前言

　　最初，汽車是作為人們出行或搬運物品的工具而誕生的，而歐洲人在汽車誕生不久后就已經(jīng)開始賽車。汽車不僅作為出行或搬運工具被廣泛利用，還作為人們享受出行或搬運物品的工具而備受矚目。

　　早在古代奧運會上就設(shè)有馬車比賽這一項目，因此車從誕生之際就被人們駕馭著，運用于比賽也就不難理解了。但我常常在想的是人們?yōu)槭裁慈绱讼矚g移動呢？

　　特別是在歐洲，好幾家跑車生產(chǎn)商興辦起來，所到之處都能看到汽車比賽，大家都熱衷于汽車駕駛。這種傾向現(xiàn)在依然沒有改變，盡管環(huán)境問題已引起人們的注意，大家對汽車的興趣卻絲毫沒有減退。很多人即使要去500多公里外的地方，也會選擇自己開車去。

　　為什么人們會感到駕車出行很愉快呢？對于愛車族來說，他們不僅能享受駕車的過程，心情也會變得很舒暢，這是因為出行本來對于人類就是一件快樂的事情?；蛘?，人類生來就對自由移動有著非同尋常的期盼。

　　在歐洲城邦興盛之時，平民被禁止自由遷徙，但他們都非?？释@份自由。可以想象如果人們心底銘刻著這段受到管制的歷史記憶，那他們將會多么期盼能夠隨心所欲地移動。

　　也許正因為如此，歐洲的汽車才會特別注重行駛性能，并且不斷改進(jìn)。汽車性能越好，人們越會崇尚自由，或許我們把這看作是人類本能的追求也不為過。

　　上面說的緣由，在日本就大不相同。但不管是什么原因，駕車能令人愉快，讓心情變得舒暢，這點日本和歐洲沒什么差異。

　　同樣是開車，是否了解汽車的構(gòu)造，駕駛?cè)烁惺艿降鸟{車樂趣在程度上會有很大的差別。了解了汽車構(gòu)造的話，司機(jī)的操作便會得心應(yīng)手，這樣他會感到更多的喜悅，哪怕駕駛的是一輛破舊的汽車。

　　汽車自從誕生以來，不斷得到改進(jìn)，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為包含幾萬個零件的復(fù)雜機(jī)器。雖然人們都能輕易地駕駛汽車，但是稍微想想會發(fā)現(xiàn)，我們身邊的工具除了汽車，再也找不到第二種如此精密復(fù)雜的東西了。盡管如此，只要基本原理不變，東西再復(fù)雜也能了解。

　　因此，本書為了幫助人們更愉快地駕駛、利用汽車，試著從多個突破口對汽車的構(gòu)造作了簡單明了的講解。

　　首先序章中講了汽車最基本的東西。接著從第一章起，我們將汽車分成幾部分，對各個部分中使用的設(shè)備的基本構(gòu)造和作用，以及其中用到的各種各樣的智慧、竅門進(jìn)行說明?？赡苡行┰O(shè)備比較難理解，為此本書配了圖解和照片，力求做到好懂、易讀。此外，為了增加閱讀趣味，書中還列舉了許多不同的相關(guān)話題。

　　希望您讀完本書后，在利用、駕駛汽車時，對車的看法和心情能稍微有所改變。如果這樣，作者將甚感榮幸。

 

汽車的各種分類

汽車的各種分類

　　我們平時經(jīng)常談到汽車，汽車實際也分不同類型。就說乘用車，其分類方法就有好多種，每個分類標(biāo)準(zhǔn)下又細(xì)分為幾種類型：

　　比如：按代表性的分類方法即車身形狀分，一般可以將汽車分為轎車、旅行車、面包車、越野車、跑車、敞篷車等，但事實上各種車的定義并不明確。最近出現(xiàn)了一種被稱作城市多功能用車，它涵蓋了多種類型的車，這使得車的分類愈加模糊。

　　比如轎車，一般指有獨立的行李艙的三廂車，但有時兩廂的掀背車也叫掀背轎車。所謂三廂指的是發(fā)動機(jī)艙、乘座艙、行李艙三個艙相互獨立的車，兩廂指的是乘座艙和行李艙合為一體的車。

　　從用途來看，可分為以享受駕駛樂趣為目的的跑車和一般乘用車。另外還可以根據(jù)發(fā)動機(jī)排氣量、車身大小等多種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。

　　最近的流行趨勢是城市多功能用車。這種車正如其名所示涵蓋了多種車型，最初這種車的類別很難定位，最近它被看作了一種新車型。追根溯源，這種車是將粗野的運動型多功能車加以改造，使其符合都市風(fēng)格而誕生的。除了城市多功能用車，現(xiàn)在具有運動型多功能車風(fēng)格的旅行車、面包車等車型也在不斷增加，也就是說，旅行車、面包車也和運動型多功能車一樣越來越"運動"了。

        序章

　　汽車的構(gòu)成——汽車是智慧和實體結(jié)構(gòu)的結(jié)晶

　　在詳細(xì)說明汽車的構(gòu)造之前，首先讓我們從整體上看看汽車。本章一邊講述汽車發(fā)展的歷史，一邊對幾個要了解汽車必須知道的關(guān)鍵點進(jìn)行講解。那我們就正式開始學(xué)習(xí)汽車的構(gòu)造吧。

　　汽車構(gòu)造從大的方面講可以分為三部分。首先是相當(dāng)于身軀的車身，其中又包括和動力有關(guān)的設(shè)備（發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)）以及相關(guān)行駛的設(shè)備（懸掛、轉(zhuǎn)向、制動、輪胎和車輪）。

　　雖然這些部件各自原理沒變，但都經(jīng)歷了發(fā)展演變，現(xiàn)在的各個部件和以前相似但不完全相同。比如機(jī)房，在以前，引擎的周圍空蕩蕩的，透過空隙可以看到地面，但現(xiàn)在已經(jīng)看不到這種車了?，F(xiàn)在汽車的機(jī)房都非常復(fù)雜，根本沒有空隙，機(jī)房處增設(shè)了各種各樣的設(shè)施，許多管道，線路縱橫交錯。

　　設(shè)備再復(fù)雜，汽車的本質(zhì)是一樣的。

　　再來看看汽車設(shè)備，根據(jù)發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)的種類及配置，汽車可以分為前置引擎前輪驅(qū)動（FF）、前置引擎后輪驅(qū)動（FR）、后置引擎后輪驅(qū)動（RR）、中置引擎后輪驅(qū)動（MR）等種類。

　　人類的復(fù)雜性，促成了發(fā)動機(jī)的誕生。

　　我們都知道人處于生物界的最高等級。但人類在運動能力上就不及很多生物了。而正是這種劣性成為了人類改進(jìn)汽車的原動力。

　　人類雖然缺乏運動能力，但本性比一般動物復(fù)雜，于是連狗都跑不過的人類為了跑得更快而發(fā)明了汽車。同樣，本來汽車只要能夠幫助人移動、搬運物品就足夠了，但是人類不斷追求更快的速度，鐘情于朝氣蓬勃、新潮的設(shè)計，其原因也就在于此。

