10.FR及FF
FR与FF表示汽车的驱动方式。FR指汽车是前置发动机后轮驱动的方式。FF指汽车是前置发动机前轮驱动的方式。
这两种驱动方式各有什么特点呢?
FR车把发动机安放在车身前部,以纵置式为主。动力由发动机通过变速器传动轴、差速器等传给后轮,驱动汽车。一般中型车和动动型轿车采用的较多。FR车具有优良的起步加速性和爬坡能力,发动机维修方便,传动系和操纵系比较简单。由于传动轴长,增加了汽车质量,并且在车厢内通过,有凸起通道。
FF车把发动机纵向或横向安放在车揣前部,为了节省窨,一般以横置式为主。动力从发动机通过变速器差速器直接传给前轮。没有传动轴,车厢内也没有凸起通首,4轮独立悬架更可以提高舒适性和改病况坏路上的操纵性。具有明显的不足转达向趋势,环行运动时稳定性好,但前轮具有驱动和转达向两种功能。结构复杂,制造成本高,FF车在上坡时也容易打消。
加速特性
汽车在停车状态急起步时由于惯性车辆前部上抬,后部下沉。急起步时与此相反。后部下沉,使后轮无形中加大载茶,增大了轮胎对地面的压力(接地压)和路面的摩擦,从而后轮不会空转,形成了强劲的驱动力。FR车是后轮驱动,所以无论在行驶中急加速或上坡时起步,加FF车好。
环行特性
汽车在高速环行时FF车的转向和驱动同时在前轮上,转向轮胎受强劲的驱动力作用,减弱了接地力,轮胎沿惯性方向行进,沿环行外侧滑行。这种现象称为漂出(drift),形成不足转向。若在高速时突然抬起油门,接地力复原,前轮行进方向与前相反,汽车沿环行的内侧滑行。
FR车在高速环行时与FF车理由一样。开始时驱动轮侧滑。由于是后轮驱动,继之车身后部向外侧滑出。这种现象称为旋出(Spin)。形成过度转向。在后轮急加速,后轮急制动时都会发生这种现象。
总之,在驾驶FR和FF车时一定要注意以上现象的发生,确保安全行驶。FR车在前轮改变方向转向时,路面的凸凹不平对前轮产生阴力而受卡。这时,后轮仍按直行方向驱动,汽车受到阻力,车身后部势必沿环行外侧滑移。尤其在雪路和泥泞路上,很难按前轮指向行进。
坏路行驶特性
FR车在前轮改变方向转向时,路面的凸凹不平对前轮产生阻力而受卡,这时,后轮仍按直行方向驱动,汽车受到阻力,车身后部势必沿环行外侧滑移。尤其在雪路和泥泞路上,很难按前轮指向行进(见下图)。
FF车转向与驱动都由前轮进行,汽车能按前轮指向行进,车身后部不会旋出,在雪地或泥宁路上也能安全平稳直行。在高速公路上遇到强侧风时仍能高速平稳行驶。
11.FR、RR、FF、4WD
先给您一串英文字母,FR、RR、FF、4WD这就是汽车的四种性格。
FR——前置发动机后驱动方式,是轿车采用的主流,其结构是来自位于车身前部的发动机的力,经变速器传递给传动轴,再驱动后车轮。FR方式让您的座椅有良好的加速性及卓越的爬坡能力,但有一点让您不称心,就是在座仓内形成遂道状突起,安装传动轴。
RR——后置发动机后驱动方式,有宽松的室内空间和强劲的驱动力,但后行李箱狭小和路状差的道路上操纵性不好是其弱点,还有最令人着迷的一点,就是能让车身重心靠近中心,使急转变也能有稳定的转向性能,在跑车中多用RR方式。
FF——前置发动机前轮驱动方式。此种布置使室内空间加大,重量减轻,前后车轮均可采用独立悬挂,平顺性能提高,在路况差时有良好的操纵性,FF亦有横置和纵置之分,现多横置,FF仅有的缺点就是转向机构布置困难。
4WD——四轮驱动方式。该方式越野性能良好,爬坡能力无法比拟,但能耗过高,造成能源浪费。
12.导流板与扰流板
现代轿车的经常时速已达100公里左右,最高时速更达200公里以上,因此轿车的车身设计既要服从空气动力学,要有尽量低的空阻系数,又要采取措施,在车身的前后端安装导流板和扰流板,以保证轿车的行驶安全。
在空气动力学上,有法国物理学家贝尔努依证明的一条理论:空气流速的速度与压力成反比。也就是说,空气流速越快,压力越小;空气流速越慢,压力越大。例如飞机的机翼是上面呈正抛物形,气流较快;下面平滑,气流较慢,形成了机翼下压力大于上压力,产生了升力。如果轿车外型与机翼横截面形状相似,在高速行驶中由于车身上下两面的气流压力不同,下面大上面小,这种压力差必然会产生一种上升力,车速越快压力差越大,上升力也就越大。这种上升力也是空气阻力的一种,汽车工程界称为诱导阻力,约占整车空气阻力的7%,虽然比例较小,但危害很大。其它空气阻力只是消耗轿车的动力,这个阻力不但消耗动力,还会产生承托力危害轿车的行驶安全。因为当轿车时速达到一定的数值时,升力就会克服车重而将车子向上托起,减少了车轮与地面的附着力,使车子发飘,造成行驶稳定性变差。
