汽車四輪定位（Four-WheelAlignment）是指以后輪平均的推進方向為定位基準，來測量及校正四輪相關的定位角度，主要包含主銷內傾、主銷后傾、車輪外傾、車輪前束四項，是前輪定位和后輪定位的總稱。
汽車四輪定位是保證車輛駕駛舒適性和安全性的重要因素，良好的四輪定位能夠使車輛保持相對穩定的直線行駛，并且使轉向輕便，減少輪胎與轉向機構的磨損，降低油耗，增加車輛的高速穩定性能、操縱性能，減少駕駛疲勞，提高駕駛安全性能，是汽車維修領域非常重要的維修手段。一般新車在駕駛三個月后就應做四輪定位檢測，以后每行駛16000km，或更換輪胎及減振器時，或發生碰撞后，都應及時做“四輪定位”。
汽車四輪定位的主要定位參數包括外傾角、主銷后傾角、主銷內傾角和前束；相關定位參數包括包容角、摩擦半徑、推進線、推進角等。四輪定位工具主要有氣壓表、卷尺、輪胎花紋深度尺、常用工具一套和四輪定位儀。
歷史沿革
誕生背景
隨著汽車技術的發展，為適應汽車高速平衡舒適安全的要求，出現了新型轎車的懸掛系統。這種獨立懸掛系統的優越性，主要是增加車身的舒適感、穩定感與安全感，即使在較坑洼的路面上車身基本保持在一個平面，用四個輪分別調整車身的平衡，使乘客和司機感覺如在平坦路面上行駛一樣，這就大大減輕了司機與乘客的疲勞感。為防止彈性車輪的側向偏離，影響整車的特性，不僅對前輪前束、外傾角、主銷后傾角、內傾角嚴格要求，而且還給后輪設置了車輪外傾和前束兩個定位角。這些定位參數稍有偏差就會嚴重影響行車的穩定性和安全性，這就強調了汽車四輪定位的重要性。
發展歷史
四輪定位是立體幾何學在工程學實踐中成功應用的范例之一。之后，隨著汽車使用常識的普及，四輪定位已經發展成為車輛維修保養的主要項目之一。
技術原理
汽車四輪定位是指以后輪平均的推進方向為定位基準，來測量及校正四輪相關的定位角度，使車輛在行駛時，車輪、懸架系統元件以及轉向系統元件能保持適當的幾何關系，使駕駛人能正確地、舒適地駕駛車輛，保證汽車行駛的穩定性和安全性，減少汽車的磨損和油耗，延長輪胎及底盤相關零件的使用壽命。
以最為常見的轎車為例，轎車的轉向車輪、轉向節和前軸三者之間的安裝具有一定的相對位置，這種具有一定相對位置的安裝叫作轉向車輪定位，也稱前輪定位。前輪定位包括主銷后傾（角）、主銷內傾（角）、前輪外傾（角）和前輪前束四個內容。這是對于兩個轉向前輪而言。對于兩個后輪來說也同樣存在與后軸之間安裝的相對位置，稱后輪定位。后輪定位包括車輪外傾（角）和逐個后輪前束（角）等兩個主要基本定位角度。前輪定位和后輪定位總稱起來就叫四輪定位。
主要特點
汽車四輪定位技術主要存在如下特點：
設定原因
車輛在出廠時，其懸架定位角度都是根據設計要求預先設定好的，用來保證車輛駕駛的舒適性和安全性。車輛在使用中，這些定位角度會由于懸架系統零件的磨損、路面顛簸、交通事故、更換相關零件以及更換輪胎等原因而發生變化。改變定位角度，就有可能產生輪胎異常磨損、油耗增加、轉向沉重、轉向盤不正或抖動、行動漂浮、偏向行駛等現象。良好的四輪定位能夠使車輛保持相對穩定的直線行駛，并且使轉向輕便，減少輪胎與轉向機構的磨損，降低油耗，增加車輛的高速穩定性能、操縱性能，減少駕駛疲勞，提高駕駛安全性能。在汽車維修領域，四輪定位是非常重要的維修手段。
作業流程
四輪定位的主要作業流程如下：與客戶一起進行路試，再現并確認故障現象；檢查車身高度、檢查輪胎、檢查與故障現象相關的懸架零件與組件的磨損狀況（如車輛偏向行駛，需檢查制動系統及車輛的滑行情況），必要時進行更換或修復；進行四輪定位檢測與調整；與客戶一起進行路試并共同確認故障現象是否消除。
主要定位參數
外傾角
從汽車正前方看，汽車車輪的頂端向內或向外傾斜一個角度，稱為車輪的外傾。車輪平分面偏離鉛垂線所形成的夾角，稱為外傾角。外傾角設置必須正確，有如下原因：優化輪胎面，與輪面保持接觸；有助于確定懸架的最佳負荷點；如果外傾角不正確，可能引起車輛跑偏或側傾；與其他角度共同來診斷彎曲懸架部件。外傾角的作用具體包括減小作用于轉向節上的負載、防止車輪滑脫、防止因載荷作用而引起不必要的外傾角、減小轉向操縱力、減小輪胎磨損。