　　和貨車、馬車不同，能夠自動行駛的"汽車"誕生于18世紀(jì)后半期。第一輛汽車以發(fā)明者的名字命名，叫"古諾汽車"，它以蒸汽機(jī)為動力來源。我們很難想象它就像高級跑車似的冒著濃煙行駛的場景，但在當(dāng)時，它的發(fā)明具有劃時代的非凡意義，在那之后蒸汽汽車蓬勃展。

　　大概在19世紀(jì)末期，卡爾·本茨和戈特利布·戴姆勒發(fā)明了汽油機(jī)車。但當(dāng)時蒸汽機(jī)車發(fā)展比較完備，暫時占據(jù)優(yōu)勢，然而蒸汽機(jī)車因其啟動比較費時、加水麻煩等弊端，不久它的主體地位便被急速發(fā)展的汽油機(jī)車取代，隨后人類迎來了內(nèi)燃機(jī)時代。那以后的大約100年間，內(nèi)燃機(jī)作為汽車動力取得了飛躍發(fā)展。

　　汽車的定義是："由發(fā)動機(jī)的動力驅(qū)動車輪運轉(zhuǎn)，并且不靠軌道或電線行駛的車。"（《大辭林》）汽車的最大特征便是有動力來源，能自動行駛，同時因為不需要軌道，所以行駛很自由。也就是說，作為動力來源的發(fā)動機(jī)是汽車之所以稱為汽車的最關(guān)鍵的設(shè)備。很多人為開發(fā)發(fā)動機(jī)傾注了非比尋常的熱情，人們講到汽車首先得提發(fā)動機(jī)，諸多事實都源自一個原因，那就是——發(fā)動機(jī)代表著汽車。

　　傳動系統(tǒng)的重要作用是"變速"

　　汽車靠驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)來行駛，但發(fā)動機(jī)并不直接驅(qū)動驅(qū)動輪。發(fā)動機(jī)的動力經(jīng)由變速器、差動齒輪、傳動軸等傳給驅(qū)動輪。這整套設(shè)備稱作傳動系統(tǒng)（驅(qū)動系統(tǒng)或者動力傳輸系統(tǒng)）。

　　記得小時候曾騎著三輪車追過自行車，但沒追上，那件事令人非常懊惱。之所以會這樣，可能跟自己當(dāng)時年齡比較小也有關(guān)系，但主要原因是三輪車不如自行車的速度快。此外，小孩子即使會騎三輪車，蹬起來也不容易，而自行車的話，小孩子也能輕易蹬動。

　　造成這種差異的原因是變速功能。傳動系統(tǒng)不僅傳遞轉(zhuǎn)動信息，還有一個重要功能——變速。那為什么必須變速呢？簡單地說是因為如果傳動系統(tǒng)直接將發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動信息進(jìn)行傳遞的話，就沒有足夠的扭矩來驅(qū)動汽車行駛。因此，受到發(fā)動機(jī)驅(qū)動力的傳動系統(tǒng)要減少轉(zhuǎn)動次數(shù)，增加扭矩，然后將之傳送到驅(qū)動輪。

　　此外，汽車從啟動到高速行駛期間，速度不斷變化，道路也有緩有陡。條件發(fā)生變化，變速方法也必須做出相應(yīng)的調(diào)整，因此傳動系統(tǒng)必須能夠在不同變速模式之間相互切換。

　　發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的動力會首先傳遞給變速器，然后經(jīng)由齒輪時減少轉(zhuǎn)動次數(shù)。根據(jù)技術(shù)原理，轉(zhuǎn)動次數(shù)減少，扭矩便會增大，而且變速器傳遞的動力會由差動齒輪進(jìn)一步分解之后通過轉(zhuǎn)動軸傳送到車輪。前置引擎、后輪驅(qū)動車的差動齒輪在后方，所以變速器傳遞的動力會通過驅(qū)動軸傳送到后方。

　　懸架系統(tǒng)的課題：提高乘坐舒適度及行駛性能

　　汽車作為人們的交通工具，必須得提高舒適度。因此在汽車的車輪和車身之間，以及車身和人體之間有緩沖裝置。前者即懸架系統(tǒng)，后者即座位。有了這些設(shè)施，人們才能夠承受劇烈搖晃和振動帶來的身體壓力。但是如果這些緩沖設(shè)備太柔軟也會產(chǎn)生問題。

　　坐在車?yán)锏娜酥愿杏X不到振動是因為車身沒有感到車輪的轉(zhuǎn)動。由此便產(chǎn)生了一個問題，車輪的方向改變了，車身卻在隨意擺動。當(dāng)然，因為車輪和車身相連，車身最終也會改變方向，但其反應(yīng)相對滯后。而如果車身反應(yīng)太遲，汽車在加速或減速時，司機(jī)會感到很不安全?？傊?，考慮到汽車的行駛功能，車輪和車身應(yīng)當(dāng)緊密連接。

　　緩沖裝置軟一點，乘坐會比較舒服，但為提高行駛性能，緩沖裝置應(yīng)當(dāng)堅固一些，這一矛盾便是懸架系統(tǒng)面臨的困境。為解決這一問題，工程師們想出了“上下柔軟”、“前后左右堅固”的辦法。懸架系統(tǒng)中，起緩沖作用的是能靈活伸縮的彈簧，向車身傳達(dá)前后左右轉(zhuǎn)動信息的是金屬制的傳動桿、鋼鐵條等堅硬棒狀零件?？雌饋砗軓?fù)雜的懸架系統(tǒng)。經(jīng)這么一分解，就容易理解多了。
　

　　汽車復(fù)雜化當(dāng)然是為了提高自身性能。“行駛、拐彎、制動”這三者作為汽車的象征性能，以前和現(xiàn)在都一樣。但現(xiàn)在，人們的要求極度提高了，安全性能的強(qiáng)化以及汽車與環(huán)境的關(guān)系等問題受到重視，這使得汽車越來越復(fù)雜。

　　話雖如此，只要汽車的功能仍然是“行駛、拐彎、制動”，汽車基本設(shè)備的功能就不會變。只是最近出現(xiàn)了一種用內(nèi)燃裝置以外的東西作動力來源的汽車，比如電池燃料汽車，這使得實際情況確實發(fā)生了一些改變。

　　電子學(xué)在近年來取得的進(jìn)步將會大大改變汽車。之前，汽車只有發(fā)動機(jī)、自動變速器等少數(shù)設(shè)備是電控的，最近生產(chǎn)的汽車實現(xiàn)了高度電控。比如，迄今為止直接連接在減速器上的節(jié)流閥也能夠在電動機(jī)的控制下自由開關(guān)。如此一來電腦技術(shù)便能實現(xiàn)根據(jù)判斷自動控制，防范危險。并且作為今后的發(fā)展趨勢，電控化的浪潮將波及到更廣的范圍，比如動力轉(zhuǎn)向、制動器等。

 

        人在行走或跑步時，腳不是朝左右方向擺動而是通過靈活地抬放來緩沖路面的沖擊。連接車輪和車身的懸架系統(tǒng)就相當(dāng)于我們的腳，它一邊防止車身左右飄擺，一邊將上下方向的改變傳遞給車身。此外，懸架系統(tǒng)還要保證車身在車啟動、加速、減速、停止等前后方向運動時也不能搖擺。總之，懸架系統(tǒng)的作用便是既要提高乘坐舒適度，又要讓車以較好的穩(wěn)定性能行駛。

