外倾角的主要作用是为了提高车轮工作时的安全性。当车轮有一定外倾角时,轮胎的中心线与地面相交于A点,转向主销轴线与路面相交于B点,这两点之间的距离称为偏移。由于车轮在转向时,是绕主销轴线的中心和半径转动的,因此在转向主销周围因受到轮胎滚动阻力的作用,会产生一个大力矩,而增加转向力。偏移越大,产生的力矩也愈大。当具有外倾角时,可使偏移量减小,所以能减少转向力。此外,当车轮外倾时,在垂直载荷的作用下会产生一施加于芯轴上的分力,使车轮向内压在轴承上,以防止车轮甩脱。
当车轮外倾角不符合要求时,其产生的不良后果包括:球铰和车轮轴承的磨损加剧(负外倾角内轴承磨损加剧;正外倾角外轴承磨损加剧)。当外倾角过大,或左右不等时,还将导致车辆向正外倾角较大的一边跑偏。
外倾角的设计有着特殊的作用。在汽车的横向平面内,前轮中心平面向外倾斜一个角度,称为前轮外倾角。一方面,它可以使车轮接近垂直路面滚动而滑动减小转向阻力,使汽车转向轻便;另一方面,减少了轴承及其锁紧螺母的载荷,增加了使用寿命,提高了安全性。当在比较平坦的路面上行进时,汽车方向会有一定误差的偏离,当没有这个倾角时,需要靠驾驶员或者汽车控制系统发出信号来纠正。而当这个倾角存在时,在一定等到误差范围内,前轮能够自己回到中间向前的方向的位置,这样,即使路面稍有一点不平,汽车的行进方向也会基本不变。
外倾角的作用还在于配合前束,使车辆不至于因前束角不可避免地造成轮胎磨损。因此,在设计车辆时,需要考虑到外倾角的合适程度,以保证车辆的行驶安全和轮胎的使用寿命。