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[其它] 汽車的普及知识贴[14P]

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汽車的普及知识贴[14P]

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wwwerw(2010-4-3 20:12): 兄弟的这个帖子的标题上标图14P,但里面没有14张图,请再看看要是忘发了就补上,
汽車的動力—馬力篇



汽車的動力來自引擎,用什麼來量度引擎的性能呢?一般多以功率(馬力)、扭力衡量之。


什麼是馬力

說到車的性能,一般人第一個想到的就是馬力。什麼是馬力呢?馬力是功率單位之一,而不是力量的單位。什麼是功率呢?功率的定義是:單位時間內所作的功。換句話說,對車子來講,就是在一定的時間內所產生供給車子運動的能量多寡。再打個比方,同樣的工作量,有人可能很快做完,有人很慢,做得快的人表示他在每一段時間內所完成的工作量,一定比慢的人多,我們稱之為工作效率高。相同的,在同樣時間內,能夠提供越多能量的引擎,它的功率越大,也就是馬力越大。

一般都說「馬力大的車比較夠力」,當然,馬力的確和引擎的出力有關,但是我們可以就一個簡單的物理學公式,認識馬力(功率)、力量與速度間的關係。式子是這樣的:功率=力量*速度。舉例來說,一個很有力的人,能在5分鐘內搬5包白米爬三層樓;而另一個人比較沒力,但腳程很快,同樣的路程雖只能搬一包白米,卻能在1分鐘達成。經計算,有力但走得慢的人,和沒力但走得快的人,其實功率是一樣的。所以同樣是300hp馬力的車,跑車就能有很高的極速,而貨車則有很大的載重量。

引擎測試標準

常見的引擎測試標準有JIS、SAE、EEC、DIN四種;它們分別為日本、美國、歐盟、德國所採行的測試標準;其中DIN已經較少被歐洲車廠所採用了。由於JIS、SAE、EEC三種測試標準的內容相近,使得引擎的測試結果也幾乎相同。汽車製造廠會因為汽車商品的性能需求或是為了符合污染排放標準,去對引擎做不同的周邊安排以及調校,使同一型的引擎在不同的國家或車型上會有不同的馬力值。

在引擎的測試方式還有總馬力和淨馬力二種測試方式。總馬力和淨馬力的不同處在於,總馬力是在引擎沒有附掛任何附加設備時所做的測量值。淨馬力是引擎在附掛發電機、水泵、排氣管....等附加設備後所做的測量值。目前引擎測試幾乎都是淨馬力測試。

德制日制如何換算

由於日本JIS在1994年施行修改後的引擎測試標準,使得JIS與EEC及SAE的測試標準極為相近,使得同一個引擎在JIS、SAE、EEC的測試條件下,會有幾乎相同的輸出數據。而大家最關心的議題,不外是各種標準之間的馬力如何換算,由於德制 (DIN) 標準與其他測試標準的設定不同,不單純是單位之間的換算問題,所以,根本無法換算。

汽車的動力—扭力篇
扭力是什麼

在我們看到汽車的性能資料時,除了會注意到馬力的大小之外,還有一個值得注意的性能就是扭力的大小。扭力為引擎在運轉速時所輸出的扭矩,講白一點,就是引擎的出力。扭矩或扭力是針對旋轉運動的物體說的,因為引擎的驅動力,從飛輪經過變速箱傳遞到車輪,都是在旋轉狀態下。對於駕駛者,能感受到的就是車輛加速的力量,所以我們說一部車很夠力,是因為感受到引擎強大扭力所產生的加速力。

如何判讀扭力數據

通常我們看到扭力數據都是這樣的:14.9kg-m/4400rpm。這表示該具引擎在4400rpm時,會有14.9kg.m的「最大」扭力。一般來說,引擎在不同的轉速下,扭力輸出會不同,但是以上面的數據來看,不是引擎在4400rpm時,就有14.9kg-m的扭力。引擎扭力輸出雖會隨著引擎轉速而不同,但扭力最主要還是跟引擎負荷,也就是油門踩踏深度有關。所以上面數據應這樣解讀:當引擎在全負荷/全油門狀態於4400rpm時,會有14.9kg-m的「最大」扭力。

扭力輸出特性

引擎扭力大小既是指出力大小,當然扭力就與車輛的加速性有關,並且與爬坡、載重能力 (載重能力還牽涉底盤設定) 相關。不同的引擎設計,就會有不同的扭力輸出特性,有些引擎是低轉速扭力較大,有些高轉速扭力較大,有些渦輪增壓有全速域大扭力的高原式扭力輸出特性。在一般使用狀態下,汽車多在市區以低速行駛,或是在高速公路上以高檔位做高速行駛,此時引擎多在中低轉速下運轉,所以低轉速高扭力的引擎,最適合一般日常使用。然而,對於常使用高轉速的競技用車,多採用強調高轉速大扭力的引擎。




圖為Mercedes-Benz E400CDI的引擎扭力曲線圖,由扭力曲線分佈可看出,該引擎具有低轉速高扭力,及高原式扭力曲線之雙重特性。


扭力與馬力

引擎馬力曲線是根據測試時所量測到之扭力值繪製而成。圖中藍色者為扭力曲線,紅色為馬力曲線。

扭力和馬力的關係是什麼呢?在引擎測試時,所能測到的是扭力值,馬力是由扭力與引擎轉速算出來的,所以扭力與馬力是在同一個測試中得到的。在「馬力」篇已經介紹過,馬力其實是功率的單位,而不是力;並且「功率=力量*速度」,馬力是功率,在旋轉運動中,扭力是力量,而轉速是速度,所以馬力是扭力與引擎轉速的乘積。但其中牽涉單位及旋轉與直線運動間的轉換,所以詳細算式就不在此列出。

常見的單位

常見的扭力標示單位有kg-m、lb-ft、Nm三種。在臺灣一般多使用kg-m為扭力單位,歐洲常以Nm標註,北美則多採用lb-ft為扭力單位。


汽車的動力—行駛性能篇

極速

動力系統所提供的動力使汽車能夠達到的最高行駛速度。汽車製造廠會因應政府的要求或銷售市場的慣例,在車輛上面藉由電子系統限制汽車的最高行駛速度。例如在歐洲銷售的高性能房車都會將極速限制在250km/h以下;而在日本則是將汽車的極速限制在180km/h以下。

要提高車輛的極速除了增加引擎的動力輸出之外,還要降低汽車行駛的阻力。所有的行駛阻力當中就以空氣阻力為最大,也是汽車在高速行駛時主要的行駛阻力來源。為了降低汽車在高速行駛時的空氣阻力,汽車製造廠都投入大量的資源在空氣力氣方面的研究,使車身的造型設計合乎空氣動力學,藉以製造出具有高穩定性及經濟性的汽車。

