作者：陆耀迪
出版社：机械工业出版社
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汽车四轮定位基础教程 第2版试读：
前言
现代汽车除了要确保有良好的行驶性能、转向性能和制动性能之外，人们对其安全性与舒适性的要求也越来越高，正在向高质量、高性能、高附加值方向发展。为适应这一要求，轿车悬架随之不断改进。
近年来，轮胎厂商不断研发推出具有特种胎纹、使用特种材料、特制规格的高技术异形胎，增大扁平率，提高排水性及抓地能力，不断改善汽车行驶舒适性及安全性。
现在大多数高档汽车采用全铝合金多连杆悬架，以提高舒适性。如奥迪A8L采用可调整空气悬架，奔驰400概念跑车采用全电控主动悬架，宝马新7系采用主动式车身稳定系统。为解决底盘平顺性问题，大众新速腾（SAGITAR）汽车融入德国大众新一代MQB平台技术，其优化性能的麦弗逊滑柱前悬架和全新四连杆后独立悬架技术，前后悬架皆使用了副车架，加强车身和底盘的刚度。电动助力转向为车与路之间提供更精确的感觉，随着车速的提高，车辆操控性能也大大提高，动力性更强，给驾驶人提供优异的驾驶感受，同时安全性和舒适性得到全面提高。
新技术在悬架结构方面的应用不断突破，已由原有的被动悬架逐渐发展到半主动悬架、主动悬架，纯机械结构向气液悬架、电控系统悬架方向演变，使汽车悬架系统不断推陈出新。高档车普遍应用了全新概念的悬架，我们熟知的奥迪A6、帕萨特B7、大众CC采用了主动巡航（ACC）、车道辅助技术，对这样的汽车进行四轮定位检测调整后，必须借助专用工具（如VAS 6430）、专用四轮定位仪（如VAS 6331或VAS 701001）对其测距雷达或巡道摄像机进行校准，以保证行车安全。
在我国，汽车进入家庭只是近十年的事情，而世界汽车技术发展已有百余年历史，近年来世界各国更是加快汽车技术推陈出新步伐，难免使广大汽车从业人员倍感不适。关于汽车四轮定位基础知识，各类汽车修理厂和轮胎店的技术人员和维修人员尚普遍缺乏。面对这一情况，本人系统总结十余年来在一线实践和培训的经验，藉此与大家共享劳动成果。
由于本人水平有限，本书不足之处敬请指正。编者第1章 汽车底盘及悬架系统基础知识
学习提示
汽车底盘及悬架系统技术一直在不断更新变化，本章旨在介绍一下相关基础知识。汽车悬架系统与车轮定位直接相关，在此对悬架系统的基本功能、基本构造进行基本讲解；悬架技术的应用及发展趋势，在本章也有深入的探讨。
我们强烈建议，在学习的过程中，要尽可能多接触不同的实车，对汽车的悬架和转向系统，不仅要了解不同系统的图片，而且还要直接观察真实的部件，了解它们的位置，以及车辆在颠簸和行驶时，该部件是如何运动的。
观察一辆车后，对比从课堂学到的知识，可以发现特定部件的特别之处，找出实际部件与文字描述的不同，做观察笔记。无论观察还是阅读中有了问题，最好都做个笔记。1.1 汽车悬架的功能与组成
现代汽车除了保证行驶性、转向性和制动性等基本性能之外，目前正致力于提高安全性和舒适性，向高质量、高性能和高附加值的方向发展。为提高轿车悬架的操纵稳定性、乘坐舒适性，工程师们不断对其进行相应的改进。
舒适性是汽车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。悬架是汽车上的重要总成之一，它把车身和车轮弹性地连接在一起。悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷，衰减由此引起的振动，保证乘员的舒适性，减小货物和车辆本身的动载荷。
悬架系统与汽车的多种使用性能有关，为此必须满足如下要求：
