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1700048990 弹簧虽能缓和振动,但要停止振动需要一定的时间。如果在这次振动停止前又施加第二次振动,振动就会变得不规则,或者成倍增加。这样一来,汽车就很难平稳的行驶。实际驾驶时您肯定也觉得汽车不振动时比较平稳,也能安心驾驶,汽车也不容易左摇右晃。
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1700048992 因此就需要用到边缓和来自路面的振动边迅速吸收振动的减震器(也叫缓冲器)。
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1700048994 在减震器内部,有加入油液的气缸和开有窄小的孔隙的活塞。弹簧的振动带动活塞上下运动,其中的油液会穿过活塞的孔隙。孔隙窄小,产生阻力,就能迅速缓和弹簧的振动(图4.10)。
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1700048999 图4.10 减震器的结构※活塞下压时油液会从小孔喷出
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1700049001 然而,平衡弹簧的硬度和减震器的振动吸收性(减震)是相当困难的。如果弹簧过硬,减震器的减震效果过强,就无法充分缓和道路凹凸的影响。相反地,如果弹簧过软,减震器的减震效果过弱,振动就会“经久不息”。
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1700049003 转向时这一平衡就更难实现了。转向时,弹簧和减震器也有抑制车身倾斜(横滚)的作用。为抑制横滚所做的功越多,弹簧和减震器的平衡就越复杂,调整起来也更加困难。这时就要用到稳定器。
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1700049005 稳定器只有一个作用,就是在转向时抑制车身的倾斜。它仅由一根铁棒构成,两端连在左右悬架上(图4.11)。
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1700049010 图4.11 稳定器的结构※当左右轮胎有上下差时,稳定器就会扭转,抑制车身的横滚。
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1700049012 当汽车直线行驶时,稳定器“保持沉默”。当左右轮胎越过路面的凹凸处时,稳定器只是随着左右悬架的运动上下运动。但当汽车开始转向、车身即将倾斜时,稳定器就登场了。在转弯处车身倾斜时,左右悬架上下反向运动。这是因为转弯处外侧的悬架在收缩,内侧的悬架在扩展。这样一来,稳定器这根铁棒就发生了扭转,借助其阻力抑制车身的横滚。
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1700049014 依靠稳定器,弹簧和减震器能够集中缓和因路面凹凸不平引起的振动。但实际上,弹簧、减震器和稳定器并没有明确的分工。汽车生产商们都试图实现它们的联合,使这三者共同发挥作用。
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1700049016 汽车是怎样跑起来的 [:1700046568]
1700049017 4.5.3 恰到好处的车身倾斜能够增大抓地力
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1700049019 为了能够顺利转向,在转弯处调整好车身的倾斜程度是十分重要的。恰到好处的车身倾斜会增大轮胎的抓地力,使汽车易于转向。
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1700049021 车身在转角处倾斜,使得汽车的重量偏向里侧的轮胎。因为此时汽车的重量在向里偏移,所以我们称之为负重转移。
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1700049023 与此相同,人在倾斜身体的时候体重也会向倾斜的方向偏移。对于此时的汽车来说,里侧的轮胎承受了更多的车身重量,抓地力也就增大了。也就是说,由于承受了更多的车身重量,里侧的轮胎更能够紧抓地面、支撑汽车。之前我讲过,与只把橡胶底的鞋单独放在斜坡上相比,人穿上鞋给鞋施加体重后更不容易打滑。两者同理。
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1700049025 虽说如此,但车身也不能过度倾斜。这是因为车身的过度倾斜可能会使外侧的轮胎悬起来。看到这里,可能您就会纳闷,如果会发生这样的情况,那汽车的其他轮子都有什么作用呢?为什么会有四个轮子呢?
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1700049027 外侧的轮胎会悬起,这是因为当车身过度倾斜时,里侧的轮胎会产生很大的变形。轮胎一变形,车身重量就仅仅集中在了轮胎触地面的外围,使得轮胎的触地面发生偏移,面积变小。触地面积越小,抓地力也就越小,即轮胎不再能够紧抓地面。人的脚也是一样,利用脚腕用整个脚掌支撑身体时,力量更强大。
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1700049029 汽车是怎样跑起来的 [:1700046569]
1700049030 4.5.4 转向时轮胎依然直立
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1700049032 您可以想象一下,车身在转角处横滚时,轮胎处于怎样的状态呢?您是不是觉得它们也在和车身一起倾斜呢?
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1700049034 转向时如果轮胎倾斜,其触地面也会发生偏移,使得轮胎与路面的接触面积变小。这样一来,抓地力减小,轮胎抵抗离心力、支撑汽车的力量也会减弱。而为了能够快速安全地转向,我们都不希望抓地力减小。因此最理想的状态就是,转向时仅汽车车身倾斜,而轮胎仍垂直于路面。尤其是希望里侧的轮胎保持垂直状态,因为在转弯处车身横滚时,里侧轮胎承受了很大的负担。
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1700049036 悬架摆臂就实现了我们的愿望。它由铁棒和铁柱组成,连接车身和轮胎。最近还出现了使用比铁轻的铝等材料制成的悬架摆臂。
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1700049038 悬架摆臂有多种配置方式,这里我就以由上下两根铁棒支撑的双叉式为例,介绍转向时轮胎仍能直立的原理。这是因为双叉式分工明确,易于理解悬架的原理。此外还有连杆支柱式和多连杆式。
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