这个基础知识很有料！聊聊四轮定位的那点事儿(一)

四轮定位是汽车售后业务中最常见的保养项目之一，是汽修人应该具备的基本技能；许多路边小轮胎店，都能打出“买轮胎送定位”的口号，把四轮定位当做“赠品”；一些汽修人认为“四轮定位就是把数据调绿了”。四轮定位真的这么简单，这么没有技术含量吗？

聊聊四轮定位的那点事儿(一)

四轮定位基础

合适的四轮定位参数是确保车辆各种性能的前提，否则将影响整车的行驶稳定性、安全性、舒适性，而且还会造成油耗增加、轮胎磨损加剧、加速底盘悬部件老化等等不良后果。

从笔者接触的案例来看，很多时候在我们即使把四轮定位的参数都调成了绿色，车辆依然有跑偏、啃胎的故障现象。做四轮定位不是简单“拧几扳手”就能解决的事情，而是要在熟悉四轮定位原理的基础上，正确测量各个参数，并有针对性地准确调整各个定位数据。

要想分析四轮定位对车轮跑偏、啃胎的影响，首先有必要了解一下与四轮定位相关基本概念。

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什么是四轮定位？

四轮定位包括前轮定位和后轮定位。前轮定位又叫转向轮定位，主要是转向轮、转向节和前轴三者之间的相对位置。后轮定位是后轮和后轴的相对位置。

四轮定位的参数包括主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角、车轮前束。需要注意的是：四轮定位指的是前后四个车轮(主要指乘用车)的定位，而不是指每个车轮的四个定位参数。对于一般来讲，车辆的前轮都是转向轮都会具有上述的四个重要的定位参数；而车辆的后轮定位来讲，我们遇到乘用车上的后轮一般都是非转向轮，不会涉及转向节以及上下转向球头，所以也就没有主销的概念，我们也只考虑后轮每侧的车轮外倾和前束两个参数。

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什么是主销？

很多人都错误地认为，主销是减震器上支点与下支臂球头的连线。其实，这只适用于目前我们常见轿车的麦弗逊式独立悬挂，而对于双叉臂式独立悬挂、整体式转向桥的车辆则不适用。

为此，笔者认为，适用于所有车辆上的主销定义应该是：转向轮转向时的回转轴线。无论是双叉臂独立悬挂、还是整体式转向桥、甚至自行车，只要是带有转向轮的，其主销就是转向时的回转轴线。

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什么是主销后倾角？

主销后倾角是指转向轴线向前或向后倾斜的角度(图1)。需要注意的是，测量主销后倾角时，是从汽车的侧面测量转向轴线至垂直线之间的角度。另外，某些独立悬架的汽车无实际转向轴，其主销后倾角只是一个虚拟角度。

图1 主销后倾角

主销后倾的主要作用是减小行驶中的方向跑偏，使方向盘有自动回正的功能。过小的主销后倾角会容易是转向系统产生偏摆震动，主销后倾角越大方向的稳定性越好；过大的主销后倾角会导致转向时费力。由于现代的轿车普遍采用动力转向，也就是液压助力或电动助力系统，因此现代轿车的主销后倾一般设计的较大。主销后倾角的大小对轮胎的磨损速度没有影响。

事实上，在我们日常生活当中，除了汽车，主销后倾的应用还有很多，如自行车、摩托车(图2)。在自行车或摩托车上，主销后倾角越大，稳定性越好，但转向也越费力。

图2 主销后倾在自行车、摩托车上的应用

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什么是主销内倾角？

主销内倾角是从车前方或后方看车轮时，车轮的主销轴向车身内侧倾斜的角度(图3)。当车轮以主销为中心转动时，车轮的最低点将陷入路面以下，但实际上车轮下边缘不可能陷入路面以下，反而是将转向车轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的高度。这样，在完成转向后，在重力的作用下，转向车轮就有自动回复到原来中间位置的效应，使得方向盘很容易复位。

图3 主销内倾角

也就是说，在转向时，主销内倾角有抬升车桥的作用，松开方向盘后，方向盘具有自动回位的功能。需要注意的是主销内倾角也不宜过大，否则将加速轮胎的磨损。另外，主销轴线与路面交点到车轮中心平面与地面交线的距离叫主销偏置距，通过减小主销偏置距，可减小转向时驾驶员加在方向盘上的力，从而提高转向系统的操纵轻便性，同时也可减少从转向轮传到方向盘上的冲击力。

