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发布时间:2026-04-14 14:01:47
文章来源:wepoker官网电子
很多车主都想了解更多的汽车知识ღ★✿,以加深对爱车的了解ღ★✿,只是无奈汽车结构之复杂wpk德州俱乐部ღ★✿,机械知识之乏味ღ★✿,都一一放弃了ღ★✿。现在这些都不是问题ღ★✿!下面给大家准备了一系列的图解汽车文章ღ★✿,结合高清大图剖析汽车内部结构ღ★✿,让复杂的原理变得通俗易懂ღ★✿。
发动机作为汽车的动力源泉ღ★✿,就像人的心脏一样ღ★✿。不过不同人的心脏大小和构造差别不大ღ★✿,但是不同汽车的发动机的内部结构就有着千差万别ღ★✿,那不同的发动机的构造都有哪些不同?下面我们一起了解一下ღ★✿。
汽车的动力源泉就是发动机ღ★✿,而发动机的动力则来源于气缸内部ღ★✿。发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所ღ★✿,可以简单理解为ღ★✿,燃料在汽缸内燃烧ღ★✿,产生巨大压力推动活塞上下运动ღ★✿,通过连杆把力传给曲轴ღ★✿,最终转化为旋转运动ღ★✿,再通过变速器和传动轴ღ★✿,把动力传递到驱动车轮上ღ★✿,从而推动汽车前进ღ★✿。
一般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多ღ★✿,既然发动机的动力主要是来源于气缸ღ★✿,那是不是气缸越多就越好呢?其实不然ღ★✿,随着汽缸数的增加ღ★✿,发动机的零部件也相应的增加ღ★✿,发动机的结构会更为复杂ღ★✿,这也降低发动机的可靠性ღ★✿,另外也会提高发动机制造成本和后期的维护费用ღ★✿。所以ღ★✿,汽车发动机的汽缸数都是根据发动机的用途和性能要求进行综合权衡后做出的选择ღ★✿。像V12型发动机ღ★✿、W12型发动机和W16型发动机只运用于少数的高性能汽车上ღ★✿。
其实V型发动机ღ★✿,简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起ღ★✿,从侧面看像V字型ღ★✿,就是V型发动机ღ★✿。V型发动机相对于直列发动机而言ღ★✿,它的高度和长度有所减少ღ★✿,这样可以使得发动机盖更低一些ღ★✿,满足空气动力学的要求ღ★✿。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的ღ★✿,可以抵消一部分的震动ღ★✿,但是不好的是必须要使用两个气缸盖ღ★✿,结构相对复杂ღ★✿。虽然发动机的高度减低了ღ★✿,但是它的宽度也相应增加ღ★✿,这样对于固定空间的发动机舱ღ★✿,安装其他装置就不容易了ღ★✿。
将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开ღ★✿,就是W型发动机了ღ★✿。W型发动机相对于V型发动机ღ★✿,优点是曲轴可更短一些ღ★✿,重量也可轻化些ღ★✿,但是宽度也相应增大ღ★✿,发动机舱也会被塞得更满ღ★✿。缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分ღ★✿,结构更为复杂ღ★✿,在运作时会产生很大的震动ღ★✿,所以只有在少数的车上应用ღ★✿。
水平对置发动机可以理解为将V型发动机的夹角扩大到180°ღ★✿,使相邻气缸相互对立布置(活塞的底部向外侧)ღ★✿,就成水平对置发动机ღ★✿。优点是可以很好的抵消振动ღ★✿,使发动机运转更为平稳ღ★✿;重心低ღ★✿,车头可以设计得更低ღ★✿,满足空气动力学的要求ღ★✿;动力输出轴方向与传动轴方向一致ღ★✿,动力传递效率较高ღ★✿。缺点ღ★✿:结构复杂转山高清下载ღ★✿,维修不方便ღ★✿;生产工艺要求苛刻ღ★✿,生产成本高ღ★✿,在知名品牌的轿车中只有保时捷和斯巴鲁还在坚持使用水平对置发动机转山高清下载ღ★✿。
发动机之所以能源源不断的提供动力ღ★✿,得益于气缸内的进气ღ★✿、压缩ღ★✿、做功ღ★✿、排气这四个行程的有条不紊地循环运作ღ★✿。
进气行程ღ★✿,活塞从气缸内上止点移动至下止点时ღ★✿,进气门打开ღ★✿,排气门关闭ღ★✿,新鲜的空气和汽油混合气被吸入气缸内ღ★✿。
压缩行程ღ★✿,进排气门关闭ღ★✿,活塞从下止点移动至上止点wepoker官网下载地址ღ★✿,将混合气体压缩至气缸顶部ღ★✿,以提高混合气的温度ღ★✿,为做功行程做准备微扑克appღ★✿,ღ★✿。
做功行程ღ★✿,火花塞将压缩的气体点燃ღ★✿,混合气体在气缸内发生“爆炸”产生巨大压力ღ★✿,将活塞从上止点推至下止点ღ★✿,通过连杆推动曲轴旋转ღ★✿。
排气行程ღ★✿,活塞从下止点移至上止点ღ★✿,此时进气门关闭ღ★✿,排气门打开ღ★✿,将燃烧后的废气通过排气歧管排出气缸外ღ★✿。
发动机能产生动力其实是源于气缸内的“爆炸力”ღ★✿。在密封气缸燃烧室内ღ★✿,火花塞将一定比例汽油和空气的混合气体在合适的时刻里瞬间点燃ღ★✿,就会产生一个巨大的爆炸力ღ★✿,而燃烧室是顶部是固定的ღ★✿,巨大的压力迫使活塞向下运动ღ★✿,通过连杆推动曲轴ღ★✿,在通过一系列机构把动力传到驱动轮上ღ★✿,最终推动汽车ღ★✿。
要想气缸内的“爆炸”威力更大ღ★✿,适时的点火就非常重要了ღ★✿,而气缸内的火花塞就是扮演“引爆”的角色ღ★✿。其实火花塞点火的原理有点类似雷电ღ★✿,火花塞头部有中心电极和侧电极(相于两朵带相反极性离子的云)ღ★✿,两个电极之间有个很小的间隙(称为点火间隙)ღ★✿,当通电时能产生高达1万多伏的电火花ღ★✿,可以瞬间“引爆”气缸内的混合气体ღ★✿。
要想气缸内不断的发生“爆炸”ღ★✿,必须不断的输入新的燃料和及时排出废气ღ★✿,进ღ★✿、排气门在这过程中就扮演了重要角色ღ★✿。进ღ★✿、排气门是由凸轮控制的ღ★✿,适时的执行“开门”和“关门”这两个动作ღ★✿。为什么看到的进气门都会比排气门大一些呢?因为一般进气是靠真空吸进去的ღ★✿,排气是挤压将废气推出ღ★✿,所以排气相对比进气容易ღ★✿。为了获得更多的新鲜空气参与燃烧ღ★✿,因而进气门需要弄大点以获得更多的进气ღ★✿。