主銷后傾角
從車輛的側面觀察，上球頭或支柱頂端與下球頭的連線（假設的轉向軸線）向前或向后傾斜，即轉向軸線與地面的垂線之間的夾角為主銷后傾角。主銷后傾角分為正后傾角、負后傾角、零后傾角等三種。主銷后傾角有助于保證正確的轉向穩定性。設置主銷后傾角的目的是使汽車在行駛中若偶遇外力作用而產生方向偏離時，能產生回正力矩，使車輪自動回復到原來中間的位置。
正后傾角
從車輛的側面觀察，上球頭或支柱頂端與下球頭的連線（假設的轉向軸線）向后傾斜，即轉向軸線與地面的垂線之間的夾角是正主銷后傾角（即“向后為正”）。
負后傾角
從車輛的側面觀察，上球頭或支柱頂端與下球頭的連線向前傾斜，即轉向軸線與地面的垂線之間的夾角是負主銷后傾角（即“向前為負”）。
零后傾角
從車輛的側面觀察，上球頭或支柱頂端與下球頭的連線不傾斜，即轉向軸線與地面的垂線重合為零主銷后傾角（即“向前為負”）。
主銷內傾角
當從汽車正前方（而不是側面）觀看通過轉向支點的假象直線，可看到直線頂端向內傾斜，靠近中心線，該線與垂線所形成的夾角稱之為主銷內傾角。主銷內傾角也稱為轉向軸線內傾角或轉向節主銷角。主銷后傾角和主銷內傾角都是轉向軸線的兩度空間角度。主銷內傾角的作用是使車輪在受外力偏離直線行駛時，使前輪會自動回正。另外，主銷內傾還可減少前輪傳至轉向機構上的沖擊，并使轉向輕便。主銷內傾角還使得主銷軸線與路面交點到車輪中心平面與地面交線的距離減小，從而減小轉向時駕駛員加在方向盤上的力。但內傾角不宜過大，否則在轉向時，會使輪胎磨損加快，主銷內傾角一般在前軸制造時形成。
前束
從汽車的正上方向下看，輪胎的中心線與汽車幾何中心線之間的夾角稱為前束角。輪胎中心線前端向內收縮的角度為正前束角（即“向內為正”），反之為負前束角（即“向外為負”）。宗前束值等于兩個車輪的單側前束值之和，即兩個車輪軸線之間的夾角。車輪被驅動時，正常的動態驅動力試圖轉動車輪偏離正直位置。它們所轉動的方向取決于摩擦半徑和懸架設計。前束向內或向外（偏離正直位置）是用以補償動態力、轉向或懸架部件的正常間隙。設計前束參數是為了補償輪胎轉離正直位置的偏差。前束的作用就是要消除車輪外傾造成的不良后果。有了前束后可使車輪在每瞬間的滾動里方向都接近于正前方，減輕了輪轂外軸承的壓力和輪胎的磨損。
相關定位參數
包容角和摩擦半徑
從汽車正前看，主銷軸線和車輪軸線之間的夾角稱為包容角。它在數值上等于主銷內傾角和輪胎外傾角之和。包容角是一個非常重要的車輪定位診斷參數，可用來診斷懸架系統結構定位失準或懸架組件變形。
從汽車正前看，以地平面為基準，主銷軸線與地面會有一個交點，輪胎中心線與地面也會有個交點，這兩點的距離稱之為摩擦半徑。當摩擦半徑在輪胎中心線內測，車輛有正的摩擦半徑；當摩擦半徑在輪胎面外側，車輛有負的摩擦半徑。通過改變主銷內傾角，也就改變了摩擦半徑，使車輛操控性更適合駕駛人需要。
推進線與推進角
車輛行進方向是車輛推進線。通過后輪單側前束平分點做一直線與后輪中心相交，確定推進線，即汽車后輪總前束角的平分線，為汽車的推進線。推進線與車輛幾何中心線之間的夾角，叫作推進角。推進線是車輛在路上直線行駛時的實際方向。如果推進線與幾何中心線不共線，駕駛人必須轉向以使車輛直線行駛，這將導致在推進線方向上轉向盤不正。后輪定位不準也與車輛幾何中心線有關，它會引起車輛軌跡偏差（后輪與前輪行進在不同的軌跡上）。
轉向角
車輛在轉向時，前輪的相對位置，稱為轉向角。當車輛直線行駛時，各車輪應保持在相互平行的位置，否則會造成輪胎磨損、行駛阻力過大；當車輪進入彎道時，如果左右車輪的轉動量相同時，則兩前車輪的轉動中心不在一個交點上，這時會造成輪胎的磨損及車輛轉向時不平衡。
轉向前展
當車輛轉向時，車輛一側輪胎所經過的弧線與另一側輪胎所經過的弧線一定不同。車輛繞著一個共同的中心轉動。兩前輪輪軸中心線相交，且與兩后輪軸中心線相交于一點，該點是共同的中心。其中一個前輪與另一個前輪必須以不同的角度轉向，這導致兩輪前束相對外展，外展值的效果由轉向臂角度確定。
