【汽车常识全面介绍】--62楼附上索引
昨天发了一堆关于汽车常识的帖子，有人说我在刷屏，呵呵。今天把它们整理到一个帖子里，系统的供大家参考 引擎概论 汽车要在道路上行驶必须先有动力，而动力的来源就是引擎。引擎性能的良否是决定汽车行驶性能的最大因素。目前汽车使用的引擎均属于内燃机。引擎的功能就是将燃料从化学能转成热能再转成机械能。而机械能也就是一般所谓的动力。引擎在将燃料转成动力的过程中会经过一定的工作程序，而且此一程序是周而复始连续不断的循环。 常会见的车用引擎依种类、大小及用途…等等的不同而有许多的分类方式。 一、依工作循环方式： 1.奥图循环(Otto cycle)：使用在汽油引擎。 2.狄塞尔循环(Diesel cycle)：使用在柴油引擎的。 二、依使用燃料的种类： 1.汽油引擎：主要使用在汽车、航空器。 2.柴油引擎：主要使用在汽车、船、发电机。 3.重油引擎：主要使用在船、发电机。 4.瓦斯引擎：主要使用在汽车。 三、依冷却方式分： 1.气冷式引擎 2.水冷式引擎 四、依运作循环行程分： 1.二行程引擎：二个行程完成一个工作循环。 2.四行程引擎：四个行程完成一个工作循环。 五、依活塞运动的不同分： 1.往复式活塞引擎(reciprocating engine) 2.回转式活塞引擎(rotary engine) 六、依点火方式分： 1.压缩点火式引擎 2.火花点火式引擎 七、依汽缸数量分： 1.单汽缸引擎 2.多汽缸引擎 八、依汽缸排列方式分： 1.直列式引擎 2. V型引擎 3.对卧式引擎 现行汽车产品上所使用的引擎，主要为采用奥图循环、以汽油为燃料的往复式活塞四行程多汽缸自然进气引擎，依不同的排气量与工程需求，有直列四缸、V型六汽缸等形式。各种型式的引擎所采用的零件，以及在引擎外部的次系统零组件，都非常的相似。在后续的单元中会为大家一一的介绍引擎的各项零件和次系统的原理及功能。
[ 本帖最后由 scottie 于 2008-04-30 23:23:45
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缸径、冲程、排气量与压缩比 引擎是由凸轮轴、汽门、汽缸盖、汽缸本体、活塞、活塞连杆、曲轴、飞轮、油底壳…等主要组件，以及进气、排气、点火、润滑、冷却…等系统所组合而成。以下向大家介绍常见的缸径、冲程、排气量、压缩比、SOHC、DOHC等名词。 缸径： 汽缸本体上用来让活塞做运动的圆筒空间的直径。 冲程： 活塞在汽缸本体内运动时的起点与终点的距离。一般将活塞在最靠近汽门时的位置定为起点，此点称为「上死点」；而将远离汽门时的位置称为「下死点」。 排气量： 将汽缸的面积乘以冲程，即可得到汽缸排气量。将汽缸排气量乘以汽缸数量，即可得到引擎排气量。以Altis 1.8L车型的4汽缸引擎为例： 缸径：79.0mm，冲程：91.5mm，汽缸排气量：448.5 cc 引擎排气量＝汽缸排气量×汽缸数量＝448.5cc×4＝1794 cc 压缩比： 最大汽缸容积与最小汽缸容积的比率。最小汽缸容积即活塞在上死点位置时的汽缸容积，也称为燃烧室容积。最大汽缸容积即燃烧室容积加上汽缸排气量，也就是活塞位在下死点位置时的汽缸容积。 Altis 1.8L引擎的压缩比为10：1，其计算方式如下： 汽缸排气量：448.5 cc，燃烧室容积：49.83 cc 压缩比＝(49.84＋448.5)：49.84＝9.998：1≒10：1
[ 本帖最后由 scottie 于 2008-04-30 21:11:47
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凸轮轴与汽门 凸轮轴： 在一支轴上有许多宛如「蛋形」凸轮，其被安装在汽缸盖的顶部，用来驱动进气汽门和排气汽门做开启与关闭的动作。 在凸轮轴的一端会安装一个传动轮，以链条或皮带与位在曲轴上的传动轮连接。在以链条传动的系统中此传动轮为一齿轮；在以皮带传动的系统中此传动轮为一具齿槽的皮带轮。 一般双顶置凸轮轴(DOHC)设计的引擎，其进气和排气的凸轮轴均挂上一个传动轮，由链条或皮带直接带动凸轮轴转动。有些引擎为了减少汽门夹角，而将凸轮轴的传动方式改变成以链条传动方式带动进气或排气的凸轮轴，再藉由安装在进气和排气的凸轮轴上的齿轮以链条带动另外一支凸轮轴。 汽门： 控制空气进出汽缸的阀门。让空气或混合气进入的称为「进气汽门」。让燃料后的废气排出的称为「排气汽门」。
[ 本帖最后由 scottie 于 2008-04-30 21:12:55
