测量道路作用力对于汽车服务业来说是全新的_是效仿车轮装配制造厂设备进行的测量.通过对道路作用力的测量可以用来解决轮胎均质性带来的轮胎振动问题.轮胎的均质性仅在负载条件下测量.
随着近年来车辆灵敏性的增加和驾乘性的提高_单独的轮胎平衡已经不足以消除振动源.GSP9700振动控制系统是一种测量和诊断工具_用于自动检测车轮可能存在的振动源_而这是传统的平衡模式所不能识别的.作为诊断工具_GSP9700可减少轮胎和车轮不必要的更换_可缩短故障诊断修理的时间_并由此提高驾乘品质.
GSP9700的计算机控制滚筒模拟实际路况进行“道路检测”.在滚筒加载时_它通过测量车轮_以判断车轮的圆度(因为不是所有的车轮在负载情情况下都是圆的).例如_一个蛋型车轮能够很好地达到平衡_但是接触地面后不能提供很好的驾乘平顺性.
GSP9700通过识别普通平衡机所不能检测到的振动_减少诊断时间.道路作用力的测量可同时在负载和和无负载情况下_测量尺寸偏差、轮胎力的变化、平衡机安装错误_以达到最好的车轮平衡.GSP9700测量车轮是基于实际的道路测试_其装配有负载滚筒来测量道路的作用力_即在轴上可施加最大6230N的力.
1.作用力的变化
作用力的变化是由于轮胎和(或)轮毂圆度超差;也可能是施加负载的时候_胎侧硬度和轮胎胎迹的变化;或者是这两个因素的综合所致.尽管经过精确测量_轮胎和轮毂圆度很好、车轮也做过质量平衡_但是由于作用力的变化还是会产生振动.(注意:在进行作用力匹配之前_轮胎压力要调整到规定值.压力不正确会影响测量结果.)
轮胎径向力变化
为更好地理解径向力的影响_我们把轮胎想象为轮毂和胎面的连接弹簧(见图1).如果“弹簧”硬度不一致_当轮胎旋转的时候_将会在轴上产生一个振动力.这样车辆就会产生振动.

图1 把轮胎想象为轮毂和胎面的连接弹簧
为了提高轮胎的均衡性以便减小振动_很多轮胎公司在生产过程中要磨掉或切下部分橡胶_并在负载情况下检查轮胎的装配情况.那么_无负载偏差测量值就不再是一个精确的指标了_就不能用来判断轮胎对车辆驾乘性能的影响.
GSP9700能够测量车轮径向力的变化并显示结果.该系统如果察觉到径向力的变化_就会提示测量轮毂偏差.当进行了轮毂偏差测量后_又将显示轮胎和轮毂一次谐波力的变化.GSP9700把轮胎的一次谐波和轮毂对应的一次谐波进行匹配_以减小车轮一次谐波振动.在平衡之前_轮胎/轮毂可能需要更换或进行径向力匹配.
径向力变化是描述负载情况下轮胎均衡性测量值的术语.测量车辆旋转轴上负载的变化(向上和向下)_应参照SAE practice J332标准.
由于制造过程中的误差_所有的轮胎胎侧或多或少都有一定的不均衡性.轮胎均衡性测量值会受到轮毂宽度、轮毂状况以及轮胎安装误差的影响.与质量平衡不同_通常在径向力匹配后仍会留下微小的径向力_这是可以接受的.
径向力变化VS无负载偏差
在轮胎制造业中_轮胎均衡性叫做径向力变化.大多轮胎制造厂测量均衡性的设备符合SAE practice J332.SAE practice J332广泛用于轮胎工业中_此标准规定了轮胎检测设备和测量径向力检测流程_强调了负载条件下测量轮胎径向力的重要性_不认可无负载偏差测量值.许多轮胎装配厂有规模很大的生产线去测量轮胎负载径向力.不能满足均衡性规定值的轮胎_在工厂中使用磨削的方法调整到规定值内.磨削就是通过从胎侧或胎面区域去掉部分橡胶_减小径向力的变化.但磨削不大可能提高无负载偏差测量值.
一个无负载径向力偏差过大的轮胎可能不会振动_而一个无负载径向力偏差很小的轮胎也有可能产生驾乘问题.在很多情况下_轮胎公司不使用无负载偏差测量_因为这些测量值不像轮胎径向力的变化那样有价值.
过去_维修设备不能测量径向力的变化_而制造厂的设备因为尺寸和价格的原因也不能用于汽修行业.为了弥补汽车售后维修技术的缺乏_很多汽车和轮胎公司都发布了轮胎无负载偏差的限值.规范的做法是使用相对便宜的量表测量无负载胎面中心的偏差.此测量值和实际的车内的驾乘感觉关系不大_如一组弹簧在无负载的时候高度是一致的_但是压缩到相同的高度可能需要使用不同的压力.
道路作用力引起的振动
以前_很多轮胎的振动被认为是和质量平衡有关.为此_轮胎服务专业人员试图通过平衡块的质量去解决轮胎振动的问题.通过道路作用力测量系统_能够很好地理解负载条件下车轮滚动产生的振动和不平衡量的关系.换句话说_道路作用力测量的振动需要多大的不平衡量才能达到?很多轮胎服务专业人员和工厂服务手册都认同_对于通常的乘用车轮胎残余的净不平衡量不超过8.5g_轻卡不超过16.98g.
径向力通过负载条件下径向偏差得到.对常用的乘用车轮胎_负载情况下0.0254mm(千分之一英寸)的径向偏差相当于4.45N的道路作用力.
下面是一个在底特律的检测试验_通过底盘测功机检测雪佛兰鲁米娜汽车_检测的目的是来判断需要多大的平衡质量产生和负载径向偏差相同程度的力.
被检测的车辆运行在不同的速度.第一个检测速度是80km/h_第二个113km/h.
在80km/h时:
负载径向偏差0.76mm(大约相当于134N)产生的振动_在80km/h相当于不平衡量是42g. 这比不平衡量的限值8.5g大了5倍.
在113km/h时:
负载径向偏差为0.76mm(大约相当于134N)产生的振动_在113km/h相当于不平衡量是21g.这比不平衡量的限值8.5g大了1.5倍.