退縮角
退縮角（車軸偏角）也是一個診斷角度，它表示同一個車軸上的一個車輪相對于另一個車輪稍微向后的角度。
前退縮角
兩前輪中心的連線與推進線的垂線之間的夾角，稱為前退縮角。當右前輪在左前輪后面時，此狀態下規定汽車的前退縮角為正值；當右前輪在左前輪前面時，此狀態下規定汽車的前退縮角為負值。
后退縮角
兩后輪中心連線的垂線與推進線之間的夾角，稱為后退縮角。當右后輪在左后輪后面時，此狀態下規定汽車的后退縮角為正值；當右后輪在左后輪前面時，此狀態下規定汽車的后退縮角為負值。
橫向偏置角
左橫向偏置角
左側前后輪中心連線與推進線之間的夾角稱為左橫向偏置角。當左后輪比左前輪更向外偏時，此狀態規定左橫向偏置為正值；當左前輪比左后輪更向外偏時，此狀態下規定左橫向偏置為負值。
右橫向偏置角
右側前后輪中心連線與推進線之間的夾角稱為右橫向偏置角。當右后輪比右前輪更向外偏時，此狀態規定右橫向偏置為正值；當右前輪比右后輪更向外偏時，此狀態下規定右橫向偏置為負值。
輪距差
左側前后輪中心連線與右側前后輪中心連線之間的夾角稱為輪距差。當后輪距寬度比前輪距寬度大時，此狀態下規定輪距差為正值；當后輪距寬度比前輪距寬度小時，此狀態下規定輪距差為負值。
軸向偏置角
輪距差角的平分線與推進線之間的夾角稱為汽車軸向偏置角。當汽車的后輪軸向右偏時，此狀態下規定軸向偏置為正值；當汽車的后輪軸向左偏時，此狀態下規定軸向偏置為負值。
應用領域
現代汽車中，為了使汽車直線行駛、轉向輕便、操控性好，減少輪胎非正常磨損及相關部件的磨損，在輪胎和前、后輪的懸架系統均設置車輪定位角度，也就是四輪定位參數。因此，四輪定位對于保證車輛的舒適性和安全性至關重要，在汽車維修領域占據重要作用。
發展趨勢
隨著技術發展，四輪定位儀器產生了創新的測量方法，包括汽車車體運動狀態下的四輪定位測量方式，車輪及懸架三維互動即時調整軟件；智能跳頻的藍牙傳輸技術；內置3點2維CCD的光學測量技術；汽車底盤模型檢測等。這些技術發展避免了靜態測量中底盤結構對角度的影響，檢測的時間大大縮短，提高了工作效率。
相關工具
四輪定位工具主要有氣壓表、卷尺、輪胎花紋深度尺、常用工具一套和四輪定位儀。其中，四輪定位儀主要是檢測汽車定位參數，判斷其是否符合原廠規定的要求，如不符合要求，則必須進行調整。以3D四輪定位儀為例，其基本結構包括四輪定位儀主機（計算機、顯示器、打印機）、照相機、目標靶、主機信號線、專用夾具、立柱、轉向盤固定架、制動踏板固定架等。以下列舉部分四輪定位儀的類型：
拉線四輪定位儀
拉線四輪定位儀是以拉線代替激光對前束進行測量的裝置，有的采用電腦控制顯示，并且在電腦中存有各種車型的定位數據，以便與實際測量結果比較。也有的采用了單片機等微電腦進行控制，測量的自動化程度有所提高，而顯示則采用LED，更為直觀、方便。拉線定位儀前束測量原理的核心是測量旋轉角的旋轉式電位器（有的采用霍爾傳感器或光電編碼器或旋轉變壓器測量旋轉位置），用于測量拉線的偏轉角度。
CCD四輪定位儀
CCD是一種半導體數字元器件（又稱光電耦合器件），它分為線陣CCD和面陣CCD兩種，是20世紀70年代初發展起來的新型半導體集成光電器件，是在一塊硅面上集成了數千個各自獨立的光敏元，當光照射到光敏面上時，受光光敏元獎聚集光電子，通過移位的方式，將光量輸出，產生光位置和光強的信息，因此CCD具有測量精度高、無溫度系數、使用壽命長等特點。
3D定位儀
3D圖像定位儀即三維動態測量，裝置包括高分辨率CCD攝像頭、反射光板構成。每個車輪上裝夾一個帶特定反光斑的反光板。電腦內要安裝圖像采集卡，在使用時，電腦還要取得舉升機的高度信息，以便得到正確的計算結果。三維動態測量定位儀與傳統的靜態測量儀器比較，具有技術含量高、測量時間短、測量精度高、操作簡便、一次調好無須返工等優點。
參考資料 >
四輪定位的具體操作過程.中國數字科技館.2024-02-20