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引擎基本构造 SOHC单凸轮轴引擎 引擎的凸轮轴装置在汽缸盖顶部，而且只有单一支凸轮轴，一般简称为OHC (顶置凸轮轴，Over Head Cam Shaft)。凸轮轴透过摇臂驱动汽门做开启和关闭的动作。 在每汽缸二汽门的引擎上还有一种无摇臂的设计方式，此方式是将进汽门和排汽门排在一直线上，让凸轮轴直接驱动汽门做开闭的动作。有VVL装置的引擎则会透过一组摇臂机构去驱动汽门做开闭的动作。 DOHC双凸轮轴引擎 此种引擎在汽缸盖顶部装置二支凸轮轴，由凸轮轴直接驱动汽门做开启和关闭的动作。仅有少数引擎是设计成透过摇臂去驱动汽门做开闭的动作。有VVL装置的引擎则会透过一组摇臂机构去驱动汽门做开闭的动作。 DOHC较SOHC的设计来得优秀的主要原因有二。一是凸轮轴驱动汽门的直接性，使汽门有较佳的开闭过程，而提升汽缸在进气和排气时的效率。另一则是火星塞可以装置在汽缸盖中间的区域，使混合气在汽缸内部可以获得更好更平均的燃烧。
[ 本帖最后由 scottie 于 2008-04-30 17:24:49
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直列引擎与v型引擎 直列引擎 引擎的所有汽缸均排列在同一平面上，形成一直列的情形，称为直列引擎。以直列四汽缸引擎为例，常见的标示方式有二种，一是取与排列外型相似的i做标示，就标示为“I4 ” 。另外一种则是以英文线做开头，而标示为“ Line 4”或“L6 ”以代表直列4汽缸或是直列六汽缸引擎之意。 v型引擎 引擎的汽缸分别排列在二个平面上，此二个平面相互产生一个夹角。汽缸呈v型排列的引擎会因汽缸数量的不同，而有60,90,120度三种常见的角度。夹角为180度的引擎则另外称为“水平对置式引擎” 。
[ 本帖最后由 scottie 于 2008-04-30 21:15:44
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可变汽门正时&可变长度进气岐管 可变汽门正时： 曲轴经由齿状的传动装置带动凸轮轴转动，使汽门在做开启与关闭的动作时会与曲轴的转动角度成一定的对应关系。 由于气体流动的性质会随着引擎运转速度的快慢而改变，如何使汽缸在不同的转速下都能够获得良好的进气效率？为此必须改变汽门在开启与关闭时间。经由安装在凸轮轴前端的油压装置使凸轮轴可以另外做一小角度转动，以使进气门在转速升高时得以提早开启。 可变长度进气岐管： 为了使引擎在高、低转速时能够维持平稳的进气效率，如何制造出长度适合的进气管路就成了一件重要的课题。藉由在进气管路中设置阀门来使进气管路改变成长、短二种路径。以满足引擎在高转速运转时需要流速快、动能大的气流；并且在低转速时供给引擎适当流量的空气。这样就能够使引擎在高转速时获得较大的马力，而在较低转速时有较佳的油耗表现。
[ 本帖最后由 scottie 于 2008-04-30 17:25:02
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下面介绍传动系统 传动系统 汽车要行驶在道路上必须先使车轮转动，要如何将引擎的动力传送到车轮并使车轮转动？负责传递动力让汽车发挥行驶功能的装置就是传动系统，汽车没有了它就会成为一台发电机和烧钱的机器了。 在基本的传动系统中包含了负责动力接续的装置、改变力量大小的变速机构、克服车轮之间转速不同的差速器，和联结各个机构的传动轴，有了这四个主要的装置之后就能够把引擎的动力传送到轮子上了。 一、动力接续装置 1.离合器：这组机构被装置在引擎与手排变速箱之间，负责将引擎的动力传送到手排变速箱。 2.扭力转换器：这组机构被装置在引擎与自排变速箱之间，能够将引擎的动力平顺的传送到自排变速箱。在扭力转换器中含有一组离合器，以增加传动效率。 二、变速机构 1.手动变速机构：一般称为「手排变速箱」。以手动操作的方式进行换档。 2.自动变速机构：一般称为「自排变速箱」。利用油压的作动去改变档位。 三、差速器 当车辆在转向时，左、右二边的轮子会产生不同的转速，因此左、右二边的传动轴也会有不同的转速，于是利用差速器来解决左、右二边转速不同的问题。 四、传动轴 将经过变速系统传递出来的动力，传递至车轮进而产生驱动力道的机构。