在車身空氣力學上下工夫,可以有效降低風阻,進而改善高速行駛的省油性。


加速性能

引擎輸出的馬力及扭力在呈一定狀態下,因各檔位減速比設定的不同,使汽車的加速性能有所差異,除此之外車身重量的大小對於汽車的加速性能就產生更大的影響。在起步時速度從零開始加速的過程中,引擎的動力輸出和各檔位減速比始終影響著汽車的加速性能。藉由多種的加速性能測試,可以了解汽車在各種狀況下的行駛性能。一般常見的汽車加速性能測試有0~100km/h和0-1/4mile二種,由於1/4mile等於402.3m,因此有些測試則改為0-400m。

耗油性能

地球資源日漸減少,空氣污染日益嚴重,汽車在消耗資源的同時也製造空氣污染。要如何使汽車在消耗資源時,還能夠兼顧環保問題呢?提升汽車的耗油性能就成為汽車製造廠的重要課題了。雖說「又要馬兒跑,又要馬兒不吃草」是不大可能的事,但是經由各車廠工程師的研究下,已經研發出許多技術,讓車輛能在性能提升的同時,也能擁有不錯的省油性。

例如Hybrid混合動力,使Toyota Prius擁有每公升汽油行駛35.5公里的省油性能。而可變進器歧管、可變汽門正時等系統,也可以有效的提升引擎的進氣效率,而達到省油的效果。


此为转贴.个人觉得写得很好.属于入门级贴子.于是转到论坛上.如果版主觉得不合适.请短我.我会尽快删除.

[ 本帖最后由 second 于 2010-4-3 19:59 编辑 ]
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  • wwwerw 金币 +4 很好的知识贴 2010-4-3 20:14

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车的动力是不是要全强大的越好啊?
我还没车,但我很喜欢车!

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懸吊系統

乘坐舒適性的關鍵─懸吊系統
因為車身下方的空間使汽車看起來好像是懸浮在半空中,要如何將看似懸浮在半空中的車身與接觸地面的車輪結合呢?這個結合的裝置就是懸吊系統。

懸吊系統除了要支撐車身的重量之外,還負有降低行駛時的震動,以及車輛行駛的操控性能等重責大任。

懸吊系統是如何神奇的發揮功能去降低行駛時的震動,以及車輛行駛的操控性能呢?原來就是在懸吊系統中包含了避震器、彈簧、防傾桿、連桿等機件。

在車輪與車體之間,便是所謂的懸吊系統,擔負起承載車體並吸收震動的工作,提供最佳的乘坐舒適性。圖中為Toyota最新車型Wish的懸吊系統,採前方獨立麥佛遜結構、後方ETA Beam結構,提供最大的車室空間。


一、彈簧:

用來緩衝震動的裝置。利用彈簧的變型來吸收能量。常見的彈簧型式為「圈形彈簧」,其他被使用在汽車上的彈簧還有「板片彈簧」和「扭力桿彈簧」二種。

二、避震器:

用來緩衝震動,並且吸收能量的裝置。避震器內部藉由液體或氣體產生壓力來推動閥體,以吸收震動的能量,並且減緩震動的作用。採用氣壓方式的避震器,其價格一般都比採用油壓方式者高。少部份高價位的避震器會採取液、氣壓共用的設計。

三、防傾桿:

將類似ㄇ字形的桿件的二端分別連結在左、右懸吊裝置上面,當左、右側的輪子分別上下移動時,會產生扭力並使桿件自體產生扭轉,利用桿件受力所產生的反作用力去使車子的左、右二邊維持相近的高度。

因此「防傾桿」亦稱為「扭力桿」、「防傾扭力桿」、「平衡桿」、「扭力平衡桿」、「平穩桿」等等名稱。

四、連桿:

用來連結車輪與車身的桿子。連桿的形狀可以是一支外形簡單的圓桿,也可能是以鋼板製成的一個結構體。

在了解懸吊系統的基本元素之後,你也可以和汽車工程師一樣的設計組合出一套懸吊系統。我們將在後續的單元中為各位說明各種懸吊系統的功能與特性。

撫平一切跳動─彈簧

汽車在行駛當中會因為路面的不平整而產生震動或是傾斜;汽車在轉向時因離心力的作用而使車身發生程度不一的傾斜;為使汽車在行駛當中能夠獲得適當的操控性與舒適性,則必須裝設的避震裝置,各種彈簧也因此被應用做為懸吊系統中的避震裝置,利用彈簧的變型以吸收能量,來緩和汽車在行駛時產生的震動和傾斜。由此可見彈簧在汽車中擔負著多麼重要的角色。

在汽車的懸吊系統中所使用的彈簧,有以下4種類型:片狀彈簧、圈狀彈簧、空氣彈簧、扭桿彈簧。

片狀彈簧:

片狀彈簧大多使用在非獨立式懸吊系統上面;片狀彈簧在懸吊系統中除了擔任彈簧的角色之外,由於彈簧的剛性使之成為懸吊系統的構件之一,片狀彈簧是以多片長條形的彈簧鋼板組合而成;主片彈簧的長度最長,且在二端有裝設彈簧眼,為增大彈力而在主片的下方有補助片彈簧,補助片彈簧的長度則是逐片減短,並以彈簧夾將各彈簧片固定以防止滑動。

片狀彈簧在受力後會做彎曲變形,藉以吸收外界的衝擊力道。而因為各鋼板之間的摩擦力作用,讓片狀彈簧能在很小的形變量之下,吸收極大的力量,因而使得其適合高負重的使用,但在乘坐的舒適性上便顯得太硬而不符合現代汽車使用的需求。因此目前片狀彈簧大多使用在大型貨車上面。

圈狀彈簧:

圈狀彈簧是以特殊鋼材捲成螺旋狀而成,外形一般均為圓柱形式。而為了在不同狀況之下提供不同的表現,市面上亦可看到組合不同線徑、不同圈徑、不同圈距的圈狀彈簧。

在兩端受力之時,圈狀彈簧的鋼線受到剪應力變形而產生彈力,以抵消兩端之外力。一般而言,圈狀彈簧受夠吸收等質量鋼材2倍以上的能量。與片狀彈簧相比,圈狀彈簧在伸縮時沒有摩擦阻力,同時有較大的變形量,可以降低運作的噪音以及提高乘坐的舒適性,因此廣泛地使用在現代汽車產品之中。不論是獨立懸吊系統或是非獨立懸吊系統,都可以看到圈狀彈簧應用的實例。由於圈狀彈簧水平方向的剛性不足,使用在非獨立式懸吊系統時必須加設連桿,以補強結構在水平方向的強度。

空氣彈簧:

空氣彈簧是將空氣封入可變形的容器中,利用空氣的可壓縮性來獲得彈簧的作用。與金屬彈簧相比較,空氣彈簧的彈性好,而且能夠隨著載重量的變化而調整空氣壓力,使汽車在行駛時獲得優良的乘坐安定性。空氣彈簧能夠良好隔離高週率的震動,增加乘坐的舒適感並降低噪音,以及增加機件的壽命。空氣彈簧沒有水平方向的剛性,使用在非獨立式懸吊系統時必須加設連桿,使用在獨立式懸吊系統時則放在圈狀彈簧的位置。由於空氣彈簧的製作成本高,因此目前僅裝置在高級豪華房車,以及大型客車和鐵路車輛上面。藉由電子控制的方式,可以使懸吊在處理不平路面引起的震振動時顯得平順自然,以及提供避震裝置做多種阻尼的設定,以實現性能優異的車輛在劇烈操控時也能保有乘坐的舒適性;例如Lexus LS430、Mercedes-Benz S-Class等高級車型就都是採用空氣彈簧做為避震裝置的懸吊系統。