主销内倾角还有一个作用是在转弯时，倾斜的车轮给车身提供支撑力，以保证车辆在转弯时的车身稳定性。对于这个作用的理解，我们可以举个更直观地例子：自行车或摩托车在拐弯的时，尤其是速度比较高的时候，都会将车子向内倾斜，让车轮与地面有一个夹角(图4)，防止车身被甩出，提高车子的稳定性。汽车也是一样，右侧车轮在向右转弯的时候在主销内倾角和后倾角的共同作用下会向右侧倾倒，而左侧车轮虽也有主销内倾角，却不会向左侧倾倒，因为还有主销后倾角，可以它又拉了回来，甚至也能向右微微倾斜。不仅如此，两侧车轮的转动还使右侧车身降低，左侧车身抬高，整个车身也向右倾斜，于是产生了足够的向心力，这样就可以大大的提高汽车在弯道的极限，避免高速转向失控打滑。

图4 摩托车过弯时车身向内倾斜

主销后倾角与主销内倾角都有转向回位的作用，但他们的作用机理不同。主销后倾角的转向回正是依靠在转弯时由离心力所产生的地面对车轮侧向反力来使车轮回正的，而离心力与车速的平方成正比，车速越高离心力越大，产生的回正效果越强。主销内倾角主要是由于转向时，将车辆抬起依靠车身的重力来回正转向轮的，与车速无关，只与主销内倾角度和转向的角度有关。

因此，高速时转向回正主要靠主销后倾的作用，而低速时转向回正主要靠主销内倾的作用。

在日常维修中，如果客户抱怨转向不回位时，除了检查动力转向助力、轮胎外，我们一定要注意检查主销内倾角和主销后倾角，同时正确区分是低速还是高速时转向回正问题。

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什么是车轮外倾角？

车轮外倾角是轮胎相对垂直参照线的倾斜角度(图5)。当车轮顶部向外倾斜时，被称为正外倾角；当车轮的顶部向内倾斜时，被称为负外倾角。

图5 车轮外倾角

前轮外倾角一方面可以使车轮接近垂直路面滚动而减小转向阻力，使汽车转向轻便；另一方面又减少了轴承及其锁紧螺母的载荷，增加了使用寿命，提高了安全性。

之前的老款或载重汽车上，由于重载时的下压力，设计师会把车轮外倾设计正正值(防止重载时轮胎过分内倾)，而现代汽车都有助力转向系统，并且为了提高车辆高速及转向时的稳定性，设计师会把车轮外倾角设计成接近于零或负值(图6)。

图6 正外倾角和负外倾角

转向时，过大的正向外倾，则会由于离心力的作用，使得外轮外倾加大，这就会加大轮胎的磨损和变形，并且横向稳定性变差，同时也会加剧转向不足。

由于扁平子午线轮胎的普及，子午线轮胎的刚性大、胎面宽，若设定大外倾角会使轮胎磨偏，降低轮胎抓地力，再加上助力转向机构的推广，也使外倾角不断缩小。现代汽车一般将外倾角设定得很小，接近垂直或者负值(图7)。较小的外倾角有助于操纵和转向，符合技术规范的外倾角对轮胎的磨损几乎没什么影响，但是过大的外倾角则会造成轮胎的磨损明显增加，从而缩短轮胎的寿命。

图7 赛车的外倾角多为负值

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什么是车轮前束？

车轮前束是指车轮前端面与后端面在汽车横向方向的距离差(图8)，也可指车身前进方向与前轮平面之间的夹角，此时也称前束角。以车辆前进方向为参照，前小后大为正前束、前大后小为负前束。

图8 车轮前束

设置车轮前束的主要目的是修正上述车轮外倾角引起的车轮向外侧转动。车轮外倾，一方面会使得转向轻便，另一方面，也使得左右前轮分别有向外侧转动的趋势，为了修正这个问题，又设置了车轮前束，使得左右两轮带有向内的角度，则正负抵消，从而让左右两轮可保持直线行进，减少轮胎磨损。也就是说：车轮前束主要是为了消除车轮外倾的不良影响而存在的。