如果发动机有多个气门的话ღ★✿,高转速时进气量大ღ★✿、排气干净ღ★✿,发动机的性能也比较好(类似一个电影院ღ★✿,门口多的话ღ★✿,进进出出就方便多了)ღ★✿。但是多气门设计较复杂ღ★✿,尤其是气门的驱动方式ღ★✿、燃烧室构造和火花塞位置都需要进行精密的布置ღ★✿,这样生产工艺要求高ღ★✿,制造成本自然也高ღ★✿,后期的维修也困难ღ★✿。所以气门数不宜过多ღ★✿,常见的发动机每个气缸有4个气门(2进2出)ღ★✿。
前面已经了解过发动机的基本构造和动力来源ღ★✿。其实发动机的实际运转速度并不是一成不变的ღ★✿,而是像人跑步一样ღ★✿,时而急促ღ★✿,时而平缓ღ★✿,那么调节好自己的呼吸节奏尤其重要ღ★✿,下面我们就来了解一下发动机是怎样“呼吸”的ღ★✿。
简单来说ღ★✿,凸轮轴是一根有多个圆盘形凸轮的金属杆ღ★✿。这根金属杆在发动机工作中起到什么作用?它主要负责进ღ★✿、排气门的开启和关闭ღ★✿。凸轮轴在曲轴的带动下不断旋转ღ★✿,凸轮便不断地下压气门(摇臂或顶杆)ღ★✿,从而实现控制进气门和排气门开启和关闭的功能ღ★✿。
在发动机外壳上经常会看到SOHCღ★✿、DOHC这些字母ღ★✿,这些字母到底表示的是什么意思?OHV是指顶置气门底置凸轮轴ღ★✿,就是凸轮轴布置在气缸底部ღ★✿,气门布置气缸顶部ღ★✿。OHC是指顶置凸轮轴ღ★✿,也就是凸轮轴布置在气缸的顶部ღ★✿。
如果气缸顶部只有一根凸轮轴同时负责进ღ★✿、排气门的开ღ★✿、关ღ★✿,称为单顶置凸轮轴(SOHC)ღ★✿。气缸顶部如果有两根凸轮轴分别负责进ღ★✿、排气门的开关ღ★✿,则称为双顶置凸轮轴(DOHC)ღ★✿。
底置凸轮轴的凸轮与气门摇臂间需要采用一根金属连杆连接ღ★✿,凸轮顶起连杆从而推动摇臂来实现气门的开合ღ★✿。但过高的转速容易导致顶杆折断ღ★✿,因此这种设计多应用于大排量ღ★✿、低转速ღ★✿、追求大扭矩输出的发动机ღ★✿。而凸轮轴顶置可省略顶杆简化了凸轮轴到气门的传动机构ღ★✿,更适合发动机高速时的动力表现ღ★✿,顶置凸轮轴应用比较广泛ღ★✿。
配气机构主要包括正时齿轮系ღ★✿、凸轮轴ღ★✿、气门传动组件(气门ღ★✿、推杆ღ★✿、摇臂等)ღ★✿,主要的作用是根据发动机的工作情况ღ★✿,适时的开启和关闭各气缸的进ღ★✿、排气门ღ★✿,以使得新鲜混合气体及时充满气缸ღ★✿,废气得以及时排出气缸外ღ★✿。
所谓气门正时ღ★✿,可以简单理解为气门开启和关闭的时刻ღ★✿。理论上在进气行程中ღ★✿,活塞由上止点移至下止点时ღ★✿,进气门打开ღ★✿、排气门关闭ღ★✿;在排气行程中ღ★✿,活塞由下止点移至上止点时ღ★✿,进气门关闭ღ★✿、排气门打开ღ★✿。
那为什么要正时呢?其实在实际的发动机工作中ღ★✿,为了增大气缸内的进气量ღ★✿,进气门需要提前开启ღ★✿、延迟关闭ღ★✿;同样地ღ★✿,为了使气缸内的废气排的更干净ღ★✿,排气门也需要提前开启ღ★✿、延迟关闭ღ★✿,这样才能保证发动机有效的运作ღ★✿。
发动机在高转速时转山高清下载ღ★✿,每个气缸在一个工作循环内ღ★✿,吸气和排气的时间是非常短的ღ★✿,要想达到高的充气效率ღ★✿,就必须延长气缸的吸气和排气时间ღ★✿,也就是要求增大气门的重叠角ღ★✿;而发动机在低转速时ღ★✿,过大的气门重叠角则容易使得废气倒灌ღ★✿,吸气量反而会下降ღ★✿,从而导致发动机怠速不稳ღ★✿,低速扭矩偏低ღ★✿。
固定的气门正时很难同时满足发动机高转速和低转速两种工况的需求ღ★✿,所以可变气门正时应运而生ღ★✿。可变气门正时可以根据发动机转速和工况的不同而进行调节ღ★✿,使得发动机在高低速下都能获得理想的进ღ★✿、排气效率ღ★✿。
影响发动机动力的实质其实与单位时间内进入到气缸内的氧气量有关ღ★✿,而可变气门正时系统只能改变气门的开启和关闭的时间ღ★✿,却不能改变单位时间内的进气量ღ★✿,变气门升程就能满足这个需求ღ★✿。如果把发动机的气门看作是房子的一扇“门”的话ღ★✿,气门正时可以理解为“门”打开的时间ღ★✿,气门升程则相当于“门”打开的大小ღ★✿。
丰田的可变气门正时系统已广泛应用ღ★✿,主要的原理是在凸轮轴上加装一套液力机构ღ★✿,通过ECU的控制ღ★✿,在一定角度范围内对气门的开启ღ★✿、关闭的时间进行调节ღ★✿,或提前ღ★✿、或延迟ღ★✿、或保持不变ღ★✿。
凸轮轴的正时齿轮的外转子与正时链条(皮带)相连ღ★✿,内转子与凸轮轴相连ღ★✿。外转子可以通过液压油间接带动内转子ღ★✿,从而实现一定范围内的角度提前或延迟ღ★✿。
本田的i-VTEC可变气门升程系统的结构和工作原理并不复杂ღ★✿,可以看做在原来的基础上加了第三根摇臂和第三个凸轮轴ღ★✿。它是怎样实现改变气门升程的呢?可以简单的理解为ღ★✿,通过三根摇臂的分离与结合一体ღ★✿,来实现高低角度凸轮轴的切换ღ★✿,从而改变气门的升程ღ★✿。
当发动机处于低负荷时ღ★✿,三根摇臂处于分离状态ღ★✿,低角度凸轮两边的摇臂来控制气门的开闭ღ★✿,气门升程量小;当发动机处于高负荷时ღ★✿,三根摇臂结合为一体ღ★✿,由高角度凸轮驱动中间摇臂ღ★✿,气门升程量大ღ★✿。
宝马的Valvetronic可变气门升程系统ღ★✿,主要是通过在其配气机构上增加偏心轴ღ★✿、伺服电机和中间推杆等部件来改变气门升程ღ★✿。当电动机工作时ღ★✿,蜗轮蜗杆机构会驱动偏心轴发生旋转ღ★✿,再通过中间推杆和摇臂推动气门ღ★✿。偏心轮旋转的角度不同ღ★✿,凸轮轴通过中间推杆和摇臂推动气门产生的升程也不同ღ★✿,从而实现对气门升程的控制ღ★✿。
奥迪的AVS可变气门升程系统ღ★✿,主要通过切换凸轮轴上两组高度不同的凸轮来实现改变气门的升程ღ★✿,其原理与本田的i-VTEC非常相似ღ★✿,只是AVS系统是通过安装在凸轮轴上的螺旋沟槽套筒ღ★✿,来实现凸轮轴的左右移动ღ★✿,进而切换凸轮轴上的高低凸轮ღ★✿。
发动机处于高负荷时ღ★✿,电磁驱动器使凸轮轴向右移动ღ★✿,切换到高角度凸轮ღ★✿,从而增大气门的升程;当发动机处于低负荷时ღ★✿,电磁驱动器使凸轮轴向左移动ღ★✿,切换到低角度凸轮ღ★✿,以减少气门的升程ღ★✿。
随着对能源和环保的要求日趋严格ღ★✿,发动机也要不断升级进化ღ★✿,才能满足人们的需求ღ★✿。如时下的“缸内直喷”ღ★✿、“分层燃烧”ღ★✿、“可变排量”等名词相信大家并不陌生ღ★✿,到底它们的工作原理是怎样的?下面我们一起来了解一下吧ღ★✿。
发动一运转ღ★✿,活塞的“头上”就要顶着高温高压ღ★✿,不停地做高速上下运动ღ★✿,工作环境非常严苛ღ★✿。可以说活塞是发动机“心脏”ღ★✿,因此活塞的材质制作精度都有着很高的要求ღ★✿。