动力接续装置─离合器 汽油引擎动力车辆在运行之时，引擎持续运转的。但是为了符合汽车行驶上的需求，车辆必须有停止、换档等需求，因此必须在引擎对外连动之处，加入一组机构，以视需求中断动力的传递，以在引擎持续运转的情形之下，达成让车辆静止或是进行换档的需戎。这组机构，便是动力接续装置。 动力接续装置─离合器 离合器这组机构被装置在引擎与手排变速箱之间，负责将引擎的动力传送到手排变速箱。飞轮机构与引擎的输出轴固定在一起，在飞轮的外壳之中，以一圆盘状的弹簧连接压板，其间有一摩擦盘与变速箱输入轴连接。 当离合器踏板释放时，飞轮内的压板利用弹簧的力量，紧紧压住摩擦板，使两者之间处于没有滑动的连动现象，达成连接的目的，而引擎的动力便可以透过此一机构，传递至变速箱，完成动力传动的工作。 而当踩下踏板时，机构将向弹簧加压，使得弹簧的周边翘起，压皮便与摩擦板脱离。此时摩擦板与飞轮之间已无法连动，即便引擎持续运转，动力仍不会传递至变速箱及车轮，此时，驾驶者便可以进行换档以及停车等动作，而不会使得引擎熄火。
[ 本帖最后由 scottie 于 2008-04-30 21:19:33
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动力接续装置─扭力转换器 当汽车工业继续发展，一般消费者开始对于控制油门、刹车以及离合器等三个踏板的复杂操作模式感到厌烦。机械工程师开始思考如何以利用机构的，来简化使用的过程。扭力转换器便是在这样的情形之下被导入汽车产品，成就了全新的使用经验。 扭力转换器取代了传统的机械式离合器，被装置在引擎与自排变速箱之间，能够将引擎的动力平顺的传送到自排变速箱。 扭力转换器的离作方式与离合器之间截然不同，在扭力转换器之中，左侧为引擎动力输出轴，直接与泵轮外壳连接。而在扭力转换器的左侧，则有一组涡轮，透过轴与位于右侧的变速系统连接。导轮与涡轮之间没有任何直接的连接机构，两者均密封在扭力转换器的外壳之中，而扭力转换器之内则是充满了黏性液体。 当引擎低速运转时，整个扭力转换器会同样低速运转，泵轮上的叶片会带动扭力转换器内的黏性液体，使其进行循环流动。但是由于转速太低，液体对于涡轮所施力之力道，并不足以推动车辆前进，车辆便可静止不动，便可达到如同离合器分离的状况。 当油门踏下，引擎转速提升，泵轮的转速将会同步提升，扭力转换器内的液体流速持续增加，对于涡轮的施力继续增加，当其超过运转的阻力时，车辆便可以前进，动力便可传递至变速系统及车轮，达成动力传递的目的。
[ 本帖最后由 scottie 于 2008-04-30 21:21:22
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变速系统 汽车在起步加速时须要比较大的驱动力，此时车辆的速度低，而引擎却必须以较高的转速来输出较大的动力。当速度逐渐加快之后，汽车所须要的行驶动力也逐渐降底，这时候引擎只要以降低转速来减少动力的输出，即可提供汽车足够的动力。汽车的速度在由低到高的过程中，引擎的转速却是由高变到低，要如何解决矛盾现象呢？于是通称为「变速箱」的这种可以改变引擎与车轮之间换转差异的装置为此而生。 变速箱为因操作上的需求而有「手动变速箱」与「自动变速箱」二种系统，这二种变速箱的做动方式也不相同。近年来由于消费者的需求以及技术的进步，汽车厂开发称为「手自排变速箱」的可以手动操作的自动变速箱；此外汽车厂也为高性能的车辆开发出称为「自手排变速箱」的附有自动操作功能的手动变速箱。目前的F1赛车全面使用「自手排变速箱」，因此使用此类型手动变速箱的车辆均标榜采用来自F1的科技。 手排变速系统 在手动变速系统里面含有离合器、手动变速箱二个主要部份。 离合器：是用来将引擎的动力传到变速箱的机构，利用磨擦片的磨擦来传递动力。一般车型所使用的离合器只有二片磨擦片，而赛车和载重车辆则使用具有更磨擦片的离合器。离和器还有干式与湿式二种，湿式离合器目前几乎不再被使用于汽车上面。 手动变速箱：以手动方式操作变速箱去做变换档位的动作，使手动变速箱内的输入轴和输出轴上的齿轮啮合。多组不同齿数的齿轮搭配啮合之后，便可产生多种减速的比率。目前的手动变速箱均是使用同步齿轮的啮合机构，使换档的操作更加的简易，换档的平顺性也更好。 自排变速系统 为了使汽车的操作变得简单，并让不擅于操作手动变速箱的驾驶者也能够轻易的驾驶汽车，于是制造一种能够自动变换档位的变速箱就成为一件重要的工作，因此汽车工程师在1940年开发出世界首具的自动变速箱。从此以后驾驶汽车在起步、停止以及在加减速的行驶过程中，驾驶者就不需要再做换档的动作。 现代的自动变速系统里面含有液体扭力转换器、自动变速箱、电子控制系统三个主要部份。在电子控制系统里面加入手动换档的控制程式，就成了具有手动操作功能的「手自排变速箱」。 液体扭力转换器：在主动叶轮与被动叶轮之间，利用液压油做为传送动力的介质。将动力自输入轴传送到对向的输出轴，经由输出轴再将动力传送到自动变速箱。 由于液压油在主动叶轮与被动叶轮之间流动时会消耗掉部份的动力。为了减少动力的损失，在主动与被动叶轮之间加入一组不动叶轮使能量的传送效率增加；以及在液体扭力转换器内加入一组离合器，并在适当的行驶状态下利用离合器将主动与被动叶轮锁定，让主动与被动叶轮之间不再有转速的差异，进而提高动力的传送效率。 自动变速箱：以行星齿轮组构成换档机构，利用油压推动多组的摩擦片，去控制行星齿轮组的动作，以改变动力在齿轮组的传送路径，因而产生多种不同的减速比率。 电子控制系统：早期的机械式自动变速箱的换档控制是以油压的压力变化去决定何时做换档的动作，即使经过多年的研究及改良，机械式自动变速箱的换档性能仍然不尽人意。于是电子式自动变速箱便因应而出了。为了使换档的时机更加的精确，以及获得更加平顺的换档品质，各汽车制造厂均投入大量的资源，针对自动变速箱的电子控制系统做研究。