1）悬架系统要保证汽车有良好的行驶平顺性。对以载客为主要目的的轿车来讲，乘员在车中承受的振动加速度不能超过国标规定的界限值。
2）悬架要保证车身和车轮在共振区的振幅小，振动衰减快。
3）悬架要能保证汽车有良好的操纵稳定性。
①悬架要保证车轮跳动时，车轮定位参数不发生很大的变化。
②悬架要减小车轮的动载荷和车轮跳动量。
③悬架要保证车身在制动、转向、加速时稳定，减小车身的俯仰和侧倾。
④悬架要保证有很好的可靠性，有足够的刚度、强度和寿命。
汽车悬架是保证乘座舒适性的重要部件，同时，作为车架（或车身）与车轴（或车轮）之间连接的传力机件，汽车悬架又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此，汽车悬架往往被列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。
汽车悬架包括弹性元件、减振器和传力装置等三部分，这三部分分别起缓冲、减振和传递力的作用。
1）弹性元件用以传递垂直力，并缓和由路面不平度引起的冲击和振动。对轿车来说，弹性元件多指螺旋弹簧，它只承受垂直载荷，缓和并抑制不平路面对车体的冲击，具有占用空间小、质量小、无需润滑的优点，但由于弹簧本身没有阻尼力而没有减振作用。
2）减振器指液力减振器，可加速衰减车身的振动，是悬架机构中最精密和复杂的机件。
3）传力装置是指车架的上下转向摇臂等叉形钢架、转向节等元件，它用来传递纵向力、侧向力及力矩，并保证车轮相对于车架（或车身）有确定的相对运动规律。
现代轿车的悬架一般采用质量小、性能稳定可靠的筒式减振器。当轿车在不平坦的道路上行驶时，车身会发生振动，减振器能迅速衰减车身的振动，利用本身油液流动的阻力来消耗振动的能量。当车架与车轴相对运动时，减振器内的油液会通过一些窄小的孔、缝等通道反复地从一个腔室流向另一个腔室，这时孔壁与油液间的摩擦和油液内分子间的摩擦形成了对车身振动的阻力，这种阻力在工程学上称为阻尼力。阻尼力会将车身的振动能转化为热能，并被油液和壳体所吸收。人们为了更好地实现轿车的行驶平稳性和安全性，不将阻尼系数固定在某一数值上，而是使之随轿车运行的状态而变化，使悬架性能总是处在最优状态附近。因此，有些轿车的减振器是可调式的，将阻尼分成两级或三级，根据传感器信号自动选择所需要的阻尼级。
为了提高轿车的舒适性，现代轿车悬架的垂直刚度值设计得较低，即很“软”，这样虽然乘坐舒适了，但轿车在转向时，由于离心力的作用会产生较大的车身倾斜角，直接影响到操纵稳定性。为了改善这一状态，许多轿车的前后悬架增添了横向稳定杆，当车身倾斜时，两侧悬架变形不等，横向稳定杆就会起到类似杠杆的作用，使左右两边的弹簧变形接近一致，以减少车身的倾斜和振动，提高轿车的行驶稳定性。外表上看似简单的悬架，包含着多种力的合作，它决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。1.2 汽车悬架的形式
根据导向机构的不同可将汽车悬架分为独立悬架和非独立悬架两大类。20世纪70年代又出现了一种前后悬架或左右悬架相通的交联式悬架。
非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端，当一边车轮跳动时，影响另一侧车轮也做相应的跳动，使整个车身振动或倾斜，汽车的平稳性和舒适性较差，但由于构造较简单，承载力大，目前仍有部分轿车的后悬架采用这种形式。
独立悬架的车轴分成两段，每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架（或车身）下面，当一边车轮发生跳动时，另一边车轮不受影响，汽车的平稳性和舒适性好。但这种悬架构造较复杂，承载力小。现代轿车前后悬架大都采用了独立悬架，并已成为一种发展趋势。