而被活塞踩在“脚下”的曲轴也不好受ღ★✿,要不停地做高速旋转运动ღ★✿。曲轴每分钟要旋转数千次ღ★✿,肩负着带动机油泵ღ★✿、发电机ღ★✿、空调压缩机ღ★✿、凸轮轴等机构的艰巨任务ღ★✿,是发动机动力的中转轴ღ★✿,因此它也比较“壮”ღ★✿。
我们都知道ღ★✿,气缸内活塞做的是上下的直线运动ღ★✿,但要输出驱动车轮前进的旋转力ღ★✿,是怎样把直线运动转化为旋转运动的呢?其实这个与曲轴的结构有很大关系ღ★✿。曲轴的连杆轴与主轴是不在同一直线上的ღ★✿,而是对立布置的ღ★✿。
这个运动原理其实跟我们踩自行车非常相似ღ★✿,我们两个脚相当于相邻的两个活塞ღ★✿,脚踏板相当于连杆轴ღ★✿,而中间的大飞轮就是曲轴的主轴ღ★✿。我们左脚向下用力蹬时(活塞做功或吸气向下做运动)ღ★✿,右脚会被提上来(另一活塞压缩或排气做向上运动)ღ★✿。这样周而复始ღ★✿,就有直线运动转化为旋转运动了ღ★✿。
都知道活塞的四个行程中ღ★✿,只有一次是做功的ღ★✿,进气ღ★✿、压缩ღ★✿、排气三个行程都需要一定的力量支持才能顺利进行ღ★✿,而飞轮在这个过程中就帮了很大的忙ღ★✿。
飞轮之所以做得比较大ღ★✿,主要是为了存储发动机的运动能量ღ★✿,这样才能保证曲轴平稳的运转ღ★✿。其实这个原理跟我们小时候的陀螺玩具差不多ღ★✿,我们用力旋转后ღ★✿,它能保持相当长时间的转动ღ★✿。
活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为气缸排量ღ★✿;发动机所有气缸排量之和称为发动机排量ღ★✿,通常用升(L)来表示ღ★✿。如我们平时看到的汽车排量ღ★✿,1.6Lღ★✿、2.0Lღ★✿、2.4L等等wepoker下载官网ღ★✿。ღ★✿。其实气缸的容积是个圆柱体ღ★✿,不太可能正好是整升数的ღ★✿,如1998mLღ★✿、2397mL等数字ღ★✿,可以近似标示为2.0Lღ★✿、2.4Lღ★✿。
压缩比ღ★✿,即发动机混合气体被压缩的程度ღ★✿,气缸总容积与压缩后的气缸容积(即燃烧室容积)之比来表示ღ★✿。为什么要对气缸的混合气体压缩呢?这样可以让混合气体更容易ღ★✿、更快速的完全燃烧ღ★✿,从而提高发动机的性能和效率ღ★✿。
通常为了获得大的动力ღ★✿,需要把发动机的排量增大ღ★✿,如8缸ღ★✿、12缸发动机动力就非常强劲ღ★✿。但付出的代价就是油耗增加ღ★✿。尤其是在怠速等工况不需要大动力输出时ღ★✿,燃油就白白浪费掉了ღ★✿,而可变排量就可以很好地解决矛盾ღ★✿。
可变排量ღ★✿,顾名思义就是发动机的排量并不是固定的(也就是说参加工作的气缸数量是发生变化的)ღ★✿,而是可以根据工况需要而发生改变ღ★✿。那发动机怎么来实现排量的改变的?简单的说ღ★✿,就是通过控制进气门和油路来开启或关闭某个气缸的工作ღ★✿。比如一台6缸可变排量发动机ღ★✿,可以根据实际工况需要ღ★✿,实现3缸ღ★✿、4缸ღ★✿、6缸三种工作模式ღ★✿,以降低油耗ღ★✿,提高燃油的经济性ღ★✿。
如大众TSI EA211发动机采用了可变排量(气缸关闭)技术ღ★✿,主要是通过电磁控制器和安装在凸轮轴上的螺旋沟槽套筒来实现气门的关闭与开启ღ★✿。
我们知道ღ★✿,传统的发动机是在进气歧管中喷油再与空气形成混合气体ღ★✿,最后才进入到气缸内的ღ★✿。在此过程中ღ★✿,因为喷油嘴里燃烧室还有一定距离ღ★✿,微小的油粒会吸附在管道壁上ღ★✿,而且汽油与空气的混合受进气气流和气门关闭影响较大ღ★✿。
而缸内直喷是直接将燃油喷射在缸内ღ★✿,在气缸内直接与空气混合ღ★✿。ECU可以根据吸入的空气量精确地控制燃油和喷射量和喷射时间ღ★✿,高压的燃油喷射系统可以是使油气的雾化和混合效率更加优异ღ★✿,使符合理论空燃比的混合气体燃烧更加充分ღ★✿,从而降低油耗ღ★✿,提高发动机的动力性能ღ★✿。
这套由柴油发动机衍生而来的科技目前已经大量使用在包含大众(含奥迪)ღ★✿、宝马ღ★✿、梅赛德斯-奔驰ღ★✿、通用等车系上ღ★✿。
所谓“均质燃烧”可以理解为普通的燃烧方式ღ★✿,即燃料和空气混合形成一定浓度的可燃混合气ღ★✿,整个燃烧室内混合气的空燃比是相同的ღ★✿,经火花塞点燃燃烧ღ★✿。由于混合气形成时间较长ღ★✿,燃料和空气可以得到充分的混合ღ★✿,燃烧更均匀ღ★✿,从而获得较大的输出功率ღ★✿。
而分层燃烧ღ★✿,整个燃烧室内的混合气的空燃比是不同的ღ★✿,火花塞附近的混合气浓度要比其他地方的要高ღ★✿,这样在火花塞周围的混合气他可以迅速燃烧ღ★✿,从而带动较远处较稀的混合气体的燃烧ღ★✿,这种燃烧方式称为“分层燃烧”ღ★✿。均质燃烧的目的是在高速行驶ღ★✿、加速时获得大功率ღ★✿;分层燃烧是为了在低转速ღ★✿、低负荷时节省燃油ღ★✿。
如TSI发动机是怎样实现分层燃烧的?首先ღ★✿,发动机在进气行程活塞移至下止点时ღ★✿,ECU控制喷油嘴进行一次小量的喷油ღ★✿,使气缸内形成稀薄混合气ღ★✿。
在活塞压缩行程末端时再进行第二次喷油ღ★✿,这样在火花塞附近形成混合气相对浓度较高的区域(利用活塞顶的特殊结构)ღ★✿,然后利用这部分较浓的混合气引燃汽缸内的稀薄混合气ღ★✿,从而实现气缸内的稀薄燃烧ღ★✿,这样可以用更少的燃油达到同样的燃烧效果ღ★✿,进一步降低发动机的油耗ღ★✿。
在平时开车的时候相信大家都有体会ღ★✿,感觉带“T ”的发动机很给力ღ★✿,动力很强劲ღ★✿。涡轮增压发动机为什么动力强劲?是怎样增压的?下面我们就来了解一下发动机增压器的工作原理ღ★✿。
在发动机进气系统中主要有两大部件ღ★✿,一是空气滤清器ღ★✿,主要负责过滤空气中的杂质ღ★✿;二是进气管道ღ★✿,主要将空气引入到气缸中ღ★✿。而在进气管中有个很重要的部件ღ★✿,就是节气门ღ★✿。
节气门主要的作用就是控制进入气缸的混合气量大小ღ★✿。那它是怎么控制进气量的呢?我们开车时踩油门踏板的深浅ღ★✿,其实就是控制节气门开度的大小ღ★✿。油门踏板踩得越深ღ★✿,节气门开度就越大ღ★✿,混合气进入量就越大ღ★✿,发动机的转速就会上升ღ★✿。
传统拉线油门是通过钢丝一端与油门踏板相连另一端与节气门相连ღ★✿,它的传输比例是1ღ★✿:1ღ★✿,这种方式控制精度不理想ღ★✿。而现在的电子节气门(电子油门)ღ★✿,是通过位置传感器ღ★✿,将踩踏油门踏板动作的力量ღ★✿、幅度等数据传输到控制单元进行分析德州扑克ღ★✿,ღ★✿,然后总结出驾驶者踩油门的意图ღ★✿,再由ECU计算实际节汽门开合度并发出指令控制节汽门电机工作ღ★✿,从而实现对节气门的精准控制ღ★✿。