[ 本帖最后由 scottie 于 2008-04-30 21:24:36
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差速器 在解决了车辆动力传递的问题之后，汽车工程师又碰到了另外的一个问题─转弯。 转弯，除了必须要有转向系统的辅助之外，还必需在传动系统上进行调整。理因在于，当过弯时，位于内侧的轮子所走的路径较短，位于外侧的轮子所走的路径较长。在同样的时间内经过这样的路径，左右两侧的车轮势必面对着转速不同的问题。如果没有一个特殊的机构来处理，将造成车辆在转弯时发生转不过去的窘境；即便用力地转了过去，也会有着轮胎严重磨损的问题。此时，差速器便被导入汽车的传动系统之中。 差速器是由许多齿轮组所构成。当直行时，左右车轮的转速相同，其内齿轮组并未发生作用，如同左右车轮以同一轮轴运转。当车辆进入弯道时，左右车轮的转速差异，便由中间齿轮组的转动来吸收，使其可以顺利地过弯。
传动轴 由引擎输出的动力，经过变速系统的转换之后，传送至驱动轮，方能够对车辆产生驱动力。而负责将动力传送至驱动轮的机构，便是传动轴。而依据不同的传动系统配置，还可以分为传动轴与轮轴等两种。 传动轴 在前置引擎后轮驱动或是前置引擎四轮驱动车型之中，由于后轮需担负驱动的工作，因此必须将动力传动到后轴的差速器，以进而将动力传输至后轮。这只穿过整个车体下方的长连杆，便是传动轴。而在前置引擎前轮传动车型(FF)、后置引擎后轮传动车型(RR)、中置引擎后轮传动车型(MR)，这三种传动方式的汽车上则没有装设传动轴，变速箱与差速器的动力输出后，便直接连接轮轴。 轮轴 将动力从差速器传送到轮子的轴。轮轴亦称为「半轴」或「驱动轴」。在一般前置前驱的车辆上，传动系统的配置便如图所示，引擎、变速箱及差速器是连接在一起的，直接连接轮轴后，将动力直接传递至左右车轮，以驱动车体。
传动系统与引擎配置 在具备了基本的传动系统元件之后，汽车工程师会依据使用目的的需要，将传动系统设计为二轮传动(2WD)或四轮传动(4WD)的型式。 二轮驱动 仅有车子的前轮或后轮可以接受到动力，让轮子产生转动而使车辆前进或后退。 此一驱动模式有以下四种：前置引擎前轮传动(FF)、前置引擎后轮传动(FR)、中置引擎后轮传动车型(MR)、后置引擎后轮传动车型(RR )。 四轮驱动 就是车子的四个轮子都可以接受到动力，让轮子产生转动而使车辆前进或后退。 在变速箱的后面再加装一具称为「分动箱」的动力分配装置，依照设定的比率将动力传送到前、后轮轴，使汽车的四个轮子获得动力。 目前市面上销售的四轮传动(4WD)汽车当中，引擎装设位置属于前置、中置、后置者均有。 传动系统与引擎配置 在传动系统中包括了变速箱、差速器、传动轴三项重要的组件。传动系统的要务就是将引擎的动力传送到车轮。由于汽车的引擎在车身上摆设方式的不同，使得引擎与传动系统的组合形成多样的变化。多数的组合方式与汽车的用途或性能要求有关。常见的组合方式有前置引擎前轮驱动(FF)、前置引擎后轮驱动(FR)、中置引擎后轮驱动(MR)。 前置引擎前轮驱动 是近代汽车最多采用的方式。引擎和传动系统都被安装在车头引擎室内。这样的安排使前轮要负责传动，而不再只有负责转向的工作。由于前轮同时负担传动和转向的工作，使车辆在转向时的控制变得简单，因此前置引擎前轮驱动(FF)的车辆在行驶时的安全性比其他方式来得高。 由于前置引擎前轮驱动(FF)车的引擎和传动系统都被安装在车头引擎室内，因此汽车主要的重量都集中在车头的部位，这样的情形让前轮必须负担较多的重量，而后轮负担的重量则少了许多，前轮大约要承担62％左右的车身重量。 前置引擎后轮驱动 这是汽车最为传统的布置方式，引擎和部份的传动装置被安装在车头的引擎室内，再以传动轴将动力传送到后轮去。 由于传动系统中的差速器和轮轴都是装置在车辆的后轴，再加上引擎都是采取纵向放置在引擎室里面，使引擎的重心落于前轮轴之后，而且体积越大的引擎的重心会落在越后面的位置，车辆的前、后轴因此获得良好的配重比率。