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1700048956 汽车是怎样跑起来的 [:1700046566]
1700048957 4.5.1 转向时悬架受力,车身倾斜
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1700048959 之前我们已经了解了转向时所需的汽车的要素,接下来我想讲解一下转向时汽车车身的状态。众所周知,转向时汽车的车身倾斜,偏向转角的外侧,用专业术语表述就是车身在横滚。那么汽车为什么会横滚呢?
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1700048961 这是因为汽车在转向时,侧偏力(之前介绍过)作用于轮胎,影响也波及到了汽车的悬架(图4.8)。转向时离心力面向汽车外侧发挥作用,它能够产生使汽车的重心在中心徘徊的力(旋转力量),在其影响下悬架伸缩,车身向外侧横滚。
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1700048966 图4.8 转向时车身倾斜※旋转力量发生作用,致使悬架伸缩
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1700048968 悬架位于轮胎和车身之间,能伸能缩。它能够缓和路面凹凸的影响,提高汽车的乘坐舒适度。suspension翻译成中文是悬架装置,其实这个名字反而不好理解。
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1700048970 稍微离点题,说一下没有悬架的汽车。没有安装悬架的汽车就像游乐园里的玩具汽车,是最简单、最原始的汽车。玩具汽车具备发动机、动力传动系、转向系统、作为骨骼的车架(相当于车身)、轮胎和制动器,也能行驶、转向和停车。没有悬架,汽车也能跑。
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1700048972 但正是因为没有悬架,因路面凹凸引起的振动会通过车架或车身直接传递到乘客身上。乘坐玩具汽车时,乘客甚至会感到连眼球都在上下振动。
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1700048974 普通的自行车一般不会配备悬架,但近年来一些高价的自行车上也安装了悬架。您会发现,比起普通的自行车,配备了悬架的山地自行车乘坐舒适度更高。
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1700048976 同样,汽车安装了悬架,就能缓和由道路引起的振动,提高乘坐舒适度。在接下来的第5章中我还会详细讲解汽车的舒适性,这里就先跳过了。接下來,我想集中讲一下悬架的结构和它在转向时的状态。
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1700048978 汽车是怎样跑起来的 [:1700046567]
1700048979 4.5.2 利用弹簧、减震器和稳定器缓和振动
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1700048981 悬架由弹簧、减震器、稳定器、悬架摆臂和衬套组成(图4.9)。其中,弹簧、减震器和稳定器负责在转向时调整车身的倾斜程度。
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1700048986 图4.9 悬架的结构
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1700048988 弹簧中除了有旋涡状的螺旋弹簧外,还有重叠了若干弹簧片的钢板弹簧。无论哪一种弹簧都有弹性,都能通过伸缩来缓和振动。由于日常生活中有很多如沙发坐垫等使用弹簧的物品,我们也就很容易理解弹簧的作用了。
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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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