我们平时看到发动机的进气歧管的长度好像都是固定的ღ★✿,它的长度还可以改变?其实在进气歧管内安装控制阀ღ★✿,通过它的打开和关闭ღ★✿,可以将进气歧管分为两段ღ★✿,从而改变它的有效长度ღ★✿。那改变进气歧管的长度有什么作用呢?主要是为了提高发动机在不同转速时的进气效率ღ★✿,从而提升发动机在各个转速下的动力性能ღ★✿。
当发动机低速运转时ღ★✿,黑色控制阀关闭ღ★✿,气流被迫从长歧管流入气缸ღ★✿,可以增加进气的气流速度和压强ღ★✿,使汽油和空气更好的混合ღ★✿,燃烧更充分(这个有点像把水流不急的水管捏扁后ღ★✿,水流速度会变急的原理一样)ღ★✿。当发动机转速升高时ღ★✿,控制阀门打开ღ★✿,气流绕开下端管道直接进入气缸ღ★✿,这时能更快吸入更多的空气ღ★✿,增大发动机高转速的进气量ღ★✿。
汽车的排气系统主要包括排气歧管ღ★✿、三元催化转化器ღ★✿、消声器和排气管道等ღ★✿。主要的作用就是将气缸内燃烧的废气排出到大气中ღ★✿。
为什么我们看到的排气管大多都形状怪异的?这种设计主要是为了最大限度地避免各缸排出的废气发生相互干涉或废气回流的现象ღ★✿,而影响发动机的动力性能ღ★✿。
虽然排气管设计的奇形怪状ღ★✿,但为了防止出现紊流ღ★✿,还是遵循一定的原则的ღ★✿,如各缸排气歧管尽可能独立ღ★✿、长度尽可能相等ღ★✿;排气歧管尽可能长等ღ★✿。
涡轮增压大家并不陌生ღ★✿,平时在车的尾部都可以看到诸如1.4Tღ★✿、2.0T等字样ღ★✿,这说明了这辆车的发动机是带涡轮增压的ღ★✿。涡轮增压(Turbocharger)简称Turbo或Tღ★✿。涡轮增压是利用发动机的废气带动涡轮来压缩进气ღ★✿,从而提高发动机的功率和扭矩ღ★✿,使车更有劲ღ★✿。
涡轮增压器主要由涡轮机和压缩机两部分组成ღ★✿,之间通过一根传动轴连接ღ★✿。涡轮的进气口与发动机排气歧管相连ღ★✿,排气口与排气管相连ღ★✿;压缩机的进气口与进气管相连ღ★✿,排气口则接在进气歧管上ღ★✿。到底是怎样实现增压的呢?主要是通过发动机排出的废气冲击涡轮高速运转ღ★✿,从而带动同轴的压缩机高速转动ღ★✿,强制地将增压后的空气压送到气缸中ღ★✿。
涡轮增压主要是利用发动机废气的能量带动压缩机来实现对进气的增压ღ★✿,整个过程中基本不会消耗发动机的动力ღ★✿,拥有良好的加速持续性ღ★✿,但是在低速时涡轮不能及时介入ღ★✿,带有一定的滞后性ღ★✿。
相对于涡轮增压ღ★✿,机械增压(Supercharger)的原理则有所不同ღ★✿。机械增压主要是通过曲轴的动力带动一个机械式的空气压缩机旋转来压缩空气的ღ★✿。与涡轮增压不同的是ღ★✿,机械增压工作过程中会对发动机输出的动力造成一定程度的损耗ღ★✿。
由于机械增压器是直接由曲轴带动的ღ★✿,发动机运转时ღ★✿,增压器也就开始工作了ღ★✿。所以在低转速时ღ★✿,发动机的扭矩输出表现也十分出色ღ★✿,而且空气压缩量是按照发动机转速线性上升的ღ★✿,没有涡轮增压发动机介入那一刻的唐突ღ★✿,也没有涡轮增压发动机的低速迟滞ღ★✿。但是在发动机高速运转时ღ★✿,机械增压器对发动机动力的损耗也是很大的ღ★✿,动力提升不太明显ღ★✿。
双增压发动机ღ★✿,顾名思义就是指一台发动机上装有两个增压器ღ★✿。如一台发动机上采用两个涡轮增压器ღ★✿,则称为双涡轮增压发动机ღ★✿。如宝马3.0L直列六缸发动机ღ★✿,采用的就是两个涡轮增压器ღ★✿。
针对废气涡轮增压的涡轮迟滞现象ღ★✿,排气管上并联两只同样的涡轮(每三个缸一组连接一个涡轮增压器)ღ★✿,在发动机低转速的时候ღ★✿,较少的排气即可驱动涡轮高速旋转以产生足够的进气压力ღ★✿,减小涡轮迟滞效应ღ★✿。(宝马BMW M5 F10 双涡轮增压发动机)
前面了解到ღ★✿,涡轮增压器在低转速时有迟滞现象ღ★✿,但高速时增压值大ღ★✿,发动机动力提升明显ღ★✿,而且基本不消耗发动机的动力ღ★✿;而机械增压器ღ★✿,是发动机运转直接驱动涡轮ღ★✿,没有涡轮增压的迟滞ღ★✿,但是是损耗部分动力ღ★✿、增压值较低ღ★✿。那把它们结合一起就岂不是可以优势互补了?
如大众高尔夫 GT上装备的1.4升TSI发动机ღ★✿,设计师就把涡轮增压器和机械增压器结合到了一起ღ★✿。将机械增压器安装到发动机进气系统上ღ★✿,涡轮增压器安装在排气系统上ღ★✿,从而保证发动机在低速ღ★✿、中速和高速时都能有较好的增压效果ღ★✿。
在我们日常养车中ღ★✿,定期更换机油机滤ღ★✿、检查水箱水是必不可少的项目ღ★✿,这对发动机的工作性能有着重要的影响ღ★✿。机油ღ★✿、水箱水分别是发动机润滑系和冷却系的重要载体ღ★✿,那它们是怎样对发动机进行润滑和冷却的呢?下面我们一起来了解一下吧ღ★✿。
发动机内部有许多相互摩擦运动的零件ღ★✿,如曲轴主轴颈与主轴承ღ★✿、凸轮轴颈与凸轮轴承ღ★✿、活塞ღ★✿、活塞环与气缸壁面等等ღ★✿,这些部件运动速度快ღ★✿,工作环境恶劣ღ★✿,它们之间需要有适当的润滑ღ★✿,才能降低磨损ღ★✿,延长发动机的寿命ღ★✿。机油作为发动机的“血液”ღ★✿,对发动机油具有润滑ღ★✿、冷却ღ★✿、清洗ღ★✿、密封和防锈等作用ღ★✿,定期地更换机油对发动机有着重要的作用ღ★✿。
机油主要存储在油底壳中ღ★✿,当发动机运转后带动机油泵ღ★✿,利用泵的压力将机油压送至发动机各个部位wepoker官网下载地址ღ★✿。润滑后的机油会沿着缸壁等途径回到油底壳中ღ★✿,重复循环使用ღ★✿。
反复重复润滑的机油中ღ★✿,会带有磨损的金属末或灰尘等杂质ღ★✿,如不清理反而加速零件间的磨损ღ★✿。所以在机油油道上必须安装机油滤清器进行过滤ღ★✿。但时间过长ღ★✿,机油一样会变脏ღ★✿,因此在车辆行驶一定里程后必须更换机油机滤ღ★✿。
发动机除了要有润滑系统减少零件间的摩擦外ღ★✿,还必须要有个冷却系统ღ★✿,适时将受热零件的部分热量及时散发出去ღ★✿,以保证发动机在最适宜的温度状态下工作ღ★✿。发动机冷却有水冷和风冷两种方式ღ★✿,现在一般车用发动机都采用水冷式ღ★✿。发动机水冷式冷却系统主要由水泵ღ★✿、散热器ღ★✿、冷却风扇ღ★✿、补偿水箱ღ★✿、节温器ღ★✿、发动机机体ღ★✿、气缸盖水套等部分组成ღ★✿。
