汽车知识扫盲贴
车辆知识(新手必读)
一、汽车的主要结构参数和性能参数
汽车的主要特征和技术特性随所装用的发动机类型和特性的不同,通常有以下的结构参数和性能参数。
1. 整车装备质量(kg):汽车完全装备好的质量,包括润滑油、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。
2. 最大总质量(kg):汽车满载时的总质量。
3. 最大装载质量(kg):汽车在道路上行驶时的最大装载质量。
4. 最大轴载质量(kg):汽车单轴所承载的最大总质量。与道路通过性有关。 5. 车 长(mm):汽车长度方向两极端点间的距离。
6. 车 宽(mm):汽车宽度方向两极端点间的距离。
7. 车高(mm):汽车最高点至地面间的距离。
8. 轴距(mm):汽车前轴中心至后轴中心的距离。
9. 轮距(mm):同一车轿左右轮胎胎面中心线间的距离。
10. 前悬(mm):汽车最前端至前轴中心的距离。
11. 后悬(mm):汽车最后端至后轴中心的距离。
12. 最小离地间隙(mm):汽车满载时,最低点至地面的距离。
13. 接近角(°):汽车前端突出点向前轮引的切线与地面的夹角。
14. 离去角(°):汽车后端突出点向后轮引的切线与地面的夹角。
15. 转弯半径(mm):汽车转向时,汽车外侧转向轮的中心平面在车辆支承平 面上的轨迹圆半径。转向盘转到极限位置时的转弯半径为最小转弯半径。
16. 最高车速(km/h):汽车在平直道路上行驶时能达到的最大速度。
17. 最大爬坡度(%):汽车满载时的最大爬坡能力。 18. 平均燃料消耗量(L/100km):汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量。
19. 车轮数和驱动轮数(n×m):车轮数以轮毂数为计量依据,n代表汽车的车轮总数,m代表驱动轮数。汽车发动机的基本参数包括发动机缸数,气缸的排列形式,气门,排量,最高输出功率,最大扭矩。
缸数:汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8缸。排量1升以下的发动机常用3缸,1--2.5升一般为4缸发动机,3升左右的发动机一般为6缸,4升左右为8缸,5.5升以上用12缸发动机。一般来说,在同等缸径下,缸数越多,排量越大,功率越高;在同等排量下,缸数越多,缸径越小,转速可以提高,从而获得较大的提升功率。
气缸的排列形式:一般5缸以下的发动机的气缸多采用直列方式排列,少数6缸发动机也有直列方式的。直列发动机的气缸体成一字排开,缸体、缸盖和曲轴结构简单,制造成本低,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用比较广泛,缺点是功率较低。直列6缸的动平衡较好,振动相对较小。大多6到12缸发动机采用V形排列,V形即气缸分四列错开角度布置,形体紧凑,V形发动机长度和高度尺寸小,布置起来非常方便。V8发动机结构非常复杂,制造成本很高,所以使用的较少,V12发动机过大过重,只有极个别的高级轿车采用。
气门数:国产发动机大多采用每缸2气门,即一个进气门,一个排气门;国外轿车发动机普遍采用每缸4气门结构,即2个进气门,2个排气门,提高了进、排气的效率;国外有的公司开始采用每缸5气门结构,即3个进气门,2个排气门,主要作用是加大进气量,使燃烧更加彻底。气门数量并不是越多越好,5气门确实可以提高进气效率,但是结构极其复杂,加工困难,采用较少,国内生产的新捷达王就采用五气门发动机。
排气量:气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积,又称为单缸排量,它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是各缸工作容积的总和,一般用于(L)来表示。发动机排量是最重要的结构参数之一,它比缸径和缸数更能代表发动机的大小,发动机的许多指标都同排气量密切相关。
最高输出功率:最高输出功率一般用马(PS)或千瓦(KW)来表示。发动机的输出功率同转速关系很大,随着转速的增加,发动机的功率也相应提高,但是到了一定的转速以后,功率反而呈下降趋势。一般在汽车使用说明中最高输出功率同时每分钟转速来表示(r/min),如100PS/5000r/min,即在每分钟5000转时最高输出功率100马力。