一般车型的后轴须要承担大约47％的车身重量，因此以后轮驱动的车辆在驱动轮获得较加的下压力，让行驶在陡坡或是连续的弯道中的车辆能够获得更佳的操控性能。 由于引擎的重心落于前轮轴之后，因此前置引擎后轮驱动(FR)车辆可以视为引擎放置在车头的中置引擎后轮驱动(MR)车辆。也因此近年来有些高性能的前置引擎后轮驱动(FR)车在配置体积更大的引擎之后，即标榜为前中置引擎后轮驱动(F-MR)车辆。 前置引擎四轮驱动 在近年来，四轮驱动的产品随着WRC赛事以及SUV产品的风行而成为消费者所熟悉的驱动系统。 在汽车的运动之中，所有的驱动力辆与制动力量，都是靠着车轮与地面之前的摩擦力而产生，因此若能够将四个轮子的摩擦力发挥到极限，将能具有较佳的操控性能、运动性能，在驾驶表现与安全性上有较佳的表现。 前置引擎四轮驱动系统是最常见的配置，在变速箱的后面再加装一具称为「分动箱」的动力分配装置，依照设定的比率将动力传送到前、后轮轴，使汽车的四个轮子获得动力。
[ 本帖最后由 scottie 于 2008-04-30 21:26:21
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下面介绍悬挂系统 乘坐舒适性的关键─悬挂系统 因为车身下方的空间使汽车看起来好像是悬浮在半空中，要如何将看似悬浮在半空中的车身与接触地面的车轮结合呢？这个结合的装置就是悬挂系统。 悬挂系统除了要支撑车身的重量之外，还负有降低行驶时的震动，以及车辆行驶的操控性能等重责大任。 悬挂系统是如何神奇的发挥功能去降低行驶时的震动，以及车辆行驶的操控性能呢？原来就是在悬挂系统中包含了避震器、弹簧、防倾杆、连杆等机件。 一、弹簧： 用来缓冲震动的装置。利用弹簧的变型来吸收能量。常见的弹簧型式为「圈形弹簧」，其他被使用在汽车上的弹簧还有「板片弹簧」和「扭力杆弹簧」二种。 二、避震器： 用来缓冲震动，并且吸收能量的装置。避震器内部藉由液体或气体产生压力来推动阀体，以吸收震动的能量，并且减缓震动的作用。采用气压方式的避震器，其价格一般都比采用油压方式者高。少部份高价位的避震器会采取液、气压共用的设计。 三、防倾杆： 将类似ㄇ字形的杆件的二端分别连结在左、右悬吊装置上面，当左、右侧的轮子分别上下移动时，会产生扭力并使杆件自体产生扭转，利用杆件受力所产生的反作用力去使车子的左、右二边维持相近的高度。 因此「防倾杆」亦称为「扭力杆」、「防倾扭力杆」、「平衡杆」、「扭力平衡杆」、「平稳杆」等等名称。 四、连杆： 用来连结车轮与车身的杆子。连杆的形状可以是一支外形简单的圆杆，也可能是以钢板制成的一个结构体。
抚平一切跳动─弹簧 汽车在行驶当中会因为路面的不平整而产生震动或是倾斜；汽车在转向时因离心力的作用而使车身发生程度不一的倾斜；为使汽车在行驶当中能够获得适当的操控性与舒适性，则必须装设的避震装置，各种弹簧也因此被应用做为悬吊系统中的避震装置，利用弹簧的变型以吸收能量，来缓和汽车在行驶时产生的震动和倾斜。由此可见弹簧在汽车中担负着多么重要的角色。 在汽车的悬吊系统中所使用的弹簧，有以下4种类型：片状弹簧、圈状弹簧、空气弹簧、扭杆弹簧。 片状弹簧： 片状弹簧大多使用在非独立式悬吊系统上面；片状弹簧在悬吊系统中除了担任弹簧的角色之外，由于弹簧的刚性使之成为悬吊系统的构件之一，片状弹簧是以多片长条形的弹簧钢板组合而成；主片弹簧的长度最长，且在二端有装设弹簧眼，为增大弹力而在主片的下方有补助片弹簧，补助片弹簧的长度则是逐片减短，并以弹簧夹将各弹簧片固定以防止滑动。 片状弹簧在受力后会做弯曲变形，借以吸收外界的冲击力道。而因为各钢板之间的摩擦力作用，让片状弹簧能在很小的形变量之下，吸收极大的力量，因而使得其适合高负重的使用，但在乘坐的舒适性上便显得太硬而不符合现代汽车使用的需求。因此目前片状弹簧大多使用在大型货车上面。 圈状弹簧： 圈状弹簧是以特殊钢材卷成螺旋状而成，外形一般均为圆柱形式。而为了在不同状况之下提供不同的表现，市面上亦可看到组合不同线径、不同圈径、不同圈距的圈状弹簧。 在两端受力之时，圈状弹簧的钢线受到剪应力变形而产生弹力，以抵消两端之外力。一般而言，圈状弹簧受够吸收等质量钢材2倍以上的能量。与片状弹簧相比，圈状弹簧在伸缩时没有摩擦阻力，同时有较大的变形量，可以降低运作的噪音以及提高乘坐的舒适性，因此广泛地使用在现代汽车产品之中。不论是独立悬吊系统或是非独立悬吊系统，都可以看到圈状弹簧应用的实例。由于圈状弹簧水平方向的刚性不足，使用在非独立式悬吊系统时必须加设连杆，以补强结构在水平方向的强度。 空气弹簧： 空气弹簧是将空气封入可变形的容器中，利用空气的可压缩性来获得弹簧的作用。