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汽车设计实验指导书
湖南大学机械与运载工程学院汽车实验室
彭伟光 袁苏洁 谢小平 编
2010年3月
实验简介
汽车设计实验重点为是汽车设计课程内容的重要组成部分。在实验教师的指导下，学生必须完成汽车四轮定位的基本性能测试。其目的是按照企业生产厂家给定实验标准及汽车设计基本知识进行实验，测出汽车相关实验数据与企业生产厂家给定标准进行分析比较。。
在实验进行之前首先讲述为实现具体实验目标怎样选择具体的道路和车辆，车辆各项性能指标是多少，实验仪器的功能和参数能否满足要求。
在实验中，根据性能的评价指标与评价方法，按步骤进行试验，并进行实验记录。实验报告须按照规范撰写，分组完成相关实验项目，并整理、处理实验数据，写出实验报告。
实验一 汽车四轮定位试验
一、实验目的和任务
通过具体操纵汽车四轮定位仪汽车进行四轮定位检测,从而使学生加深四轮定位知识,掌握设备的操作方法，主要包括以下4点 （1）掌握车轮定位角的定义。
（2）理解车轮定位角在汽车中所起到的作用。 （3）掌握相关实验仪器的操作方法。 （4）通过试验能进行车轮定位角的校正。
在进行实验之前必须对四轮定位的概念、作用、相关参数进行全面了解和认识。
1、四轮定位的概念
为了保证汽车直线行驶的稳定性和操纵的轻便性，减少汽车轮胎和其它机件的磨损，必需考虑许多因素来确定车轮与地面的角度，转向车轮、转向节和前轴三者与车架的安装应保持一定的相对位置，这种具有一定位置的安装称为转向轮定位，也称前轮定位。以前通常的车轮定位是指前轮定位，现在的车辆除前轮定位外还需要后轮定位，即四轮定位。四轮定位就是检测汽车车架、悬挂构件、车轮三者之间与四个车轮之间,在x.y.z轴方向的角度位置关系。通过专用的仪器对车辆进行精确的测量后，根据测量结果及原厂设计标准对照，对车辆进行综合诊断后、进行调整、维修等作业，意在使汽车恢复原厂标准,达到最佳的操纵和行驶状态，统称之为汽车完全四轮定位。
2、汽车四轮定位的原理与作用
四轮定位由前轮定位和后轮定位两部分组成的。后轮驱动的汽车因后桥为刚性车桥，又普遍使用车架，所以无论制造厂商是否提供后轮定位数据在做车轮定位时通常只需做前轮定位。前轮驱动的汽车，后轮间不使用刚性车桥，又普遍不使用车架，只使用承载式车身，所以后悬架和车体都较后轮驱动汽车要软一些，磨损、疲软和受撞击都会改变原来正确的定位角，所以必须进行四轮定位。内容包括：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束、后轮外倾角、后轮前束。
正确的四轮定位角可以保证汽车转向轻便，转向后能自动回正，汽车转向时、急剧改变车速时、高速行驶时，以及在坏路面行驶或紧急制动时能保证行驶方向的稳定性。操纵车辆时能稳定准确，路面振动小，坏路上车身没有明显摇摆，乘坐舒适，轮胎寿命长。
随着汽车行驶里程的增加，磨损的加剧，或意外的撞击，汽车的悬架系统和转向系的传动系统会发生一定的变化。这时，进行正确的车轮定位就显得十分重要。 1）延长轮胎使用寿命
一组新的轮胎，有时表现为某一个轮胎使用不久就发生异常的磨损，有时发生在前轮，有时发生在后轮。在大多数情况下轮胎的异常磨损，或跑长途时爆胎的原因是车轮定位不准确所致。
2）提高操纵稳定性
不正确的车轮定位可以加剧转向轮，以至整个转向系的摆振；还可以造成行驶跑偏、高速时转向发飘、左右牵引、车轮不能自动回正、路面的振动无法被有效吸收。正确的车轮定位则可以避免或排除上述故障。 3）减少转向机械和悬架的磨损
由于不同的车轮定位角可以使汽车处于不同的平衡关系中，因此不正确的车轮定位角不