　　充氣輪胎大約誕生于100年前

　　Wheel原本指的是車輪，但在此處專指車輪和輪胎的組合體——圓盤輪，這里所說的車輪是輪胎和車輪的合稱。車輪的歷史悠久，一直可以追溯到公元前，但橡膠輪胎的出現(xiàn)就相當(dāng)晚了，大約在19世紀(jì)中期。雖然如此，最初的橡膠輪胎只是簡單的橡膠輪子，安裝在車輪的外周?，F(xiàn)在使用的充氣橡膠輪胎最早由英國人鄧祿普于1888年用于自行車輪胎，直到1895年法國的米其林才首先將充氣輪胎應(yīng)用于汽車。

　　輪胎是支撐汽車行駛的重要外衣

　　充氣橡膠輪胎的出現(xiàn)促使汽車行駛速度極度提高，乘坐舒適度也顯著改善。現(xiàn)在的輪胎，其基本構(gòu)成和最開始沒什么不同。但是在細(xì)微地方，比如構(gòu)造和材料以及性能方面都取得了飛躍性的進(jìn)步。

　　輪胎根據(jù)使用車型不同而各異，比如：斜交輪胎和子午線輪胎、夏用和冬用輪胎。但其基本功能是不會改變的。如：支撐汽車重量、緩沖行進(jìn)過程中受到的沖擊、向路面輸送驅(qū)動力和制動力、改變或保持汽車的行駛方向等。

　　輪胎和路面的接觸面積：平均每個輪胎只有一張明信片大小，盡管如此，它卻擔(dān)任著這么重要的任務(wù)，看來輪胎不容輕視。

　　現(xiàn)在和以前的輪胎都是黑色、圓形的橡膠輪子。與路面接觸的輪胎表面有許多槽溝，當(dāng)槽溝被磨淺了的時候就需要換新輪胎了。有時我們突然間會好奇磨損掉的橡膠都到哪兒去了。因為槽溝變淺了，這證明橡膠確實是磨損掉了。輪胎不像橡皮一樣能看到橡皮屑，那很有可能就是橡膠變成了細(xì)小粉末。如果輪胎磨損掉的粉末能被收集起來，數(shù)量將會相當(dāng)驚人。

  

　　制動器的主要作用：是讓汽車減速、停止，并且像停車制動似的使汽車保持停止?fàn)顟B(tài)。聽起來似乎很簡單，但要使重1噸以上的汽車在100km／h的速度行駛的情況下完全停止，并非一件易事。

　　制動器通過轉(zhuǎn)換能量發(fā)揮作用

　　汽車的制動器：分盤式制動器和鼓式制動器兩種，它們的工作原理：都是通過將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成熱能來降低速度。

　　稍加留意我們會發(fā)現(xiàn)，這個過程和發(fā)動機(jī)的作用完全相反。假如汽車靠燃燒汽油得到的能量加速到100km／h，那么制動器就必須將這些機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能。

　　確切地講，就是制動器通過作用于車輪來實現(xiàn)功能。首先，制動器阻礙車輪轉(zhuǎn)動，由此將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能。另一方面，車輪的轉(zhuǎn)動受到阻礙后，車輪和路面之間會打滑，這也使機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能。因此，剛停下來的汽車除了制動器會發(fā)熱，車輪也會發(fā)熱。

　　制動器通過摩擦將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能。有些人騎摩托車時會用腳使摩托車停下來，這也是種“制動器”，只不過是通過鞋和地面的摩擦使摩托停下來，當(dāng)然這么做可能會磨損鞋底，同時鞋底也會發(fā)燙。盡管汽車的制動器不像鞋底那樣磨損得厲害，但也會產(chǎn)生許多熱量。在需要不斷制動的山路上，盤式制動器甚至?xí)囟壬叩桨l(fā)紅。

　　制動器隨著汽車提速得到改進(jìn)

　　正如“汽車的歷史就是一部提速的歷史”所說，汽車在不斷追求高速度的同時得到了升級。然而汽車速度越快，就越難停止，因此制動器的重要性受到了人們的關(guān)注。
　　

汽車車身形式多樣

　　如果我們讓現(xiàn)在的孩子畫一輛車，很多孩子畫的都是長得跟箱子似的的面包車。大人也一樣，家用車就不說了，單身的人在買車時也開始傾向于選擇面包車。面包車如此受歡迎，說它已成為乘用車的代名詞也不為過。

　　面包車的特征，說到底就是內(nèi)部空間大。看它高車身、發(fā)動機(jī)艙壓縮到最小限度等方面也能感受到面包車非常細(xì)致地考慮了如何有效節(jié)省空間，在這一點上其他車都比不過它。那么面包車是乘用車的最佳選擇嗎？

 

　　面包車、轎車等是根據(jù)汽車車身形狀分類的車型，實際上車身形狀不同，車輛性能方面也會產(chǎn)生許多差異。

　　比如，車頂高的面包車和轎車相比，重心比較高，這影響到它在轉(zhuǎn)彎時車身的穩(wěn)定性。為此，面包車在提高行駛安穩(wěn)性方面下了許多功夫，比如它把懸架系統(tǒng)做得堅固些，但還是無法與重心低的轎車相比。此外，面包車比轎車等重得多，要想達(dá)到和轎車一般的行駛性能必須更換發(fā)動機(jī)。

　　確實，在寬敞度方面面包車占絕對優(yōu)勢，但它也有稱不上最優(yōu)的方面，即缺乏別致性，而且操作也有一定難度。

　　以前，轎車的基本設(shè)計，是順著立柱（前柱）方向向下延伸便是前輪的中心。這種設(shè)計很早前就已出現(xiàn)，有種利用這項設(shè)計的車型底盤很寬，就跟富士山似的，看起來很安穩(wěn)，讓人覺得很安全。這種轎車雖然因為能用于各種用途，稱得上是萬能車，受到人們的喜愛，但隨著旅行車和面包車的流行，轎車因裝不了大件行李，也無法搭乘很多人，因而有點過時。但話說回來，需要裝大件行李和一下子載很多人的情況，也不是時常有的。

　　跟客廳一樣豪華的轎車

　　汽車說明書里經(jīng)常有這樣的說明：“車內(nèi)裝飾讓您如置身家里的客廳一般愜意。”光看字面您一定會覺得車內(nèi)肯定非常舒服，那實際情況是這樣的嗎？

　　汽車內(nèi)飾和客廳，比較大的一點區(qū)別，就是它的空間是移動的。汽車會時走時停、轉(zhuǎn)彎、在坑坑洼洼的路上行駛，理所應(yīng)當(dāng)會不同程度地?fù)u晃，這時車?yán)锏娜艘矔蝿?。因此，如果汽車的座椅就像客廳里的沙發(fā)那樣松軟，人的身體便會向四處搖晃，人為了支撐身體需要用力蹬著腳，這容易使人疲勞，而且不太習(xí)慣坐車的人肯定會暈車。