最大扭矩:发动机从曲轴端输出的力矩,扭矩的表示方法是N.m/r/min,最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,随着转速的提高,扭矩反而会下降。当然,在选择的同时要权衡一下怎样合理使用、不浪费现有功能。比如,北京冬夏都有必要开空调,在选择发动机功率时就要考虑到不能太小;只是在城市环路上下班交通用车,就没有必要挑过大马力的发动机。尽量做到经济、合理选配发动机。
酒鬼 2008-4-6 19:04
二、发动机基本参数详解
缸数:汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8、10、12缸。排量1升以下的发动机常用三缸,1~2.5升一般为四缸发动机,3升左右的发动机一般为6缸,4升左右为8缸,5.5升以上用12缸发动机。一般来说,在同等缸径下,缸数越多,排量越大,功率越高;在同等排量下,缸数越多,缸径越小,转速可以提高,从而获得较大的提升功率。
气缸的排列形式:一般5缸以下的发动机的气缸多采用直列方式排列,少数6缸发动机也有直列方式的,过去也有过直列8缸发动机。直列发动机的气缸体成一字排开,缸体、缸盖和曲轴结构简单,制造成本低,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用比较广泛,缺点是功率较低。一般1升以下的汽油机多采用3缸直列1~2.5升汽油机多采用直列4缸,有的四轮驱动汽车采用直列6缸,因为其宽度小,可以在谤边布置增压器等设施。直列6缸的动平衡较好,振动相对较小,所以也为一些中、高极轿车采用,如老上海轿车。
6~12缸发动机一般采用V形排列,其中V10发动机主要装在赛车上。V形发动机长度和高度尺寸小,布置起来非常方便,而且一般认为V形发动机是比较高级的发动机,也成为轿车级别的标志之一。V8发动机结构非常复杂,制造成本很高,所以使用的较少,V12发动机过大过重,只有极个别的高级轿车采用。大众公司近来开发出W型发动机,有W8和W12两种,即气缸分四列错开角度布置,形体紧凑。
气门数:国产发动机大多采用每缸2气门,即一个进气门,一个排气门;国外轿车发动机普遍采用每缸4气门结构,即2个进气门,2个排气门,提高了进、排气的效率;国外有的公司开始采用每缸5气门结构,即3个进气门,2个排气门,主要作用是加大进气量,使燃烧更加彻底。气门数量并不是越多越好,5气门确实可以提高进气效率,但是结构极其复杂,加工困难,采用较少,国内生产的新捷达王就采用五气门发动机。
排气量:气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积,又称为单缸排量,它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是各缸工作容积的总和,一般用于(L)来表示。
发动机排量是最重要的结构参数之一,它比缸径和缸数更能代表发动机的大小,发动机的许多指标都同排气量密切相关。对轿车来说,排量只是一个比较重要的技术参数,它说明汽车的大致功率、装备和价格水平,但是在中国轿车发动机排量却具有了其它的意义。
最高输出功率:最高输出功率一般用马(PS)或千瓦(KW)来表示。发动机的输出功率同转速关系很大,随着转速的增加,发动机的功率也相应提高,但是到了一定的转速以后,功率反而呈下降趋势。一般在汽车使用说明中最高输出功率同时每分钟转速来表示(r/min),如100PS/5000r/min,即在每分钟5000转时最高输出功率100马力。
最大扭矩:发动机从曲轴端输出的力矩,扭矩的表示方法是N.m/r/min,最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,随着转速的提高,扭矩反而会下降
三、何为“欧I”和“欧II”标准
近年来,汽车的排放是否符合排放标准已**们关心的热点话题之一。自2001年9月1日起,国家禁止生产、销售化油器轿车,更使这个热点话题升温。在涉及排放标准时,在有关规定和文章中经常出现“欧I”、“欧II”标准的提法,那么何为“欧I”、“欧II”标准呢?
