道路作用力的測量(圖)

    測量道路作用力對於汽車服務業來說是全新的_是效仿車輪裝配制造廠設備進行的測量.通過對道路作用力的測量可以用來解決輪胎均質性帶來的輪胎振動問題.輪胎的均質性僅在負載條件下測量.
    隨著近年來車輛靈敏性的增加和駕乘性的提高_單獨的輪胎平衡已經不足以消除振動源.GSP9700振動控制系統是一種測量和診斷工具_用於自動檢測車輪可能存在的振動源_而這是傳統的平衡模式所不能識別的.作為診斷工具_GSP9700可減少輪胎和車輪不必要的更換_可縮短故障診斷修理的時間_並由此提高駕乘品質.
    GSP9700的計算機控制滾筒模擬實際路況進行“道路檢測”.在滾筒加載時_它通過測量車輪_以判斷車輪的圓度（因為不是所有的車輪在負載情情況下都是圓的）.例如_一個蛋型車輪能夠很好地達到平衡_但是接觸地面後不能提供很好的駕乘平順性.
    GSP9700通過識別普通平衡機所不能檢測到的振動_減少診斷時間.道路作用力的測量可同時在負載和和無負載情況下_測量尺寸偏差、輪胎力的變化、平衡機安裝錯誤_以達到最好的車輪平衡.GSP9700測量車輪是基於實際的道路測試_其裝配有負載滾筒來測量道路的作用力_即在軸上可施加最大6230N的力.
1.作用力的變化
    作用力的變化是由於輪胎和（或）輪毂圓度超差；也可能是施加負載的時候_胎側硬度和輪胎胎跡的變化；或者是這兩個因素的綜合所致.盡管經過精確測量_輪胎和輪毂圓度很好、車輪也做過質量平衡_但是由於作用力的變化還是會產生振動.（注意：在進行作用力匹配之前_輪胎壓力要調整到規定值.壓力不正確會影響測量結果.）
輪胎徑向力變化
    為更好地理解徑向力的影響_我們把輪胎想象為輪毂和胎面的連接彈簧（見圖1）.如果“彈簧”硬度不一致_當輪胎旋轉的時候_將會在軸上產生一個振動力.這樣車輛就會產生振動.

圖1 把輪胎想象為輪毂和胎面的連接彈簧
    為了提高輪胎的均衡性以便減小振動_很多輪胎公司在生產過程中要磨掉或切下部分橡膠_並在負載情況下檢查輪胎的裝配情況.那麼_無負載偏差測量值就不再是一個精確的指標了_就不能用來判斷輪胎對車輛駕乘性能的影響.
    GSP9700能夠測量車輪徑向力的變化並顯示結果.該系統如果察覺到徑向力的變化_就會提示測量輪毂偏差.當進行了輪毂偏差測量後_又將顯示輪胎和輪毂一次諧波力的變化.GSP9700把輪胎的一次諧波和輪毂對應的一次諧波進行匹配_以減小車輪一次諧波振動.在平衡之前_輪胎/輪毂可能需要更換或進行徑向力匹配.
    徑向力變化是描述負載情況下輪胎均衡性測量值的術語.測量車輛旋轉軸上負載的變化（向上和向下）_應參照SAE practice J332標准.
    由於制造過程中的誤差_所有的輪胎胎側或多或少都有一定的不均衡性.輪胎均衡性測量值會受到輪毂寬度、輪毂狀況以及輪胎安裝誤差的影響.與質量平衡不同_通常在徑向力匹配後仍會留下微小的徑向力_這是可以接受的.
徑向力變化VS無負載偏差
    在輪胎制造業中_輪胎均衡性叫做徑向力變化.大多輪胎制造廠測量均衡性的設備符合SAE practice J332.SAE practice J332廣泛用於輪胎工業中_此標准規定了輪胎檢測設備和測量徑向力檢測流程_強調了負載條件下測量輪胎徑向力的重要性_不認可無負載偏差測量值.許多輪胎裝配廠有規模很大的生產線去測量輪胎負載徑向力.不能滿足均衡性規定值的輪胎_在工廠中使用磨削的方法調整到規定值內.磨削就是通過從胎側或胎面區域去掉部分橡膠_減小徑向力的變化.但磨削不大可能提高無負載偏差測量值.
    一個無負載徑向力偏差過大的輪胎可能不會振動_而一個無負載徑向力偏差很小的輪胎也有可能產生駕乘問題.在很多情況下_輪胎公司不使用無負載偏差測量_因為這些測量值不像輪胎徑向力的變化那樣有價值.
    過去_維修設備不能測量徑向力的變化_而制造廠的設備因為尺寸和價格的原因也不能用於汽修行業.為了彌補汽車售後維修技術的缺乏_很多汽車和輪胎公司都發布了輪胎無負載偏差的限值.規范的做法是使用相對便宜的量表測量無負載胎面中心的偏差.此測量值和實際的車內的駕乘感覺關系不大_如一組彈簧在無負載的時候高度是一致的_但是壓縮到相同的高度可能需要使用不同的壓力.
道路作用力引起的振動
    以前_很多輪胎的振動被認為是和質量平衡有關.為此_輪胎服務專業人員試圖通過平衡塊的質量去解決輪胎振動的問題.通過道路作用力測量系統_能夠很好地理解負載條件下車輪滾動產生的振動和不平衡量的關系.換句話說_道路作用力測量的振動需要多大的不平衡量才能達到？很多輪胎服務專業人員和工廠服務手冊都認同_對於通常的乘用車輪胎殘余的淨不平衡量不超過8.5g_輕卡不超過16.98g.
    徑向力通過負載條件下徑向偏差得到.對常用的乘用車輪胎_負載情況下0.0254mm(千分之一英寸)的徑向偏差相當於4.45N的道路作用力.
    下面是一個在底特律的檢測試驗_通過底盤測功機檢測雪佛蘭魯米娜汽車_檢測的目的是來判斷需要多大的平衡質量產生和負載徑向偏差相同程度的力.
    被檢測的車輛運行在不同的速度.第一個檢測速度是80km/h_第二個113km/h.
    在80km/h時：
    負載徑向偏差0.76mm（大約相當於134N）產生的振動_在80km/h相當於不平衡量是42g. 這比不平衡量的限值8.5g大了5倍.
    在113km/h時：
    負載徑向偏差為0.76mm（大約相當於134N）產生的振動_在113km/h相當於不平衡量是21g.這比不平衡量的限值8.5g大了1.5倍.