前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。后轮定位包括车轮外倾角和逐个后轮前束。这样前轮定位和后轮定位总起来说叫车轮定位,也就是常说的四轮定位。车轮定位的作用是使汽车保持稳定的直线行驶和转向轻便,并减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损。
主销后倾角:
从侧面看车轮,转向主销(车轮转向时的旋转中心)向后倾倒,称为主销后倾角。设置主销后倾角后,主销中心线的接地点与车轮中心的地面投影点之间产生距离(称作主销纵倾移距,与自行车的前轮叉梁向后倾斜的原理相同),使车轮的接地点位于转向主销延长线的后端,车轮就靠行驶中的滚动阻力被向后拉,使车轮的方向自然朝向行驶方向。设定很大的主销后倾角可提高直线行驶性能,同时主销纵倾移距也增大。主销纵倾移距过大,会使转向盘沉重,而且由于路面干扰而加剧车轮的前后颠簸。
主销内倾角:
从车前后方向看轮胎时,主销轴向车身内侧倾斜,该角度称为主销内倾角。当车轮以主销为中心回转时,车轮的最低点将陷入路面以下,但实际上车轮下边缘不可能陷入路面以下,而是将转向车轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的高度,这样汽车本身的重力有使转向车轮回复到原来中间位置的效应,因而方向盘复位容易。
此外,主销内倾角还使得主销轴线与路面交点到车轮中心平面与地面交线的距离减小,从而减小转向时驾驶员加在方向盘上的力,使转向操纵轻便,同时也可减少从转向轮传到方向盘上的冲击力。但主销内倾角也不宜过大,否则加速了轮胎的磨损。
前轮外倾:
从前后方向看车轮时,轮胎并非垂直安装,而是稍微倾倒呈现“八”字形张开,称为负外倾,而朝反方向张开时称正外倾。使用斜线轮胎的鼎盛时期,由于使轮胎倾斜触地便于方向盘的操作,所以外倾角设得比较大。现在汽车一般将外倾角设定得很小,接近垂直。汽车装用扁平子午线轮胎不断普及,由于子午线轮胎的特性(轮胎花纹刚性大,外胎面宽),若设定大外倾角会使轮胎磨偏,降低轮胎摩擦力。还由于助力转向机构的不断使用,也使外倾角不断缩小。尽管如此,设定少许的外倾角可对车轴上的车轮轴承施加适当的横推力。
前轮前束:
脚尖向内,所谓“内八字脚”的意思,指的是左右前轮分别向内。采用这种结构目的是修正上述前轮外倾角引起的车轮向外侧转动。如前所述,由于有外倾,方向盘操作变得容易。另一方面,由于车轮倾斜,左右前轮分别向外侧转动,为了修正这个问题,如果左右两轮带有向内的角度,则正负为零,左右两轮可保持直线行进,减少轮胎磨损。
上述的四种定位值都是前轮定位的指标。后轮定位值与前轮定位值相似,但大多数轿车的后轮定位不可调。
后轮差速
赛车在转弯时内外两侧车轮会移动不同的曲线距离,外侧车轮移过的距离大于内侧车轮。差速器的作用就是保证赛车在转弯时内外驱动轮能以不同的转速作纯滚动运动,避免发生车轮拖滑。差速器的性能对于赛车过弯时的表现有着非常重要的影响,因此,对于差速器的调整是赛车机械调整的重要环节。
差速器的作用主要表现在以下两个方面:一是差速,二是限滑。差速作用能使内外车轮可以相对转动,并使两轮转动速度的平均值等于整驱动轴的转动速度;限滑作用则可以在两轮相对转动时产生阻力,限制两轮速度差,防止其中一个轮子发生过度打滑和空转。差速器主要分两种:齿轮差速器和滚珠差速器。齿轮差速器利用齿轮之间的相互啮合来实现差速,优点是阻力很小,差速效果好。缺点是体积较大,结构复杂。而滚珠差速器则是利用齿轮上滚珠的滚动使滚珠两边的摩擦片获得相反的速度,从而实现差速。滚珠差速器的优点是结构简单,体积小,适合于车模使用。本次比赛车模采用的差速器就是滚珠差速器。滚珠差速器的差速效果与两边压盘的夹紧力有关,如果压紧力过大,那么滚珠之间的摩擦力就会随着增大,相对滑动困难,影响差速效果。相反的,如果夹紧力过小,加速时齿轮与两边压盘之间会发生打滑现象,影响动力传递。因此,为保证良好的差速效果,在对差速器进行调整的关键是要调节好压盘和滚珠之间的压紧力。具体的调整方法是:调节后轴螺母,使压盘和滚珠之间松紧适中,捏住减速齿轮使其固定同时转动一侧车轮,检查车轮的转动是否迟滞艰涩;此外,还要观察该侧车轮向前转动的角度是否与另一侧车轮向后转动的角度基本相同;然后将赛车满载放置于赛道上,同样捏住大齿轮然后拉动赛车转弯,观察后轮相对地面滑动的情况;调节后轴螺母,使得后轮与地面基本不发生拖滑为宜。这样赛车在入弯时既能灵活转向,又能避免车轮侧滑。
需要指出的是,采用这种结构的差速器,压盘和滚珠之间的磨损比较严重,时间一长两者之间会产生旷量。所以经常对差速器进行润滑和清理是十分重要的。润滑差速器需要用专门的滚珠差速器油。