据有关资料介绍,“欧I”、“欧II”是欧洲I号标准和欧洲II号标准的简称。欧洲标准属于一个专业的技术范畴,它是欧洲经济共同体委员会91/441/EEC制订的统一指令,涵盖了不同类型汽车排放的有关规定。
现以设计乘员数不超过6人(含驾驶员)、总质量不超过2.5吨的汽车为例,在1999年1月1日到2003—12月31日期间,必须达到的排放极限值为:一氧化碳不超过3.16克/公里,碳氢化合物不超过1.13克/公里;另外,柴油车排放的颗粒物不超过0.18克/公里,耐久性为5万公里。这就是欧洲I号标准中的有关规定。在2004年1月1日以后,要求这类汽油车排放的一氧化碳不超过2.2克/公里,碳氢化合物不超过0.5克/公里;柴油车排放的一氧化碳不超过1.0克/公里,碳氢化合物不超过0.7克/公里,颗粒物不超过0.08克/公里。这就是欧洲II号标准的有关规定。
四、多 气 门 发 动 机
1886年1月29日,德国人卡尔.本茨将自己研制的四冲单缸燃油发动机装上了一辆三轮的车子并获得专利权,世界从这一天开始才真正有了汽车。可以说,是发动机创造了汽车。发动机的基本构造(如图)是由气缸1、活塞2、连杆3、曲轴4等主要机件组成,每一个气缸至少有两个气门,一个进气门(蓝色)和一个排气门(橙色)。
气门装置是发动机配气机构的一个组成部分,在发动机工作起非常重要的作用。燃油发动机的工作运转由进气,压缩,作功和排气四个工作过程组成。要使发动机连续运转就必须使这四个工作过程周而复始,顺序定时地循环工作。
其中的两个工作过程,进气和排气过程,需要依K发动机的配气机构准确地按照各气缸的工作顺序输送可燃混合气(汽油发动机)或新鲜空气(柴油发动机),以及排出燃烧后的废气。另外的两个工作过程,压缩和作功过程,则必须隔绝气缸燃烧室与外界进排气通道,不让气体外泄以保证发动机正常地工作。负责上述工作的机件就是配气机构中的气门。它好比人的呼吸器官,吸进呼出,缺它不可。随着技术的发展,汽车发动机的转速已经越来越高,现代轿车发动机的转速一般可达每分钟5500转以上,完成四个工作过程只需0.005秒时间,传统的两气门已经不能胜任在这么短促的时间内完成换气工作,限制了发动机性能的提高。解决这个问题的方法只能是扩大气体出入的空间。换句话就是用空间换取时间。多气门技术是解决问题的最好方法,直至80年代推广多气门技术才使发动机的整体质量有了一次质的飞跃。
多气门发动机是指每一个气缸的气门数目超过两个,即两个进气门和一个排气门的三气门式;两个进气门和两个排气门的四气门式;三个进气门和两个排气门的五气门式。目前轿车上的多气门发动机多是四气门式的。四缸发动机有16个气门,6气缸发动机有24个气门,8气缸发动机就有32个气门。例如曰本凌志LS400型轿车的发动机就是8缸32个气门。增加了气门数目就要增加相应的配气机构装置,构造比较复杂,一般由两支顶置式凸轮轴来控制排列在气缸燃烧室中心线两侧的气门。气门布置在气缸燃烧室中心两侧倾斜的位置上,是为了尽量扩大气门头的直径,加大气流通过面积,改善换气性能,形成一个火花塞位于中央的紧凑型燃烧室,有利于混合气的迅速燃烧。
有人提出疑问,既然气门多好,为什么见不到一缸6气门以上的发动机?热力学有一个叫“帘区”的概念,指气门的园周乘以气门的升程,即气门开启的空间。“帘区”越大说明气门开启的空间越大,进气量也就越大。以奥迪100型轿车的发动机为例,它的四气门“帘区”值比两气门的“帘区”值,在进气状态时要大一半,在排气状态时要大百分之七十。当然,每一个事物都有它的一定适用范围,并不是说气门越多“帘区”值就越大,据专家计算当每个气缸的气门增加到六个时,“帘区”值反而会下降了,而且气门越多机构越复杂,成本就越大。因此,目前轿车的多气门燃油发动机的每个气缸的气门数目都是三至五个,其中又以四个气门最为普遍。
以汽油发动机为例,多气门发动机与传统的两气门发动机比较,前者能吸进更多的空气来混合燃油燃烧作功,节省燃油,更快地排出废气,排放污染少,能提高发动机的功率和降低噪音的优点,符合优化环境和节省能源的发展方向,所以多气门技术能迅速推广开来。
随着技术上的不断改进,多气门燃气发动机的这种技术缺陷也逐步克服了。现在,全世界几乎所有的中高级轿车都装备多气门燃油发动机。
五、新 车 磨 合
关于新车磨合的话题已经谈论得太多了!不管有车的、还是没车的,只要是对汽车有所留意的,都知道新车有一个磨合阶段。对这个新车磨合,许多人不明白到底在磨合什么,有许多人认为只要是相对运动的零部件都有一个磨合的过程,更有人不必要地对新车磨合增添了许多注意事项。因此,许多人在这磨合期间要么过分地小心翼翼,要么在注意的同时又不自觉地在违背磨合要求。这里,我们就来讨论:新车到底在磨合什么?磨合阶段除了正常使用和保养外,还有哪些需要特别注意的事项?