扭桿彈簧:

扭桿彈簧是一種形式很簡單的彈簧,它是利用桿的扭轉彈性來承受力量。將彈簧鋼製圓桿的一端固定,而另外一端受力量產生的扭轉。把扭桿彈簧的一端固定在車體上,另一端利用力臂連接車輪,汽車在行駛時產生的震動就以桿的扭轉彈性來吸收。因扭桿彈簧全部受剪應力,使相同重量的圈狀彈簧可以吸收等重量鋼板2倍以上的能量。扭桿彈簧在汽車上的使用方式分為縱向裝置與橫向裝置二種,其中以橫向裝置的使用為多數。縱向裝置的方式是以扭桿來替代較佔空間的片狀

抓住彈簧的跳動—避震器
避震器的功用

從避震器這個名稱看來,好像車輛的震動主要是由避震器來吸收,其實不然。車輛在行經不平路面之震動所產生的能量主要是由彈簧來吸收,彈簧在吸收震動後還會產生反彈的震盪,這時候就利用避震器來減緩彈簧引起的震盪。

當避震器失效時,車子在行經不平路面就會因為避震器無法吸收彈簧彈跳的能量,而使車身有餘波盪漾的彈跳,影響行車穩定性及舒適性。簡單的說,避震器最主要是要抑制彈簧的跳動,迅速弭平車身彈跳。

阻尼

避震器的內部就是使用高黏滯係數的流體以及小尺寸的孔徑,來進行阻尼的設定。

「阻尼」這個詞我們可能很常聽到,但是究竟何謂阻尼呢?簡單的說,阻尼是作用於運動物體的一種阻力,而且阻力通常與運動速度成正比。就拿一般人常見的門弓器來說,當你輕輕開門時,門弓器內的油壓缸所產生的阻力很小,很輕鬆就能把門推開;但是當你用力推門時,反而會因阻力較大而不好推。同樣原理應用於汽車避震器,當彈簧受到較大的伸張或壓縮力時,避震器會因阻尼效應而給予較大的抑制力。

避震器之所以會產生阻尼效應,是因避震器受力而壓縮或拉伸時,內部的活塞在移動時會對液壓油或高壓氣體加壓使之通過小孔徑的閥門,當液壓油或高壓氣體通過閥門時會產生阻力,此一阻力就產生阻尼;而閥門的孔徑大小和液壓油的黏度都會改變阻尼的大小。一般阻尼較大的避震器就是所謂較硬的避震器,阻尼越大則避震器越不容易被壓縮或拉伸,所以車身的晃動也會越小,並增加行經不平路面時輪胎的循跡性,然而卻會降低行駛時的舒適性。

可調式避震器

可調式避震器可分為阻尼大小可調式避震器和彈簧位置高低可調式避震器,以及阻尼大小和彈簧位置高低都可調整的避震器。

阻尼大小可調式:
在避震器的內部使用可以調整孔徑大小的閥門,在將閥門的孔徑變小之後,避震器的阻尼也會跟著變硬。調整避震器的阻尼大小的方式可分為有段與無段的方式。以電子控制方式改變阻尼大小的避震器,則是採取有段調整的方式。

彈簧位置高低可調式:
在避震器的筒身有螺牙並套上特製的螺帽與彈簧拖架,藉著螺帽的移動來調整彈簧拖架的高低位置。把彈簧拖架向下調整會讓彈簧往下移動,可以在不影響避震效果下,降低車身的高度。

側傾抑制者—防傾桿

Anti-Roll Bar通常翻譯成防傾桿。防傾桿是利用扭力桿彈簧的作用,來達成減少車身傾斜的目的,所以又以扭力桿、平衡桿、平穩桿等名詞做稱呼。防傾桿是一支附在懸吊系統上的桿子;對很多人而言它只是一支不甚起眼的鐵桿而已。現在就將帶您一探「防傾桿」這個位在底盤下方不起眼的裝置的奧秘。

防傾桿的作用

防傾桿的二端透過連桿固定在懸吊系統的下支臂或是避震器上面;在距離桿子的左、右二端約1/3長度的位置會有一個與車身連結的接點。當車子在過彎時因離心力的作用使車身發生滾轉,其情況就是使車身往彎外側傾斜。這個滾轉的動作就如同轉動烤肉架上的肉串。滾轉的幅度大約在7~9度之間;若旋轉的角度太大時就會發生翻車。過彎時因防傾桿的做用而降低車身側傾的程度,並改善輪胎的貼地性。側傾程度減少會使外側車輪的承受的荷重減少;且降低內側車輪荷重減少的量。

圖中橫貫兩前輪懸吊之彎曲的圓管即為防傾桿,該圖中僅有前輪懸吊系統具備防傾桿。


防傾桿的桿身發生扭轉時會產生反彈的力量,這個力量就稱為反力矩;防傾桿是利用反力矩來抑制車身的側傾。當左、右輪上下同步動作時,防傾桿就不會發生作用。在左右輪因路面起伏造成不同步跳動,或是在轉向時車身發生傾斜,使防傾桿發生扭轉時才會產生作用。防傾桿只有在作用時才會使行路性變硬,不像換用較硬的彈簧會使行路性全面的變硬。如果以彈簧來減少車身的側傾,則需要換用非常硬的彈簧,以及使用阻尼係數很高的避震器。這樣一來就會造成舒適性與循跡性不良。如果使用適當扭矩的防傾桿則可以在不犧牲舒適性和循跡性的情形下,減少車身在過彎時的傾斜程度。

防傾桿的特性

防傾桿與彈簧二者力量的總合稱為防傾阻力。側傾時車頭和車尾的防傾阻力會同時發生,由於車身前後的配重比例以及重心位移的關係,使得前、後軸的防傾阻力會各不相同,這樣便會影響車子的操控性能。如果後輪的防傾阻力過大,則使車子有轉向過度的傾向。如果前輪的防傾阻力過大,則使車子有轉向不足的傾向。防傾桿可用來控制車身的滾動之外,還可以利用防傾桿來控制前、後軸的防傾阻力藉以改變車子的操控性能。