　　汽車的舒適性不同于客廳

　　考慮汽車的舒適性要以它是移動性的交通工具為前提，也就是說，汽車和客廳的舒適性的含義不同。汽車的車座不能是松軟的沙發(fā)，而應(yīng)該堅固一些，以防止身體劇烈搖動，即使表面柔軟也必須能夠支撐住身體。

　　此外，恰當(dāng)?shù)鸟{駛環(huán)境對于司機(jī)來說也是非常重要的。僅僅舒服還不夠，這和沙發(fā)不適合辦公室的道理一樣，雖說座位舒服點會減輕疲勞感，但因此影響到駕駛的話就有點本末倒置了。

　　以前配有專用司機(jī)的高級轎車的駕駛席都是很耐磨的皮椅，這樣司機(jī)來回坐車座也不會被磨壞，而車主人及其他人坐的后座則鋪有高級的天鵝絨或絨毯。當(dāng)然，用途不同，車座不同，這無可厚非，但現(xiàn)在已經(jīng)看不到這種車了?？蓡栴}是多年用同一輛車的話，很可能只有駕駛席凹陷。因此有人認(rèn)為駕駛席應(yīng)該特別制作。然而話說回來，只把駕駛席制成辦公椅一樣的座位也會產(chǎn)生問題。

 

 

 

 
　　過去，在日本人們都避免提及汽車安全性。歐美汽車都在積極地研究安全對策，而日本人則堅信“安全駕駛就不會出事故”。

　　這種想法的錯誤性通過發(fā)生的交通事故也可以看得出來。實際情況不容我們大意，但確實，死者人數(shù)年年降低，事故本身的發(fā)生次數(shù)也趨于減少。對此，或許汽車的安全對策起了很大的作用。

 

        汽車的安全對策大致可分為兩種：一種是防范事故發(fā)生的積極對策，一種是在事故發(fā)生或發(fā)生后保護(hù)車內(nèi)人員安全的消極對策，目前為止研究的側(cè)重點讓人感覺好像放在了如何減少死者上，今后人們的關(guān)注點可能會轉(zhuǎn)向研究如何防止事故發(fā)生的對策上，即所謂的積極對策。

　　為防止全球變暖，減少耗油量，開發(fā)替代燃料

　　1997年，世界各國為防止全球變暖在日本召開過一次京都會議，近些年，日本汽車排放的二氧化碳量減少，人們保護(hù)環(huán)境的意識也提高了。

　　要想減少二氧化碳排放量，必須減少使用汽油等燃料，即減少耗油量。為此，汽車制造商都摩拳擦掌，從發(fā)動機(jī)開始，努力提高效率，研制開發(fā)混合動力車等新技術(shù)。但是最環(huán)保的燃料電池車還需要一段時間才能實用化。在那之前人們關(guān)注的焦點是從植物中提煉出來的以生物燃料為代表的替代燃料。

　　燃料電池車憑氫和氧產(chǎn)生的電行駛，人們都期待它能成為人類的環(huán)境對策、資源對策的王牌。不過也正因為是王牌，開發(fā)才不會像預(yù)計的那樣順利。

　　專欄1     生物燃料可以徹底解除資源枯竭之擔(dān)憂嗎？

　　化石燃料的枯竭對于汽車來說是一個非常嚴(yán)重的問題。最近成為談?wù)摕狳c是——生物燃料可以減少二氧化碳的排放量，而且也不用擔(dān)心會像化石燃料那樣枯竭。但是，在這里我想說說我的憂慮——生物燃料也會枯竭。

　　生物燃料的原料主要是農(nóng)作物，有時也用廢棄木材等原料，但現(xiàn)在還不到實用階段?，F(xiàn)在主要是用玉米、甘蔗等制造生物燃料，而這些作物生長所必須的磷元素卻面臨枯竭。磷礦不斷漲價，已經(jīng)開始影響到正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此，最近對迄今為止沒被二次利用過的磷的回收成為關(guān)注焦點，并且從下水污泥等地方提取磷的試驗計劃也已制定完成。

                                               主流汽車發(fā)動機(jī)——汽油機(jī)和柴油機(jī)

　　大約近100年間，內(nèi)燃機(jī)逐漸成為汽車的主要動力來源。發(fā)動機(jī)剛誕生之時，從現(xiàn)在看來，就像無線電控制的發(fā)動機(jī)一般，馬力非常小，隨著人們對更大馬力的追求，發(fā)動機(jī)不斷得到改進(jìn)。

　　現(xiàn)在，汽車發(fā)動機(jī)主要是往復(fù)式發(fā)動機(jī)。這種發(fā)動機(jī)要將活塞的直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動，除此之外，還有借助燃燒產(chǎn)生的力而直接運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)缸式發(fā)動機(jī)。

　　往復(fù)式發(fā)動機(jī)：大致有汽油發(fā)動機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)兩種。
        汽油發(fā)動機(jī)：又分為四沖程發(fā)動機(jī)和二沖程發(fā)動機(jī)。

　　現(xiàn)在，四沖程汽油機(jī)的汽車成為主流。之所以稱它為“四沖程發(fā)動機(jī)”是因為“進(jìn)氣、壓縮、點火、排氣”這四個過程，活塞要做兩個循環(huán)來產(chǎn)生動力。而二沖程汽油發(fā)動機(jī)的話，"進(jìn)氣、壓縮，點火、排氣"這兩個過程，活塞只需做一個循環(huán)。后者構(gòu)造簡單，多用于小型車或摩托車等，但最近已不怎么見到了。

　　柴油發(fā)動機(jī)以它的發(fā)明者魯?shù)婪?#183;狄塞爾而命名。其工作原理：是首先使空氣在汽缸內(nèi)受擠壓升溫，然后通入燃料使其燃燒。這點和利用火花塞點火的汽油發(fā)動機(jī)有很大不同。汽車多使用四沖程發(fā)動機(jī)，而大型船舶也使用二沖程的柴油發(fā)動機(jī)。

　　                                                             發(fā)動機(jī)的心臟——活塞和汽缸

　　汽油發(fā)動機(jī)和柴油發(fā)動機(jī)的主角是四沖程發(fā)動機(jī)，它屬于往復(fù)式發(fā)動機(jī)的一種，其工作原理是活塞憑借燃料燃燒產(chǎn)生的能量在汽缸內(nèi)做直線運動。ResiPuro來自英文單詞ReciProcing，意思是指"往復(fù)運動"。

　　我們來看看發(fā)動機(jī)的代表--四沖程發(fā)動機(jī)--的內(nèi)部構(gòu)造。首先是筒狀汽缸以及其中短小、圓筒形的活塞，這兩者是最基本的部件。汽缸上方就像碗一樣被遮蓋著，形成一個密閉空間燃燒室。在燃燒室內(nèi)有各種裝置，比如：負(fù)責(zé)吸入混合氣體（燃料和空氣的混合體）的進(jìn)氣門、排放燃燒廢氣的排氣門、引燃混合氣體的點火管等。

　　再來看看活塞?；钊南路竭B著棒狀的連桿，連桿另一側(cè)和曲柄相連。連桿就相當(dāng)于人蹬自行車腳蹬的腳，活塞的直線運動轉(zhuǎn)換為驅(qū)動曲柄旋轉(zhuǎn)的動力，最終帶動曲柄軸轉(zhuǎn)動。