独立悬架有如下特点：
1）可以减轻非悬架质量，使汽车的方向稳定性良好，乘坐舒适性和操作稳定性高。
2）在独立悬架中，弹簧只支承车身，不承担车轮定位任务（该任务由联动装置完成），因此可以使用较软的弹簧。
3）由于左、右车轮之间没有车轴连接，车厢底板和发动机的安装位置可以降低，这样车辆的重心降低，增加了行驶的稳定性并且增大了乘客舱和行李箱的空间。
4）相对整体桥悬架，结构较为复杂，许多车型均要配备稳定杆，用以减少转向时左右摇摆，以保持稳定性。
5）轮距和前轮定位随车轮的上、下运动而改变。
独立悬架分为麦弗逊滑柱型、双叉摇臂型和多连杆式三种类型。1.麦弗逊滑柱型悬架
典型的麦弗逊滑柱型悬架，如图1-1所示。
麦弗逊滑柱型悬架的特点如下：
1）悬架结构相对简单。
2）构件少，质量轻，可减轻非悬架质量。
3）由于悬架所占位置小，发动机室可用空间增大。
4）由于悬架支撑点之间的距离大，即使有安装错误或零件制造误差，前轮定位也不会相互影响，除了前轮前束外，通常不需要进行定位调整。图1-1 典型的麦弗逊滑柱型悬架2.双叉型悬架
双叉型悬架广泛用于小型客车、货车的前悬架。典型的双叉型悬架如图1-2所示。
双叉型悬架的特点如下：
悬架通过上、下臂安装在车身上。悬架的几何形状可以按上、下臂及其安装的角度来设计。
1）如果上、下臂平行，而且长度相等，那么在弹跳或回弹时，轮距发生变化。而外倾角不变，但是由于转向时左右摇晃，外轮对地面的外倾角将变成正的。结果，不能获得适当的转向性能。此外，轮距的变化会引起轮胎过度磨损，如图1-3a所示。图1-2 典型的双叉型悬架
2）在大多数新型悬架系统中，悬架上、下臂既不平行，长度也不相等。这样，当车辆经过坎坷不平路段时，车轮会稍微内斜，轮距也就不会发生变化。由于外轮支承较大载荷，并在两个车轮中有较大转向能力，它基本上与路面保持直角，这样就改善了转向和行驶方向的稳定性，如图1-3b所示。图1-3 双叉型悬架上下臂的作用3.多连杆式悬架
典型的多连杆式悬架如图1-4和图1-5所示。图1-4 典型的多连杆式前悬架
一些高级轿车的前悬架纷纷采用多连杆结构。如奥迪A6均采用了四连杆结构。这种结构的转向主销是下球头与轴承的连线，与上连杆和第三连杆无关，这样螺旋弹簧和减振器不会像在麦弗逊独立悬架中那样随转向节转动，从而提供了良好的方向稳定性、转向操纵性，并减少轮胎的磨损。图1-5 典型的多连杆式后悬架1.3 汽车悬架上的零部件
汽车悬架由车轮悬架机构、车轮、弹簧、减振器、前后轴、转向机构、制动机构等零部件组成。而车轮位置对车辆直线行驶、转向及轮胎磨损有着决定性影响。1.3.1 弹簧
1.弹簧的功能
1）使悬架运动，以便轮胎与路面更好接触。
2）保持车身高度正确。
3）有助于吸收路面的振动。
汽车悬架上的弹簧如图1-6所示。
弹簧是由弹性材料制成的，如钢、橡
胶何力反与弹或路作作簧，塑重用可面用胶保力力保力持推也持。都作接动正弹有簧确轮用触一利胎在的。个底用作根车相盘车据用辆等高辆上牛在且度顿路的。相。重这定面反量就律上的是推，，反对动路为作轮什于面胎任用么的图1-6 悬架上的弹簧
当轮胎遇到路面上的障碍物时（如凹坑或凸台），障碍物推动车轮（压缩），或陷入路坑（回弹）。在压缩时，弹簧储存着大量能量；在回弹时，弹簧释放大量能量。储存和释放能量引起弹簧“振荡”或多次回弹直至释放了所有的剩余能量。然而，该振动发生时，轮胎将改变与路面的相对位置，引起轮胎表面的摩擦，同时给驾驶人带来驾驶问题。
所有这些会引起弹簧疲劳。由于弹簧疲劳，直至弹簧不再能支持车身重量，弹簧不能保持轮胎可靠抓地。由于弹簧疲劳也会引起不当的力作用在其他悬架部件上，引起它们过早地磨损。弹簧虽然没有受热，却因疲劳而改变了悬架高度。