新车投入使用的初期称为汽车的磨合阶段。各个厂家都向用户建议了一段磨合里程,一般为1000—2000公里、也有的车型为2000—3000公里。
在这磨合阶段,人们自然会认为发动机内的轴和轴承、变速箱、离合器、刹车组件和驱动轴等运动部件都需要磨合,这显然不能说“错”,但也不能算“对”,因为这些零部件之间的“磨”是一定的,而“合”实在谈不上。根据现在的机械设计、加工工艺和装配技术,这些零部件已经没有必要要经过“磨”才能使它们更好地配合和工作。那么,到底在磨合什么?这里的磨合是指发动机内部的活塞环和气缸壁之间的配合!
在发动机中。由于气缸里的温度和压力都非常高,高速运动的活塞不可能通过与气缸壁直接接触来起到密封作用,两者之间有一个活动间隙,而密封的实现则由活塞环来保证。活塞环通常由气环和油环组成,顾名思义,气环用来封气(防止汽缸内的混合气或者废气进入曲轴箱,以免发动机功率下降、并且防止对机油造成污染),油环用来封油(因为曲轴会将曲轴箱内的机油甩到气缸壁上,油环的作用是刮去这些机油。不让机油进入燃烧室而造成烧机油现象)。
从上面的介绍中要注意两个要点:1)发动机在工作中需要活塞环来建立缸压;2)活塞环是磨合的关键部件。因此,对活塞环来说,无论在“磨合”期,还是在以后的“磨损”期,它都必须密封气缸壁与活塞之间的缝隙,这样,活塞环的外径需要略大于缸径,而开口的作用是既能便于装配、又能随着磨损自动微调直径。在新的发动机中,装配在一起的不同直径的活塞环和气缸,在圆度方面会有微小的差别,加上各自尺寸上的加工误差,使二者的接触面产生间隙。对高压气缸而言,这个间隙的影响着实不小!
新车出厂,发动机的活塞环和气缸壁都没有经过磨合,接触面存在着间隙,使气缸内的压力达不到设计要求,影响燃油的燃烧,发动机可能因此动力不足、工作欠佳;经过几千公里的磨合,活塞环和气缸壁渐渐地有了极佳的吻合,使缸压达到了设计值,发动机进入了最佳的工作状态。这也就是为什么有人说:磨合期后,发动机的总体感觉会好些,油耗也有所改善!大修后的发动机有磨合阶段,也是出自同样的道理。
如何正确地使用和保养车辆,这里面有许多的内容,开车的人大多都知道,比如:一般不要超载;不要拖挂或牵引其它车辆或设备;要根据用户说明书选用规定标号的燃油和规定型号的机油;经常检查齿轮油(或者自动变速箱用液)、制动液、方向助力液、离合器助力液、防冻液等的情况并按规定更换(或添加);检查轮胎气压;经常注意各个零部件的紧固情况。对发动机机油的更换时间,公磨合阶段会稍有不同,因为气缸密封不是很好,未燃烧的混和气和燃烧后的废气有可能进入曲轴箱内。从而使机油变质加快,所以,第—次换机油不妨早些。
根据上面对磨合的介绍,有两个注意事项是和磨合直接相关的:
1.避免高速
出于薄片环状的活塞环与气缸壁接触有间隙,实际接触的只是一部分区段和点。在磨合中,发动机过高的转速自然就增加了拉毛、拉伤气缸够和损坏活塞环的可能性,所以,一般厂家都会建议新车限速在80—90公里/小时。在80—90公里/小时的车速段内,无论足手动挡汽车还是自动挡汽车,按照正常换挡要求成自动速度切换点,发动机在这一车速段内的转速在2500转/分左右,最高也不会超出3000转/分。这正是限车速的关键和实质:限制车速其实是在限制发动机的转速!“在磨合期内不要人为地给发动机加高速”,这—点,希望有些新手引起注意。也有的人以为“只要车速不超过建议限速,发动机的高速运转是无所谓的”,事实上这正好与限速的建议相违背。
同时,“在低车速挂高挡”也是非常忌讳的,因动力不足造成经常性的挫车一样有拉毛、拉伤气缸壁和损坏活塞环的可能性。还有,不要长时间地保持在某一车速上,不管是高速还是低速。顺便说一下换挡,虽然这不属于磨合的内容。换挡以汽车速度为难,而不是发动机的转速,以“20km/h换二挡、40km/h换三挡、60km/h换四挡、70km/h换五挡”为最佳,各相应的车速段都是每个挡他的最佳设计效率区段。“低速挂高档省油”的说法并不正确,因为不能在可能损害发动机的情况下去省油,不然。省下的汽油钱还不够补偿发动机工况不良而造成使用寿命缩短的损失。