那是怎么进行冷却的呢?主要通过水泵使环绕在气缸水套中的冷却液加快流动ღ★✿,通过行驶中的自然风和电动风扇ღ★✿,使冷却液在散热器中进行冷却ღ★✿,冷却后的冷却液再次引入到水套中ღ★✿,周而复始ღ★✿,实现对发动机的冷却ღ★✿。
其实冷却系除了对发动机有冷却作用外ღ★✿,还有“保温”的作用ღ★✿,因为“过冷”或“过热”ღ★✿,都会影响发动机的正常工作ღ★✿。这个过程主要是通过节温器实现发动机冷却系“大小循环”的切换ღ★✿。什么是冷却系统的大小循环?可以简单理解为ღ★✿,小循环的冷却液是不通过散热器的ღ★✿,而大循环的冷却液是通过散热器的ღ★✿。
柴油机和汽油机是汽车上最常见的两种动力装置转山高清下载ღ★✿,因为燃料的不同ღ★✿,柴油机和汽油机工作方式也是有所不同的ღ★✿。主要表现在以下几个方面ღ★✿,首先喷射方式不一样ღ★✿,一般的汽油机(直喷发动机除外)是将汽油与燃料混合后进入气缸ღ★✿,而柴油机是直接将柴油喷入已充满压缩空气的气缸ღ★✿。
其次ღ★✿,点火方式不同ღ★✿。汽油机需要火花塞将混合气点燃ღ★✿,而柴油机是压缩自燃点火ღ★✿。最后ღ★✿,压缩比不同ღ★✿,柴油机的压缩比一般都比汽油机的要大ღ★✿,因此它的膨胀比和热效率比较高ღ★✿,油耗比汽油机要低ღ★✿。
转子发动机也称三角活塞旋转式发动机ღ★✿,与我们常见的往复式发动机不同的是ღ★✿,它是一种通过三角活塞在气缸内做旋转运动的内燃机ღ★✿。
转子发动机的活塞是一个扁平三角形ღ★✿,气缸是一个扁盒子ღ★✿,活塞偏心地安装在空腔内ღ★✿。汽油燃烧产生的膨胀力作用在转子的侧面上ღ★✿,从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心ღ★✿,在向心力和切向力的作用下ღ★✿,活塞在气缸内做行星旋转运动ღ★✿。
在这过程中ღ★✿,工作室的容积随着活塞转动发生周期性的变化ღ★✿,从而完成进气ღ★✿、压缩ღ★✿、做功ღ★✿、排气这四个行程ღ★✿。活塞每旋转一次就做功一次ღ★✿,与一般的四冲程发动机每转两圈才做一次功ღ★✿,具有高马力容积等优点ღ★✿。
现在的混合动力汽车一般为油电混合ღ★✿,就是利用燃油发动机和电动机共同为汽车提供动力ღ★✿。混合动力车上的装置可以在车辆减速ღ★✿、制动ღ★✿、下坡时回收能量ღ★✿,并通过电动机为汽车提供动力ღ★✿,因此它的油耗比较低ღ★✿,但汽车价格相对较高wepoker官网下载地址ღ★✿。
根据电动机所起作用的大小ღ★✿,可以分为强混合动力和轻混合动力两种ღ★✿。强混合动力车主要采用大功率电动机ღ★✿,尽量缩小发动机的排量ღ★✿。在起步或低速时ღ★✿,可以单纯依靠电力行驶ღ★✿,如在车辆重载ღ★✿、加速等情况下ღ★✿,发动机才会介入工作ღ★✿。
轻混合动力车的主要驱动力是燃油发动机ღ★✿,而电动机只是作为辅助作用ღ★✿,不能单独驱动汽车ღ★✿。但能在车辆减速ღ★✿、制动时进行能量回收ღ★✿,实现混合动力的最大效率ღ★✿。
前面了解到发动机的工作原理ღ★✿,都知道发动机的转速是非常高的ღ★✿,如将动力直接作用于车轮来驱动汽车的话是很不现实的ღ★✿。为了满足汽车起步ღ★✿、爬坡ღ★✿、高速行驶等驾驶的需要ღ★✿,变速器应运而生ღ★✿。本期文章将为大家解析一下汽车变速器的结构及工作原理ღ★✿。
汽车作为一种交通工具ღ★✿,必然会有起步ღ★✿、上坡ღ★✿、高速行驶等驾驶需要ღ★✿。而这期间驱动汽车所需的扭力都是不同的ღ★✿,光靠发动机是无法应付的ღ★✿。
因为发动机直接输出的转矩变化范围是比较小的ღ★✿,而汽车起步ღ★✿、上坡却需要大的转矩ღ★✿,高速行驶时ღ★✿,只需要较小的转矩ღ★✿,如直接把发动机的动力来驱动汽车的话ღ★✿,就很难实现汽车的起步ღ★✿、上坡或高速行驶ღ★✿。另外ღ★✿,汽车需要倒车ღ★✿,也必须要用到变速器来实现ღ★✿。
变速箱为什么可以调整发动机输出的转矩和转速呢?其实这里蕴含了齿轮和杠杆的原理电子电器行业ღ★✿。变速箱内有多个不同的齿轮ღ★✿,通过不同大小的齿轮组合一起ღ★✿,就能实现对发动机转矩和转速的调整ღ★✿。用低转矩可以换来高转速ღ★✿,用低转速则可以换来高转矩ღ★✿。
变速器的作用主要表现在三方面ღ★✿:第一ღ★✿,改变传动比ღ★✿,扩大驱动轮的转矩和转速的变化范围ღ★✿;第二ღ★✿,在发动机转向不变的情况下ღ★✿,实现汽车倒退行驶ღ★✿;第三ღ★✿,利用空档ღ★✿,可以中断发动机动力传递ღ★✿,使得发动机可以起动ღ★✿、怠速ღ★✿。
汽车变速器按照操控方式可分为手动变速器和自动变速器ღ★✿。常见的自动变速器主要有三种ღ★✿,分别是液力自动变速器(AT)ღ★✿、机械无级自动变速器(CVT)ღ★✿、双离合器变速器(DSG)ღ★✿。
手动变速器(Manual Transmissionღ★✿,简称MT)ღ★✿,就是必须通过用手拨动变速器杆ღ★✿,才能改变传动比的变速器ღ★✿。手动变速器主要由壳体ღ★✿、传动组件(输入输出轴ღ★✿、齿轮ღ★✿、同步器等)ღ★✿、操纵组件(换挡拉杆ღ★✿、拨叉等)ღ★✿。
手动变速器的工作原理ღ★✿,就是通过拨动变速杆ღ★✿,切换中间轴上的主动齿轮ღ★✿,通过大小不同的齿轮组合与动力输出轴结合ღ★✿,从而改变驱动轮的转矩和转速ღ★✿。下面先看一下简化的手动变速器(2档)的构造图ღ★✿。
发动机的动力输入轴是通过一根中间轴ღ★✿,间接与动力输出轴连接的ღ★✿。如上图所示ღ★✿,中间轴的两个齿轮(红色)与动力输出轴上的两个齿轮(蓝色)是随着发动机输出一起转动的ღ★✿。但是如果没有同步器(紫色)的接合ღ★✿,两个齿轮(蓝色)只能在动力输出轴上空转(即不会带动输出轴转动)ღ★✿。图中同步器位于中间状态ღ★✿,相当于变速器挂了空档ღ★✿。
当变速杆向左移动ღ★✿,使同步器向右移动与齿轮(如上图所示)接合ღ★✿,发动机动力通过中间轴的齿轮ღ★✿,将动力传递给动力输出轴ღ★✿。
一般的手动变速器都有好几个档位(如上图的5档手动变速器)ღ★✿,可以理解为在原来的基础上添加了几组齿轮ღ★✿,其实原理都是一样的ღ★✿。如当挂上1挡时ღ★✿,实际上是将(1ღ★✿、2挡同步器)向左移动使同步器与1挡从动齿轮(图中①)接合ღ★✿,将动力传递到输出轴ღ★✿。细心的朋友会发现ღ★✿,R档(倒车档)的主动齿轮和从动齿轮中夹了一个中间齿轮ღ★✿,就是通过这个齿轮实现汽车的倒退行驶ღ★✿。
