四轮定位大家都听过,但是绝大多数车主(可能99%)都不知道究竟什么是四轮定位,四轮定位定的到底是什么。甚至还有很多车友问我“换了新轮胎是否要做四轮定位”。所以今天我决定占用较大的篇幅,把四轮定位这件事说明白、说彻底!
首先:四轮定位定的到底是什么?——答:四轮定位定的是“车轮的定位参数”。那么什么是“车轮的定位参数”?——答:主销后倾、主销内倾、车轮外倾、车轮前束……我的天,这样的一问一答谁能看得懂?
别急!我一定会使用最通俗的说法,让大家彻底理解四轮定位!——先思考一些问题:自行车的“前叉”为啥一定是向后倾斜的?为啥就不能是垂直于地面的?自行车的“前叉”为啥还是往前弯曲的?为啥就不能往后弯曲?……好吧!接下来就进入到硬核科普环节!一项一项来讲述什么是“车轮的定位参数”!
主销后倾
所谓汽车“主销”指的是汽车前轮的“转向销”。如果这么说听起来很难理解的话,我们不妨可以把它理解成:相当于自行车的“前叉”。——“前叉”左右转动,就带动车轮左右转动。——这就是汽车“主销”存在的基本作用。
刚才我们提到过:自行车的“前叉”都是向后倾斜的,并不与地面垂直。也许大家从来没思考过这是为啥。今天我就可以负责的告诉你:自行车在100年前就这样设计了!目的只有一个——赋予自行车高速行驶时,方向的“直进性”。
什么是“直进性”呢?就是“稳定性”和“对中性”的合称。大致来说,我们会骑车的都知道,自行车笔直往前骑行时,当车速稳定、方向也稳定的时候,我们双手可以离开自行车的“龙头”,此时自行车依然会保持笔直前进。——这就是俗称“双脱手”的骚操作了。
自行车“双脱手”不会摔倒,是因为自行车的“前叉”向后倾斜——那么汽车呢?汽车高速行驶时,双手离开方向盘之后,汽车依然会维持笔直前进的姿态,方向盘不会左右乱动。——这就是汽车“主销后倾”带来的效果了!
汽车“主销后倾”的角度越大,汽车的高速方向稳定性越好,但方向盘的手感越“死”,不够灵活。所以这个角度不同的厂家有各自不同的喜好。
主销内倾
想要玩自行车“双脱手”的先决条件是:车子跑起来,而且车速不能太慢。——如果我们要在自行车速度很慢的情况下玩“双脱手”,那就……除了专业杂技运动员,一般人真没这本事!——但是对于汽车来说,“低速原地双脱手”却是小菜一碟!
汽车在车速很慢的情况下转弯,我们双手离开方向盘后,方向盘就会自动“回正”,车辆自动回到笔直向前的行驶状态,原因就是——汽车前轮“主销内倾”。一左一右2根主销成“8字形”布置。
为啥要这么设计呢?我们来围观示意图。因为主销是斜着的,所以当我们打方向的时候,车轮会有“陷入地面”的趋势。然而地面是坚硬的,轮胎陷不下去,因此车身就会被抬高。随着方向盘转动角度的增大,车身高度就会被越抬越高。
但是汽车本身的自重很大,所以会一直有往下压的力道。正是这股下压力“迫使”轮胎回到笔直往前的状态。——这就是汽车方向盘的“低速自动回正”了。
车轮外倾
我们知道车轮与地面永远保持相互垂直的话,轮胎的磨损是最慢、磨损量是最均匀的。因此理论上来说,车轮立在地面上,无任何倾斜才是最好的。——然而为了排水需要,绝大多数路面其实都是拱形的(路中间比路两边高一些,雨水会流向路两边的排水沟,使路面无积水)
因此,左右车轮各自微微往外倾斜一点,这样反倒保证了轮胎的胎面与路面完全贴合。因此早期的车辆,左右车轮都喜欢设计成大约1度左右的“车轮外倾”。这个习惯一直到如今,几乎所有的货车、大巴车都依然如此!
但是现在的轿车为了突出运动操控能力,往往喜欢把车轮设计成“往内倾斜”。也就是故意让左右车轮保持微微“外八字”的造型。——这样做虽然对轮胎均匀磨损没任何好处,但却能大大提升轿车在高速过弯时,轮胎的抓地力——这种设计叫做“车轮负外倾”。
车轮前束
小时候都玩过“滚轮胎”的游戏吧?轮胎垂直与地面滚出去,轮胎基本上走的是直线;如果我们把轮胎倾斜与地面滚出去,轮胎前进的路线就会有“偏向”。轮胎往左侧倾斜滚出去,轮胎前进路线就会往左偏,轮胎往右侧倾斜滚出去,轮胎前进路线就会往右偏。
这就和我们骑自行车或者摩托车一样,左转弯的时候我们整个人微微往左倒;右转弯的时候我们整个人微微往右倒。上面我们说过,车轮因为存在外倾角,就相当于是我们玩“滚轮胎”游戏时,故意把轮胎倾斜一个角度,然后滚出去。但此时轮胎是无法“走直线”的。
为了将轮胎前进的路线拉回到笔直往前的方向,我们就需要主动的去约束轮胎,“车轮前束”因此而生!从车顶往下看,左右轮胎的角度并不是笔直往前的,而是存在一个微弱的左右角度,就叫做“前束角”。(图示绝对比文字好理解的多!大家看图示)
“前束角”根据具体情况不同,分为“正前束”和“负前束”。从上述基本原理我们可以推导出:
车轮“正外倾”匹配“正前束”;
车轮“负外倾”匹配“负前束”。
汽车在做四轮定位时,我们根据上面的关系式,往往就能在第一时间找到定位参数到底错在哪里。
总结陈词
汽车“主销后倾”的角度是不可调的。汽车设计成什么样,这个角度就是什么样了。碰撞事故会导致车身变形,而车身变形就会导致“主销后倾”角度的变化。所以汽车经历了事故之后,导致方向跑偏之类的问题真的非常非常难以解决。而且即使做四轮定位也往往没任何用处。
“主销内倾”也是汽车出厂时就定下的,无法后期调整。一般这项参数出问题大概率也和车辆被撞有关。
“车轮外倾”角通常也是不可调的,出厂是怎样的就怎样了。但现在改装市场上有“可调外倾角减震器”,技师可以通过拧动调整螺丝来调解车轮的外倾角度。——部分中高档轿车原厂就采用这种减震器,但是中低端轿车考虑到成本,一般不会用这种部件。
“车轮前束”是绝大多数汽车唯一可调的一项参数。因此我们经常说“四轮定位”其实调的本质是“车轮前束”。——而且只有“后悬挂采用五连杆独立悬挂”的车型,后轮的“前束”是可调的,其他类型的后悬挂,压根就没任何可调的余地!
最后回答很多车友共有的一个问题:换轮胎、补胎后是否需要做四轮定位?请记住,只有遇到下面2种情况才需要做四轮定位:
——方向发生跑偏
——轮胎有严重“吃胎”
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