简析汽车四轮定位及四轮定位仪的发展王丽萍(西南林业大学载运工具运用工程昆明 650224)摘要：随着汽车行业的飞速发展，汽车的各方面性能都显著提高，从而对汽车检测技术的要求更加强烈，其中汽车四轮定位等检测项目占的比重越来越大。

四轮定位的检测服务是保持车辆四轮直线行驶，保证车辆行驶的安全性、舒适性、稳定性的重要环节。

本文主要讲述了汽车四轮定位在汽车行驶中的重要性及基本内容，并介绍四轮定位仪在现代汽车维修中的应用，以及四轮定位仪的不断发展与革新。

关键词：四轮定位，四轮定位仪，应用中图分类号:U463.341Brief Analysis development of wheel alignment and wheel alignerWang Liping(Southwest Forestry University Vehicle operation engineering Kun Ming 650224)Abstract: With the rapid development of the automobile industry, car's performance are significantly improved, and the vehicle detection technology are more intense, the automotive wheel alignment detection projects are more and more important. Wheel alignment testing services keeps vehicles driving straightly,it is important part that guarantees safety, comfort and stability. The article focuses on the importance and basic content of automotive wheel alignment in the car driving, and introduces the application of wheel aligner, as well as the continuous development and innovation of the wheel aligner.Keywords: wheel alignment, wheel aligner,application前言为适应汽车高速平衡舒适安全的要求，汽车领域出现了新型轿车的悬挂系统，这种独立悬挂系统的优越性在于增加车身的舒适感、稳定感与安全感，不仅对前轮前束、外倾角、主销后倾角、内倾角严格要求，而且还给后轮设置了车轮外倾和前束两个定位角[1]。

但由于汽车长时间行驶，摩擦副相互作用及机械变形，其车轮定位参数必然会发生变化，就会严重影响行车稳定性和安全性，出现轮胎异常磨损、零件磨损加快、方向盘发沉、车辆跑偏、油耗增加等现象。

解决问题最有效的方法就是做四轮定位。

四轮定位就是通过四轮定位仪，检测出被测车辆的各轮倾角和束值是否符合原厂标准，如不符合可做随机调整。

极大的方便了维修人员的操作，确保定位调整质量。

因此，四轮定位仪的技术不断改革和创新变得尤为重要。

1四轮定位的基本内容四轮定位的目的是通过测量车轮定位角度来诊断车辆的不适症状并予以调整，它分为转向轮定位和非转向轮定位，转向轮定位包括主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束四个内容，非转向轮定位包括车轮外倾角和后轮前束。

这些定位角度都是根据车辆技术要求预先设定好的，是悬挂系统和各活动机件间的角度。

保持正确的四轮定位角度确保轮胎与地面紧密接合，减少轮胎不当磨损，保证汽车转弯时的稳定性，提高车辆行驶的安全性。

一般在以下几种情况须做四轮定位检测：①新车行驶3000km后；②每行驶10000km 或6 个月后；③直行中需要紧握转向盘时；④直行时方向盘不正；⑤直行中出现车身往左或往右偏时；⑥行车感觉车身漂浮或摇摆不定时；⑦更换新的悬架或转向系统后；⑧安装新的轮胎后；⑨前轮或后轮单轮的磨损严重时；⑩发生碰撞事故经过维修后[2]。

2四轮定位仪在汽车维修中的应用四轮定位仪是对汽车前束角、车轮外倾角、主销后倾角等四轮定位参数进行测量的仪器。

其前束角的测量原理是:将待检汽车置于通过拉线、光线照射或反射方式形成的封闭直角四边形中,由安装在车轮上的光学镜面或传感器检测前束角;主销后倾角的测量是由四轮定位仪和转盘所组成的测量系统完成的。

按传感器的工作原理可分为光学式、电子式和机械式等类型,四轮定位仪主要由数据通讯及处理系统、传感器机头和夹具三部分组成[3]。

按照一般四轮定位仪操作其操作过程可以分为以下几步[4]：（1）进行传感器支架与传感器的杆状与调整。

（2）打开主机进入测试程序。

按照被检测车辆的车型和减分进行选择，以此确定车辆四轮各角参数信息。

（3）对轮辋做变形补偿，以此减少轮辋的变形误差对定位的影响。

（4）需将举升机降低，使车轮平稳落在平台上。

在这一过程中，应使车辆处于制动锁压状态，并车辆前后部进行分别按压。

（5）转动转向盘，先向左转至电脑确认“OK”后输入左转向角。

（6）向右转制电脑确认“OK” 后输入右转向角。

（7）回正转向盘后电脑四轮定位仪将显示相关前束角、外倾角等数值。

水平仪调整后观测主销后倾角、内倾角等数值信息。

（8）如果相关数值不能满足规定数值，应对相应的倾角、前束等进行调整，直至数值复核规定。

如果调整过程不能使数值处于规定范围内，这是应考虑有关零部件是否损坏。

更换后进行重新调整。

（9）将对车身进行反复按压、左右转动转向轮，并观测测量数值时候发生变化。

确定符合要求后将调整时的螺丝进行紧固，完成四轮定位工作。

（10）将传感器、支架以及相关线路进行拆除，并路试四轮定位调整效果。

3四轮定位仪的发展3.1四轮定位仪的市场背景目前静态定位仪器在国外已发展了50多年时间，而中国只发展了10余年时间。

该种仪器先后经历了：静态测量中的磁力水准式、前束尺、拉线式、半拉线式、激光测量、红外测量、CCD（Charge-coupled Device 电荷耦合元件）图像测量等过程、2维CCD 图像动态测量、3维动态测量。