与金属弹簧相比较，空气弹簧的弹性好，而且能够随着载重量的变化而调整空气压力，使汽车在行驶时获得优良的乘坐安定性。空气弹簧能够良好隔离高周率的震动，增加乘坐的舒适感并降低噪音，以及增加机件的寿命。空气弹簧没有水平方向的刚性，使用在非独立式悬吊系统时必须加设连杆，使用在独立式悬吊系统时则放在圈状弹簧的位置。由于空气弹簧的制作成本高，因此目前仅装置在高级豪华房车，以及大型客车和铁路车辆上面。藉由电子控制的方式，可以使悬吊在处理不平路面引起的震振动时显得平顺自然，以及提供避震装置做多种阻尼的设定，以实现性能优异的车辆在剧烈操控时也能保有乘坐的舒适性。 扭杆弹簧： 扭杆弹簧是一种形式很简单的弹簧，它是利用杆的扭转弹性来承受力量。将弹簧钢制圆杆的一端固定，而另外一端受力量产生的扭转。把扭杆弹簧的一端固定在车体上，另一端利用力臂连接车轮，汽车在行驶时产生的震动就以杆的扭转弹性来吸收。因扭杆弹簧全部受剪应力，使相同重量的圈状弹簧可以吸收等重量钢板2倍以上的能量。扭杆弹簧在汽车上的使用方式分为纵向装置与横向装置二种，其中以横向装置的使用为多数。纵向装置的方式是以扭杆来替代较占空间的片状弹簧和圈状弹簧，横向装置的扭杆除了少数车型是用来替代圈状弹簧之外，其他横向装置的扭杆都是用做平衡左右车轮的受力，做为防倾平衡杆之用。
[ 本帖最后由 scottie 于 2008-04-30 21:27:44
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抓住弹簧的跳动—避震器 避震器的功用 从避震器这个名称看来，好像车辆的震动主要是由避震器来吸收，其实不然。车辆在行经不平路面之震动所产生的能量主要是由弹簧来吸收，弹簧在吸收震动后还会产生反弹的震荡，这时候就利用避震器来减缓弹簧引起的震荡。 当避震器失效时，车子在行经不平路面就会因为避震器无法吸收弹簧弹跳的能量，而使车身有余波荡漾的弹跳，影响行车稳定性及舒适性。简单的说，避震器最主要是要抑制弹簧的跳动，迅速弭平车身弹跳。 阻尼 避震器的内部就是使用高黏滞系数的流体以及小尺寸的孔径，来进行阻尼的设定。 「阻尼」这个词我们可能很常听到，但是究竟何谓阻尼呢？简单的说，阻尼是作用于运动物体的一种阻力，而且阻力通常与运动速度成正比。就拿一般人常见的门弓器来说，当你轻轻开门时，门弓器内的油压缸所产生的阻力很小，很轻松就能把门推开；但是当你用力推门时，反而会因阻力较大而不好推。同样原理应用于汽车避震器，当弹簧受到较大的伸张或压缩力时，避震器会因阻尼效应而给予较大的抑制力。 避震器之所以会产生阻尼效应，是因避震器受力而压缩或拉伸时，内部的活塞在移动时会对液压油或高压气体加压使之通过小孔径的阀门，当液压油或高压气体通过阀门时会产生阻力，此一阻力就产生阻尼；而阀门的孔径大小和液压油的黏度都会改变阻尼的大小。一般阻尼较大的避震器就是所谓较硬的避震器，阻尼越大则避震器越不容易被压缩或拉伸，所以车身的晃动也会越小，并增加行经不平路面时轮胎的循迹性，然而却会降低行驶时的舒适性。 可调式避震器 可调式避震器可分为阻尼大小可调式避震器和弹簧位置高低可调式避震器，以及阻尼大小和弹簧位置高低都可调整的避震器。 阻尼大小可调式： 在避震器的内部使用可以调整孔径大小的阀门，在将阀门的孔径变小之后，避震器的阻尼也会跟着变硬。调整避震器的阻尼大小的方式可分为有段与无段的方式。以电子控制方式改变阻尼大小的避震器，则是采取有段调整的方式。 弹簧位置高低可调式： 在避震器的筒身有螺牙并套上特制的螺帽与弹簧拖架，借着螺帽的移动来调整弹簧拖架的高低位置。把弹簧拖架向下调整会让弹簧往下移动，可以在不影响避震效果下，降低车身的高度。
侧倾抑制者—防倾杆 Anti-Roll Bar通常翻译成防倾杆。防倾杆是利用扭力杆弹簧的作用，来达成减少车身倾斜的目的，所以又以扭力杆、平衡杆、平稳杆等名词做称呼。防倾杆是一支附在悬吊系统上的杆子；对很多人而言它只是一支不甚起眼的铁杆而已。现在就将带您一探「防倾杆」这个位在底盘下方不起眼的装置的奥秘。 防倾杆的作用 防倾杆的二端透过连杆固定在悬吊系统的下支臂或是避震器上面；在距离杆子的左、右二端约1／3长度的位置会有一个与车身连结的接点。当车子在过弯时因离心力的作用使车身发生滚转，其情况就是使车身往弯外侧倾斜。这个滚转的动作就如同转动烤肉架上的肉串。滚转的幅度大约在7～9度之间；若旋转的角度太大时就会发生翻车。过弯时因防倾杆的做用而降低车身侧倾的程度，并改善轮胎的贴地性。侧倾程度减少会使外侧车轮的承受的荷重减少；且降低内侧车轮荷重减少的量。 防倾杆的杆身发生扭转时会产生反弹的力量，这个力量就称为反力矩；防倾杆是利用反力矩来抑制车身的侧倾。当左、右轮上下同步动作时，防倾杆就不会发生作用。