                              以驚人的速度做往復(fù)運動的活塞

 

　　從外部來看發(fā)動機(jī)，其組成由上至下依次為：茶碗蓋似的汽缸蓋、裝著汽缸的汽缸體、裝有曲柄軸的曲軸箱。汽缸蓋的上面有缸前蓋，曲軸箱的下面是油盤，它里面裝的是在發(fā)動機(jī)內(nèi)部循環(huán)的汽油。這些發(fā)動機(jī)的零件大都由鐵或鋁制成。

        以驚人的速度做往復(fù)運動的活塞

　　發(fā)動機(jī)一分鐘要旋轉(zhuǎn)幾千次，活塞也以一樣的速度做往復(fù)運動，活塞的運動速度平均為20m/秒以上?；钊纳舷轮本€運動一旦停止，它就會非常激烈地加減速度。因此如果活塞比較重的話，它的轉(zhuǎn)速就不會那么快，所以活塞一般都是鋁制的，并且內(nèi)部要挖空成為空心筒，總之，為了提高動力就要使其減輕分量。此外，活塞與汽缸的摩擦也會影響速度，因此工程師們在最大限度減少摩擦方面也下了不少功夫。

　　四沖程式發(fā)動機(jī)的工作過程分為四個階段

　　汽油發(fā)動機(jī)（四沖程式）通過燃燒燃料——汽油，獲得機(jī)械能就要經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、點火、排氣四個過程。在這四個過程中，活塞在汽缸內(nèi)下降、上升、下降、上升，來回做兩次運動。

　　首先，在吸入階段，活塞在汽缸內(nèi)下降的同時，打開的進(jìn)氣管吸入混合氣體?；钊仙阶罡唿c再下降到最低點，進(jìn)氣工作便完成了。接下來是壓縮階段，這時打開著的進(jìn)氣門會閉上，汽缸成為一個密閉的空間，活塞從最低點上升，壓縮汽缸內(nèi)的混合氣體。

　　活塞上升到最高點時就進(jìn)入了點火階段，通過火花塞使混合氣體燃燒，廢氣急速膨脹，向下擠壓活塞，能量由此產(chǎn)生。活塞下降到最低點便進(jìn)入排氣階段，這時排氣門被打開，隨著活塞的上升燃燒產(chǎn)生的廢氣被排出。活塞達(dá)到最高點時，第二輪吸氣開始。

　　發(fā)動機(jī)就是這樣輸出功的，它的過程很有意思，就像文章的起承轉(zhuǎn)接似的。最開始吸入材料混合氣體，并將其壓縮做好準(zhǔn)備。然后迎來扣人心弦的高潮燃燒，最后將燃燒過的混合氣體變成的廢氣排出。只是發(fā)動機(jī)的起承轉(zhuǎn)接轉(zhuǎn)瞬結(jié)束，一分鐘內(nèi)要做幾千回，這一點和文章的機(jī)構(gòu)有相當(dāng)大的差別。

 

 
　　活塞、汽缸的大小，根據(jù)排氣量不同，而各不相同。即使排氣量相同，其型號也有大有小。排氣量：指的是汽缸內(nèi)的容量，即"汽缸內(nèi)徑×活塞運動距離"。既有大缸徑短沖程發(fā)動機(jī)，又有小缸徑長沖程發(fā)動機(jī)，前者叫做短沖程發(fā)動機(jī)，后者叫做長沖程發(fā)動機(jī)。短沖程發(fā)動機(jī)運動量小，運轉(zhuǎn)速度快；長沖程發(fā)動機(jī)速度低，扭矩大。

　　為什么發(fā)動機(jī)分——8汽缸、12汽缸等多種類型

　　汽車的發(fā)動機(jī)，一般乘用車大多是4汽缸或6汽缸，此外還有其他類型。根據(jù)排氣量由小到大，依次分為8汽缸、12汽缸、甚至難以想象的16汽缸發(fā)動機(jī)。另外還有小型汽車的小排量發(fā)動機(jī)，一般都是2汽缸、3汽缸。有的摩托車也用只有1個汽缸的單汽缸發(fā)動機(jī)。

　　人們?nèi)菀渍`認(rèn)為要增大排氣量只要提高汽缸容積就可以了。但氣缸容積太大的話，活塞重量便會增加，燃燒率會降低，最終影響功的順利輸出。因此，2汽缸的汽缸容積最高規(guī)定為2.5升，6汽缸的為2～3.4升。

　　關(guān)于單汽缸發(fā)動機(jī)，曲軸每旋轉(zhuǎn)兩次而發(fā)動機(jī)內(nèi)只燃燒一次，運轉(zhuǎn)很不均勻。如果能增加汽缸數(shù)，依次少量燃燒的話運轉(zhuǎn)就會勻稱得多，而且活塞也會變得更小，運動更便捷，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動也會更靈活。此外，要想提高轉(zhuǎn)速，需要增加動力，但因為要保證持久性和效率的平衡，旋轉(zhuǎn)次數(shù)的上限無法改變。

　　總之，汽缸增加，發(fā)動機(jī)的運轉(zhuǎn)會更加靈活，噪音也會變小。但是，另一方面，零件個數(shù)也會增多，這使發(fā)動機(jī)變重，再加上摩擦等引起的損耗，發(fā)動機(jī)的動力效果會大打折扣，比如：耗油量增大，扭矩減小。因此，我們不能籠統(tǒng)地說：“汽缸越多性能越高”。

　　為什么 6 汽缸——發(fā)動機(jī)分為直6 和 V6

　　如果發(fā)動機(jī)汽缸不止一個，那設(shè)計者必須考慮它們應(yīng)該怎樣組合。比如：一般 4 汽缸發(fā)動機(jī)的汽缸大多排成一列，稱為“直4 ”。至于6汽缸發(fā)動機(jī)，以前較多見的是直6（汽缸并列排放），現(xiàn)在較流行的是將汽缸呈V型排列，汽缸分成兩列的V6（V型 6汽缸）發(fā)動機(jī)。

　　直列發(fā)動機(jī)的汽缸呈一字型排列，因此汽缸數(shù)目越多發(fā)動機(jī)越長。假如按 6汽缸比4汽缸長2個汽缸算，那發(fā)動機(jī)橫排的前輪驅(qū)動車的發(fā)動機(jī)艙空間就不夠用了（確實有這樣的情況）。

　　因此，直6發(fā)動機(jī)適用于發(fā)動機(jī)豎排的前置引擎、前輪驅(qū)動車。要想裝下長發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)艙也必須夠長。這就需要犧牲車內(nèi)空間，或加長車身。直6發(fā)動機(jī)從制造原理來看運轉(zhuǎn)平衡性好，旋轉(zhuǎn)靈活，受到人們好評。

 

然而，近幾年狀況發(fā)生了較大變化。因為體長的直6發(fā)動機(jī)有礙于汽車提高安全性能，所以直6發(fā)動機(jī)已經(jīng)瀕于消失了。

　　V6發(fā)動機(jī)的汽缸呈兩列分布，極大地縮短了長度，在前輪驅(qū)動車上也能使用。因此，發(fā)動機(jī)趨于共通化，減少了浪費。而且V6沒有特別大的缺點，非直6發(fā)動功能可比。

 