獨立懸吊系統

獨立懸吊系統是左、右輪可以獨立運動的懸吊型式。常見的獨立懸吊系統有雙A臂式、麥花臣支柱式、多連桿式、拖曳臂式、半拖曳臂式。

雙A臂式

Double-Wishbone Type英文直譯為雙叉骨式或雙雞胸骨式,依構造的形狀又稱為雙A臂式。採用雙A臂式獨立懸吊系統的車輛總是給人有高級和性能化的感覺。雙A臂式懸吊因使用目的不同而有多樣化的結構型式,上、下控制臂呈A型、V型或▽型。雙A臂式懸吊可以設計成當車輪彈跳或車身傾斜時,左右車輪間的輪距不變或是車輪的傾角不變,一般採用雙A臂式懸吊的車型則是取其中間;當車輪彈跳或車身傾斜時,輪距的變化和傾角變化都會比其他的懸吊方式小;因為避震器不會被彎曲使避震器的磨擦阻力小;連桿可以全部裝置在副車架上,以阻隔震動和噪音;因此採用雙A臂式懸吊容易使汽車擁有突出的轉向性能和乘坐舒適性,例如Honda許多車系的前、後懸吊均是採用雙A臂式獨立懸吊系統。

麥花臣支柱式

麥花臣支柱式懸吊是演變自雙A臂式懸吊的一種懸吊型式。它將雙A臂式懸吊的上支臂和轉向節與避震器結合在一起,並將彈簧安置在避震器的上段,避震器的上端則與車體結合。麥花臣支柱式懸吊與雙A臂式懸吊使用相同的下支臂。由於麥花臣支柱式以避震器做為車輪轉動時的中心軸,而與荷重的軸線互不重疊,使避震器在伸縮時造成彎矩,而產生磨擦阻力。使用在後軸的麥花臣支柱式懸吊會再加上半徑桿以保持前後方向的剛性。

多連桿式

多連桿式懸吊是一種衍生自雙A臂式懸吊的懸吊型式,此構型看起來與雙A臂式懸吊極為相似而不易辨別,因此辨認此型懸吊時多以汽車製造廠所公佈的為準;例如Lexus 430的後懸吊下支臂及看似多連桿式,但Toyota宣佈其為雙A臂式懸吊。多連桿式懸吊的各連桿以不同的長度、角度做連結,以找出最適合的幾何變化。近年來由於對於對於乘坐舒適性和操控性的要求越來越高,因而汽車製造廠紛紛投入從事多連桿式懸吊的研究。

拖曳臂式

托曳臂的樞軸以與車身中心線成直角的關係裝置在懸吊架,是一種專門使用在後輪的懸吊系統。由於托曳臂的樞軸與車身中心線成直角,使托曳臂和車輪與車身中心線成平行狀態,車輪的行程與地面成垂直。托曳臂式懸吊有傾角變化為0的優點,並使避震器不會彎曲,乘坐舒適性及空間利用率佳。在轉向時托曳臂會造成車輪角度呈前展狀態,而不利於操控的穩定性。

半拖曳臂式

半托曳臂式懸吊的托曳臂以與車身中心線成一斜角關係的方式裝置在懸吊架。由於車輪的行程劃出較大的圓弧,半托曳臂式懸吊在轉向時,車輪的傾角和輪距變化較托曳臂式小,使車輛在轉向時的穩定性極佳。因此半托曳臂式懸吊為多款高級房車和高性能車型採用。例如第一代Lexus LS400車型的後軸即採用半托曳臂式懸吊。

獨立懸吊的優點

1.懸吊系統重量較輕,車輪的貼地性良好,乘坐舒適性佳,操控的穩定性良好。
2.車輪角度變化量的自由度大,有利於改善操控的穩定性。
3.懸吊構件之間的自由度是防震的方法,也有利於防止噪音發生。

獨立懸吊的缺點

1.零件數量多,零件的精密度要求高,導致成本偏高。
2.因連桿的自由度大,有不利於輪胎磨耗的可能。
3.需要較大的裝置空間。
4.懸吊系統的特性必須做仔細的調整。

非獨立懸吊系統
非獨立懸吊系統是以一支車軸(或結構件)連結左右二輪的懸吊方式,因懸吊結構的不同,以及與車身連結方式的不同,使非獨立懸吊系統有多種型式。常見的非獨立懸吊系統有平行片狀彈簧式’ 、扭力樑車軸、扭力樑式三種。

平行片狀彈簧式

平行片狀彈簧式是用二組平行安裝的片狀彈簧支撐車軸,片狀彈簧當做避震裝置的彈簧,也做為車軸的定位之用。由於這種懸吊方式的構造非常的簡單,使製造成本減少,因片狀彈簧的強度高而有較高的可靠度,以及可以降低車身底板的高度。使用在車身重量變化大的汽車上,可以在車身高度降低時還不容易改變車輪的角度,使操控的感覺保持一致,因而保持不變的乘坐舒適性。市面上強調乘載量的商用車型,其後懸吊多採用平行片狀彈簧式。

扭力樑車軸式

扭力樑車軸式主要使用在前置引擎前輪驅動(FF)的車。有一連結左右輪的樑,在樑的二端有用來做為前後方向定位的拖曳臂,整個懸吊系統以拖曳臂的前端與車身連結,在樑的上方有用來做為橫向定位的連桿。在車身傾斜時因扭力樑車軸的扭曲,使車輪的傾角會有變化。由於扭力樑車軸式的構造簡單,以及佔用車底的空間較小,相對的車室空間就可以加大,因此大多使用在小型車;例如使用在Toyota Tercel車型的後懸吊。

扭力樑式



Toyota Wish的後軸懸吊,便是扭力樑式非獨立懸吊系統。


扭力樑式在左右拖曳臂的中間設置扭力樑,使懸吊的外形類似H型,懸吊系統以拖曳臂的前端與車身連結。因左右拖曳臂的剛性大,所以不需要裝設橫向連桿。在車身傾斜時因扭力樑車軸的扭曲,會使車輪的傾角發生變化。歐洲小型掀背車之後懸吊,多採用扭力樑式設計。而Toyota現行的ETA Beam系統中,加入了可控制方向的襯套(Toe-Control Bushing),使懸吊在車身傾斜時有較佳的指向性。目前ETA Beam被使用在Toyota With等國產車型。

非獨立懸吊系統的優點

1.左右輪在彈跳時會相互牽連,輪胎角度的變化量小使輪胎的磨耗小。
2.在車身高度降低時還不容易改變車輪的角度,使操控的感覺保持一致。
3.構造簡單,製造成本低,容易維修。
4.佔用的空間較小,可降低車底板的高度。

非獨立懸吊系統的缺點

1.左右輪在彈跳時,會相互牽連,而降低乘坐的舒適性及操控的安定性。
2.因構造簡單使設計的自由度小,操控的安定性較差。

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傳動系統

傳動系統
汽車要行駛在道路上必須先使車輪轉動,要如何將引擎的動力傳送到車輪並使車輪轉動?負責傳遞動力讓汽車發揮行駛功能的裝置就是傳動系統,汽車沒有了它就會成為一台發電機和燒錢的機器了。

在基本的傳動系統中包含了負責動力接續的裝置、改變力量大小的變速機構、克服車輪之間轉速不同的差速器,和聯結各個機構的傳動軸,有了這四個主要的裝置之後就能夠把引擎的動力傳送到輪子上了。