变速器在进行换档操作时ღ★✿,尤其是从高档向低档的换档很容易产生轮齿或花键齿间的冲击ღ★✿。为了避免齿间冲击ღ★✿,在换档装置中都设置同步器ღ★✿。
同步器有常压式和惯性式两种ღ★✿,目前大部分同步式变速器上采用的是惯性同步器ღ★✿,它主要由接合套ღ★✿、同步锁环等组成ღ★✿,主要是依靠摩擦作用实现同步ღ★✿。
当同步锁环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后ღ★✿,在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低(或升高)到与同步锁环转速相等ღ★✿,两者同步旋转ღ★✿,齿轮相对于同步锁环的转速为零ღ★✿,因而惯性力矩也同时消失ღ★✿,这时在作用力的推动下ღ★✿,接合套不受阻碍地与同步锁环齿圈接合ღ★✿,并进一步与待接合齿轮的齿圈接合而完成换档过程ღ★✿。
众所周知ღ★✿,汽车变速箱可以分为自动变速箱和手动变速箱ღ★✿。但并不是所有的人都能够完整地说出自动变速箱的种类以及各种类自动变速箱究竟在运作原理上有什么不同ღ★✿。本期的图解汽车ღ★✿,我们将要来剖析一下ATღ★✿、CVTღ★✿、DSG这三种自动变速箱的运作原理ღ★✿。
现在自动变速箱一般都是液力变矩器式自动变速箱ღ★✿,也就是俗称的“AT”自动变速箱ღ★✿。它主要由两大部分构成ღ★✿:1ღ★✿、和发动机飞轮连接的液力变矩器ღ★✿。2ღ★✿、紧跟在液力变矩器后方的变速机构ღ★✿。
液力变矩器一般是由泵轮ღ★✿、定叶轮ღ★✿、涡轮以及锁止离合器组成的ღ★✿。锁止离合器的作用是当车速超过一定速度时ღ★✿,采用锁止离合器将发动机与变速机构直接连接ღ★✿,这样可以减少燃油消耗ღ★✿。
液力变矩器的作用是将发动机的动力输出传递到变速机构ღ★✿。它里面充满了传动油ღ★✿,当与动力输入轴相连接的泵轮转动时ღ★✿,它会通过传动油带动与输出轴相连的涡轮一起转动ღ★✿,从而将发动机动力传递出去ღ★✿。其原理就像一把插电的风扇能够带动一把不插电的风扇的叶片转动一样ღ★✿。
AT自动变速箱每个档位都由一组离合片控制ღ★✿,从而实现变速功能ღ★✿。现在的AT自动变速箱采用电磁阀对离合片进行控制ღ★✿,使得系统更简单ღ★✿,可靠性更好ღ★✿。AT自动变速箱的传动齿轮和手动变速箱的传动齿轮并不相同ღ★✿。AT自动变速箱采用的是行星齿轮组实现扭矩的转换ღ★✿。
AT自动变速箱的换挡控制方式如上图所示ღ★✿。变速箱控制电脑通过电信号控制电磁阀的动作ღ★✿,从而改变变速箱油在阀体油道的走向ღ★✿。当作用在多片式离合片上的油压达到致动压力时ღ★✿,多片式离合片接合从而促使相应的行星齿轮组输出动力ღ★✿。
行星齿轮组包括行星架ღ★✿、齿圈以及太阳轮ღ★✿。当上面提到的三个部件中的一个被固定后ღ★✿,动力便会在其他两个部件之间传递ღ★✿。如果还是不理解ღ★✿,可以参看以下视频ღ★✿。
CVT无级变速箱的主要部件是两个滑轮和一条金属带ღ★✿,金属带套在两个滑轮上ღ★✿。滑轮由两块轮盘组成ღ★✿,这两片轮盘中间的凹槽形成一个V形ღ★✿,其中一边的轮盘由液压控制机构控制ღ★✿,可以视不同的发动机转速ღ★✿,进行分开与拉近的动作ღ★✿,V形凹槽也随之变宽或变窄ღ★✿,将金属带升高或降低ღ★✿,从而改变金属带与滑轮接触的直径ღ★✿,相当于齿轮变速中切换不同直径的齿轮ღ★✿。两个滑轮呈反向调节ღ★✿,即其中一个带轮凹槽逐渐变宽时ღ★✿,另一个带轮凹槽就会逐渐变窄ღ★✿,从而迅速加大传动比的变化ღ★✿。
当汽车慢速行驶时ღ★✿,可以令主动滑轮的凹槽宽度大于被动滑轮凹槽ღ★✿,主动滑轮的金属带圆周半径小于被动滑轮的金属带圆周半径ღ★✿,即小圆带大圆ღ★✿,因此能传递较大的转矩ღ★✿;当汽车逐渐转为高速时ღ★✿,主动滑轮的一边轮盘向内靠拢ღ★✿,凹槽宽度变小迫使金属带升起ღ★✿,直至最高顶端ღ★✿,而被动滑轮的一边轮盘刚好相反ღ★✿,向外移动拉大凹槽宽度迫使金属带降下ღ★✿,即主动滑轮金属带的圆周半径大于被动滑轮金属带的圆周半径ღ★✿,变成大圆带小圆ღ★✿,因此能保证汽车高速行驶时的速度要求ღ★✿,
手动挡汽车在换挡时ღ★✿,离合器在分离和接合之间存在动力传递暂时中断的现象ღ★✿。这对于一般的民用车影响不大ღ★✿,但对于争分夺秒的赛车来说ღ★✿,会极大地影响成绩ღ★✿。双离合变速箱能够消除换挡时动力传递的中断现象ღ★✿,缩短换挡时间ღ★✿,同时换挡更加平顺ღ★✿。
上图是一个大众6速DSG双离合变速箱的工作原理图ღ★✿。两个离合器与变速箱装配在同一机构内ღ★✿,其中一个离合器(1)负责挂1ღ★✿、3ღ★✿、5和倒挡ღ★✿;另一个离合器(2)负责挂2ღ★✿、4ღ★✿、6挡ღ★✿。当驾驶员挂上1挡起步时ღ★✿,换挡拨叉同时挂上1挡和2挡ღ★✿,但离合器1结合ღ★✿,离合器2分离ღ★✿,动力通过1挡的齿轮输出动力ღ★✿,2挡齿轮空转ღ★✿。当驾驶员换到2挡时ღ★✿,换挡拨叉同时挂上2挡和3挡ღ★✿,离合器1分离的同时离合器2结合ღ★✿,动力通过2挡齿轮输出ღ★✿,3挡齿轮空转ღ★✿。其余各档位的切换方式均与此类似ღ★✿。这样就解决了换挡过程中动力传输中断的问题ღ★✿。
上图是一个大众7速DSG双离合变速箱的工作原理图ღ★✿,其工作原理与6速类似ღ★✿。离合器1负责控制1ღ★✿、3ღ★✿、5ღ★✿、7挡ღ★✿;离合器2负责控制2ღ★✿、4ღ★✿、6和倒档ღ★✿。
如果大家还是没弄懂双离合变速箱的原理ღ★✿,大家可以看看上面这个大众6速DSG双离合变速箱的原理简图ღ★✿。这个简图非常清晰地说明了双离合变速箱的传动原理ღ★✿。下面是一个关于双离合变速箱工作原理的视频ღ★✿。
我们知道ღ★✿,发动机输出的动力并不是直接作用于车轮上来驱动汽车行驶的ღ★✿,而是需经过一系列的动力传递机构ღ★✿。那动力到底如何传递到车轮的?下面我们了解一下汽车传动系统是怎样工作的ღ★✿。
发动机输出的动力转山高清下载ღ★✿,是要经过一系列的动力传递装置才到达驱动轮的ღ★✿。发动机到驱动轮之间的动力传递机构ღ★✿,称为汽车的传动系ღ★✿,主要由离合器ღ★✿、变速器ღ★✿、传动轴ღ★✿、主减速器ღ★✿、差速器以及半轴等部分组成ღ★✿。
发动机输出的动力ღ★✿,先经过离合器ღ★✿,由变速器变扭和变速后ღ★✿,经传动轴把动力传递到主减速器上ღ★✿,最后通过差速器和半轴把动力传递到驱动轮上ღ★✿。
