汽車各部分工作原理

1汽車各局部工作原理差速器具有三種功能：使發(fā)動機動力指向車輪相當于車輛上的最終傳動減速器，在變速器撞擊車輪之前最后一次降低其旋轉速度在以不同的速度旋轉期間向車輪傳輸動力〔這是將它稱為差速器的原因〕本文將介紹汽車需要差速器的原因，以及差速器的作用和缺點。我們還將介紹幾種防滑差速器，也稱為限滑差速器。為什么需要差速器？車輪旋轉的速度是不同的，尤其是轉彎時。在以下動畫中可以看到轉彎時每個車輪行駛不同的距離，并且內(nèi)側車輪比外側車輪行駛的距離短。由于速度等于行駛的路程除以通過這段路程所花費的時間，因此行進路程較短的車輪行駛的速度就較低。同時請注意，前輪與后輪的行駛距離也不同。對于汽車上的非驅動輪〔后輪驅動汽車的前輪或前輪驅動汽車的后輪〕，這并不是問題。因為在前輪和后輪之間沒有連接，所以它們獨立旋轉。但是驅動輪被連接到一起，以便單個發(fā)動機和變速器可以同時使兩個車輪轉動。如果汽車沒有差速器，車輪必須鎖止在一起，以便以相同的速度旋轉。這樣汽車將不便于轉彎——為了使汽車能夠轉彎，一個輪胎必須滑動。對于現(xiàn)代輪胎和混凝土路面，輪胎需要很大的動力才會滑動。此動力必須由軸從一個車輪傳輸?shù)搅硪粋€車輪，這會在軸組件上形成很大的壓力。什么是差速器？差速器是將發(fā)動機扭矩按兩個方向分開的設備，可允許每次輸出的扭矩以不同的速度旋轉?，F(xiàn)在在所有汽車或卡車上都配備差速器，一些全輪驅動車輛上〔全時四輪驅動〕也配備差速器。這些全輪驅動車輛的每組驅動輪之間都需要一個差速器，并且在前輪和后輪之間也需要一個，因為在轉彎時前輪行駛的距離與后輪不同。分時四輪驅動系統(tǒng)在前輪和后輪之間沒有差速器，相反，他們被鎖止在一起，以便前輪和后輪以相同的平均速度轉彎。這就是當四輪驅動系統(tǒng)嚙合時這些車輛在混凝土路面上很難轉彎的原因。以不同的速度旋轉我們將介紹最簡單的差速器——開式差速器。首先，我們需要了解一些術語：下面的圖像標示的是開式差速器的組件。當車輛筆直向前行駛時，兩個驅動輪以相同的速度旋轉。輸入小齒輪轉動齒圈和保護架，同時保護架內(nèi)的小齒輪均不旋轉，這樣兩側齒輪均被有效鎖定到保護架。Geebee'sVectorAnimations提供動畫注意，輸入小齒輪是小于齒圈的齒輪，它是汽車上的末級減速齒輪。您可能聽說過一些術語，如后軸比或主減速器傳動比。這些是差速器中的齒輪比。如果主減速器傳動比是4.10，那么齒圈的齒數(shù)是輸入小齒輪齒數(shù)的4.10倍。汽車轉彎時，車輪必須以不同的速度旋轉。在上圖中，可以看到汽車開始轉彎時保護架上的小齒輪開始旋轉，車輪以不同的速度移動。內(nèi)側齒輪比保護架旋轉得慢，而外側車輪比保護架旋轉得快。開式差速器——直線行駛時開式差速器——轉彎行駛時〔1.1MB〕汽車中離合器的位置本文將介紹使用離合器的原因，使您了解離合器在汽車中的工作原理，并且討論一下一些可以放置離合器的有趣的甚至可能令人意想不到的位置！離合器對于帶有兩個旋轉軸的設備很有用。在這些設備中，一個軸通常由電機或皮帶輪來驅動，而另一個軸用來驅動其他設備。例如在鉆孔機中，一個軸由電機驅動，另一個軸驅動鉆夾頭。離合器連接了兩個軸，這樣它們可以鎖定在一起，以同樣的速度旋轉，或者別離，以不同的速度旋轉。根本離合器您需要在汽車中安裝離合器，因為發(fā)動機始終在旋轉，而車輪那么不會。要使車輛停止而不損壞發(fā)動機，車輪需要以某種方式與發(fā)動機斷開。離合器通過控制發(fā)動機和變速器之間的滑程，使我們可以輕松地將旋轉著的發(fā)動機連接到?jīng)]有旋轉的變速器上。要了解離合器的工作原理，知道一點有關摩擦的知識是很有幫助的。在以下圖中，您可以看到飛輪是連接在發(fā)動機上的，而離合器片是連接在變速器上的。汽車離合器的展開視圖當腳離開踏板時，彈簧會向離合器盤方向推動壓盤，從而擠壓飛輪。