在左右轮因路面起伏造成不同步跳动，或是在转向时车身发生倾斜，使防倾杆发生扭转时才会产生作用。防倾杆只有在作用时才会使行路性变硬，不像换用较硬的弹簧会使行路性全面的变硬。如果以弹簧来减少车身的侧倾，则需要换用非常硬的弹簧，以及使用阻尼系数很高的避震器。这样一来就会造成舒适性与循迹性不良。如果使用适当扭矩的防倾杆则可以在不牺牲舒适性和循迹性的情形下，减少车身在过弯时的倾斜程度。 防倾杆的特性 防倾杆与弹簧二者力量的总合称为防倾阻力。侧倾时车头和车尾的防倾阻力会同时发生，由于车身前后的配重比例以及重心位移的关系，使得前、后轴的防倾阻力会各不相同，这样便会影响车子的操控性能。如果后轮的防倾阻力过大，则使车子有转向过度的倾向。如果前轮的防倾阻力过大，则使车子有转向不足的倾向。防倾杆可用来控制车身的滚动之外，还可以利用防倾杆来控制前、后轴的防倾阻力借以改变车子的操控性能。
独立悬挂系统 独立悬挂系统是左、右轮可以独立运动的悬挂型式。常见的独立悬吊系统有双Ａ臂式、麦弗逊式、多连杆式、拖曳臂式、半拖曳臂式。 双Ａ臂式 Double-Wishbone Type英文直译为双叉骨式或双鸡胸骨式，依构造的形状又称为双Ａ臂式。采用双Ａ臂式独立悬挂系统的车辆总是给人有高级和性能化的感觉。双Ａ臂式悬挂因使用目的不同而有多样化的结构型式，上、下控制臂呈Ａ型、Ｖ型或▽型。双Ａ臂式悬挂可以设计成当车轮弹跳或车身倾斜时，左右车轮间的轮距不变或是车轮的倾角不变，一般采用双Ａ臂式悬挂的车型则是取其中间；当车轮弹跳或车身倾斜时，轮距的变化和倾角变化都会比其他的悬挂方式小；因为避震器不会被弯曲使避震器的磨擦阻力小；连杆可以全部装置在副车架上，以阻隔震动和噪音；因此采用双Ａ臂式悬挂容易使汽车拥有突出的转向性能和乘坐舒适性。 麦弗逊式 是演变自双Ａ臂式悬挂的一种悬挂型式。它将双Ａ臂式悬挂的上支臂和转向节与避震器结合在一起，并将弹簧安置在避震器的上段，避震器的上端则与车体结合。麦弗逊式悬挂与双Ａ臂式悬挂使用相同的下支臂。由于麦弗逊式以避震器做为车轮转动时的中心轴，而与荷重的轴线互不重叠，使避震器在伸缩时造成弯矩，而产生磨擦阻力。使用在后轴的麦花臣支柱式悬吊会再加上半径杆以保持前后方向的刚性，舒适性。 多连杆式 多连杆式悬挂是一种衍生自双Ａ臂式悬吊的悬挂型式，此构型看起来与双Ａ臂式悬挂极为相似而不易辨别，因此辨认此型悬挂时多以汽车制造厂所公布的为准；例如Lexus 430的后悬挂下支臂及看似多连杆式，但Toyota宣布其为双Ａ臂式悬挂。多连杆式悬挂的各连杆以不同的长度、角度做连结，以找出最适合的几何变化。近年来由于对于乘坐舒适性和操控性的要求越来越高，因而汽车制造厂纷纷投入从事多连杆式悬挂的研究。 拖曳臂式 托曳臂的枢轴以与车身中心线成直角的关系装置在悬挂架，是一种专门使用在后轮的悬挂系统。由于托曳臂的枢轴与车身中心线成直角，使托曳臂和车轮与车身中心线成平行状态，车轮的行程与地面成垂直。托曳臂式悬挂有倾角变化为0的优点，并使避震器不会弯曲，乘坐舒适性及空间利用率佳。在转向时托曳臂会造成车轮角度呈前展状态，而不利于操控的稳定性。 半拖曳臂式 半托曳臂式悬挂的托曳臂以与车身中心线成一斜角关系的方式装置在悬挂架。由于车轮的行程划出较大的圆弧，半托曳臂式悬挂在转向时，车轮的倾角和轮距变化较托曳臂式小，使车辆在转向时的稳定性极佳。因此半托曳臂式悬挂为多款高级房车和高性能车型采用。 独立悬挂的优点 1.悬挂系统重量较轻，车轮的贴地性良好，乘坐舒适性佳，操控的稳定性良好。 2.车轮角度变化量的自由度大，有利于改善操控的稳定性。 3.悬挂构件之间的自由度是防震的方法，也有利于防止噪音发生。 独立悬挂的缺点 1.零件数量多，零件的精密度要求高，导致成本偏高。 2.因连杆的自由度大，有不利于轮胎磨耗的可能。 3.需要较大的装置空间。 4.悬挂系统的特性必须做仔细的调整。
[ 本帖最后由 scottie 于 2008-04-30 21:30:25
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非独立悬挂系统 非独立悬挂系统是以一支车轴(或结构件)连结左右二轮的悬挂方式，因悬挂结构的不同，以及与车身连结方式的不同，使非独立悬挂系统有多种型式。常见的非独立悬挂系统有平行片状弹簧式 、扭力梁车轴、扭力梁式三种。 平行片状弹簧式 平行片状弹簧式是用二组平行安装的片状弹簧支撑车轴，片状弹簧当做避震装置的弹簧，也做为车轴的定位之用。由于这种悬挂方式的构造非常的简单，使制造成本减少，因片状弹簧的强度高而有较高的可靠度，以及可以降低车身底板的高度。使用在车身重量变化大的汽车上，可以在车身高度降低时还不容易改变车轮的角度，使操控的感觉保持一致，因而保持不变的乘坐舒适性。