摘要：目前国内检测车轮侧滑的设备一般为单板式或双板式的侧滑试验台。由于在侧滑检测时受很多因素影响，因此经常出现车轮定位角在标准范围内，但侧滑量却超标等现象。单纯的依据侧滑量来调整车轮定位参数已无法达到预想的效果。因此，研制一种动态、快速、准确的具有检测和故障诊断功能的侧滑台，实现一机多能，节省设备投资，缩短检测诊断时间，为汽车修理服务提供理论依据具有重要的意义。
关键词：车轮定位参数；侧滑试验台；技术状况；误差分析
车轮定位主要包括主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角和车轮前束四个参数。汽车车轮侧滑是指汽车直线行驶时，由于车轮定位参数不当，特别是车轮前束和车轮外倾角匹配不当，使车轮相对地面偏左或偏右侧向滑动，我们将这种现象称为车轮侧滑。从上述定义可见，其值的大小体现了转向轮定位角的大小，特别是车轮前束与外倾角之间的匹配情况，且直接影响着汽车直线行驶的稳定性、行驶阻力的大小和轮胎偏后的程度，以及汽车运行的安全性和经济性。实践证明 ，车速、汽车的纵向力、轮胎气压等对车轮定位参数的影很大。若不考虑上述因素，测量结果就会有很大的偏差，在试验中就出现过同一辆车在同一侧滑台上检十次，十次结果差别很大的情况。这也可能是导致高档进口车的侧滑量超标的原因。机动车侧滑检测试验台分为双板联动式、分动式以及单板式三种类型，各有其优缺点及其适用范围。
1.双板联动式试验台
双板联动式试验台测试时，汽车的两前轮在滑板上驶过，通过联动机构的作用，测量装置测得两轮侧滑综合值，其大小为：
综合滑移量=(左轮滑移量+右轮滑移量)／2
优点：在于车辆的两个前轮连接在一起，其运动和受力相互制约，测试状态与车辆实际运动状态相符，真实地测定了车辆在行驶中是否有侧滑，测试结果反映了车辆前轮外倾角和前束的综合配合状况。
缺点：在于这种检测结果只能说明综合配合情况，既不能说明车辆的前轮定位另外两个参数主销后倾与内倾的状况，也不能说明车辆每个单边车轮的前轮外倾与前束是否合格。这给侧滑的调整增加了难度。它比较适用于非独立悬架的车辆。
2.双滑板分动式试验台
双滑板分动式试验台与联动式的差别在于前者的两个滑板分别另外设置传感器，测量每一边车轮的横向滑移量，反映其外倾角与前束的配合状况。
优点：在于能够指示出侧滑存在于哪个车轮，便于对侧滑值进行调整，而且它所反映的侧滑综合值与联动侧滑试验台基本相同。
缺点：在于测试时测试状态与车辆实际行驶状态有些不一致，两个滑板可以独立运动，而路面却是一个整体，所测出的各轮侧滑值并不是汽车行驶时的实际情况。相比较而言，分动式优于联动式侧滑试验台，它特别适用于独立悬架的车辆。
3.单板侧滑试验台
单板侧滑试验台设置一块滑板，测试时汽车的一边前轮在滑板上驶过，另一边在路面行驶，不能横向滑动，其因外倾或前束所产生的横向侧向力通过车体传给另一边车轮，在滑板的移动量上反映出来。也就是，这时的侧滑值是汽车两边前轮侧滑值的总和，但由于车辆前桥零部件的间隙、悬架的刚度等原因，其合格范围大小并不等于双滑板联动式侧滑试验台的综合侧滑值。有统计关系表明，它们之间存在定的关系式：
S单=S双(1+r)，r≈O．4。
优点：在于造低、维修保养方便、易标定、没有零点误差。
缺点：在于不能反映整车前轮的综合配合状态，但由于其设备结构相对简单，比较适合于汽车维修厂站。
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4.滚筒式侧滑试验台
优点：由于滚筒始终保持水平位置，车轮在滚筒上旋转能真实反映汽车直线行驶状态，本身也无需固定．测量时车轮无论置于该筒的哪一段上，都不会影响测量精度，因而不受轴距、轮距和轮胎尺寸的限制，测试工作方便、迅速。
缺点：但因结构复杂，现在应用很少。