 
　　近些年在歐洲，柴油機(jī)乘用車很受歡迎。據(jù)說法國出售的乘用車半數(shù)以上是柴油機(jī)車。德國等國家的高速公路上也出現(xiàn)了大量高級柴油機(jī)車。

　　柴油發(fā)動機(jī)比汽油發(fā)動機(jī)效率更高，耗油量也更低?？傊?，柴油機(jī)乘用車比較經(jīng)濟(jì)，而且CO2的排放量也較少，可以稱得上是經(jīng)濟(jì)發(fā)動機(jī)。所以在比較關(guān)注全球變暖的歐洲，柴油機(jī)乘用車受到普遍歡迎。實際上，也有人是看中了它的實用性。比如：“要經(jīng)常長距離行駛，耗油量大小非常重要”，“柴油機(jī)扭矩大，容易駕駛”等等。

　　但另一方面，柴油機(jī)也有很多弊端，比如它會排出氮氧化合物（NOX）、顆粒性物質(zhì)（PM）等大量大氣污染物；和汽油發(fā)動機(jī)相比，柴油機(jī)的馬力小，噪音和振動也大；因為壓縮比較高，發(fā)動機(jī)自身結(jié)實耐用，則重量增加。

　　但是現(xiàn)在在歐洲通過最新科技，柴油發(fā)動機(jī)（也有日本制造的）的大部分缺點均被克服。清潔性接近于汽油發(fā)動機(jī)，馬力不僅不比油發(fā)動機(jī)弱，甚至反超，噪音和振動問題也大幅度得到改善。

　　再加上柴油機(jī)耗油量低、CO2排放量少、速度較低，而扭矩大、駕駛?cè)菀椎缺旧砭哂械膬?yōu)點，大受歡迎也是合乎情理的。

　　■賽車也開始采用柴油機(jī)

　　無論柴油發(fā)動機(jī)如何改進(jìn)，可能很多人還是認(rèn)為："柴油機(jī)就是柴油機(jī)，想要駕駛得舒服還得靠汽油發(fā)動機(jī)。"但是在歐洲賽車界，柴油機(jī)已經(jīng)被普遍應(yīng)用了。勒芒24小時耐久賽中用的就是柴油機(jī)車，而且其競爭水平相當(dāng)高，不只是參加。而且2007年奧迪柴油機(jī)車?yán)^前一年再度獲得冠軍，柴油機(jī)車成為賽車中的冠軍車?？磥聿裼蜋C(jī)已經(jīng)不再令人見而生厭了。

 

隨著活塞運動開閉的 進(jìn)排氣門

 
 汽      缸      蓋：由進(jìn)氣門、排氣門和驅(qū)動它們的凸輪軸組成。

 

 汽缸蓋分兩種：一種是有兩個凸輪傳動軸的。即進(jìn)氣門、排氣門各自專用一個，叫做雙架空凸輪軸（DOHC）；

                            另一種是一個凸輪傳動軸控制兩個管道的，叫做單架空凸輪軸（SOHC）。

　　管道隨著轉(zhuǎn)動的凸輪傳動軸開閉，同時管道必須根據(jù)活塞的位置正確掌握開閉時機(jī)。而凸輪傳動軸通過曲柄軸轉(zhuǎn)動，同時隨著活塞的運動驅(qū)動管道開閉。比如：點火階段結(jié)束后，活塞下降到最低點，排氣門開啟進(jìn)入排氣階段。

　　但實際上，管道不會完全按照原理運行。發(fā)動機(jī)必須通過燃燒艙內(nèi)的小孔吸排氣，尤其是高速運轉(zhuǎn)時，管道打開的時間非常短。因此要想提高運轉(zhuǎn)速度，必須使氣管稍微提前打開或推遲閉合以保證吸排氣順暢。

　　排氣階段：指的是在點火階段還沒有完全結(jié)束時，打開排氣門，吸氣過程開始后將其關(guān)閉的階段。要注意的是如果超出時間，下次的運轉(zhuǎn)便會降速，結(jié)果導(dǎo)致無法順利輸出功。因此，管道的閉合時機(jī)必須恰當(dāng)，運轉(zhuǎn)速度既不能太快，也不能太低。

　　■改變管道時間的發(fā)動機(jī)

　　要提高發(fā)動機(jī)效率，產(chǎn)生做大的功，必須保證管道在確切的時機(jī)開閉，順暢地吸氣、排氣。但難點是管道開閉的時間隨著發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)次數(shù)不斷變化。因此，最近出現(xiàn)了能夠隨著發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)次數(shù)而變化的可變時機(jī)管道。使用這種管道后，發(fā)動功能獲得優(yōu)良的性能，比如：更輕松地處理中低速運轉(zhuǎn)，高速運轉(zhuǎn)時能產(chǎn)生更大的功。

 　　噴油器像噴霧劑似的噴射汽油

　　發(fā)動機(jī)的燃料汽油——通過電控燃料噴射裝置（fuelinjection）提供?，F(xiàn)在汽化器已幾乎見不到了。

　　噴          油         器：是噴射燃料的設(shè)備。
       噴油器的工作過程：便是朝著吸入發(fā)動機(jī)吸氣口，將汽油從噴管里用力噴出。之后噴射出的氣化汽油和空氣混合，同時被吸入汽缸。噴射多少汽油，主要看空氣的吸進(jìn)量，噴油器根據(jù)吸進(jìn)空氣量提供必要的汽油。噴射量根據(jù)具體情況會做細(xì)微的調(diào)整，比如發(fā)動機(jī)較冷時量會稍微多些，加速器關(guān)閉時供油中止。

　　柴油發(fā)動機(jī)的工作過程是：在吸氣階段只吸入空氣，然后在壓縮階段，朝著受壓高溫的空氣噴射燃料柴油。按這種方式，噴油器是朝著汽缸內(nèi)部直接噴射燃料的，因此為和汽缸內(nèi)的壓力一致，燃料也必須受到高壓。

　　柴油發(fā)動機(jī)之所以在歐洲等地得到飛速發(fā)展，一個很大的因素便是噴油器性能的提高，可以說如果噴油器沒有得到改進(jìn)，柴油發(fā)動機(jī)還將會像原來一樣又臟又吵。

 

 

　　汽油發(fā)動機(jī)也有直接向汽缸內(nèi)噴射汽油的直噴發(fā)動機(jī)。它和普通的發(fā)動機(jī)相比有許多優(yōu)點，但目前還不能斷言它將來是否會成為主流。

　　■能夠?qū)崿F(xiàn)高度控制的汽油直噴方式

　　電控燃料噴射方式：自從代替控制力較弱的汽化器后，到現(xiàn)在已被應(yīng)用于大多數(shù)的汽油發(fā)動機(jī)。后來經(jīng)過改進(jìn)，人類又發(fā)明了汽油直噴方式。在汽油直噴方式下，不管混合氣多么稀薄都能燃燒，因此汽油直噴方式作為節(jié)能方式受到關(guān)注。但是因為廢氣的問題，人們逐漸放棄了這種方式。現(xiàn)在，歐洲車都積極采用這種方式，但是日本國產(chǎn)車采用的比較少，數(shù)目并不顯著。