2.平缓地驾驶
在磨合阶段,平缓驾驶的要求对所有运动的零部件都是有好处的,尤其是对磨合中的气缸。要避免一个“急”字,不要急加速,更要避免在最先的几百公里内急刹车。
讲到这里,不知道人家是否清楚了?其实,只要正常和正确地驾驶,就能顺利度过磨合阶段。况且,随着机械制造技术的提高,新车发动机的活塞环和气缸壁已经有了良好的吻合,新车磨合不再是“强制”性的,而是一个“建议”!当然,汽车对个人来说,算是一大财产,最好还是按照“建议”来善待自己的爱车吧。
六、汽车安全的探索ABS ASR ESP
当ABS(防抱死制动系统)刚刚问世时,人们纷纷为其卓越的安全性惊叹不已,有ABS装置的汽车不但说明其安全性能出类拔萃,而且档次也相当高级。而今天,安装ABS的轿车已经相当普遍,经济型车也安装有ABS。并且随着对汽车安全性能的要求越来越高,一些更为先进的、保护范围更加广泛的安全装置相继问世了,其中ASR(驱动防滑系统,又称牵引力控制系统)和ESP(电控行驶平稳系统)最具代表性,它们的诞生使汽车的安全性能得到了进一步提高。
ASR:驱动防滑系统(或称牵引力控制系统)
汽车的牵引力控制可以通过减少节气门开度来降低发动机功率或者由制动器控制和轮打滑来达到目的,装有ASR的汽车综合这两种方法来工作,也就是ABS/ASR。
ASR的作用是当汽车加速时将滑动军控制在一定的范围内,从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力;二是保持汽车的行驶稳定性。行驶在易滑的路面上,没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑;如果是后驱动的车辆容易甩尾,如果是前驱动的车辆容易方向失控。有ASR时,汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。在转弯时,如果发生驱动轮打滑会导致整个车辆向一侧偏移,当有ASR时就会使车辆沿着正确的路线转向。
在装有ASR的车上,从油门踏板到汽油机节气门(柴油机喷油泵操作杆)之间的机械连接被电控油门装置所代替。当传感器将油门踏板的位置及轮速信号送到单元(CPU)时,控制单元就会产生控制电压信号,伺服电机依此信号重新调整节气门的位置(或者柴油机操纵杆的位置),然后将该位置信号反馈至控制单元,以便及时调整制动器。
ESP:电控行驶平稳系统其英文全称是Electronic StabiltyProgram,它是ABS和ASR两种系统功能的延伸。因此,ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。
ESP系统由控制单元及转向传感器(监测方向盘的转向角度)、车轮传感器(监测各个车轮的速度转动)、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态)、横向加速度传感器(监测汽车转弯时的离心力)等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指守。有ESP与只有ABS及ASR的汽车,它们之间的差别在于ABS及ASR只能被动地作出反应,而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误,防患于未然。ESP对过度转向或不足转向特别敏感,例如汽车在路滑时左拐过度转向(转弯太急)时会产生向右侧甩尾,传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力,产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上
国际惯例上什么样的车是豪华轿车
按照国际惯例,豪华轿车应同时满足以下4个条件:
1、须有足够的车身尺寸:轴距必须在2.5米以上,而车辆总长至少要超过4.5米,宽度至少在1.7米以上。