根据功能和用途不同，弹簧有多种形式，如图1-7所示。图1-7 弹簧的形式
2.扭杆弹簧
扭力杆是利用具有扭曲刚性的弹簧钢制成的杆状件，类似于圆钢。能够被扭曲并储存能量。扭力杆的一端被连接在车体上，另一端连接在控制臂上。车轮上下运动时，发生压缩和/或回弹，扭力杆或多或少被扭曲。弹簧钢的弹力试图使扭力杆回复到正常位置，因此消耗了扭力杆扭曲时储存的能量。典型的扭杆弹簧如图1-8所示。
车辆设计时使用有纵向扭力杆（与车辆侧面平行）或横向扭力杆（与车辆侧面垂直）。对于这两种形式的扭力杆，通常在其一端安装有调整螺栓或螺母。当扭力杆疲劳时，该项调整可恢复正确的车身高度，如图1-9所示。图1-8 典型的扭杆弹簧图1-9 扭杆弹簧的应用
特别提示：
∗ 进行车轮定位前要检查和调整扭力杆。
3.螺旋弹簧
螺旋弹簧相当于一个扭力杆绕着一个圆柱被卷绕成螺旋形，如图1-10所示。当螺旋弹簧上下移动时，压缩和回弹使弹簧丝发生扭曲。在其扭曲时，弹簧变短；解旋或放松时弹簧变长。螺旋弹簧是由弹簧钢制成的。内部缺陷和金属材料表面的沟痕，使弹簧在该处变得脆弱。断裂起自缺陷或沟痕处，并不断向弹簧丝周围扩大，经过若干压缩周期后引起弹簧断裂。这就是为什么坏损的弹簧断裂处总是尖锐的。
对于螺旋弹簧悬架，疲劳的弹簧无法调整补偿。
特别提示：
∗ 当螺旋弹簧出现磨损和松弛时，必须成对更换。图1-10 典型的螺旋弹簧
通常以弹性比率来识别螺旋弹簧的性能。弹性比率是指当螺旋弹簧压缩1in（1in=25.4mm）时，所承受的以磅为单位的重量值。
螺旋弹簧是现代汽车上用得最多的弹簧。它的吸收冲击能力强，乘坐舒适性好，缺点是长度较大，占用空间较多，安装位置的接触面也较大，使得悬架系统的布置难以做到很紧凑。由于螺旋弹簧本身不能承受横向力，在独立悬架中不得不采用四连杆、螺旋弹簧等复杂的组合机构。出于乘坐舒适性的考虑，我们希望当汽车受到频率高且振幅小的地面冲击时，弹簧能表现得柔软一点；而当冲击力大时，弹簧又能表现出较大的刚性，减小冲击行程。因此，需要弹簧同时具有两种甚至两种以上的刚度。工程师们采用钢丝直径不等的弹簧或螺距不等的弹簧（图1-11）来解决这一问题，这样组合弹簧的刚度随负载的增加而增加。图1-11 螺旋弹簧的形式
4.板簧
板簧通常由弹簧钢制成，如图1-12所示。也有些厂商以玻璃纤维增强塑料（FRP）制造板簧，如Corvette和Chevy Astro等车型。板簧做成平板形或叶片形，通常有一小的曲率。曲率值被称为弹簧曲率。压缩和回弹发生时，弹簧板外展变平，而后回复到原状。板簧设计是以三点安装（两端连接车架，第三点连接车轴）的。板簧保证车轴在车架上处于正确的定位。中心螺栓穿过弹簧板和车轴定位孔，弹簧座确保车轴和弹簧定位。
板簧多用于厢式车及货车，由若干长度不同的细长弹簧板组合而成。它比螺旋弹簧结构简单，成本低，可紧凑地装配于车身底部，工作时各片间产生摩擦，因此本身具有衰减效果。但如果产生严重摩擦，就会影响吸收冲击的能力。重视乘坐舒适性的现代轿车很少使用板簧。图1-12 典型的板簧
5.空气弹簧
空气弹簧是一个充以空气的橡胶气囊，如图1-13所示。多数情况下，空气弹簧将提供一个比传统弹簧更舒适的悬架。受力时压缩空气将使气囊缩短。当空气回复到原状态时，空气弹簧将伸长，因此其功用像传统弹簧。图1-13 典型的空气弹簧
特别提示：
∗ 很多空气弹簧系统是由车载计算机来控制，因此在做四轮定位前，空气弹簧系统开关必须关闭。
∗ 当二次举升或举升装有空气悬架系统的车辆时，如果没有足够气压，空气弹簧会伸长，弹簧壁可能内陷至活塞。弹簧中没有空气，控制臂上移时可能损坏弹簧。
