❶ 汽車的四輪定位知識
懸掛系統用久了會發生磨損，外力撞擊也會使懸掛件變形，導致車輪前束、車輪傾角、主銷後傾角等偏離設計角度，容易造成吃胎、方向擺動，操縱性不好等，甚至出現安全隱患。所以要做四輪定位
四輪定位的測量原理
目前常用的定位儀有拉線式、光學式、電腦拉線式和電腦激光式四種，它們的測量原理是一致的，只有採用的測量方法（或使用的感測器的類型）及數據記錄與傳輸的方式不同，這里僅介紹四輪定位儀可測量的幾個重要檢測項目的測量原理。
6.1.1.1 車輪前束和推力角的測量原理
在下來前束時，必須保證車體擺正且方向盤位於中間位置，為了提供車輪前束值（或前束角）的測量精度，無論是拉線式、光學式還是電腦式的四輪定位儀，在檢測車輪前束之前，常通過拉線或光線照射或反射的方式形成一封閉的直角四邊形如圖6－1所示。將待檢車輛置於此四邊形中，通過安裝在車輪上的光學鏡面或感測器不僅可以檢測前輪前束、後輪前束，還可以檢測出左右車輪的同軸度（即同一車軸上的左右車輪的同軸度）及推力角。因為四輪定位儀系統採用的感測器不同，測量方法亦有所不同，這里僅就光敏三極體式感測器來說明一下車輪前束的測量原理。
圖6-1 8束光線形成封閉的四邊形
光敏三極體為近紅外線接收管，是一種光電變換器件，它的結構與外形如圖6-2所示。其工作狀態為：不加電壓，利用P－N接在受光射時產生正向電壓的原理，把它作為微笑光電池。在光敏三極體後面接一些用於接收信號的元件，以便及時對光敏三極體上所獲得的信號進行分析處理。
圖6－2 光敏二極體的結構和外形
安裝在兩前輪和兩後輪上的光敏三極體式感測器均有光線的接收和發射（或反射）功能，通過它們間的發射和接收剛好能形成類似於圖6－2所示的四邊形。在感測器的受光面上等距離地將光敏三極體排成一排，在不同位置光敏三極體接收到光線照射時，該光敏管產生的電信號就代表了前束角或推力角的大小。下面進行具體說：
當前束為零時，在同一軸左右輪上的感測器發射（或反射）出的光束應重合。當檢測出上述兩條光束相平行但不重合，說明此時左右兩車輪不同軸（即車發生了錯位），可以依據此時光敏管輸出偏離量的信息，測量出左右輪的軸距差。
當左右輪存在前束時，在左輪感測器上接收到的光束位置會相對於原來的零點位置有一偏差值（注意正負號），這一偏差值即表示右側車輪的前束值（或前束角）；同理，在右感測器上接收到的光束位置相對於原來零點位置的偏差值則表示左側車輪前束值（或前束角）。其測量原理的簡單示意圖如圖6－3所示。
1- 刻度盤2-投射器支臂 3-光敏三極體 4-激光碟 5-投射激光束 6-接收激光束
1～4-光線接收器 5-前輪 6-後輪
7-汽車縱向軸線 －推力角
圖6-3 車輪前束角的測量原理
圖6-4推力角的測量原理
依據上述檢測原理，同時可以檢測出位於該四邊形內的待檢車輛前後軸的平行度（即推力角的大小和方向）,其檢測原理的簡單示意圖如圖6－4所示。同理，通過安裝在後輪上的感測器，我們可以檢測出後輪前束值（後輪前束角）的大小和方向。
6.1.1.2 主銷後傾角和主銷內傾角的測量原理
車輪外傾角、主銷後傾角和主銷內傾角這三個測量參數的測量都是關於角度的測量，除了光學式四輪定位儀測量車輪外傾角和車輪前束時，採用的不是測量角度的感測器，其餘各種類型的四輪定位儀均是採用測量角度的感測器，包括車輪前束角都可以用角度感測器直接或間接測量。
主銷後傾角和注銷內傾角不能直接測出，只能用建立在幾何關繫上的間接測量。為了容易理解測量原理，我們不妨先從感性上來認識。
以套筒扳手為例，先將扳手桿垂直立於桌面上，扳手接桿與視線垂直並使扳手接桿保持水平，此桿即為轉向節軸（面向車頭看為左前輪軸）。將扳手桿下端向自己面前偏轉一個角度 ，即形成主銷後傾角，然後由此位置繞扳手手柄軸線分別向里、向外各轉動 角，這時就會發現扳手接桿繞水平面分別向上、向下偏轉了 角（如圖6-5所示）。
圖6-5 主銷後傾角的測量原理
注銷內傾角的測量原理如圖6-6所示，在扳手接桿頭部繫上一長接桿，長接桿與扳手接桿垂直。將扳手直立於桌面，使長接桿保持水平位置並與視線垂直，再將扳手柄下端向里偏轉一個角度 ，即形成注銷內傾角（相當於從左前輪外側看），然後由此位置繞扳手手柄軸線分別向左、向右各轉角 ，這時又會發現接桿分別沿逆時針、順時針方向轉動了 角（如圖6-6所示）。