2、必须装备功率强劲的发动机:豪华轿车一般采用6缸发动机,但如果要使近两吨重的庞然大物能够“动如脱兔”,还须8缸以上的发动机才能胜任,发动机功率至少要在11O千瓦以上。
3、必须有完善的安全设施:豪华轿车对安全设施有更高的要求,不仅要装备制动防抱死装置、牵引力控制系统和安全气囊等被动安全设施,还要设计出适当的防撞缓冲区,车内每一个细节在设计时都要把安全放在首位,如采用夹胶的安全玻璃,必要时采用防弹玻璃,车门在碰撞时必须保证足够的强度,事故发生后必须能轻易开启。
4、必须有完善的内部装备:大致上说来应包括自动车窗、双层隔热天窗、带有防盗功能的中央门锁、真皮内饰,有的还配备自动调整和记忆功能的电动座椅、方向盘和后视镜,以及电视、车载电话、卫星导航装置、高保真数码音响、冰箱等。
大家比较熟悉的豪华轿车有英国的本特利、美洲虎;法国的标致6系列、雪铁龙;德国的奔驰S级、宝马7系列、奥迪A8、保时捷;瑞典的沃尔沃S90;意大利的法拉利;美国的凯迪拉克、林肯;曰本丰田的凌志400
涡轮增压百年
涡轮增压器100岁了,还在汽车界扮演着重要的角色,提供着双重需求:既迎合**严格的排放标准,又能满足客户的驾驶乐趣。
说到涡轮增压器,在我的印象里,也就是近10年才被人们常常提到,哪知道它已经100岁了。在1905年,Sulzer Brothers Research and Development 公司的Alfred Buchi博士申请了第一款涡轮增压器的专利——动力驱动的轴向增压器,1911年在瑞士的Winterthur增压器厂开工,在1915年制造出了原型航空器发动机增压器,利用发动机废气驱动,主要目的是用来克服高海拔稀薄空气对动力的负面影响。在1919年,通用电气(GE)制造的增压器将飞行器升到了一万米高空。当时的人们还没有完全认识到增压器的潜力,直到1938年第一款带增压的卡车发动机面市。
汽车增压技术走向成熟
Buchi是涡轮增压器之父,Garrett将它广泛推广。到了1961年,小轿车才开始试探性地安装增压器,首先出现在Oldsmobile F85上, 并在1962年上市。使用了增压技术的Oldsmobile Jetfire3.5升V8发动机达到了215马力,而非增压的最好成绩只有185马力。对于轿车,20世纪70年代是涡轮增压器的一个转折点。带增压的Porsche911于1975年面市。1977年Saab 99 将涡轮增压器技术传播得更广泛,使2升发动机的动力性能与3升发动机相同。接着是奔驰300D Turbo,它的动力性能给人留下了很深的印象。1978年别克Regal和Le Sabre运动款安装了涡轮增压器。在20世纪最后20年中,带涡轮增压器的车型一款款的出现了。涡轮增压器在赛车中也起着重要的作用,包括WRC、勒芒24小时。
涡轮增压器会产生更大的扭矩以满足驾驶乐趣。为了满足发动机不同转速下的需求,1989年出现了可变增压的涡轮增压器(VNT)。在发动机低速时,涡轮增压器减小喉口,提高增压;在发动机全速运转时,涡轮增压器喉口增大,保证增压不会超出需求。喉口可用真空管控制。优点是提高了发动机低速时的加速性能。今天的涡轮增压器已经变得部件更少、体积更小、转速更高(高达280000rpm),空气压缩比已经达到2~2.5∶1(汽油机)和4~6∶1(柴油机)。
涡轮增压器工作原理简单,但制造工艺要求高
涡轮增压器就是一个气泵,由发动机排出的废气来驱动涡轮增压器一侧的叶轮,当它越转越快时,另一侧的叶轮也在同步加快,增大了进入燃烧室的进气量。就像你所理解的,压缩后的空气会变得很热,所以在进入燃烧室前要进行冷却,就是我们常说的中冷。中冷也帮助降低了燃烧室的温度。
涡轮增压器的原理很简单,但实际上它是很复杂和精密的。不仅需要内部配件的严密配合,涡轮增压器还要和发动机严密匹配,否则就会降低发动机的效率甚至造成损坏。
涡轮增压器带来的好处
