我們談到K&C特性是決定整車(chē)操穩(wěn)的關(guān)鍵因素，K&C特性又分為K特性和C特性。K特性是指懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)，即車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)或汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，車(chē)輪定位參數(shù)、懸架剛度等參數(shù)相應(yīng)的變化規(guī)律，其中包括車(chē)輪跳動(dòng)試驗(yàn)和側(cè)傾運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)兩項(xiàng)內(nèi)容。C特性是指懸架彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)，即考慮懸架中的彈性部件，是描述由于輪胎和路面之間的力和力矩引起的車(chē)輪定位參數(shù)、懸架剛度等參數(shù)的變化規(guī)律。其中包括車(chē)輪縱向柔度試驗(yàn)、側(cè)向柔度試驗(yàn)、回正力矩試驗(yàn)和轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)四項(xiàng)內(nèi)容。

反復(fù)提到的四輪定位參數(shù)有哪些？

常用的四輪定位參數(shù)一般包括：車(chē)輪前束角、外傾角、輪距、主銷(xiāo)內(nèi)傾角、主銷(xiāo)后傾角。

車(chē)輪前束角

從車(chē)的正上方看，左右側(cè)車(chē)輪是不平行的，存在一定的夾角。如果向內(nèi)側(cè)傾斜(內(nèi)八字)，稱(chēng)為T(mén)oe in；如果向外傾(外八字)，則稱(chēng)為T(mén)oe out。



為什么會(huì)將輪胎擺成朝前八字形？先說(shuō)如果沒(méi)有前束角會(huì)怎樣？一般的，我們駕駛車(chē)輛都希望車(chē)輛能穩(wěn)穩(wěn)的直線(xiàn)行駛，不希望蛇形前進(jìn)（那是還沒(méi)拿到駕照的童鞋），所以我們將輪胎掰成外傾（車(chē)輪外傾，后面詳述）。



車(chē)輪外傾能讓車(chē)穩(wěn)穩(wěn)的直行，但是這會(huì)出現(xiàn)了另外一個(gè)問(wèn)題，增加輪胎的磨損量！而且是專(zhuān)門(mén)磨其中一側(cè)。走路外八字的童鞋肯定有體會(huì)，可以拿自己的鞋看看后跟是不是其中一側(cè)磨得很厲害？



輪胎磨損原理：一側(cè)磨損是因?yàn)橥鈨A會(huì)使左右輪經(jīng)常作用著方向相反的與外傾角相對(duì)應(yīng)的側(cè)傾推力，所以為了避免磨輪胎，就要想辦法消除這個(gè)側(cè)傾推力。

消除的辦法，是在安裝車(chē)輪時(shí)，使汽車(chē)兩前輪的中心面不平行，即前輪前束。這樣汽車(chē)在直行時(shí)左右輪就有一個(gè)大小相等方向相反的初始側(cè)偏角。當(dāng)然，這個(gè)初始側(cè)偏角也會(huì)在左右輪胎印跡上造成方向相反的相應(yīng)側(cè)向力。

如果前束角選的好，就可使前束引起的側(cè)向力與車(chē)輪外傾引起的側(cè)傾推力相互抵消。從而避免了額外的輪胎磨耗和動(dòng)力的消耗。因此通常可以說(shuō)，前束角是因外傾角的需要存在的。

外傾角

真相是車(chē)的輪胎其實(shí)都不是垂直地面的！而且稍微倒呈現(xiàn)“八”字型張開(kāi)，稱(chēng)為“負(fù)外傾角”，而朝反方向張開(kāi)時(shí)，稱(chēng)“正外傾角”。



由于車(chē)輪有外傾角，在車(chē)輛滿(mǎn)載時(shí)會(huì)使車(chē)輪垂直于地面，一方面可以改善車(chē)輪外軸承受力的情況，另一方面與路面的橫面的拱形相適應(yīng)。

一正一負(fù)的外傾角導(dǎo)致汽車(chē)跑偏，外傾太大或太?。凑龜?shù)或負(fù)數(shù)太大或太?。┒伎稍斐奢喬ミ^(guò)早磨損，車(chē)輪軸承過(guò)早損壞。



由于正的外傾角作用，當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，外側(cè)懸掛有向上抬離的趨勢(shì)，當(dāng)車(chē)輪回到直線(xiàn)方向時(shí)，汽車(chē)的重量壓在轉(zhuǎn)向軸上，幫助車(chē)輪回正，大多數(shù)乘用車(chē)和輕型卡車(chē)都設(shè)計(jì)成正的外傾角。

負(fù)外傾角在轉(zhuǎn)彎時(shí)防止輪胎側(cè)滑，同時(shí)也增加了轉(zhuǎn)向阻力，很多賽車(chē)和一些高性能的跑車(chē)會(huì)采用負(fù)外傾角。