這樣可將發(fā)動機鎖定到變速器輸入軸上，使它們以相同的速度旋轉。美國卡羅萊納州野馬供圖壓盤離合器作用力的大小取決于離合器片和飛輪之間的摩擦力以及彈簧對壓盤的壓力的大小。離合器中摩擦力的工作方式與制動器的原理摩擦局部描述的缸體的工作方式一樣，只不過它是將彈簧壓在離合器片上，而不是依靠重力將物體壓向地面。離合器如何接合和別離踩下離合器踏板時，電纜或液壓活塞將推動別離叉，從而向膜片彈簧的中間部位按壓別離軸承。由于膜片彈簧的中間部位被推入，彈簧外側附近的一組銷將導致彈簧將壓盤從離合器盤上拉開〔參見以下圖〕。這可使離合器從旋轉著的發(fā)動機上別離。汽車需要變速器，這是由汽車發(fā)動機的物理特性決定的。首先，任何發(fā)動機都有速度極限，轉速超過這個最大值，發(fā)動機就會爆炸。其次，如果讀過馬力及其應用，您就會知道，在馬力和扭矩都到達最大值時，發(fā)動機的轉速變化范圍很小。例如，發(fā)動機可能在5,500轉/分時產(chǎn)生最大馬力。在汽車加速或者減速時，變速器的存在使發(fā)動機與驅動輪之間的齒比能夠發(fā)生變化。通過改變齒比，就能使發(fā)動機轉速保持在速度極限以下，并且使發(fā)動機接近最正確性能轉速區(qū)。戴姆勒克萊斯勒供圖奔馳Actros重型卡車的手動變速器在理想情況下，變速器齒比變化范圍非常大，因而發(fā)動機總是以單一的最正確性能轉速運行。這就是無級變速器〔CVT〕的概念。CVT的齒比范圍幾乎沒有任何限制。過去，CVT在本錢、尺寸和可靠性方面都不能與四速和五速變速器抗衡，所以在量產(chǎn)汽車中看不到它們。目前，設計方面的改善使CVT得到了普及。豐田普銳斯就是使用CVT的混合動力汽車。變速器通過離合器與發(fā)動機連接。因此，變速器輸入軸的轉速與發(fā)動機相同。戴姆勒克萊斯勒供圖奔馳C級運動型跑車六速手動變速器五速變速器為輸入軸提供五種不同的齒比，以便在輸出軸產(chǎn)生不同的轉速值。以下是一些典型的齒比：擋位速比發(fā)動機轉速為3000轉/分時變速器輸出軸的轉速一擋2.315:11,295二擋1.568:11,913三擋1.195:12,510四擋1.000:13,000五擋0.915:13,278有關無級變速器工作原理的更多信息，請參考CVT〔無級變速器〕工作原理。接下來讓我們看看簡單的變速器。為了幫助了解標準變速器的根本原理，以下圖顯示了處于空擋狀態(tài)的簡單兩速變速器。讓我們來看看圖中的每一個部件，以及它們是如何裝配的：綠色軸將發(fā)動機與離合器連接起來。綠色軸和綠色齒輪連在一起，形成一個整體?！搽x合器是用于連接發(fā)動機和變速器或斷開其間連接的裝置。踩下離合器踏板時，發(fā)動機與變速器斷開，此時雖然汽車并不移動，但發(fā)動機仍在運轉。而松開離合器踏板時，發(fā)動機和綠色軸就直接連在一起。綠色軸和齒輪的轉速與發(fā)動機相同。)紅色軸及紅色齒輪稱為副軸。它們也連為一個整體，因此副軸上的所有齒輪和副軸本身作為整體旋轉。綠色軸與紅色軸直接通過各自的嚙合齒輪連接起來，所以當綠色軸轉動時，紅色軸也會轉動。因此，一旦離合器接合，副軸就直接從發(fā)動機獲得動力。黃色軸是花鍵軸，通過連接到汽車驅動輪的差速器直接與驅動軸相連。如果車輪轉動，黃色軸也將隨之轉動。嫌藍色暮齒輪緊連在頓軸承緞上，諒因此響會隨爆黃色吉軸轉禮動。愧如鋸果發(fā)蜓動機閣已關是閉，毫但汽褲車還優(yōu)在滑太行，歌那么在境藍色療齒輪鋸和副賣軸停昨止運文動時復，黃政色軸些仍可正能在詳藍色廟齒輪鹽內(nèi)部迷轉動乞。隸軸環(huán)參將兩旗個藍大色齒鞭輪中百的一拉個連礙接到讓黃色床驅動飲軸上雜。耀它通靜過齒口槽直里接與頑黃色黨軸相袋連，義并與僑黃色使軸一遵起轉漸動。罩但買軸環(huán)然也可囑以沿國著黃撒色軸紐左右勇滑動據(jù)，從彩而選峽擇性罰地接容合兩礎個藍攤色齒濟輪中乓的一權個。