市面上强调乘载量的商用车型，其后悬吊多采用平行片状弹簧式。 扭力梁车轴式 扭力梁车轴式主要使用在前置引擎前轮驱动(FF)的车。有一连结左右轮的梁，在梁的二端有用来做为前后方向定位的拖曳臂，整个悬挂系统以拖曳臂的前端与车身连结，在梁的上方有用来做为横向定位的连杆。在车身倾斜时因扭力梁车轴的扭曲，使车轮的倾角会有变化。由于扭力梁车轴式的构造简单，以及占用车底的空间较小，相对的车室空间就可以加大，因此大多使用在小型车。 扭力梁式 扭力梁式在左右拖曳臂的中间设置扭力梁，使悬挂的外形类似H型，悬挂系统以拖曳臂的前端与车身连结。因左右拖曳臂的刚性大，所以不需要装设横向连杆。在车身倾斜时因扭力梁车轴的扭曲，会使车轮的倾角发生变化。欧洲小型掀背车之后悬挂，多采用扭力梁式设计。 非独立悬挂系统的优点 1.左右轮在弹跳时会相互牵连，轮胎角度的变化量小使轮胎的磨耗小。 2.在车身高度降低时还不容易改变车轮的角度，使操控的感觉保持一致。 3.构造简单，制造成本低，容易维修。 4.占用的空间较小，可降低车底板的高度。 非独立悬挂系统的缺点 1.左右轮在弹跳时，会相互牵连，而降低乘坐的舒适性及操控的安定性。 2.因构造简单使设计的自由度小，操控的安定性较差。
[ 本帖最后由 scottie 于 2008-04-30 21:06:04
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下面介绍刹车系统 跑的快也要停的住—煞车系统 汽车因为车轮的转动才能够在道路上行驶，当汽车要停下来时，怎么办呢？驾驶者不可能像卡通片一样的把脚伸到地面去阻止汽车前进。这时候就得依靠车上的煞车装置，来使汽车的速度降低以及停止了。 煞车装置藉由「来令片」和轮鼓或碟盘之间产生磨擦，并在摩擦的过程中将汽车行驶时的动能转变成热能消耗掉。常见的煞车装置有「鼓式煞车」和「碟式煞车」二种型式，它们的基本特色如下： 一、鼓式煞车： 在车轮毂里面装设二个半圆型的「来令片」，利用「杠杆原理」推动「来令片」使「来令片」与轮鼓内面接触而发生摩擦。 二、碟式煞车： 以煞车卡钳控制两片「来令片」去夹住轮子上的煞车碟盘。在「来令片」夹住碟盘时，其二者间会产生摩擦。 汽车在湿滑或结冰的低摩擦路面上行驶时，如果发生过度煞车的情况，则车轮会被煞车装置锁死而失去抓地力，导致车辆失去控制方向的能力。为了使车辆在这种危险的路面上能够有效控制前进的方向，于是研发出ABS「防锁死煞车系统」。 性能越来越强的ABS「防锁死煞车系统」，在游刃有余之际还可以让TCS-Traction Control System「循迹控制系统」和VSC-Vehicle Stability Control「车辆稳定控制系统」借用来控制车辆在行驶时的循迹性能，以及控制车辆在过弯时的稳定性能。
鼓式煞车 鼓式煞车应用在汽车上面已经将近一世纪的历史了，但是由于它的可靠性以及强大的制动力，使得鼓式煞车现今仍配置在许多车型上(多使用于后轮)。鼓式煞车是藉由液压将装置于煞车鼓内之煞车蹄片往外推，使煞车蹄片表面的来令片与随着车轮转动的煞车鼓之内面发生磨擦，而产生煞车的效果。 鼓式煞车的煞车鼓内面就是煞车装置产生煞车力矩的位置。在获得相同煞车力矩的情况下，鼓式煞车装置的煞车鼓的直径可以比碟式煞车的煞车碟还要小上许多。因此载重用的大型车辆为获取强大的制动力，只能够在轮圈的有限空间之中装置鼓式煞车。 鼓式煞车的作用方式： 简单的说，鼓式煞车就是利用煞车鼓内静止的煞车片，去摩擦随着车轮转动的煞车鼓，以产生摩擦力使车轮转动速度降低的煞车装置。 在踩下煞车踏板时，脚的施力会使煞车总泵内的活塞将煞车油往前推去并在油路中产生压力。压力经由煞车油传送到每个车轮的煞车分泵活塞，煞车分泵的活塞再推动煞车蹄片向外，使煞车蹄片表面的来令片与煞车鼓的内面发生磨擦，并产生足够的磨擦力去降低车轮的转速，以达到煞车的目的。 鼓式煞车之优点： 1.有自动煞紧的作用，使煞车系统可以使用较低的油压，或是使用直径比煞车碟小很多的煞车鼓。 2.手煞车机构的安装容易。有些后轮装置碟式煞车的车型，会在煞车碟中心部位安装鼓式煞车的手煞车机构。 3.零件的加工与组成较为简单，而有较为低廉的制造成本。 鼓式煞车的缺点： 1.鼓式煞车的煞车鼓在受热后直径会增大，而造成踩下煞车踏板的行程加大，容易发生煞车反应不如预期的情况。因此在驾驶采用鼓式煞车的车辆时，要尽量避免连续煞车造成来令片因高温而产生衰退现象。 2.煞车系统反应较慢，煞车的踩踏力道较不易控制，不利于做高频率的煞车动作。 3.构造复杂零件多，煞车间隙须做调整，使得维修不易。
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