汽车传动系的布置形式与发动机的位置及驱动形式有关ღ★✿,一般可分为前置前驱ღ★✿、前置后驱ღ★✿、后置后驱ღ★✿、中置后驱四种形式转山高清下载ღ★✿。
前置前驱(FF)是指发动机放置在车的前部ღ★✿,并采用前轮作为驱动轮ღ★✿。现在大部分轿车都采取这种布置方式ღ★✿。由于发动机布置在车的前部ღ★✿,所以整车的重心集中在车身前段ღ★✿,会有点“头重尾轻”ღ★✿。但由于车体会被前轮拉着走的ღ★✿,所以前置前驱汽车的直线行驶稳定性非常好ღ★✿。
另外ღ★✿,由于发动机动力经过差速器后用半轴直接驱动前轮ღ★✿,不需要经过传动轴wepoker官网下载地址ღ★✿,动力损耗较小ღ★✿,适合小型车ღ★✿。不过由于前轮同时负责驱动和转向ღ★✿,所以转向半径相对较大ღ★✿,容易出现转向不足的现象ღ★✿。
前置后驱(FR)是指发动机放置在车前部ღ★✿,并采用后轮作为驱动轮ღ★✿。FR整车的前后重量比较均衡ღ★✿,拥有较好的操控性能和行驶稳定性ღ★✿。不过传动部件多ღ★✿、传动系统质量大ღ★✿,贯穿乘坐舱的传动轴占据了舱内的地台空间ღ★✿。
后置后驱(RR)是指将发动机放置在后轴的后部ღ★✿,并采用后轮作为驱动轮ღ★✿。由于全车的重量大部分集中在后方ღ★✿,且又是后轮驱动ღ★✿,所以起步ღ★✿、加速性能都非常好ღ★✿,因此超级跑车一般都采用RR方式ღ★✿。
RR车的转弯性能比FF和FR更加敏锐ღ★✿,不过当后轮的抓地力达到极限时ღ★✿,会有打滑甩尾现象ღ★✿,不容易操控ღ★✿。
中置后驱(MR)是指将发动机放置驾乘室与后轴之间ღ★✿,并采用后轮作为驱动轮ღ★✿。MR这种设计已是高级跑车的主流驱动方式ღ★✿。由于将车中运动惯量最大的发动机置于车体中央ღ★✿,整车重量分布接近理想平衡ღ★✿,使得MR车获得最佳运动性能的保障ღ★✿。
MR车由于发动机中置ღ★✿,车厢比较窄ღ★✿,一般只有两个座位ღ★✿,而且发动机离驾驶人员近ღ★✿,噪声也比较大ღ★✿。当然ღ★✿,追求汽车驾驶性能的人也不会在乎这些的ღ★✿。
离合器位于发动机与变速器之间的飞轮壳内ღ★✿,被固定在飞轮的后平面上ღ★✿,另一端连接变速器的输入轴ღ★✿。离合器相当于一个动力开关ღ★✿,可以传递或切断发动机向变速器输入的动力ღ★✿。主要是为了使汽车平稳起步ღ★✿,适时中断到传动系的动力以配合换挡ღ★✿,还可以防止传动系过载ღ★✿。
离合器主要由主动部分(飞轮ღ★✿、离合器盖等)ღ★✿、从动部分(摩擦片)ღ★✿、压紧机构(膜片弹簧)和操纵机构四部分组成ღ★✿。汽车离合器有摩擦式离合器ღ★✿、液力耦合器ღ★✿、电磁离合器等几种ღ★✿。目前与手动变速器相配合的离合器绝大部分为干式摩擦式离合器ღ★✿,下面就对摩擦式离合器工作原理做个说明ღ★✿。
离合器盖通过螺丝固定在飞轮的后端面上ღ★✿,离合器内的摩擦片在弹簧的作用力下被压盘压紧在飞轮面上ღ★✿,而摩擦片是与变速箱的输入轴相连ღ★✿。通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用ღ★✿,将发动机发出的扭矩传递给变速箱ღ★✿。
在没踩下离合器踏板前ღ★✿,摩擦片是紧压在飞轮端面上的ღ★✿,发动机的动力可以传递到变速箱ღ★✿。当踩下离合器踏板后ღ★✿,通过操作机构ღ★✿,将力传递到分离叉和分离轴承ღ★✿,分离轴承前移将膜片弹簧往飞轮端压紧ღ★✿,膜片弹簧以支撑圈为支点向相反的方向移动ღ★✿,压盘离开摩擦片ღ★✿,这时发动机动力传输中断ღ★✿;当松开离合器踏板后ღ★✿,膜片弹簧重新回位ღ★✿,离合器重新结合ღ★✿,发动机动力继续传递ღ★✿。
万向节是指利用球型等装置来实现不同方向的轴动力输出ღ★✿,位于传动轴的末端ღ★✿,起到连接传动轴和驱动桥ღ★✿、半轴等机件ღ★✿。万向节的结构和作用有点像人体四肢上的关节ღ★✿,它允许被连接的零件之间的夹角在一定范围内变化ღ★✿。
如前置后驱的汽车ღ★✿,必须将变速器的动力通过传动轴与驱动桥进行连接ღ★✿,那为什么要用万向节呢?主要是为了满足动力传递ღ★✿、适应转向和汽车运行时所产生的上下跳动所造成的角度变化ღ★✿。
按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节ღ★✿。刚性万向节又可分为不等速万向节(常用的为十字轴式)ღ★✿、准等速万向节(如双联式万向节)和等速万向节(如球笼式万向节)三种wepoker官网下载地址ღ★✿。目前轿车上常用的等速万向节为球笼式万向节ღ★✿。
发动机动力输出是需经过一系列的传动机构才传递到驱动轮的ღ★✿,其中非常重要的一环就是差速器了ღ★✿。差速器是如何实现差速的?本期文章将对差速器的结构原理进行解析ღ★✿。
汽车在转弯时ღ★✿,车轮做的是圆弧的运动ღ★✿,那么外侧车轮的转速必然要高于内侧车轮的转速ღ★✿,存在一定的速度差ღ★✿,在驱动轮上会造成相互干涉的现象ღ★✿。由于非驱动轮左右两侧的轮子是相互独立的ღ★✿,互不干涉ღ★✿。
驱动轮如果直接通过一根轴刚性连接的话ღ★✿,两侧轮子的转速必然会相同ღ★✿。那么在过弯时ღ★✿,内外两侧车轮就会发生干涉的现象ღ★✿,会导致汽车转弯困难ღ★✿,所以现在汽车的驱动桥上都会安装差速器ღ★✿。
布置在前驱动桥(前驱汽车)和后驱动桥(后驱汽车)的差速器ღ★✿,可分别称为前差速器和后差速器ღ★✿,如安装在四驱汽车的中间传动轴上ღ★✿,来调节前后轮的转速ღ★✿,则称为中央差速器ღ★✿。
一般的差速器主要是由两个侧齿轮(通过半轴与车轮相连)ღ★✿、两个行星齿轮(行星架与环形齿轮连接)ღ★✿、一个环形齿轮(动力输入轴相连)ღ★✿。
那差速器是怎样工作的呢?传动轴传过来的动力通过主动齿轮传递到环齿轮上ღ★✿,环齿轮带动行星齿轮轴一起旋转ღ★✿,同时带动侧齿轮转动ღ★✿,从而推动驱动轮前进ღ★✿。
当车辆直线行驶时ღ★✿,左右两个轮受到的阻力一样ღ★✿,行星齿轮不自转ღ★✿,把动力传递到两个半轴上ღ★✿,这时左右车轮转速一样(相当于刚性连接)ღ★✿。
当车辆转弯时wepoker官网下载地址ღ★✿,左右车轮受到的阻力不一样ღ★✿,行星齿轮绕着半轴转动并同时自转ღ★✿,从而吸收阻力差ღ★✿,使车轮能够与不同的速度旋转ღ★✿,保证汽车顺利过弯ღ★✿。