今天,随着排放标准的越来越严格,汽车制造商不仅要满足环保要求,同时又要满足客户的需求,保证足够的驾驶乐趣。涡轮增压器正好能满足降低排放并提高燃油经济性,同时又不会以失去驾驶乐趣为代价。涡轮增压器能够提供更好的燃油经济性,因为增压会给燃烧室提供更多的空气,使燃烧更彻底,排放更干净。对于汽油机,CO2的排放与相同功率的自然吸气发动机相比要少10~20%。其他好处有:在高海拔地区也能满足空气供给;在冷启动时使三元催化更快进入工作等。
今天在欧洲,涡轮增压器已经占到了50%,在亚洲、美国也都在增长。现代涡轮增压器也改变了人们对柴油机的看**增压器已经成为提高动力性能的主流方向。随着新的耐高温材料、新的平衡技术和微量润滑油轴承系统及全新电子控制的使用,涡轮增压器对于21世纪的汽车还同样起着重要的作用。
制动系统机械部分与安全
制动系统与行车安全密切相关,其要完成车辆减速、停车、泊车等重要功能。所以它效能的可K性直接影响驾驶的安全。
制动系统的软肋:
1.制动性能衰退:
一般我们采用的制动方法包括脚制动和发动机制动,脚制动就是指利用脚刹制动,发动机制动是指利用发动机的转动阻力制动车辆。发动机制动中的转动阻力是由压缩气缸中的空气、运动部件之间的摩擦所形成。在同一车速下,挡位越低曲轴转动越快,则曲轴的转动阻力随之增强。所以发动机制动力随档位的降低而增强。
长距离下坡行驶时,如果一直使用脚制动器(不用发动机制动),由于摩擦的热量,制动衬片表面的摩擦系数(物体对滑动的阻力数值,系数越高,则阻力越大)会急剧下降。即使用力踩下制动踏板,制动器产生的制动力也较小。
2.汽阻:
汽阻指的是制动器管路中的制动液达到沸点而产生气泡的情况。在很长的下坡路上,如果不使用发动机制动,而一直使用脚制动器,制动鼓或制动衬片便会由于摩擦而变得很热。由于气体易于压缩,踩下制动踏板所产生的压力,首先用于压缩气体,结果使制动效率降低。
制动系统的硬件配置:
1.串联式制动总泵:
串联式制动总泵用于操纵分路式液压系统,该总泵的特殊设计结构使其可以在一条管路发生故障时,另一条管路仍可运作,以提供至少可用于停车的制动力。这是车辆上最重要的安全设备之一。
2.比例分配阀:
比例分配阀的作用就是就是从技术上使后轮的实际液压曲线尽量接近理想液压曲线,防止后轮先于前轮抱死而侧滑。制动力由轮胎与路面的摩擦产生,随车轮所承受的载荷的增大而增大。车辆制动时,重心由于惯性要向前移动(尤其是前轮驱动的车)。致使前轮的载荷增加,后轮的载荷减少。所以前、后轮所能产生的制动力也会以相同趋势变化。如果在前后轮上施加同样的制动力,载荷较轻的后轮会过早抱死产生打滑。轮胎打滑时,轮胎与地面的摩擦力会变得极小。轮胎也不能保持与地面的充分接触。此时就可能出现横向摆尾的现象,其后果非常危险。
必须使后轮的制动力低于前轮,以防止后轮过早抱死。比例分配阀的作用就是自动减低由制动总泵输至后轮制动分泵的液压,其减低幅度与踩踏板的力成正比。
3.用盘式制动器取代鼓式制动器:
盘式制动器稳定性更好,其具有散热性能好、结构简单、浸水后效能恢复快、无需调整制动间隙等优点,目前汽车多采用前后四刹车盘式制动系统。
确保制动性能达标:
1.制动力要足够大
2.制动力要同时施加在四个车轮
3.任何一个车轮都不能存在制动拖滞现象
4.实施制动时不能产生过大的振动和车身抖动
5.定期更换制动液:制动液的沸点根据其质量及所含水分的不同而有很大差别。制动液易于吸收水分,使其沸点下降。不同的车辆在用户使用手册中对制动液的更换周期要求不同,所以,一定要参照使用手册的要求定期检查更换制动液,并勿使水分侵入。
各类差速器的特性比较:
一. 开式差速器
切诺基的开式差速器的结构,是典型的行星齿轮组结构,只不过太阳轮和外齿圈的齿数是一样的。在这套行星齿轮组里,主动轮是行星架,被动轮是两个太阳轮。通过行星齿轮组的传动特性我们知道,如果行星架作为主动轴,两个太阳轮的转速和转动方向是不确定的,甚至两个太阳轮的转动方向是相反的。
车辆直行状态下,这种差速器的特性就是,给两个半轴传递的扭矩相同。在一个驱动轮悬空情况下,如果传动轴是匀速转动,有附着力的驱动轮是没有驱动力的,如果传动轴是加速转动,有附着力的驱动轮的驱动力等于悬空车轮的角加速度和转动惯量的乘积。