　　發(fā)動機(jī)的冷卻液——溫度可達(dá)100攝氏度以上

　　冷卻發(fā)動機(jī)的方法：有水冷式和風(fēng)冷式兩種。大多數(shù)汽車采用的都是用水使發(fā)動機(jī)降溫的水冷式。以前，風(fēng)冷式因為原理簡單，不用擔(dān)心冷卻液泄漏等優(yōu)點而受到關(guān)注，但現(xiàn)在已幾乎不用了。

　　水冷式：是指冷卻液在發(fā)動機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)動，將熱量帶走，冷卻液升溫后通過散熱器降溫。散熱器就是熱交換器，汽車行駛過程中受到的風(fēng)或在靠動機(jī)能量轉(zhuǎn)動的風(fēng)扇將冷卻液的熱量向外釋放，然后降溫后的冷卻液被再次輸送到發(fā)動機(jī)。

　　冷卻回路上，有一個根據(jù)冷卻液的溫度開關(guān)的恒溫器，冷卻液達(dá)到80度左右時，恒溫器的電路就會開啟。在恒溫器啟動之前，發(fā)動機(jī)內(nèi)部只有冷卻液在循環(huán)，這種構(gòu)造反而使發(fā)動機(jī)升溫更快。冷卻液是在借發(fā)動機(jī)的動力轉(zhuǎn)動的管道里循環(huán)的。

　　此外，當(dāng)冷卻線路處于密封狀態(tài)，冷卻液可能達(dá)到100度~120度。其道理和壓力鍋一樣，隨著冷卻液溫度上升，內(nèi)部壓力提高，冷卻液的沸點便會上升。這么做是為了提高冷卻液的溫度，改善散熱性。當(dāng)內(nèi)部的壓力達(dá)到一定程度時，散熱器內(nèi)的管道會打開，將富余的冷卻液排到儲存罐內(nèi)，當(dāng)冷卻液溫度降低，壓力減小時，就打開別的管道，讓冷卻液從儲存罐中流回。

　　■冷天冷卻液容易發(fā)生過熱嗎？

　　在寒冷的地方，一到冬天冷卻液就會凍結(jié)，但實際上冷卻液也很容易"過熱"。"過熱"大概多發(fā)生于下雪多的時候，積雪堆積在散熱器隔柵處的話，發(fā)動機(jī)不僅無法充分冷卻，反而會遇到過熱的麻煩（因為冷卻液的凍結(jié)，造成了不能給發(fā)動機(jī)散熱）。此外還有一點人們不太知道，即冷卻液過濃會導(dǎo)致過熱。冷卻液越濃，越不容易凍結(jié)；但如果太濃的話，冷卻功能就會降低，于是就出現(xiàn)了大冬天冷卻液"過熱"的奇怪現(xiàn)象。

 

 

　　                                 渦輪增壓機(jī) 將空氣吸入發(fā)動機(jī)

　　燃燒更多的燃料可以產(chǎn)生更大的動力，但同時需要更多的空氣。然而吸入大量空氣并不容易。因此設(shè)計者就想："發(fā)動機(jī)無法自動吸入那就強(qiáng)制性輸入"，于是渦輪增壓機(jī)得以出現(xiàn)。

　　渦輪增壓機(jī)的軸兩端有葉輪，有一扇葉輪（渦輪）在廢氣的推動下轉(zhuǎn)動，同時另一扇（壓縮輪）壓縮吸入發(fā)動機(jī)的空氣。

　　空氣受壓后輕松進(jìn)入汽缸，幫助產(chǎn)生更大的動力。因為利用了廢氣的能量，無形中發(fā)動機(jī)的效率也得到提高。只是如果汽油發(fā)動機(jī)吸入的混合氣體太多，在壓縮過程中就會燃燒，產(chǎn)生爆燃現(xiàn)象，因此要適度強(qiáng)制性輸入空氣。

　　因為渦輪增壓機(jī)是在廢氣的帶動下旋轉(zhuǎn)的，當(dāng)踩加速器時，發(fā)動機(jī)的反應(yīng)會稍微滯后一些，即渦輪遲滯效應(yīng)。而且當(dāng)發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)少，廢氣流動緩慢時，渦輪增壓機(jī)也無法充分實現(xiàn)其作用。

　　如果渦輪增壓機(jī)不利用廢氣能量而是直接利用發(fā)動機(jī)的輸出功，那即使發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度慢它對加速器的反應(yīng)依然很靈敏，能夠迅速釋放能量。但問題是如果使用了發(fā)動機(jī)輸出的功，效率便會降低。如何消除這兩種方式各自的弊端成為了設(shè)計者面臨的大課題。

　　■和柴油發(fā)動機(jī)匹配的渦輪增壓機(jī)

　　說到渦輪發(fā)動機(jī)車，它給人的印象是高性能的汽油發(fā)動機(jī)車，但實際上要說匹配性，還得數(shù)柴油發(fā)動機(jī)。柴油發(fā)動機(jī)要先壓縮空氣，然后噴出燃料，所以即使渦輪提供的空氣過量了，也不用擔(dān)心發(fā)生汽油發(fā)動機(jī)那樣的爆燃現(xiàn)象。而且和汽油發(fā)動機(jī)不一樣，柴油機(jī)的節(jié)流閥不會損耗吸入的氣體，這使尾氣排放順暢，在低速運轉(zhuǎn)時也能讓渦輪充分旋轉(zhuǎn)。因為這個優(yōu)點，現(xiàn)在柴油發(fā)動機(jī)毫無爭議地和渦輪增壓機(jī)配套使用。

　　 

油 

        發(fā)動機(jī)油：除潤滑以外還有各種作用

　　在加油站，我們有時會被告知："機(jī)油混濁了，得換新的。"但是，為什么發(fā)動機(jī)油會混濁，必須更換新的呢？

　　發(fā)動機(jī)油用于發(fā)動機(jī)中。既然用于機(jī)械，那我們能想象得到，它應(yīng)該是用來潤滑機(jī)器的。發(fā)動機(jī)油的一個比較大的作用，就是減少發(fā)動機(jī)各活動部件間的摩擦，保證發(fā)動機(jī)靈活運轉(zhuǎn)。我們把這個叫做潤滑作用。

　　除了潤滑作用，發(fā)動機(jī)油還有清潔、冷卻、防銹、密封等作用。所謂清潔作用就是指清洗燃燒產(chǎn)生的炭、油等污漬，或者將污漬在油中分解掉，或者利用油漬過濾器把污漬去除。因此油看起來都是黑黑的污濁的東西，僅通過肉眼看無法判斷其質(zhì)量好壞。

　　冷卻作用：顧名思義，冷卻發(fā)動機(jī)的作用。冷卻活塞時汽油要從反面噴射出。

　　防銹作用：就是要防止生銹，就像給刀劍等東西上涂油一樣，發(fā)動機(jī)內(nèi)的金屬零件也要防止生銹。

　　最后是密封作用：即把機(jī)油滴入活塞和汽缸間的空隙處，以此來保持汽缸壓力的功能。

　　機(jī)油——通過這幾種作用，使發(fā)動機(jī)保持良好狀態(tài)。因此發(fā)動機(jī)油越新越好，機(jī)油清潔程度不同，機(jī)器性能也會各異。機(jī)油不能換一次便一勞永逸，還必須定期更換新的。