目前在国外发达国家市场已逐渐成为主流的使用仪器，经对市场的预测及市场反馈，经行业专家的论证，该种设备未来5年将成为世界汽车修理单位的主选产品。

目前国内厂家对这项技术属空白，而美国公司又在世界范围注册了该项技术的专利[5]。

3.2 不同类型的四轮定位仪介绍3.2.1拉线四轮定位仪拉线四轮定位仪是以拉线代替激光对前束进行测量的装置，有的采用电脑控制显示，并且在电脑中存有各种车型的定位数据，以便与实际测量结果比较。

也有的采用了单片机等微电脑进行控制，测量的自动化程度有所提高，而显示则采用LED，更为直观，方便。

拉线定位仪前束测量原理的核心是测量旋转角的旋转式电位器（有的采用霍耳传感器或光电编码器或旋转变压器测量旋转位置），用于测量拉线的偏转角度。

3.2.2CCD四轮定位仪CCD是一种半导体数字元器件（又称光电藕合器件），它分为线阵CCD和面阵CCD两种。

它是20世纪70年代初发展起来的新型半导体集成光电器件，它是在一块硅面上集成了数千个各自独立的光敏元，当光照射到光敏面上时，受光光敏元将聚集光电子，通过移位的方式，将光量输出，产生光位置和光强的信息，因此CCD具有测量精度高（0.05度以内）、无温度系数、使用寿命长等特点。

使用CCD有良好的环境适应能力。

其他所有的技术都有各种各样的使用上的限制，比如不能在光线复杂的地方使用、不能有强电磁场、温度不能有太大的变化等等，而这些都是普通的修车车间的典型环境。

那些不能开门，不能开窗，早晨凉快测量的数据和中午天热测量就不同，不能有大的电机在附近的要求，对于四轮定位来说，实在是有点过分。

因此欧美国家生产的四轮定位仪均采用CCD技术，如战车、百事霸、战神等，这也足以说明CCD产品的优势所在[6]。

3.2.33D定位仪3D图像定位仪即3维动态测量，装置包括高分辨率CCD摄像头、反射光板构成。

每个车轮上装夹一个带特定反光斑的反光板，因为CCD焦距的缘故，必须使每个反光板对应一个相应焦距的CCD。

电脑内要安装图像采集卡，在使用时，电脑还要取得举升机的高度信息，以便得到正确的计算结果。

目前只有美国的战车及亨特两家公司拥有该项技术的自主知识产权，此项技术在世界范围使用也只有5~6年时间。

因设备成本较高(7万～18万元)，市场普及率较小。

经过对国内外市场调查及展会信息反馈，此种设备被广大客商及用户所认可。

3维动态测量定位仪与传统的静态测量仪器比较具有技术含量高，测量时间短，测量精度高，操作简便，一次调好后无须返工等诸多优点。

在我国汽车维修行业中被越来越多的用户所采用，大有取代传统的激光和CCD 四轮定位仪之势。

3.3四轮定位仪的创新测量汽车车体运动状态下的四轮定位测量方式，车轮及悬架三维互动即时调整软件；智能跳频的蓝牙传输技术；内置4点2维CCD的光学测量技术；汽车底盘模型检测；全部测量时间12s，速度超过3D；广角测量达到±25°，可测量转角差；阳光下也可正常工作，不受强光干扰。

此种测量方式解决静态测量下不能很好解决的轮辋的变形、轮胎的侧滑问题，检测出车轮在运动状态下的真实角度值。

避免了静态测量中底盘结构对角度的影响，检测的时间大大缩短，提高了工作效率。

4 结论在高速公路发达的今天，汽车的安全是不可忽略的重要问题。

而四轮定位仪的发展成为迫切需求，本文根据四轮定位的知识以及已有的四轮定位仪，试着寻找更高技术的四轮定位仪的发展出路，即四轮定位仪不仅要求精度高，还要测量结果真实，能自动消除误差，缩短四轮定位作业时间等，使四轮定位作业更加标准化、规范化，适应市场的需求。

因此3D测量方式、智能通过式、无接触测量等将是四轮定位仪发展趋势，将来汽车四轮定位测量将更加简单、快速、准确。

参考文献[1] 蒋诚. 浅谈四轮定位在现代汽车维修中的应用[J]. 工业技术, 2011, 22:130-131.[2] 唐宏乾, 张洲. 简析汽车四轮定位[J]. 湖南农机, 2012, 39(3).[3] 曲志勇, 陈兴建. 开展四轮定位仪检测工作的探析[J].计量检测, 2007.[4] 王玉. 论汽车维修中四轮定位仪的作用及应用[J]. 黑龙江科技信息, 2011, 29.[5] 文东. 汽车动态四轮定位仪定位测试的革命[N]. 汽车维修与保养. 2009, 10.[6] 秦浩, 辛辉. 汽车四轮定位中水平角度测量方法探讨[J]. 农业装备与车辆工程. 2009, 11.[7] 徐观, 苏建, 潘洪达等. 汽车四轮定位仪检定技术的研究[J]. 检定与校准, 2007, 8.[8] 汽车智能检测设备创造者. 四轮定位仪的出路[J]. 汽车维修与保养, 2010.[9] 张遥远, 刘美生, 罗发贵等. 四轮定位仪的性能评价与检测技术研究[J]. 中国测试技术, 2004, 30(4).[10] 李淑军, 黄练峰. 缩短四轮定位作业时间的研究[J]. 汽车维修, 2012.作者简介：王丽萍，女，硕士研究生，主要研究方向为汽车电子控制与检测。