了解差速器的原理后就不难理解ღ★✿,如果当某一侧车轮的阻力为0(如车轮打滑)ღ★✿,那么另一侧车轮的阻力相对于车轮打滑的一侧来说太大了ღ★✿,行星齿轮只能跟着壳体一起绕着半轴齿轮公转ღ★✿,同时自身还会自转ღ★✿。这样的话就会把动力全部传递到打滑的那一侧车轮ღ★✿,车轮就只能原地不动了ღ★✿。
所以为了应付差速器这一弱点ღ★✿,就会在差速器采用限滑或锁死的方法ღ★✿,在汽车驱动轮失去附着力时减弱或让差速器失去差速作用ღ★✿,是左右两侧驱动轮都可以得到相同的扭矩ღ★✿。
为了防止车轮打滑而无法脱困的弱点ღ★✿,差速器锁应用而生ღ★✿。但是差速器的锁死装置在分离和接合时会影响汽车行驶的稳定性ღ★✿。而限滑差速器(LSD)启动柔和ღ★✿,有较好的驾驶稳定性和舒适性ღ★✿,不少城市SUV (专区)和四驱轿车都采用限滑差速器ღ★✿。
限滑差速器主要通过摩擦片来实现动力的分配ღ★✿。其壳体内有多片离合器ღ★✿,一旦某组车轮打滑ღ★✿,利用车轮差的作用ღ★✿,会自动把部分动力传递到没有打滑的车轮ღ★✿,从而摆脱困境ღ★✿。不过在长时间重负荷ღ★✿、高强度越野时ღ★✿,会影响它的可靠性ღ★✿。
跟前面说的环形齿轮结构的差速器不同的是ღ★✿,托森差速器内部为蜗轮蜗杆行星齿轮结构ღ★✿。托森差速器一般在四驱汽车上作为中央差速用ღ★✿。
它的工作是纯机械的而无需任何电子系统介入ღ★✿,基本原理是利用蜗轮蜗杆的单向传动(运动只能从蜗杆传递到蜗轮ღ★✿,反之发生自锁)特性ღ★✿,因此比电子液压控制的中央差速系统能更及时可靠地调节前后扭矩分配ღ★✿。
上图为奥迪A4 Quattro四驱系统中ღ★✿,托森中央差速器(Torsen)在不同路况时对前后轮的动力分配情况ღ★✿。
四轮驱动ღ★✿,顾名思义就是采用四个车轮作为驱动轮ღ★✿,简称四驱ღ★✿。(英文是4 Wheel Driveღ★✿,简称4WD)ღ★✿。四轮驱动汽车有两大优势ღ★✿,一是提高通过性ღ★✿,二是提高主动安全性ღ★✿。
由于四驱汽车ღ★✿,四个轮子都可以驱动汽车ღ★✿,如果在一些复杂路段出现前轮或后轮打滑时ღ★✿,另外两个轮子还可以继续驱动汽车行驶ღ★✿,不至于无法动弹ღ★✿。特别是在冰雪或湿滑路面行驶时ღ★✿,更不容易出现打滑现象ღ★✿,比一般的两驱车更稳定ღ★✿。
分时四驱可以简单理解为根据不同路况驾驶员可以手动切换两驱或四驱模式ღ★✿。如在湿滑草地ღ★✿、泥泞ღ★✿、沙漠等复杂路况行驶时ღ★✿,可切换至四驱模式ღ★✿,提高车辆通过性ღ★✿。如在公路上行驶ღ★✿,可切换至两驱模式ღ★✿,避免转向时车辆转向时发生干涉现象ღ★✿,减低油耗等ღ★✿。
适时四驱就是根据车辆的行驶路况ღ★✿,系统会自动切换为两驱或四驱模式ღ★✿,是不需要人为控制的ღ★✿。适时驱动汽车其实跟驾驶两驱汽车没太大的区别ღ★✿,操控简便ღ★✿,而且油耗相对较低ღ★✿,广泛应用于一些城市SUV或轿车上ღ★✿。
适时四驱车的传动系统中ღ★✿,只需从前驱动桥引一根传动轴ღ★✿,并通过一个多片耦合器连接到后桥ღ★✿。当主驱动轮失去抓地力(打滑)后ღ★✿,另外的驱动轮才会被动介入ღ★✿,所以它的响应速度较慢ღ★✿。相对来说ღ★✿,适时四驱车的主动安全性不如全时驱动车高ღ★✿。
全时四驱就是指汽车的四个车轮时时刻刻都能提供驱动力ღ★✿。因为是时时四驱ღ★✿,没有了两驱和四驱之间切换的响应时间ღ★✿,主动安全性更好ღ★✿,不过相对于适时四驱来说ღ★✿,油耗较高ღ★✿。全时四驱汽车传动系统中ღ★✿,设置了一个中央差速器ღ★✿。发动机动力先传递到中央差速器转山高清下载ღ★✿,将动力分配到前后驱动桥ღ★✿。
悬挂对于汽车的操控性能有着决定性的作用ღ★✿,不同构造的悬挂有着不同的操控性能ღ★✿。常见的悬挂有麦弗逊式悬挂ღ★✿、双叉臂式悬挂ღ★✿、多连杆悬挂等等ღ★✿,它们的结构是怎样的?对汽车操控性能又有着怎样的影响?下面我们一起来了解下吧ღ★✿。
汽车悬挂是连接车轮与车身的机构ღ★✿,对车身起支撑和减振的作用ღ★✿。主要是传递作用在车轮和车架之间的力ღ★✿,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力ღ★✿,衰减由此引起的震动ღ★✿,以保证汽车能平顺地行驶ღ★✿。
典型的悬挂系统结构主要包括弹性元件ღ★✿、导向机构以及减震器等部分ღ★✿。弹性元件又有钢板弹簧ღ★✿、空气弹簧ღ★✿、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式ღ★✿,而现代轿车悬挂系统多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧ღ★✿,个别高级轿车则使用空气弹簧ღ★✿。
汽车悬挂可以按多种形式来划分ღ★✿,总体上主要分为两大类ღ★✿,独立悬挂和非独立悬挂ღ★✿。那怎么来区分独立悬挂和非独立悬挂呢?
独立悬挂可以简单理解为ღ★✿,左右两个车轮间没有硬轴进行刚性连接ღ★✿,一侧车轮的悬挂部件全部都只与车身相连ღ★✿。而非独立悬挂两个车轮间不是相互独立的ღ★✿,之间有硬轴进行刚性连接ღ★✿。
从结构上看ღ★✿,独立悬挂由于两个车轮间没有干涉ღ★✿,可以有更好的舒适性和操控性ღ★✿。而非独立悬挂两个车轮间有硬性连接物ღ★✿,会发生相互干涉ღ★✿,但其结构简单ღ★✿,有更好的刚性和通过性ღ★✿。
麦弗逊悬挂是最为常见的一种悬挂ღ★✿,主要有A型叉臂和减振机构组成ღ★✿。叉臂与车轮相连ღ★✿,主要承受车轮下端的横向力和纵向力ღ★✿。减振机构的上部与车身相连ღ★✿,下部与叉臂相连ღ★✿,承担减振和支持车身的任务ღ★✿,同时还要承受车轮上端的横向力ღ★✿。
麦弗逊的设计特点是结构简单ღ★✿,悬挂重量轻和占用空间小ღ★✿,响应速度和回弹速度就会越快ღ★✿,所以悬挂的减震能力也相对较强ღ★✿。然而麦弗逊结构结构简单ღ★✿、质量轻ღ★✿,那么抗侧倾和制动点头能力弱ღ★✿,稳定性较差ღ★✿。目前麦弗逊悬挂多用于家用轿车的前悬挂ღ★✿。
双叉臂式悬挂(双A臂ღ★✿、双横臂式悬挂)ღ★✿,其结构可以理解为在麦弗逊式悬挂基础上多加一支叉臂ღ★✿。车轮上部叉臂ღ★✿,与车身相连ღ★✿,车轮的横向力和纵向力都是由叉臂承受ღ★✿,而这时的减振机构只负责支撑车体和减振的任务ღ★✿。
由于车轮的横向力和纵向力都由两组叉臂来承受ღ★✿,双叉臂式悬挂的强度和耐冲击力比麦弗逊式悬挂要强很ღ★✿。