯波林
  • 外倾角/外倾角
  • KPI(主销倾角)
  • 封闭角
  • 轴倾斜/后倾角
  • 精练梁
  • 阿克曼原理

整体:
汽车的操控性和操控性很大程度上取决于车轮的几何形状。 术语“车轮几何形状”是本页讨论的所有车轮和转向节位置的名称。 在设计汽车时,会广泛检查汽车的车轮几何形状。 例如,当测试第一版梅赛德斯A级车时,结果发现这辆车在绕桩测试中可能会翻倒。 在获得这些引人注目的测试结果后,我们对车轮位置和稳定器操作进行了调整,直到这辆小型奔驰与大型车辆相当。 这 稳定杆 对汽车的操控性有重大影响,这将在单独的章节中进行描述。

车轮定位:
正确调整所有车轮位置(例如前束和外倾角)非常重要。 当进行维修时,例如更换横拉杆或拆卸/组装控制臂或副车架,调整很可能不再正确。 即使在与另一辆车发生碰撞或撞上路缘后,调整也可能不再正确。 如果车轮在车下明显弯曲,则控制臂或横拉杆弯曲就会出现问题。 因此,这些部件必须更换!
然后需要对汽车进行对齐。 对准是在一个特殊的对准台上完成的,计算机可以使用传感器(安装在车轮上)看到准确的位置,从而可以精确地调整一切。 每种品牌和类型的汽车都有特定的设置。 降低的汽车也比具有标准底盘的同类汽车具有不同的调整值。
调整值可能达不到目标。 那么它们就超出了公差范围。 如果前部的外倾角无法纠正(如果仍为红色),则减震器很可能弯曲。 如果发生碰撞或猛烈地驶上人行道,麦弗逊悬架的最薄弱点就会弯曲; 减震器的活塞杆。 转向节(带有车轮轴承)也可能会弯曲。

悬架修复后或在人行道上轻微敲击后的错位会在几个方面变得明显:

  • 直行时方向盘歪了。
  • 汽车驶向道路一侧,必须始终通过转动方向盘来纠正。
  • 道路稳定性很差,每次颠簸都会改变方向。
  • 轮胎过度磨损,经常不规则:轮胎内侧4毫米,外侧光滑。

很快就会有一个页面介绍对齐过程中所做的工作......

以下主题概述了(大多数)汽车上可调整的所有类型的车轮位置。

追踪:
前束方向是前轮和后轮的方向。 可以通过将两侧的拉杆稍长或稍短来调整循迹。 图像中的空间C然后变大或变小。 然后横拉杆头 F 移入或移出,导致车轮位置改变。

如果静止时车轮彼此稍微靠近,我们称之为前束,如果它们稍微分开,我们称之为前束。 行驶时,车轮恰好位于正前方位置。 内束和外束通常也称为“内束”和“外束”。

后轮驱动的汽车通过前轴调整前束。 行驶时,车轮被向外拉,使其处于直线前进位置。 前轮驱动汽车通常采用前束调整。 行驶时,车轮向内拉,使其处于直线前进位置。 这里的公差只有几度。 在图像中它被表示为“夸张”,但实际上并不容易看到。 需要特殊的对准设备来检测这一点。

外倾角/外倾角:
外倾角,也称为外倾角(英语)或 sturz(德语),是车轮相对于路面的倾斜度。 外倾角是从垂直于水平道路的线测量的,并以度数表示。 外倾在两种不同的应用中进行; 即正外倾角和负外倾角。 对于正外倾角,车轮的顶部比底部更向外(见图),而对于负外倾角,则相反; 轮子的顶部比底部更向内。

负外倾角可改善拐角处的抓地力并提高稳定性。 这就是为什么降低的跑车也比标准悬架具有更大的负外倾角。 负外倾角的车轮具有向内逐渐变细的特性,因此将车轮向内推。 通过平均调整左右两侧,汽车将继续直线行驶,但轮胎内侧的磨损会增加。