門軸闊環(huán)中絕的齒嶄稱為黑犬齒秘，可耐與藍卸色齒飲輪側驕面的紗孔相譽接合津。翁一擋背齒輪液以下圖軌顯示便了當冊軸環(huán)咱換到匯一擋索時如究何結數(shù)合右蟻邊的依藍色繭齒輪欣：幅員中值，發(fā)臘動機名的綠茅色軸標轉動衡副軸雞，副逼軸那么嫌轉動瑞右邊態(tài)的藍安色齒蘿輪。擁齒川輪通題過軸脅環(huán)驅句動黃睡色驅競動軸怎。擾同時豎，左盛邊的電齒輪疏也在槽轉動哀，但辨只是麻在其現(xiàn)軸上妄空轉遼，對牽黃色誠軸并查不產(chǎn)事生影夜響?？府斴S信環(huán)位民于兩醫(yī)個齒齒輪之摩間時景〔如耕第一蔬圖所恒示〕智，變跳速器壞為空萄擋狀餓態(tài)。拜黃愉色軸中上以辛不同將速率豬運轉撿的兩蟻個藍視色齒云輪都體通過集其與劣副軸謀的速涼比來蒙控制焦。通道過以晃上討雁論，劍您可在以回取答以郵下幾慣個問貢題：稀筆在換棟擋時緊，如施果操憑作錯硬誤，撥聽到細可怕到的碾慨磨聲片，這超個聲果音不困是誤略嚙合索齒輪庸發(fā)出符的。丑從墻圖中偷可以詳看出佛，所幼有輪較齒總料是處送于完婆全嚙狐合狀融態(tài)。遠這諷種碾然磨聲面是犬滋齒接裳合藍揉色齒用輪側某孔失肢敗發(fā)小出的專。蓮這里農(nóng)顯示記的變產(chǎn)速器眾沒有壯“同卸步〞艦〔在湖下文露中討繪論〕撞，所賀以使芝用此嗽變速脈器時辨，您筐必須維雙踩陽離合對。上雙踩犯離合蜘在老突式汽鋼車中飼很常逢見，率而在來一些阻現(xiàn)代窯賽車魄中也褲仍然悔很常吉用。權在釀雙踩賭離合窄時，口先合葛下離統(tǒng)合踏議板，璃使發(fā)胸動機狀與變池速器道別離嘩。痕這樣率可消湖除犬唉齒的嘉壓力還，從紐而將殲軸環(huán)務切換融至空愧擋狀竿態(tài)。單然廟后松必開離削合器恐踏板濕，使青發(fā)動窯機恢翼復“甜正確眉速度頓〞。喘該太速度呆就是沸發(fā)動仰機下剖一齒要輪的材運轉芝速度貞。高這樣怖做的聲目的敘，在預于使嘴下一盟個藍寺色齒留輪與果軸環(huán)每以相銳同的鋪轉速銹運行瘋，這厲樣犬狂齒就族能接誕合。墨然息后再稈次踩那么下踏尺板并永將軸速環(huán)鎖拒定到湯新齒咐輪中減。披每換印一個阿齒輪形，都紅必須頌踩下客和松緩開兩捎次離廊合器鏟，因秘此稱史為“匙雙離消合〞摧。親另外倉，您陜還可群以了篩解換岸擋按拔鈕的抓微小劣線性皮位移河怎樣阻實現(xiàn)農(nóng)齒輪糖更換汽。潔換擋陰按鈕候移動滴連接臂到撥源叉的智桿。賓撥怠叉使凡軸環(huán)霞在黃四色軸裂上滑賞動，防從而添與兩科個齒經(jīng)輪中旦的一難個接扔合。困現(xiàn)在秧我們來來看犯看真才正的懂變速牛器。牽下廁面的尤動畫閉顯示穴了一寶個帶雖倒擋軍的四汽速變扎速器霉的內(nèi)剪部工鮮作狀棚況。奪G漂ee償be嶼e'蛙s雄Ve籃ct備or招A自ni汽ma片ti博on丸s提橋供動堡畫緣如今爭，五頭速手汁動變治速器北在汽差車上論已經(jīng)廣相當晨普遍障了。嘩其饑內(nèi)部選結構承如以下圖所項示：塌伸有三收個撥認叉，增由換劉擋桿石接合此的三蜂個桿詳控制險。偵俯看絲換擋刑叉軸脹，它陵們在脹空擋獎、倒往擋、蜂一擋稈和二疲擋中廟的情夸形如欺以下圖外所示膨：槐注意幼，換龜擋桿婆中部第有一宵個旋伐轉點像。盲在將每旋鈕級前推知接合姨一擋懶齒輪哄時，鳳實際盼上是害在推糊動桿民和撥捷叉，喜以便曉將一侍擋齒來輪拉師回來踐?？牲h以看清到，悔左右南移動伶變速責桿也毫是在戶接合稱不同疑的撥解叉〔擾從而棗接合勞不同喝的軸乒環(huán)〕角。隱將旋謎鈕前姿后移預動也潛就移斧動了斗軸環(huán)唇，使午它們怕接合崖一個酸齒輪減。戲倒擋唐齒輪膊由一才個小脅惰輪勒〔紫架色〕爛來操僵控。老該滅圖中害的藍政色倒駝?chuàng)觚X迷輪總吩是與與其他美所有飾藍色勒齒輪英的轉捆動方罪向相可反。喝因穗此，駛當汽走車前鞠進時聲，不掛可能鋒將變籠速器計切換敗到倒詢擋〔研因為妻犬齒謀不能尋嚙合隔〕。罷但英它們高會