车辆转弯轮胎不打滑的状态下,差速器连接的两个半轴的扭矩方向是相反的,给车辆提供向前驱动力的,只有内侧的车轮,行星架和内侧的太阳轮之间由等速传动变成了减速传动,驾驶感觉就是弯道加速比直道加速更有力。
开式差速器的优点就是在铺装路面上转行行驶的效果最好。缺点就是在一个驱动轮丧失附着力的情况下,另外一个也没有驱动力。
开式差速器的适用范围是所有铺装路面行驶的车辆,前桥驱动和后桥驱动都可以安装。
二. 限滑差速器
限滑差速器用于部分弥补开式差速器在越野路面的传动缺陷,它是在开式差速器的机构上加以改进,在差速器壳的边齿轮之间增加摩擦片,对应于行星齿轮组来讲,就是在行星架和太阳轮之间增加了摩擦片,增加太阳轮与行星架自由转动的阻力力矩。
限滑差速器提供的附加扭矩,与摩擦片传递的动力和两驱动轮的转速差有关。
在开式差速器结构上改进产生的LSD,不能做到100%的限滑,因为限滑系数越高,车辆的转向特性越差。
LSD具备开式差速器的传动特性和机械结构。优点就是提供一定的限滑力矩,缺点是转向特性变差,摩擦片寿命有限。
LSD的适用范围是铺装路面和轻度越野路面。通常用于后驱车。前驱车一般不装,因为LSD会干涉转向,限滑系数越大,转向越困难。
三. 锁止式差速器(机械锁止、电动锁止、气动锁止)
为了保证车辆在复杂的越野路况下的行驶性能,通过一定的机械结构把差速器锁死,实现两个半轴的同步转动。通过行星齿轮组分析,就是把行星齿轮组的变速机构锁死,保证行星架和太阳轮之间,以及两个太阳轮之间的传动比都是1:1。可以把太阳轮和行星架锁止,可以把行星架和行星齿轮锁死,还可以把两个太阳轮锁死。
锁止式差速器,在没有锁止的时候,其传动特性与开式差速器完全相同,在锁止的情况下,传动比被固定为1:1。
这种差速器的优点不言而喻,在越野路面提供了最大的驱动力,缺点是在差速器锁止的情况下,车辆转向极其困难;存在单车轮承受发动机100%的扭矩的可能,半轴会因为扭矩过大而变形或折断;车辆在转向的过程中,两半轴承受相反的扭矩,如果两侧轮胎的附着力都很大,会扭断半轴。另外这种差速器,在车辆行驶过程中执行锁止动作会产生比较大的噪音。
锁止式差速器具备开式差速器的所有结构和特性,在未锁止的情况下,应用范围与开式差速器相同;在锁止的情况下,只适合于低速行驶在非铺装路面,不能在铺装路面上行驶,否则会导致车辆损坏和转向失控。
这类差速器以ARB的气动锁止产品和Eaton的电动锁止产品为代表。
四. 电子差速器锁
电子差速器锁与上述的几种相比,没有改变开式差速器的结构和特性,而是利用ABS或EBD系统来执行单侧制动打滑的车轮的动作,限制两驱动轮的转速差,保证两个驱动轮都有动力。
优点:安全性好,不会损坏车辆。缺点:需要ABS和EBD系统,造价昂贵;在严酷的越野环境下,电子产品的可K性不如机械产品;单侧车轮的驱动力,不如锁止式差速器的大。
这类差速器锁,由于成本原因,一般只应用于高档轿车和高档的SUV。
五. 自动机械锁止差速器
这类差速器的基本结构和机械锁止式差速器相同,不同的是,机械锁止差速器的锁止和解锁,完全由驾驶员人工控制;自动机械锁止式差速器则是根据路况自行锁止和解锁。它的锁止检测机构很精巧,检测量有两个,一个是差速器边齿轮和差速器壳子之间的转速差,另外一个就是差速器壳的转速。
锁止条件:差速器壳体转速不超过设定值(也就是车速低于设定值),变齿轮与差速器壳的转速差超过设定值(左右车轮的转速差太大),如果两个条件都符合,就会触发差速器的锁止,正常行驶中的转向不会引起它的锁止。整个锁止过程,车轮空转的角度差不超过360度。
解锁条件:差速器壳转速超过设定值(车速超过设定值),左右半轴的扭矩方向相反(车辆开式转向),满足两者中的任何一个,就会立即解锁。
优点:公路行驶特性与开式差速器完全相同。越野路面,与锁止式差速器特性完全相同,不会因为转向而扭断半轴,其锁止和解锁过程完全是自动的,不需要人为干预。可K性非常高。
缺点:锁止噪音比较大,结构比机械锁止差速器复杂,每一种差速器只能适用于一种车型,不具有通用性。
适用性:可以直接替换开式差速器,前驱后驱都可以用,没有适用性方面的限制。