圖6-6 主銷內傾角的測量原理
、 、 間的幾何關系又多種推動分析關系式，下面介紹其中之一。
（一）主銷後傾角的測量原理
以左前輪為例，當車輪向左右各轉動 ＝20°（如圖-7所示），ZO為主銷軸線，OB為轉向節車輪軸線，四邊形DEFG表示水平面，四邊形HIJK相對於平面的夾角為主銷後傾角。LMNP平面是與主銷垂直相交的平面，該平面是HIJK平面以ST為軸轉動 角（主銷內傾角）形成的，OD為車輪向左轉動20°時轉向節軸平面的方向。線段LD、A』B』、AB、A」B」、MI、FN和KP均是水平面DEFG上的鉛垂線。
圖6-7 主銷後傾角的測量原理計算圖
由圖6-7主銷後傾角的測量原理計算圖得（推導工程略）：
上式表明 為一特定角度時，主銷後傾角測量角 存在唯一確定關系。通常規定 轉角為20°，2sin＝0.68404，故有：
（1）
即主銷後傾角 為實際測量角度 的1.461倍。這樣，用1.461倍的關系標定儀器，就可直接讀主銷後傾角 。
（二）主銷內傾角的測量原理
仍以左前輪為例，當車輪向左右轉動 時（如圖6-8所示），ZO為主銷軸線，OC為轉向節軸線方向，OE為與車輪平面平行且水平的線段。同（1）所述，四邊形DEFG表示水平面，四邊形HIJK相對於水平面的夾角 為主銷後傾角。四邊形LMNP為與主銷垂直相交的平面，該平面是HIJK平面以ST為軸轉動 角（主銷內傾角）形成的，OE是車輪向右轉動 20°，垂直於轉向節軸線且在水平面內的線段，OF是車輪向左轉動 20°時，垂直於轉向節軸線且在水平面的線段。由圖-8主銷內傾角的測量計算圖得（推導工程略）：
上式表明當 為一特定角度時，主銷內傾角 與測量角 存在唯一確定關系。通常規定 轉角為20°，2sin ＝0.68404，故有：
（2）
即主銷內傾角 為實際測量角度 的1.461倍，這樣，用1.461倍的關系標定儀器，就可以直接讀主銷內傾角 。
圖6-8 主銷內傾角的測量原理計算圖
經過上述兩部分的分析推導，了解了主銷後傾角、注銷內傾角的測量原理。但必須指出，在上述兩部分推導工程中提及的 、 為車輪向右轉動20°時，感測器所測得的實際角度值； 、 為車輪左轉動20°時感測器所測得的角度值。在實際測量中，只要按照公式（1）、（2）換算即可。現常見的四輪定位儀在出廠前就已用上述兩式對儀表進行了標定，因此，可直接讀主銷傾角實際測量值。
雖然四輪定位儀的類型有所不同，但它們測量主銷傾角的原理是相同的，所不同的僅僅是它們各自採用的測量角度的感測器不同而已，為了便於理解四輪定位儀的測試過程檢測方法，下面簡單介紹幾種常見的測量角度的感測器：
（1）光電編碼器，基本上可以分為兩大類：圓光柵編碼器和絕對式編碼器。它們的特點是：結構緊湊、信號質量好、穩定可*和抗干擾能力強。
（2）光電電位器式角度感測器，沒有金屬絲電刷造成的摩擦力矩，其優點是：解析度高、壽命長、掃描速度快。缺點是：輸出電阻大、輸出信號要經過阻抗匹配變換器。
另外用於測量角度的感測器還有電感式傾斜感測器、小型雙軸斜度感測器和電位式感測器。
6.1.1.3 轉向20°時前張角的測量原理
汽車使用時，由於前輪的碰撞沖擊、長期在不平的路面上行駛和經常採用緊急剎車，對車輛的沖擊作用都可能引起轉向梯形的變形。因此會造成汽車在轉向行駛工程中前輪異常磨損，操縱性變差並間接影響汽車的動力性和燃油經濟性。
為了檢測汽車的轉向梯形臂與各連桿是否發生變形，在四輪定位儀中均設置了轉向20°時，前張角的檢測項目。其測量方法為：讓被檢車輛前輪停在轉盤中心出，右輪沿直線行駛方向向右轉20°時進行測量；左輪沿直線行駛方向左轉動20°時進行測量（該轉向角可直接從轉盤上的刻度讀出）。具體作法如下：
右前輪向右轉20°，讀取左前輪下的轉盤上的刻度X，則20°-X即為所要檢測的轉向20°時的前張角。
一般汽車在出廠時都已給出20°-X的合格範圍，將測量值與出廠值進行比較即可檢測出車輛的轉向梯形臂與各連桿是否發生了變形，如果超出標准值或左右轉向前張角部一致，則說明該車的轉向梯形臂和各連桿已發生了變形，需要進行校正、調整或更換梯形臂和各連桿