一般，车辆的车轮外倾和车轮前束常常“正正”搭配或“负负”搭配，但考虑到车辆的整体性能，车轮外倾和车轮前束的搭配会有许多例外。一般载重汽车都设计为正外倾配合较大正前束，而现代轿车多采用较小的负外倾搭配小一些的正前束。表1是部分载重车和轿车的车轮参数配合情况。

表1 部分载重汽车和轿车的车轮定位数据

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其他定位参数有哪些？

我们常见的绝大部分车辆都是前轮转向，每个前轮(转向轮)都有四个定位参数：主销后倾、主销内倾、车轮外倾、车轮前束，而后轮一般不是转向轮，仅有车轮外倾和车轮前束两个定位参数。当然，个别车型具有后轮随动转向功能，但由于角度很小，所以也不用过多考虑后轴与主销相关的参数。

除了前面介绍的四个定位参数外，与车轮相关的参数还有很多，如推进角(图9)、退缩角、包容角、转向角、车轴偏距等。

推进角是车辆推进线与车辆参考中心线(几何中心线)之间的角度。通过后轮单侧前束平分点做一直线与后轮中心相交，确定推进线，即：汽车后轮总前束的平分线为汽车的推进线。推进线与车辆几何中心线之间的夹角就是推进角，也被称为蟹形角。

图9 推进角

退缩角(图10)有前退缩角和后退缩角之分。两前轮中心连线的垂线与推进线之间的夹角为前退缩角；两后轮中心连线的垂线与推进线之间的夹角为后退缩角。

图10 前退缩角和后退缩角

从汽车正前方看，主销的轴线和车轮轴线之间的夹角被称为包容角(图11)。从数值上看，包容角的数值等于主销内倾角和车轮外倾角的总和。从汽车正前方看，主销的轴线和车轮轴线之间的夹角被称为包容角(图11)。从数值上看，包容角的数值等于主销内倾角和车轮外倾角的总和。

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常见定位参数的调整规则

尽管汽车具有转向功能的前轮都具有上述四个定位参数，但并不意味着这四个参数都可以调整。一般，与主销相关的角度(主销后倾角、主销内倾角)都是不能调节的，如有超差，则需要更换变形的部件。车轮外倾角的调节则跟悬挂形式有关，一般可通过凸圆螺栓调节或更换不同尺寸的摆臂或转向节即可。几乎所有的前轮前束都可以轻而易举地通过调节转向机拉杆的长短来实现调节。

一般汽车后轮只有车轮外倾和车轮前束两个定位参数，大多是通过偏心螺栓来进行调节。

在轿车四轮定位数据修正与调整中，以主销后倾角、车轮外倾角和车轮前束为主要调整对象，在大多数情况下，一般只需调整前轮前束。如果有必要调整其他定位参数，则应遵循图12所示的四轮定位调整顺序。

图11 包容角

图12 四轮定位工序

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四轮定位不良的表现有哪些？

不合适的四轮定位，最主要也是最令维修人员头疼的表现有：啃胎、跑偏、方向盘不正、车辆稳定性下降。此外，还有一些不易让人觉察的表现，如：舒适性降低、行驶阻力增大油耗上升、底盘悬挂件异常磨损、行驶安全性下降等。

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四轮定位的维护周期

只有当车辆出现与四轮定位相关的故障时才需要做四轮定位吗？答案当然是否定的。

在车辆正常行驶过程中，都会不可避免地出现底盘悬挂部件间隙增大、橡胶部件老化、车辆受路面冲击产生不可见的定位数据变形。为此，笔者强烈建议各位汽修同仁随时向自己的客户(车主)科普与四轮定位相关的知识，并定期检查四轮定位参数。

虽然，汽车厂家对四轮定位的检查不做强制要求，不同的汽车厂家对四轮定位推荐的维护周期也不尽相同，但笔者建议最好还是每年(20 000km)做一次四轮定位。

另外，如果已经发现与四轮定位有关的故障现象，一定要及时检查和维修，否则，可能会导致损失扩大，车身底盘部件出现更严重的损坏，甚至引发安全问题！

与四轮定位相关的基础知识先介绍到这里，下期将重点介绍“啃胎”的根源与治理方法，敬请关注。