为了减少轿车在高速行驶时所产生的升力,汽车设计师除了在轿车外型方面做了改进,将车身整体向前下方倾斜而在前轮上产生向下的压力,将车尾改为短平,减少从车顶向后部作用的负气压而防止后轮飘浮外,还在轿车前端的保险杠下方装上向下倾斜的连接板。连接板与车身前裙板联成一体,中间开有合适的进风口加大气流度,减低车底气压,这种连接板称为导流板。在轿车行李箱盖上后端做成象鸭尾似的突出物,将从车顶冲下来的气流阻滞一下形成向下的作用力,这种突出物称为扰流板。
还有一种扰流板是人们受到飞机机翼的启发而产生的,就是在轿车的尾端上安装一个与水平方向呈一定角度的平行板,这个平行板的横截面与机翼的横截面相同,只是反过来安装,平滑面在上,抛物面在下,这样车子在行驶中会产生与升力同样性质的作用力,只是方向相反,利用这个向下的力来抵消车身上的升力,从而保障了行车的安全。这种扰流板一般安装在时速比较高的轿跑车上。目前不少轿车都装有导流板和扰流板,藉以提高轿车的性能。
13.轿车车身
早期的轿车车身沿用了马车车身结构,整个车身以木材料为主。1912年由爱德华.巴特首次制成了全金属的车身,1925年文森卓.兰西亚发明了承载式车身,车身由钢板冲压成型的金属结构件和大型复盖件组成,这种金属结构的车身一直沿用至今,得到不断的完善和发展。
汽车车身从整体上分为非承载式车身和承载式车身两种。
非承载式车身的汽车有一刚性车架,又称底盘大梁架。发动机、传动系的一部分,车身等总成部件用悬架装置固定在车架上,车架通过前后悬架装置与车轮联接。这种非承载式车身比较笨重,质量大,高度高,一般用在货车、客车和越野吉普车上,也有少部分的高级轿车使用,因为它具有较好的平稳性和安全性。
承载式车身的汽车没有刚性车架,只是加强了车头,侧围,车尾,底板等部位,发动机、前后悬架、传动系的一部分等总成部件装配在车身上设计要求的位置,车身负载通过悬架装置传给车轮。这种承载式车身除了其固有的乘载功能外,还要直接承受各种负荷力的作用。经过几十年的发展和完善,承载式车身不论在安全性还是在稳定性方面都有很大的提高,具有质量小,高度低,没有悬置装置,装配容易等优点,因此大部分的轿车采用了这种车身结构,例如我国生产的一汽奥迪、上海桑塔纳等国产轿车均是承载式车身。
提到轿车车身,不能不提及轿车车身的组合装配法。目前轿车车身都是采用金属构件和复盖件的分块组合,将各种预先制好的结构件和复盖件,用焊接和铆接的方式进行组合装配。各个车身的构件,例如风窗立柱,门立柱、门上横、前后冀子板、前后围板等零部件,除外型要严格符合设计要求外,其配合尺寸也要求一丝不苟。这些零部件中的很大部分都是冲压出来的,需要依靠高质量的模具来保证。所以说,一辆优良的轿车不但要有好的设计技术,更要有好的工艺制造手段。
14.CCS速度控制系统
现在许多轿车都有速度控制系统。速度控制系统(Speed Control System)又称为巡航控制系统(Crusle Control System),缩写为CCS。CCS这种名称被大多数装置速度控制系统的汽车所采用,实是有点牵强附会。因为“巡航”这一单词只用于飞机和船舶上,从来只有航空、航海之称,没有航陆或航地之说。可能速度控制系统是从飞机或船舶移植过来,或是外来英文就是如此,因此汽车行业也就将错就错,就有CCS的称谓。在我国有些汽车上,CCS的中文释义是定速巡航控制系统,加上“定速”两字就比较明白了。
速度控制系统是一种减轻驾车者疲劳的装置。当汽车在长距离的高速公路行驶时,启动速度控制系统就可以自动将汽车固定在特定的速度上,免除驾车者长时间脚踏油门踏板之苦。另外,还有节省燃料和减少排放的好处,因为汽车都有对应的经济速度,当驾驶者将速度控制系统调置在经济速度上就可以起到省油的作用。
美国高速公路四通八达,速度控制系统自从上世纪60年代在美国应用以来已经广泛使用在汽车上,欧洲和日本多数中高档轿车都装有速度控制系统。国产轿车上海帕萨特、上海别克和广州雅阁也都安装有速度控制系统。