主銷(xiāo)后傾角

主銷(xiāo)后傾角指的是從汽車(chē)側(cè)面看主銷(xiāo)軸線(xiàn)與地面垂線(xiàn)間的夾角，當(dāng)主銷(xiāo)向后傾斜時(shí)主銷(xiāo)后傾角為正，反之為負(fù)。主銷(xiāo)后傾拖距指的是主銷(xiāo)軸線(xiàn)與地面的交點(diǎn)至車(chē)輪平面垂直中心線(xiàn)與地面的交點(diǎn)間的距離。

合適的主銷(xiāo)后傾角有利于汽車(chē)的轉(zhuǎn)向輕便性、轉(zhuǎn)彎時(shí)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性、直線(xiàn)行駛性能以及抗縱傾性能。

但若兩側(cè)車(chē)輪的主銷(xiāo)后傾角不相等，每側(cè)車(chē)輪產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角也會(huì)不同，產(chǎn)生的兩個(gè)滾動(dòng)阻力的分力以及回正力矩也會(huì)不同，則汽車(chē)會(huì)向主銷(xiāo)后傾角較小的一側(cè)跑偏。



前面所說(shuō)的是合適的主銷(xiāo)后傾角有利于汽車(chē)的直線(xiàn)行駛能力，但若兩側(cè)車(chē)輪的主銷(xiāo)后傾角過(guò)大時(shí)，會(huì)使轉(zhuǎn)向變得沉重，駕駛員長(zhǎng)時(shí)間駕駛很容易疲勞。



若兩側(cè)車(chē)輪的主銷(xiāo)后傾角過(guò)小或?yàn)樨?fù)時(shí)，會(huì)使轉(zhuǎn)向變的很輕，使駕駛員沒(méi)有“手感”，汽車(chē)很難保證在一條直線(xiàn)上行駛。





主銷(xiāo)內(nèi)傾角

主銷(xiāo)內(nèi)傾角是指從汽車(chē)橫面看主銷(xiāo)軸線(xiàn)與地面垂線(xiàn)間的夾角。



主銷(xiāo)后傾和主銷(xiāo)內(nèi)傾都有使轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正的作用。但主銷(xiāo)后傾的回正作用與車(chē)速有關(guān)，而主銷(xiāo)內(nèi)傾的回正作用與車(chē)速無(wú)關(guān)。因此，高速時(shí)主要靠主銷(xiāo)后傾的作用，而低速時(shí)主要靠主銷(xiāo)內(nèi)傾的作用。

主銷(xiāo)內(nèi)傾角靠前軸軸荷保證汽車(chē)直線(xiàn)行駛和車(chē)輪自動(dòng)回正。主銷(xiāo)內(nèi)傾和車(chē)輪外傾角度主要是由轉(zhuǎn)向節(jié)決定的。主銷(xiāo)內(nèi)傾角是不能調(diào)的，內(nèi)傾角誤差過(guò)大應(yīng)換轉(zhuǎn)向節(jié)。

輪距

輪距指的是從汽車(chē)橫面看，經(jīng)過(guò)輪胎中心平面且垂直于地面的兩條中心軸線(xiàn)間的距離。



目前很多汽車(chē)使用獨(dú)立懸架，但該類(lèi)型的懸架在車(chē)輪上下跳動(dòng)的過(guò)程中會(huì)使輪距發(fā)生變化，大大地影響了汽車(chē)的操穩(wěn)性，主要表現(xiàn)以下三個(gè)方面：輪胎磨損加劇、直線(xiàn)行駛能力下降和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向性能變差。

在汽車(chē)行駛過(guò)程中，輪距的變化會(huì)直接影響輪胎的側(cè)偏角，若輪距變化超出一定的范圍，就會(huì)引起車(chē)輪的側(cè)偏甚至側(cè)滑。



因此，為了減少輪胎的磨損和提高汽車(chē)的直線(xiàn)行駛能力，如何減小輪距的變化范圍是至關(guān)重要的。

結(jié)論

以上，通過(guò)圖示及簡(jiǎn)要文字概述了各個(gè)四輪定位參數(shù)的概念和作用，所謂四輪定位參數(shù)，也就是在做四輪定位時(shí)要調(diào)整的參數(shù)。



當(dāng)然做四輪定位基本都是發(fā)現(xiàn)車(chē)輛存在問(wèn)題，比如輪胎一側(cè)磨損嚴(yán)重，車(chē)輛跑偏，所以我們用四輪定位來(lái)檢查是否有參數(shù)有問(wèn)題，即不在原廠的參數(shù)范圍內(nèi)。

一般的，我們?cè)谠O(shè)計(jì)階段就會(huì)仿真并經(jīng)過(guò)若干試驗(yàn)將四輪定位參數(shù)調(diào)教到最優(yōu)，使車(chē)輛獲得最好的操穩(wěn)特性。



當(dāng)然另外也有直接benchmark其他評(píng)價(jià)較好的車(chē)型，可以大幅提高設(shè)計(jì)效率。對(duì)于這些參數(shù)是如何影響車(chē)輛操穩(wěn)特性的，原理是什么，我們后期會(huì)陸續(xù)詳細(xì)敘說(shuō)。