∗ 关于空气悬架系统的更详细内容，请参考对应车辆的维修手册。
多数装有空气悬架系统的车辆都有车身高度传感器。该传感器可调整，以校正车身高度。
空气弹簧利用气体的可压缩性代替金属弹簧。它最大的优点就是具有可变的刚度，随气体体积的不断压缩渐渐增加刚度，且这种增加是一个连续的渐变过程，而不像金属弹簧是分级变化的。它的另一个优点是具有可调整性，即弹簧的刚度和车身的高度是可以主动调节的。通过主副气室的配合使用，使弹簧可以处在两种刚度的工作状态下：主副气室同时使用，气体容量变大，刚度变小，反之（只使用主气室）则刚度变大。空气弹簧刚度由计算机控制，在汽车高速、低速、制动、加速以及转向等状态下，根据所需刚度进行调节。
空气弹簧也有弱点，靠压力变化控制车身高度必须装备气泵，还有各种控制附件（如空气干燥器），若保养不善会使系统内部生锈发生故障。另外，如果不同时采用金属弹簧，一旦发生漏气，汽车将无法行驶。1.3.2 减振器
如前所述，我们讨论了弹簧在储存和释放能量时引起的振动。如果不加限制，该振动将会引发严重的驾驶问题，即制动问题和轮胎磨损。因此，每个弹簧将配备弹簧振动阻尼装置（减振器）。
下面让我们来做一组试验：
当我们将一个重块挂在弹簧上，重块将上下移动直至弹簧内的能量耗尽。如果我们将同一重块挂在同一弹簧上，并放入油缸，你认为会发生什么？如果重块上有个大孔，又会怎样呢？如果是小孔呢？若是更小的孔，又会如何呢？孔可使一部分油液通过重块，以油液缓冲其冲击。这是减振器的基本原理，如图1-14所示。图1-14 减振器工作原理图1-15 汽车上的减振器
在实车上，减振器活塞端安装在车架上，气缸端安装在车轴或控制臂上，如图1-15所示。当车轮遇到凸块时，气缸向上推进。气缸是密封的，注油容器的内径与活塞阀的直径相同，如图1-16所示。当气缸上推时，油液通过活塞阀的孔。孔的尺寸和油液的黏度决定缓冲或抑制冲击运动的能力。同样，减振器通过缓冲效应滤掉来自弹簧的能量。刚性减振器或重型减振器将提供一个硬式悬架。硬式悬架导致悬架很少运动。重型减振器用于高性能车辆，或重型货车，或经常在坏路面上行驶的车辆。
特别提示：
∗ 除了弹簧式悬架或空气悬架车型，减振器不影响车身高度。
很多减振器是“充气式”的，用以改进悬架硬度，延长使用寿命。充气式减振器充装的是氮气，氮气可减少减振器中油液中的气泡。
特别提示：
∗ 安装或检查时，要注意检查减振器安装支架是否断裂、轴衬是否损坏、活塞油封四周是否漏油。
∗ 进行弹跳测试。多次弹动汽车每个部位，松手后查看。弹跳不应超过2～3次。
∗ 不应只以弹跳测试来判断减振器的好坏。疲劳或损坏的弹簧会导致车辆过度弹跳。还要检查轮胎是否有齿状或杯状磨痕，这些意味着减振器或弹簧是坏损的，轮胎离开路面再落下会冲击地面。图1-16 典型的减振器1.3.3 麦弗逊滑柱
20世纪40年代后期，有位叫麦弗逊的美国工程师想到一个新办法，他采用与传统上下控制臂系统相同的转向几何理论发明出新型的悬架，且使用了更少的部件。他的设计能将悬架载荷传导到车身更宽的范围。道路振动直接传到弹簧而不用首先通过控制臂。所有这些特性确保了乘座更舒适、驾驶更安全。但该设计有一个问题：要求汽车必须有车架上体和高强度翼子板。由于美国汽车制造商决定不采用他的设计，麦弗逊带着他的设计来到福特的英国子公司。1950年，麦弗逊滑柱悬架在福特英国子公司面世。图1-17 典型的麦弗逊滑柱
麦弗逊滑柱是一个组合式设计，它将弹簧、减振器、上控制臂和上承重板组合成一体，如图1-17所示。上承重板功能等同于传统的SALA悬架系统（即短臂长臂式）中的上球节。它的结构使道路冲击从轮胎直接传至弹簧，无需经过控制臂，这样就诞生了平顺的底盘；该结构使弹簧负荷点置于更高处，增加两个弹簧间的宽度，这一设计也具有更好的防侧倾结构。由于使用了更少的部件，麦弗逊滑柱占用空间更少，给发动机和相关的空调、动力转向系统等附件留出了更大的空间。