一、動力接續裝置

1. 離合器:這組機構被裝置在引擎與手排變速箱之間,負責將引擎的動力傳送到手排變速箱。
2. 扭力轉換器:這組機構被裝置在引擎與自排變速箱之間,能夠將引擎的動力平順的傳送到自排變速箱。在扭力轉換器中含有一組離合器,以增加傳動效率。

二、變速機構

1. 手動變速機構:一般稱為「手排變速箱」。以手動操作的方式進行換檔。
2. 自動變速機構:一般稱為「自排變速箱」。利用油壓的作動去改變檔位。

三、差速器

當車輛在轉向時,左、右二邊的輪子會產生不同的轉速,因此左、右二邊的傳動軸也會有不同的轉速,於是利用差速器來解決左、右二邊轉速不同的問題。

四、傳動軸

將經過變速系統傳遞出來的動力,傳遞至車輪進而產生驅動力道的機構。
動力接續裝置─離合器

汽油引擎動力車輛在運行之時,引擎持續運轉的。但是為了符合汽車行駛上的需求,車輛必須有停止、換檔等需求,因此必須在引擎對外連動之處,加入一組機構,以視需求中斷動力的傳遞,以在引擎持續運轉的情形之下,達成讓車輛靜止或是進行換檔的需戎。這組機構,便是動力接續裝置。一般在Toyota車輛上可以看到的動力接續裝置有離合器與扭力轉換器等兩種。

動力接續裝置─離合器

離合器是手排系統內的動力接續裝置,以機構方式利用離合器片的摩擦力,達成動力接續的目的。


離合器這組機構被裝置在引擎與手排變速箱之間,負責將引擎的動力傳送到手排變速箱。如圖所示,飛輪機構與引擎的輸出軸固定在一起。在飛輪的外殼之中,以一圓盤狀的彈簧連接壓板,其間有一摩擦盤與變速箱輸入軸連接。

當離合器踏板釋放時,飛輪內的壓板利用彈簧的力量,緊緊壓住摩擦板,使兩者之間處於沒有滑動的連動現象,達成連接的目的,而引擎的動力便可以透過此一機構,傳遞至變速箱,完成動力傳動的工作。

而當踩下踏板時,機構將向彈簧加壓,使得彈簧的週邊翹起,壓皮便與摩擦板脫離。此時摩擦板與飛輪之間已無法連動,即便引擎持續運轉,動力仍不會傳遞至變速箱及車輪,此時,駕駛者便可以進行換檔以及停車等動作,而不會使得引擎熄火。

動力接續裝置─扭力轉換器

當汽車工業繼續發展,一般消費者開始對於控制油門、剎車以及離合器等三個踏板的複雜操作模式感到厭煩。機械工程師開始思考如何以利用機構的,來簡化使用的過程。扭力轉換器便是在這樣的情形之下被導入汽車產品,成就了全新的使用經驗。


扭力轉換器的導入,改善了人類使用車輛的習慣。


扭力轉換器取代了傳統的機械式離合器,被裝置在引擎與自排變速箱之間,能夠將引擎的動力平順的傳送到自排變速箱。

從圖中可以清楚地看到,扭力轉換器的離作方式與離合器之間截然不同。在扭力轉換器之中,左側為引擎動力輸出軸,直接與泵輪外殼連接。而在扭力轉換器的左側,則有一組渦輪,透過軸與位於右側的變速系統連接。導輪與渦輪之間沒有任何直接的連接機構,兩者均密封在扭力轉換器的外殼之中,而扭力轉換器之內則是充滿了黏性液體。

當引擎低速運轉時,整個扭力轉換器會同樣低速運轉,泵輪上的葉片會帶動扭力轉換器內的黏性液體,使其進行循環流動。但是由於轉速太低,液體對於渦輪所施力之力道,並不足以推動車輛前進,車輛便可靜止不動,便可達到如同離合器分離的狀況。

當油門踏下,引擎轉速提升,泵輪的轉速將會同步提升,扭力轉換器內的液體流速持續增加,對於渦輪的施力繼續增加,當其超過運轉的阻力時,車輛便可以前進,動力便可傳遞至變速系統及車輪,達成動力傳遞的目的。

變速系統

汽車在起步加速時須要比較大的驅動力,此時車輛的速度低,而引擎卻必須以較高的轉速來輸出較大的動力。當速度逐漸加快之後,汽車所須要的行駛動力也逐漸降底,這時候引擎只要以降低轉速來減少動力的輸出,即可提供汽車足夠的動力。汽車的速度在由低到高的過程中,引擎的轉速卻是由高變到低,要如何解決矛盾現象呢?於是通稱為「變速箱」的這種可以改變引擎與車輪之間換轉差異的裝置為此而生。

變速箱為因操作上的需求而有「手動變速箱」與「自動變速箱」二種系統,這二種變速箱的做動方式也不相同。近年來由於消費者的需求以及技術的進步,汽車廠開發稱為「手自排變速箱」的可以手動操作的自動變速箱;此外汽車廠也為高性能的車輛開發出稱為「自手排變速箱」的附有自動操作功能的手動變速箱。目前的F1賽車全面使用「自手排變速箱」,因此使用此類型手動變速箱的車輛均標榜採用來自F1的科技。

手排變速系統

在手動變速系統裡面含有離合器、手動變速箱二個主要部份。

離合器:是用來將引擎的動力傳到變速箱的機構,利用磨擦片的磨擦來傳遞動力。一般車型所使用的離合器只有二片磨擦片,而賽車和載重車輛則使用具有更磨擦片的離合器。離和器還有乾式與濕式二種,濕式離合器目前幾乎不再被使用於汽車上面。

手動變速箱:以手動方式操作變速箱去做變換檔位的動作,使手動變速箱內的輸入軸和輸出軸上的齒輪嚙合。多組不同齒數的齒輪搭配嚙合之後,便可產生多種減速的比率。目前的手動變速箱均是使用同步齒輪的嚙合機構,使換檔的操作更加的簡易,換檔的平順性也更好。

自排變速系統

為了使汽車的操作變得簡單,並讓不擅於操作手動變速箱的駕駛者也能夠輕易的駕駛汽車,於是製造一種能夠自動變換檔位的變速箱就成為一件重要的工作,因此汽車工程師在1940年開發出世界首具的自動變速箱。從此以後駕駛汽車在起步、停止以及在加減速的行駛過程中,駕駛者就不需要再做換檔的動作。

現代的自動變速系統裡面含有液體扭力轉換器、自動變速箱、電子控制系統三個主要部份。在電子控制系統裡面加入手動換檔的控制程式,就成了具有手動操作功能的「手自排變速箱」。

液體扭力轉換器:在主動葉輪與被動葉輪之間,利用液壓油做為傳送動力的介質。將動力自輸入軸傳送到對向的輸出軸,經由輸出軸再將動力傳送到自動變速箱。

由於液壓油在主動葉輪與被動葉輪之間流動時會消耗掉部份的動力。為了減少動力的損失,在主動與被動葉輪之間加入一組不動葉輪使能量的傳送效率增加;以及在液體扭力轉換器內加入一組離合器,並在適當的行駛狀態下利用離合器將主動與被動葉輪鎖定,讓主動與被動葉輪之間不再有轉速的差異,進而提高動力的傳送效率。