顾名思义,速度控制系统的基本功能就是速度控制,当按下车速调置开关(Set)后,就能存储该时刻的车速并能自动保持这个车速。当不需要速度控制时,只要踩下制动踏板,速度设定功能就会立即停止,但是速度信息继续存在。如果要恢复速度控制,按恢复开关(Resume)就能恢复原来存储的车速,汽车又能按照这个速度行驶。
速度控制系统除以上基本功能外还可以增加以下功能:加速(Accelerate)或减速(Coast)功能,继续按动开关进行连续加速或者减速,以不按动开关时的车速进入速度控制系统。还有低速自动消除功能,当车速低于40公里/小时以下,系统的存储调置速度会自动消失并不能再恢复。
速度控制系统是一种汽车电子控制系统,这种系统使用车速传感器,将车速信号输入ECU(电子控制单元),再由ECU输出指令控制油门系统。在这样的系统中,可以根据行驶阻力的变化自动调节发动机节气门开度,使行驶车速保持稳定。
以现代汽车的电控式速度控制系统为例,它是由指令开关、车速传感器、ECU和油门执行器四部分组成。
指令开关一般安置在组合开关上,多数开关有3个档位:“调速/定速”、“断开”和“恢复”。按下开关不动,车速就会连续增加,当放开开关,此时的车速就是速度控制系统的调置车速。
车速传感器与车速里程表驱动装置相连,其输出信号直接反馈至ECU。
ECU是速度控制系统的中枢,在这里每种车型最平顺的加速度和减速度都由设计者编程确定。ECU根据指令车速、实际车速及其它输入信号,经数据处理之后发生输出信号驱动步进电机控制节气门开度。
电动油门执行器一般采用步进电机控制,步进电机根据ECU的指令调整节气门开度,节气门位置由传感器反馈到ECU。一旦速度控制系统开启,节气门就被“锁定”,当汽车阻力增大(上坡)和车速减低时,控制节气门开度增大,反之减小,使汽车能保持一定速度行驶。
15.汽车巡航系统
首先,汽车巡航系统要与目前汽车市场上泛指的“巡航系统”区别开来,否则很容易混淆不清。现在很多轿车或RV车上都自称有“巡航系统”,但它们这些“巡航系统”仅是控制车辆速度的一种装置,也有些称为“自动定速巡航系统”。而行业定义上的汽车巡航系统,是指从简单的定位帮助到路径确定的所有装置,比目前泛指的“巡航系统”内容要广泛及复杂得多。
所有的汽车巡航系统都由两个基本部分组成:一个带有传感器的定位装置,用以确定汽车当前位置。另一个是输入目的地及显示到达目的地最佳路径的装置,也就是一种导航装置。在今天,由于GPS技术的普遍推广和应用,欧美等发达国家都尽力发展汽车巡航系统技术。在英国一家公司提供的汽车巡航系统服务,所提供的CD-ROM可复盖全英国的无缝GPS和欧洲的全部公路网。驾车者可从此家公司提供的网络显视器服务中,随时得到详细的活动地图指引,在接近转弯的道路上地图还会自动放大,发出语音提示等。
汽车巡航系统是由车载电脑控制的,它通过车轮传感器、地磁传感器和偏航传感器等三种传感器获取数据,确定汽车的速度和位置。车轮传感器记录车轮的速度,产生的脉冲信号用于定时计算行驶距离和方向变化。地磁传感器通过励磁绕组感应出电压脉冲,测量出沿途地磁场水平分量的大小与起始点磁场的比较,为车载电脑提供补偿数据。车载电脑的地图存储容量必须能够存储汽车现行运行区域的所有数据,车载电脑与存储道路网络数据不断比较判断,更正定位误差从而确定最佳行驶路径。如果车载电脑存储资料不足,例如有关交叉路、限行、单行线、桥梁等路段的变更信息,可以通过GPS或网络功能给予补充。
驾车者将目的地输入车载电脑后,电脑通过比较车辆实际位置和目的地位置后,能够推荐最佳行驶路径。简单的系统仅能提供线性距离及目的地方向,比较复杂的系统则能根据GPS控制中心提供的路面车流状态推荐行驶路径。显示装置还能够根据汽车运行及方向的变化随时翻转地图,方便驾车者从显示屏获知路径的走向。
目前汽车巡航系统最新的显示装置是一种称为TFT的液晶显示器,它的屏幕是由几十万个点阵组成,全屏幕有30多万个像素,常用分辨率有640×480或774×435,可以支持高清晰度图像和DVD放像功能。
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