滑柱顶部安装在橡胶和金属总成上，称为上滑柱支座。尽管设计上各车型间有些不同，但基本上支座都会有轴承组件、滑柱活塞杆导向轴套和橡胶绝缘垫。滑柱本身设计得更像一个减振器，带有活塞杆、活塞阀和一个油室。
上部的支座是上弹簧座（底座常用部件），弹簧顶部便安装在此座上。通常有一识别切口表示弹簧端在哪里。焊接的滑柱体是下弹簧座，也有一个识别切口。弹簧以很大的压力保持在两个底座之间。
特别提示：
∗ 正因如此，除非将弹簧安装在弹簧压缩器里，否则不可拆下活塞杆螺母。
用两个基本方法之一，滑柱可安装在弹簧座下端。如果轮轴是滑柱的一部分，可用螺栓固定到转向节或将其用螺栓直接固定在下球节上。
另有一个滑柱设计称为改进式滑柱。该设计利用了下控制臂（包括负荷球节）上的弹簧。在下控制臂和弹簧的位置设计上，该系统非常类似于SALA悬架。最大的区别是上控制臂被改进式滑柱总成所取代。上轴承板当作上枢轴。
诊断麦弗逊滑柱时，不要只关注“减振”部件泄漏问题。泄漏和渗漏是不同的，大多数滑柱在整个密封处会渗出一点油。通常，在滑柱管体上端只是有一层薄薄的油膜。
特别提示：
∗ 如果油膜很厚并顺着管体向下流，建议更换滑柱。
∗ 如有车轮定位设备，将车辆升起大约3in（7.6cm），再将车辆降落回原高度，观察车轮外倾角的变化。如果两车轮的外倾角变化不一致，可能是滑柱管体或活塞杆弯曲。松开活塞杆螺母（松开，切记不要拆下！），转动活塞杆，可观察到轮胎外倾角的变化情况。如果外倾角变化，说明活塞杆弯曲；如果外倾角不变化，说明滑柱管体弯曲。1.3.4 控制臂图1-18 典型的短臂长臂式悬架系统
顾名思义，控制臂是用来控制或约束某些部件的。控制什么呢？控制的是在悬架压缩和回弹过程中，控制臂控制轮胎所经过的路径。大多数情况，这些控制臂的排列是上部有一短臂、下部有一长臂。这样的系统称为“短臂长臂”或“SALA”悬架，如图1-18所示。因其尺寸不同，在压缩和回弹过程中，控制臂在不同弧线上运动，如图1-19所示。小控制臂，即上控制臂在大弧上运动，轮胎的基部运动量很小。这样，当底盘大幅上下运动时，轮胎磨损是很小的。
为使控制臂有序运动，它们必须有枢轴支点。内侧枢轴支点以轴和轴衬附在车架上。有些车辆安装有两个独立的轴（销子），而不用单轴。无论哪种形式，它们都使用了衬套。多数轿车和轻型货车使用橡胶衬套，镶嵌在内、外金属套管上，如图1-20所示。外套管被压制在控制臂机架上，而内套管穿过锯齿形边安装到轴上。控制臂上下运动时，外套沿着臂转动，此时内套在轴上不动。这会引起两个套间的橡胶扭曲，橡胶试图回扭。因而，该衬套充当小弹簧帮助控制臂保持在正确位置。它也可抑制来自轮胎和车轮总成的部分振动。图1-19 短臂长臂的工作状态图1-20 橡胶式控制臂轴衬
检查这些衬套时，将车轮放在地面上检查衬套所处位置是否正常，查找明显的老化和坏损，还要确认销或轴能直接通过衬套轴心。如果轴和销偏心，衬套将变形丧失功能。当驱动车辆时，会引起定位角度的变化。更换这些衬套时，使用一个合适的螺钉旋具或衬套安装工具将其安装至控制臂上，并确认装正。去除控制臂损坏部分，以正确的角度安装衬套至控制臂孔中。直至车辆处在正常车身高度，否则不要完全拧紧限位螺栓。如果操作不当，会引起衬套有一个预扭转，将导致新衬套过早破坏。
如果金属丝式控制臂轴衬（图1-21），应对称地将其安装到轴的两端。如果安装不正确，可能会引起主销后倾角问题。当衬套安装到控制臂孔底部时，支轴应能在轴套中自由转动。图1-21 金属丝式控制臂轴衬
特别提示：