自動變速箱:以行星齒輪組構成換檔機構,利用油壓推動多組的摩擦片,去控制行星齒輪組的動作,以改變動力在齒輪組的傳送路徑,因而產生多種不同的減速比率。Toyota Celsior(Lexus LS430)在2003年起用六速自動變速箱,使Toyota成為第三家採用六速自動變速箱的汽車製造廠。

電子控制系統:早期的機械式自動變速箱的換檔控制是以油壓的壓力變化去決定何時做換檔的動作,即使經過多年的研究及改良,機械式自動變速箱的換檔性能仍然不盡人意。於是電子式自動變速箱便因應而出了。為了使換檔的時機更加的精確,以及獲得更加平順的換檔品質,各汽車製造廠均投入大量的資源,針對自動變速箱的電子控制系統做研究。例如在Toyota汽車的自動變速箱都具有Lup-s、ECT-i的電子控制機能,在較新型式的自動變速箱中還加入了「N檔控制」系統。
差速器
在解決了車輛動力傳遞的問題之後,汽車工程師又碰到了另外的一個問題─轉彎。

轉彎,除了必須要有轉向系統的輔助之外,還必需在傳動系統上進行調整。理因在於,當過彎時,位於內側的輪子所走的路徑較短,位於外側的輪子所走的路徑較長。在同樣的時間內經過這樣的路徑,左右兩側的車輪勢必面對著轉速不同的問題。如果沒有一個特殊的機構來處理,將造成車輛在轉彎時發生轉不過去的窘境;即便用力地轉了過去,也會有著輪胎嚴重磨損的問題。此時,差速器便被導入汽車的傳動系統之中。

由圖中可看出,差速器是由許多齒輪組所構成。當直行時,左右車輪的轉速相同,其內齒輪組並未發生作用,如同左右車輪以同一輪軸運轉。當車輛進入彎道時,左右車輪的轉速差異,便由中間齒輪組的轉動來吸收,使其可以順利地過彎。

傳動軸
由引擎輸出的動力,經過變速系統的轉換之後,傳送至驅動輪,方能夠對車輛產生驅動力。而負責將動力傳送至驅動輪的機構,便是傳動軸。而依據不同的傳動系統配置,還可以分為傳動軸與輪軸等兩種。

傳動軸

在前置引擎後輪驅動或是前置引擎四輪驅動車型之中,由於後輪需擔負驅動的工作,因此必須將動力傳動到後軸的差速器,以進而將動力傳輸至後輪。這隻穿過整個車體下方的長連桿,便是傳動軸。而在前置引擎前輪傳動車型(FF)、後置引擎後輪傳動車型(RR)、中置引擎後輪傳動車型(MR),這三種傳動方式的汽車上則沒有裝設傳動軸,變速箱與差速器的動力輸出後,便直接連接輪軸。

輪軸

將動力從差速器傳送到輪子的軸。輪軸亦稱為「半軸」或「驅動軸」。在一般前置前驅的車輛上,傳動系統的配置便如圖所示,引擎、變速箱及差速器是連接在一起的,直接連接輪軸後,將動力直接傳遞至左右車輪,以驅動車體。

傳動系統與引擎配置

在具備了基本的傳動系統元件之後,汽車工程師會依據使用目的的需要,將傳動系統設計為二輪傳動(2WD)或四輪傳動(4WD)的型式。

二輪驅動

僅有車子的前輪或後輪可以接受到動力,讓輪子產生轉動而使車輛前進或後退。

此一驅動模式有以下四種:前置引擎前輪傳動(FF)、前置引擎後輪傳動(FR)、中置引擎後輪傳動車型(MR)、後置引擎後輪傳動車型(RR)。


四輪驅動

就是車子的四個輪子都可以接受到動力,讓輪子產生轉動而使車輛前進或後退。

在變速箱的後面再加裝一具稱為「分動箱」的動力分配裝置,依照設定的比率將動力傳送到前、後輪軸,使汽車的四個輪子獲得動力。

目前市面上銷售的四輪傳動(4WD)汽車當中,引擎裝設位置屬於前置、中置、後置者均有。

傳動系統與引擎配置

在傳動系統中包括了變速箱、差速器、傳動軸三項重要的組件。傳動系統的要務就是將引擎的動力傳送到車輪。由於汽車的引擎在車身上擺設方式的不同,使得引擎與傳動系統的組合形成多樣的變化。多數的組合方式與汽車的用途或性能要求有關。常見的組合方式有前置引擎前輪驅動(FF)、前置引擎後輪驅動(FR)、中置引擎後輪驅動(MR)。

傳動系統與引擎配置─前置引擎前輪驅動

是近代汽車最多採用的方式。引擎和傳動系統都被安裝在車頭引擎室內。這樣的安排使前輪要負責傳動,而不再只有負責轉向的工作。由於前輪同時負擔傳動和轉向的工作,使車輛在轉向時的控制變得簡單,因此前置引擎前輪驅動(FF)的車輛在行駛時的安全性比其他方式來得高。

由於前置引擎前輪驅動(FF)車的引擎和傳動系統都被安裝在車頭引擎室內,因此汽車主要的重量都集中在車頭的部位,這樣的情形讓前輪必須負擔較多的重量,而後輪負擔的重量則少了許多,前輪大約要承擔62%左右的車身重量。

傳動系統與引擎配置─前置引擎後輪驅動

這是汽車最為傳統的佈置方式,引擎和部份的傳動裝置被安裝在車頭的引擎室內,再以傳動軸將動力傳送到後輪去。

由於傳動系統中的差速器和輪軸都是裝置在車輛的後軸,再加上引擎都是採取縱向放置在引擎室裡面,使引擎的重心落於前輪軸之後,而且體積越大的引擎的重心會落在越後面的位置,車輛的前、後軸因此獲得良好的配重比率。一般車型的後軸須要承擔大約47%的車身重量,因此以後輪驅動的車輛在驅動輪獲得較加的下壓力,讓行駛在陡坡或是連續的彎道中的車輛能夠獲得更佳的操控性能。

由於引擎的重心落於前輪軸之後,因此前置引擎後輪驅動(FR)車輛可以視為引擎放置在車頭的中置引擎後輪驅動(MR)車輛。也因此近年來有些高性能的前置引擎後輪驅動(FR)車在配置體積更大的引擎之後,即標榜為前中置引擎後輪驅動(F-MR)車輛。

傳動系統與引擎配置─前置引擎四輪驅動

在近年來,四輪驅動的產品隨著WRC賽事以及SUV產品的風行而成為消費者所熟悉的驅動系統。

在汽車的運動之中,所有的驅動力輛與制動力量,都是靠著車輪與地面之前的摩擦力而產生,因此若能夠將四個輪子的摩擦力發揮到極限,將能具有較佳的操控性能、運動性能,在駕駛表現與安全性上有較佳的表現。