汽车侧滑检测中的误差一方面来源于测量仪器，另一方面来源于人为的主观因素，特别是操作上的失误。主要表现为以下几点：
4.1汽车行驶状态对侧滑的影响
（1）车辆上台时的速度过快或不平稳。即汽车在不同的行驶状态下车轮受地面作用力不同，尤其是轮胎的侧向力会发生变化。因此当汽车以加速、减速、匀速、直线、曲线等小行驶状态驶过侧滑台时，其检测结果就不同。这种操作给试验台增加了额外的附加冲击载荷，将会影响传感器的正常工作，从而显示出错误的结果；
（2）车辆入台的方向偏离。这样使得车轮给予滑板的实际侧向力(横向分力)小于正常值，使得侧滑检测值偏小，不能正确反映出检测车辆实际情况。
4.2载荷对侧滑的影响
汽车载荷不同转向轮侧滑也不相同 。因此，良好的外倾与前束的匹配关系，不仅与空车静态下的参数大小有关，而且与车辆的结构参数和使用条件有关。
4.3汽车类型的多样性对检测结果的影响
汽车车型、主要用途不同，则车的结构和定位参数就不同。某些进口高档车侧滑量不合格正是因为这些车的结构及定位参数在设计时考虑了欧洲道路条件下经常高速行驶的要求，而在现有低速条件下检测，以统一标准来衡量就容易出现高档车检测不合格的现象。
4.4侧滑台技术状况的影响
侧滑试验台技术状况的影响主要表现为：测控系统中传感器因温度变化所造成的测量误差；侧滑验台台机械加工精度不够引起的测量误差。
4.5检测站的设计形式对检测结果的影响
目前检测站侧滑台检测工位的设计形式中，一种是在侧滑台前面设计有地沟，另一种是没有地沟：对于有地沟的检测站，由于车主看到侧滑台前面的地沟而采取紧急刹车方式，会导致侧滑量检测不合格，因而建议有条件的检测站应配用引车员。
5.现有滑板式侧滑检验台的误差分析
我们作了如下实验，在某型吉普车通过不带前过渡滑板的侧滑检验台时，用光线示波器的两个通道，对检验台的检测滑板位移传感器的输出信号和汽车前轮位置信号同时进行了记录。通过实验分析可知，在轮胎的压扁段前端刚越过检测滑板后端与固定地面交界处的瞬间，轮胎的压扁段前端突然与固定地面接触，由于固定地面对轮胎横向的反作用力很大，使轮胎产生横向的弹性变形，使得检测滑板的位移呈现出一短暂的小幅衰减振荡。当轮胎产生的横向弹性变形达到较大值时．开始与固定地面之间产生滑磨，这时仍处在检测滑板上的那部分轮胎的压扁段，使检测滑板继续产生位移．直至轮胎的压扁段脱离检测滑板。脱离的瞬间．检测滑板位移传感器电压输出达到最大值，检验台仪表采集保持了这个峰值电压1．49V，并结合检验台的固有结构参数，即检测滑板的纵向尺寸500mm，显示出侧滑量结果是14．4m／km。这个测量结果是在认定汽车前行了500mm的情况下得出的．然而检测滑板位移传感器向检验台仪表输出位移信号期间，汽车前行的实际距离是大于500mm的．因为从轮胎的压扁段前端刚与检测滑板接触并使其产生位移开始算起，其间轮胎经过检测滑板．到轮胎的压扁段前端再与固定地面接触为止．在此过程中汽车前行的距离才等于500mm，此时对应图曲线上的B点，位移传感器输出的电压为1．38V。如果用这个电压值来计算侧滑量，就能消除后过渡过程中产生的误差。由于检验台仪表显示出的侧滑量与其采集保持的位移传感器输出的电压值呈线性关系．因此，可算出在上述过渡过程中产生的误差大小。将C点电压减去B点电压再除以C点电压，得到相对于显示的侧滑量(14．4m／kin)的误差为7．4％。
从上述分析可知，轮胎压扁段的长度是影响误差大小的主要素。而压扁段的长度又与轮胎外径大小、充气压力高低等因素有关。因此，对各被测车辆而言，其误差大小是不同的。这样，就不能用对现有的检验台配套的仪表，进行简单补偿的办法来消除误差。
论文作者:张升超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/17
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