∗ 将控制臂安装到车上后，使用注油枪润滑两个金属衬套。1.3.5 万向节
通常控制臂外支点是一个万向节。万向节的构造很像是人的臂关节，它可以在圆周方向和弧线上运动，但不可横向运动（内和外）。万向节结构包括一个壳、一个球形和锥形座圈、一个轴承和预载装置。
万向节源于一个基本原理（压缩负荷和拉伸负荷），用作承重支点和摩擦支点。压力接头设计使车重和轮胎与转向节上推力压缩球头螺栓进入万向节壳内。受拉接头恰好相反，车的重力和轮胎与转向节的推力推动球头螺栓离开万向节壳。对于任一情况，都有球头螺栓以轴承（磨损面）可靠连接。现在，多数车辆利用压力接头作为摩擦接头，用受拉接头作为承重接头。
承重接头紧邻弹簧座圈或扭力杆。由于车重贯穿弹簧，压力必须通过万向节到达轮胎和路面。对于多数SALA悬架（短臂长臂式），弹簧置于下臂，而下万向节是承重万向节。
特别提示：
∗ 检查这些万向节时要对它们进行正确的卸载。
如果下万向节是承重万向节，顶起下控制臂直至轮胎离开地面，卸载负荷；如果上万向节是承重万向节，必须顶住车架，举升起整个车辆，如图1-22所示。图1-22 控制臂摩擦万向节与承重万向节的布置
检查承重万向节时千斤顶的安装位置，如图1-23所示。
多数车辆安装的是上承重万向节，安装有一个行程限位器和/或挡块，以防止回弹时控制臂撞击车身。利用一合适楔形专用工具（来自定位工具制造商），检查这些万向节时以保持控制臂离开车身。
在定位规范手册的后面有万向节规范。根据手册中的说明，利用万向节检测专用千分表检测出这些值。有些万向节可能会要求使用扭力扳手来检查球头预紧量。图1-23 控制臂卸荷支点
检查摩擦万向节时，注意规范说明：如有任何可测量的旷量都是超过公差的。如果检测出摩擦球节有任何旷量，就要更换球节。
特别提示：
∗ 多数万向节被压制在控制臂壳上。当买到万向节配件时，通常其公差为0.002～0.005mm，这样可确保万向节正确安装到控制臂上。如果此前更换过该万向节，则需要更换整个控制臂。这是因为第一次更换万向节会扩大控制臂孔0.050mm，第二次更换万向节时就不能满足正确安装了。图1-24 承重万向节的磨损指示器
多数车辆配有承重万向节“磨损指示器”，如图1-24所示。为了检查这些万向节，车辆必须停在平坦的地方，车轮承重。图1-24表示的是典型的磨损指示器式万向节。磨损指示器位于润滑脂嘴附近的基座上。如果磨损指示器与万向节基座齐平，更换万向节。如果万向节指示器突出一些，说明万向节是良好的。1.3.6 纵向推力杆
许多车辆有一个下控制臂，传统的控制臂形似字母A，现多数控制臂更像字母I。A形臂利用A的两条腿来确保往复运动的安全。I形臂更易于往复运动。为确保I形臂往复运动的安全，制造商在设计上做了相应改进，在控制臂一端连接一个连接杆，另一端连接到车架上。轴套安装在车架端。该连接杆的名字叫纵向推力杆或制动反作用杆，如图1-25所示。当制动时，控制臂万向节端连同轮胎一起停下来，而车架端继续移动。如果发生这种情况，哪怕是些微小的变化，主销后倾角也立即会有变化，后倾角变小，这会引起驾驶操控问题。如果两个前轮制动总成制动不同步，汽车将向制动效果更好的一侧跑偏。
因其为潜在的运动，许多工程师在纵向推力杆靠近车架一端设计有螺纹，如图1-26所示。这样，方便调整后倾角。在高速行驶和制动过程中，为确保后倾角准确，安装轴衬必须完好无损。执行“标高驻车检查”（见附录A），检查是否有老化、破裂、断裂处。如果纵向推力杆不在轴衬中心，要更换轴衬。图1-25 典型的纵向推力杆及衬套图1-26 纵向推力杆调整1.3.7 稳定杆与摆动杆
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