前置引擎四輪驅動系統是最常見的配置,在變速箱的後面再加裝一具稱為「分動箱」的動力分配裝置,依照設定的比率將動力傳送到前、後輪軸,使汽車的四個輪子獲得動力。

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引擎概論

引擎概論
汽車要在道路上行駛必須先有動力,而動力的來源就是引擎。引擎性能的良否是決定汽車行駛性能的最大因素。目前汽車使用的引擎均屬於內燃機。引擎的功能就是將燃料從化學能轉成熱能再轉成機械能。而機械能也就是一般所謂的動力。引擎在將燃料轉成動力的過程中會經過一定的工作程序,而且此一程序是週而復始連續不斷的循環。

常會見的車用引擎依種類、大小及用途…等等的不同而有許多的分類方式。

一、依工作循環方式:

1. 奧圖循環(Otto cycle):使用在汽油引擎。
2. 狄塞爾循環(Diesel cycle):使用在柴油引擎的。

二、依使用燃料的種類:

1. 汽油引擎:主要使用在汽車、航空器。
2. 柴油引擎:主要使用在汽車、船、發電機。
3. 重油引擎:主要使用在船、發電機。
4. 瓦斯引擎:主要使用在汽車。

三、依冷卻方式分:

1. 氣冷式引擎
2. 水冷式引擎

四、依運作循環行程分:

1. 二行程引擎:二個行程完成一個工作循環。
2. 四行程引擎:四個行程完成一個工作循環。

五、依活塞運動的不同分:

1. 往復式活塞引擎(reciprocating engine)
2. 迴轉式活塞引擎(rotary engine)

六、依點火方式分:

1. 壓縮點火式引擎
2. 火花點火式引擎

七、依汽缸數量分:

1. 單汽缸引擎
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. 對臥式引擎

現行汽車產品上所使用的引擎,主要為採用奧圖循環、以汽油為燃料的往復式活塞四行程多汽缸自然進氣引擎,依不同的排氣量與工程需求,有直列四缸、V型六汽缸等形式。各種型式的引擎所採用的零件,以及在引擎外部的次系統零組件,都非常的相似。在後續的單元中我們將為大家一一的介紹引擎的各項零件和次系統的原理及功能。

引擎的基本構造─缸徑、衝程、排氣量與壓縮比


引擎是由凸輪軸、汽門、汽缸蓋、汽缸本體、活塞、活塞連桿、曲軸、飛輪、油底殼…等主要組件,以及進氣、排氣、點火、潤滑、冷卻…等系統所組合而成。以下將各位介紹在汽車型錄的「引擎規格」中常見的缸徑、衝程、排氣量、壓縮比、SOHC、DOHC等名詞。

缸徑:


  

汽缸本體上用來讓活塞做運動的圓筒空間的直徑。

衝程:

活塞在汽缸本體內運動時的起點與終點的距離。一般將活塞在最靠近汽門時的位置定為起點,此點稱為「上死點」;而將遠離汽門時的位置稱為「下死點」。

排氣量:

將汽缸的面積乘以衝程,即可得到汽缸排氣量。將汽缸排氣量乘以汽缸數量,即可得到引擎排氣量。以Altis 1.8L車型的4汽缸引擎為例:

缸徑:79.0mm,衝程:91.5mm,汽缸排氣量:448.5 c.c.

引擎排氣量=汽缸排氣量×汽缸數量=448.5c.c.×4=1,794 c.c.

壓縮比:

最大汽缸容積與最小汽缸容積的比率。最小汽缸容積即活塞在上死點位置時的汽缸容積,也稱為燃燒室容積。最大汽缸容積即燃燒室容積加上汽缸排氣量,也就是活塞位在下死點位置時的汽缸容積。

Altis 1.8L引擎的壓縮比為10:1,其計算方式如下:

汽缸排氣量:448.5 c.c.,燃燒室容積:49.83 c.c.

壓縮比=(49.84+448.5):49.84=9.998:1≒10:1


引擎的基本構造─凸輪軸與汽門

凸輪軸:

在一支軸上有許多宛如「蛋形」凸輪,其被安裝在汽缸蓋的頂部,用來驅動進氣汽門和排氣汽門做開啟與關閉的動作。

在凸輪軸的一端會安裝一個傳動輪,以鏈條或皮帶與位在曲軸上的傳動輪連接。在以鏈條傳動的系統中此傳動輪為一齒輪;在以皮帶傳動的系統中此傳動輪為一具齒槽的皮帶輪。

一般雙頂置凸輪軸(DOHC)設計的引擎,其進氣和排氣的凸輪軸均掛上一個傳動輪,由鏈條或皮帶直接帶動凸輪軸轉動。有些引擎為了減少汽門夾角,而將凸輪軸的傳動方式改變成以鏈條傳動方式帶動進氣或排氣的凸輪軸,再藉由安裝在進氣和排氣的凸輪軸上的齒輪以鏈條帶動另外一支凸輪軸。

Toyota獨特的「TWIN CAM」設計方式,則是以鏈條或皮帶去帶動位在進氣或排氣的凸輪軸上的傳動輪,之後再以安裝在進氣和排氣的凸輪軸上的無間隙齒輪機構帶動另外一支凸輪軸。

汽門:

控制空氣進出汽缸的閥門。讓空氣或混合氣進入的稱為「進氣汽門」。讓燃料後的廢氣排出的稱為「排氣汽門」。

引擎基本構造─SOHC單凸輪軸引擎

引擎的凸輪軸裝置在汽缸蓋頂部,而且只有單一支凸輪軸,一般簡稱為OHC (頂置凸輪軸,Over Head Cam Shaft)。凸輪軸透過搖臂驅動汽門做開啟和關閉的動作。

在每汽缸二汽門的引擎上還有一種無搖臂的設計方式,此方式是將進汽門和排汽門排在一直線上,讓凸輪軸直接驅動汽門做開閉的動作。有VVL裝置的引擎則會透過一組搖臂機構去驅動汽門做開閉的動作。

引擎基本構造─DOHC雙凸輪軸引擎

此種引擎在汽缸蓋頂部裝置二支凸輪軸,由凸輪軸直接驅動汽門做開啟和關閉的動作。僅有少數引擎是設計成透過搖臂去驅動汽門做開閉的動作。有VVL裝置的引擎則會透過一組搖臂機構去驅動汽門做開閉的動作。

DOHC較SOHC的設計來得優秀的主要原因有二。一是凸輪軸驅動汽門的直接性,使汽門有較佳的開閉過程,而提升汽缸在進氣和排氣時的效率。另一則是火星塞可以裝置在汽缸蓋中間的區域,使混合氣在汽缸內部可以獲得更好更平均的燃燒。



可變汽門正時&可變長度進氣岐管

可變汽門正時:

曲軸經由齒狀的傳動裝置帶動凸輪軸轉動,使汽門在做開啟與關閉的動作時會與曲軸的轉動角度成一定的對應關係。

由於氣體流動的性質會隨著引擎運轉速度的快慢而改變,如何使汽缸在不同的轉速下都能夠獲得良好的進氣效率?為此必須改變汽門在開啟與關閉時間。經由安裝在凸輪軸前端的油壓裝置使凸輪軸可以另外做一小角度轉動,以使進氣門在轉速升高時得以提早開啟。

可變長度進氣岐管:

為了使引擎在高、低轉速時能夠維持平穩的進氣效率,如何製造出長度適合的進氣管路就成了一件重要的課題。藉由在進氣管路中設置閥門來使進氣管路改變成長、短二種路徑。以滿足引擎在高轉速運轉時需要流速快、動能大的氣流;並且在低轉速時供給引擎適當流量的空氣。這樣就能夠使引擎在高轉速時獲得較大的馬力,而在較低轉速時有較佳的油耗表現。

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汽車度量衡—車身尺寸

一部車除了好開順暢外,還有很多其他因素會是在買車時會加入考量的,例如空間或外觀,而車身尺寸直接的與此相關。除此之外,車身尺寸或車身重量也會一定程度的影響車輛的行駛特性。以下將介紹如何判讀汽車型錄上車身相關的尺度,及各尺度對車輛的影響。




車身長度

車身長度的定義是,從汽車前保險桿最凸出的位置量起,直到後保險桿最凸出的位置,這兩點之間的距離。因此,有些歐洲車系銷售至北美市場而換上美規保險桿後,車身長度數據會因為保桿增長而增加。

而自前保險桿最凸出處到前輪中心的距離稱為前懸,一般來說,前輪驅動車的前懸會比同級後輪驅動車來得長,強調運動性的後輪驅動車通常前懸都很短,如Lesux的IS系列。同樣的,從後輪中心到後保險桿最凸出處的距離稱為後懸,除了裝設大型保險桿或後置引擎的車型以外;後懸較長的車型都會擁有較大的行李箱空間,在高級豪華房車上經常會出現此一情形。

車身寬度

絕大多數車型的車寬數據,都是車身左、右最凸出位置的距離,但是不包含左、右照後鏡伸出的寬度。

車身長度及寬度較大的車型雖可以獲得較為寬敞的車室空間,給乘客有較好的乘坐感,但是也容易降低於狹窄巷道中的行駛靈活性。

車身高度
車身高度是從地面算起,一直到車身頂部最高的位置,不包括天線的長度。

車身高度會影響到座位的頭部空間以及乘坐姿態。頭部空間大則不易有壓迫感;稍挺的坐姿較適合長時間的乘坐。近年來SUV、VAN這一類高車身的車型大為流行,較高的車室高度有利乘員在車內的活動;但是過高的車身卻不利車輛進出地下停車場。而強調運動性的跑車,為了提升過彎穩定性,通常車身高度較低。

軸距

從前輪中心點到後輪中心點之間的距離,也就是前輪軸與後輪軸之間的距離,稱為軸距。較長的軸距可以使汽車獲得較好的直線行駛穩定性,而短軸距則提供較佳的靈活性。對於車室空間來說,軸距代表前輪與後輪之間的距離,軸距越長,車室內縱向空間就越大,膝部及腳部空間也因此而較寬敞。然而後輪驅動車因引擎縱向排列的關係,為了達到相同的車室空間,通常軸距會較同級前輪驅動車來得長。

輪距

左、右車輪中心的距離。較寬的輪距有助於橫向的穩定性與較佳的操縱性能。輪距和軸距搭配之後,即顯示四個車輪著地的位置;車輪著地位置越寬大的車型,其行駛的穩定度越好,因此越野車輛的輪距都比一般車型要寬。


迴轉半徑

將汽車的方向盤轉動到極限,以極低的速度讓汽車進行轉向的圓周運動,此時汽車在轉向時所形成的圓周的半徑就是迴轉半徑。迴轉半徑數據可以使駕駛者知道汽車所須的回轉空間,這對於經常行駛在狹小巷弄的車輛尤其重要。


由此圖來看,所謂「迴轉半徑」,是指迴轉所畫出之圓的「半徑」,而不是「直徑」。也就是說,當一輛車的迴轉半徑標示為5.5m時,其迴轉「直徑」為11m,表示至少要有11公尺的路寬,才能提供該車進行一次完整的迴轉。

劃風而馳—風阻係數

風阻是車輛行駛時來自空氣的阻力,一般空氣阻力有三種形式,第一是氣流撞擊車輛正面所產生的阻力,就像拿一塊木板頂風而行,所受到的阻力幾乎都是氣流撞擊所產生的阻力。第二是摩擦阻力,空氣與劃過車身一樣會產生摩擦力,然而以一般車輛能行駛的最快速度來說,摩擦阻力小到幾乎可以忽略。第三則是外型阻力(下圖可說明何謂外型阻力),一般來說,車輛高速行駛時,外型阻力是最主要的空氣阻力來源。


外型所造成的阻力來自車後方的真空區,真空區越大,阻力就越大。一般來說,三廂式的房車之外型阻力會比掀背式休旅車小。


車輛在行駛時,所要克服的阻力有機件損耗阻力、輪胎產生的滾動阻力(一般也稱做路阻)及空氣阻力。隨著車輛行駛速度的增加,空氣阻力也逐漸成為最主要的行車阻力,在時速200km/h以上時,空氣阻力幾乎佔所有行車阻力的85%。

風阻係數通常是以Cd做標示,風阻係數必須於風洞內實際測試而得,並且嚴格來說,不同的行駛速度,風阻會產生些微差異。風阻係數越低,代表車輛行駛時所受的空氣阻力越低。風阻係數越低的車,高速行駛越省油,也越有可能跑出較高的極速。近代的汽車越來越注重在空氣力學方面的設計,各家汽車製造廠都在努力的在為降低汽車的風阻係數而努力。一般來說,外型越流線、平整,風阻係數越低,所以在車身上自行加裝的配備或套件,如晴雨窗、尾翼等,或是高速行駛時開啟車窗,都會造成空氣阻力增加,影響行車順暢。

輪胎尺寸

在輪胎的胎壁上面都會標示輪胎的規格尺寸,以Toyota Camry 2.0L車型的輪胎尺寸為例:205/65/R15
胎面寬:205mm。為輪胎與地面接觸的寬度。
扁平比:65%。胎壁厚度為胎寬的65%,也就是205×65%=133.25mm。
簾布層結構:R。R為幅射層結構;B為交叉層結構。
輪胎內徑:15吋。

汽車在更換輪胎時,必須更換輪胎直徑及胎寬相近的輪胎,更換直徑太大或太小的輪胎,除了影響性能,也會造成時速/里程表失準。而換太寬的胎會增加行使阻力,輪胎內側也容易磨到車身;換太窄的胎則會喪失應有的抓地力。

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这个帖子好,让我们学到了很多知识,感谢楼主的工作

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