KPI(主销倾角):
KPI,也称为转向轴倾角,是通过转向轴枢轴点的线与垂直于路面的线之间的角度。 KPI 和后倾角(下一个主题)迫使前轮进入直线前进位置。 出现这种效果的原因是,当车轮转动时,车轮枢轴点的倾斜会稍微抬起汽车。 汽车自身的重量迫使车轮回到直线前进的位置。 路面的冲击传递至转向装置的力度也较小。 当KPI发生变化时,外倾角也会发生变化。

夹角:
夹角,也称为夹角或 Gabelwinkel,不是车轮位置,而是对现有 KPI 和外倾角概念的补充。 将两个角度的值相加即可确定夹角。

轴倾斜/后倾角:
车轴倾斜度,也称为主销后倾角、车轴倾斜度或轮距,是通过车轴枢轴点 B 的中心线与通过车轴 A 中心的道路垂直线之间的角度。车轴倾斜度始终为正。
车轴倾斜为汽车提供了方向稳定性,因为在直线行驶时车轮希望处于行驶方向。 您可以将其与始终向前倾斜的自行车前叉进行比较。 如果车轮位于车架正下方,那么如果遇到大的颠簸,您就会失去对方向盘的控制。 即使向后转动方向盘,您也会看到方向盘在向前转动的情况下再次转动。 这个道理和汽车是一样的; 通过将前轮以向前的角度放置在汽车下方,汽车可以获得更好的抓地力,并且方向盘在行驶时会自动返回到直行位置。
在设计现代汽车时,经常使用大轴倾斜。 这提供了非常积极的驾驶特性的优点。 大轴倾斜的一个可能的缺点是汽车会转向更困难,但对于今天的动力转向来说这不是问题。

打磨半径:
磨砂半径,也称为磨砂半径或伦克罗尔半径,是通过车轮的中心线接触路面的点(车轮点)与通过转向枢轴点的线接触路面的点之间的距离表面(转向点)。 打磨半径决定了转弯时前轮高度变化的程度,部分影响了汽车的直线稳定性。

  • 如果转向枢轴点(蓝线)与车轮中心(红线)齐平,则磨砂半径为“0”。 这也称为“中性打磨梁”或“中心点转向”。
  • 如果转向枢轴点(蓝线)位于车轮中心(红线)之外,则磨砂半径为正。
  • 如果转向枢轴点(蓝线)位于车轮中心点(红线)内,则磨损半径为负。

阿克曼原理:
在下图中,您可以看到前轮的线条在公共枢轴点处伸出。 如果轮子以相同的角度转动(两个轮子都以完全相同的角度转动),则轮子的线也将彼此平行延伸至无穷远。 他们永远找不到共同的枢轴点M。因此,在这种情况下的转向特性将非常差。

整个原则变成了“弯道时脚趾向外” 命名。 所有现代汽车都具有此功能。 在光滑的表面上,例如停车场的地板上,转弯时可以听到轮胎的尖叫声。 正是因为这个原则。 内轮的转向角大于外轮,因此会出现某种形式的打滑。

直行行驶时,所有车轮均处于直行位置。 转向节中心线的延长线相交于后轴的中心。

转弯时,内侧前轮会比外侧前轮扭转更多。 这是因为转向节倾斜放置,车轮将进一步向内旋转。 当汽车完全转向时,倾斜的车轮位置也将清晰可见。 这种结构将改善驾驶特性。

一直向前行驶
弯道行驶

输入角度:
车辆的转向角可以根据汽车的大量数据来计算。 下面是计算了角度 α 的图像。 下一步是计算角度 β。
在页面上 弯道时脚趾向外 此图中详细解释了计算过程。

角色中心:
车轮悬架的一个重要点是“侧倾中心”的概念。 侧倾中心的位置对于驾驶特性起着重要作用。 侧倾中心的位置由支撑臂的位置决定。 这是设计底盘时非常重要的概念。 降低车辆也会影响侧倾中心。 单击此处了解有关角色中心的更多信息.