1.3 汽车行驶、转向直至停车的过程

从第2章开始,我将逐个详细介绍汽车的五大要素:行驶、转向、停车、舒适性和安全性。第1部分包括第2章~第7章,介绍汽油动力车。第2部分包括第8章~第9章,介绍电动汽车和混合动力汽车等新一代汽车。

在详细介绍各要素的过程中,你或许无法形成对汽车的整体印象。为了避免这种情况,我先大体解释一下汽车行驶、转向、停车这三大要素的实现顺序。为了使你能够追随结构理解这一过程,我就以目前的主流汽车——汽油动力车为例进行介绍。

首先是行驶。顾名思义,行驶指的是汽车发动、加速并保持一定速度前进的过程。在此过程中,动力传动系发挥了重要作用。它是将发动机输出的旋转力传递至轮胎的装置。

请看图1.6。这是发动机前置、后轮驱动的后轮驱动车(FR,Front Engine Rear Drive)的透视图。此外,根据发动机和驱动轮所在的不同位置,还有前轮驱动车(FF,Front Engine Front Drive)、后置后驱车(RR,Rear Engine Rear Drive)和中置后驱车(MR,Midship Engine Rear Drive)等类型,以后我还会详细介绍各车型。由于后轮驱动车的装置结构简单易懂,所以本书全部以后轮驱动车为例进行讲解。

汽车的动力传动系统

图1.6 汽车的动力传动系统
※以后轮驱动车为例。

请看图1.6透视图中间的驾驶室。你能看到前面的发动机室里装着发动机吗?由燃料(汽油等)和空气混合而成的混合气体在发动机内燃烧,因热膨胀的气体产生下压活塞的力。下压力使轴旋转,即为发动机所做的功。紧接着,旋转力传递至动力传动系。

从发动机到后轮,动力传动系依次包括离合器变速器万向节差速器传动轴。你可以与图1.6中的着色部分一一对应。

离合器负责切断发动机输出的旋转力。当驾驶员踩下离合器踏板时,旋转力被切断,位于离合器后面的变速器的齿轮也会分离。

由于齿轮的分离,旋转力完成变速,并通过万向节传递至差速器。在差速器中,由多个齿轮组合而成的装置,其旋转力将从发动机径直传向差速器并左右分散,通过传动轴传至后轮。由此,后轮轮胎转动,汽车才能行驶。

众所周知,“转向”即为改变汽车的行驶方向。转向时,是转向系统在发挥作用。所谓转向系统,是指通过转动方向盘改变前进方向的装置,由方向盘、转向轴、转向齿轮箱和横拉杆组成。

请看图1.7。你能看到在驾驶室中方向盘的位置吗?它前面连着的轴就是转向轴

汽车的转向系统
图1.7 汽车的转向系统

转向轴的前方连着的小箱子就是转向齿轮箱。方向盘的转动经过转向轴传递至转向齿轮箱。

在转向齿轮箱中装有一个齿轮组,转动方向盘后是通过齿轮组来调整汽车行驶的方向的。

横向传递径直传来的旋转力,在某种意义上它与动力传动系中差速器的传递路径相似,都是通过齿轮组结构,将纵向传递来的力横向传递出去。

在转向齿轮箱中,将左右方向的移动转变为横向移动,并通过一种被称为横拉杆的连接棒传递至刹住前轮的车轴,从而改变前轮方向。由此,汽车改变了前进方向,完成了转向。

现在让我们来看一下“停车”。所谓停车,是指汽车减速直至停止的过程。在这一过程中,是制动器在发挥作用。如图1.8所示。

汽车的制动系统
图1.8 汽车的制动系统

在驾驶室的方向盘下,有一个制动踏板(实际上是有三个踏板,中间的是制动踏板)。根据杠杆原理,当驾驶员踩下制动踏板时,位于驾驶室和发动机室之间的制动器主气缸的活塞就开始运动。活塞的下压会给制动器主气缸内的制动液施加压力,压力通过制动管道传递至4个轮胎。

在轮胎内侧,可以看到有圆盘状的制动盘和夹住制动盘的制动卡钳。受到压力的制动液将压力传递至制动卡钳,下压气缸中的活塞。活塞受力,制动垫就会从两边夹住制动盘。受到制动垫左右夹击的制动盘因摩擦生热,热量随即被释放到空气中。这样一来,汽车降低了速度,不久就会停止行驶。

以上就是汽车的行驶、转向和停车三大要素的大体顺序。从下一章开始,我将从驾驶员转动钥匙启动发动机开始,更加详细地依序介绍汽车的结构。

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