　　■制動油和制動液的區(qū)別

　　發(fā)動機(jī)油的主要作用便是潤滑。同樣，用于手動、高清等的石油齒輪也起潤滑齒輪的作用。這些能用來潤滑的東西統(tǒng)稱為"機(jī)油"。與此相對，用于制動裝置的液體叫做制動液，過去也叫制動油，但大多情況以液體稱呼（意味著"流體"）。制動用的是制動液，用來控制變速器，雖然它也用于齒輪的潤滑，起潤滑油的作用，但我們一般不把它叫做制動機(jī)油。

 

 

　　我們踩油門踏板的動作會通過電線傳到閥門。閥門控制著發(fā)動機(jī)的空氣吸進(jìn)量，空氣吸進(jìn)量增加的話，燃料供給量也相應(yīng)增加，結(jié)果發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)得也更快。就是說：油門通過控制發(fā)動機(jī)吸進(jìn)空氣的量調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的運轉(zhuǎn)。

　　閥門：位于空氣凈化器和發(fā)動機(jī)中間，它內(nèi)部有個節(jié)制空氣流動的部件叫節(jié)流閥，它和油門相連接。節(jié)流閥就像農(nóng)田里的節(jié)水大壩口一樣，根據(jù)需要改變空隙大小，控制供給發(fā)動機(jī)的空氣量。

　　通常節(jié)流閥直接受到油門的控制，但同時還要受到電腦的控制。而且最近靠電子信號傳遞油門運動的方式"電子節(jié)氣門控制"也被大量采用。

　　這種方式下，節(jié)流閥由電腦控制，油門的運動成為電腦控制節(jié)流閥的依據(jù)。比如，一邊踩剎車一邊踩油門時，為防止危險，電腦通常會做出判斷，不提高發(fā)動機(jī)的運轉(zhuǎn)速度，所以即使踩了油門，發(fā)動機(jī)也不會加快運轉(zhuǎn)。

　　■巡航控制系統(tǒng)自動調(diào)整閥門

　　一般油門設(shè)計的都是用右腳踩，所以長距離駕駛過程中右腳得時常踩著油門，這樣右腳就會比較累，針對這種情況設(shè)計師門發(fā)明了巡航控制。這種裝置的作用是人們先通過開關(guān)操作設(shè)定一個行駛速度，然后它就可以自動調(diào)節(jié)閥門，保持這個速度不變。因為省去了不必要的腳踏油門操作，耗油量也得以降低，但是目前日本的路況成為制約這種裝置大量應(yīng)用的瓶頸。

　　為什么汽油機(jī)燃燒汽油，而柴油機(jī)燃燒柴油呢？汽油和柴油都是從原油提煉出來的，但它們性質(zhì)差別相當(dāng)大。汽油易引燃但燃燒難，相反，柴油燃燒容易但難引燃。簡而言之，汽油靠近火便可能燃燒，而柴油容易自燃。汽油給人印象好像很容易燃燒，但事實并非如此。

　　總之，汽油機(jī)使用的汽油容易用火花塞引燃，而柴油機(jī)使用的柴油容易通過受熱引燃。

　　汽油、柴油包括不同種類

　　汽油包括普通汽油和乙醇（高級）汽油。柴油通常除了普通柴油，也還有一部分是乙醇柴油。乙醇柴油中用的是易燃的十六烷醇，引燃和燃燒性能都比較優(yōu)越，并且它還具有改善發(fā)動機(jī)啟動性能，減少尾氣排放等效果。

　　在寒冷地方使用柴油的人都知道一個常識，柴油冬天會凍結(jié)。這是因為柴油中的成分——蠟——在低溫時會凝固。寒冷的地方在冬天時，市場上賣的多是防凍結(jié)的輕柴油。同樣，汽油也會在不同的季節(jié)，銷售不同性質(zhì)的品種，但其目的不是防凝固，而是和氣化有關(guān)，冬天賣的汽油要容易氣化，夏天則賣不容易氣化的汽油。

　　■輕柴油比汽油重

　　汽油和輕柴油相比，汽油發(fā)動機(jī)的馬力較大，給人感覺汽油的發(fā)熱量更高些。但實際上汽油和柴油每個重量單位的發(fā)熱量幾乎相同，只不過要注意：汽油的比重是0.75，輕柴油的是0.8多點兒。這樣雖然每個重量單位的發(fā)熱量幾乎相同，如果是1升的話，輕柴油會更重點，發(fā)熱量也更大。因此雖說柴油機(jī)耗油量小，有一部分原因是因為它使用的燃料本身，但現(xiàn)在這方面的原因比重應(yīng)該打點折扣了。

                               任意操作發(fā)動機(jī) 會增加耗油量

　　發(fā)動機(jī)之所以要消耗燃料，是因為它要通過燃燒燃料轉(zhuǎn)化得到機(jī)械能，因此，要想減少耗油量，發(fā)動機(jī)必須適當(dāng)?shù)剡\轉(zhuǎn)。

　　發(fā)動機(jī)的主要工作之一：便是保持速度、提高車速。勻速前進(jìn)時，發(fā)動機(jī)輸出的功力只要能超過行駛遇到的阻力就可以了；加速時，發(fā)動機(jī)用功力使速度提高。因此，比起反復(fù)加減速度，勻速行駛更省油。但即使是勻速也得和加速時一樣輸出功力以抵抗空氣阻力，所以還是低速行駛時發(fā)動機(jī)可以少輸出一點功。

　　加速時，油門的踩法不同耗油量也會不同。有時我們會看到空加速的汽車冒著黑乎乎的煙，這是因為突然踩油門時，發(fā)動機(jī)提供的燃料過量了。當(dāng)然這樣做便浪費了燃料。此外剛加速就踩剎車的話，發(fā)動機(jī)好不容易轉(zhuǎn)化來的機(jī)械能便白白浪費在一次次剎車上。

　　此外，如果加速非常慢，也會產(chǎn)生無用功。對于汽油發(fā)動機(jī)，輕踩著點油門時，節(jié)流閥門只微微地張開著，發(fā)動機(jī)吸入空氣時受到的阻力便會增大。因此，加速時恰當(dāng)?shù)夭扔烷T會減少無用功的產(chǎn)生。汽車和我們騎車爬山時一樣，既不能使莽勁也不能懶懶散散。

　　■實際耗油量和10·15耗油量為什么不同

　　10·15耗油量：是指，首先，將汽車常處的行駛方式模式化，然后測量儀在不同行駛模式下測定的耗油量。因為最初設(shè)想的場景一個是在城市街道上行駛的10號模式，一個是在條件較好的郊外行駛的15號模式，所以命名這種方式為"10·15耗油量"。然而這兩種模式的行駛速度和加速過程都很和緩，和實際情況不太一樣，因此，這種方式下的耗油量和實際耗油量之間有出入。從2011年4月開始，10·15耗油量將被更接近實際的"JC08燃油量"方式取代。

　　讓廢氣排放更順暢

　　汽缸中燃燒產(chǎn)生的廢氣，必須馬上通過排氣門排放到外面。因為如果這個過程遲緩的話，新的混合氣體就無法順利進(jìn)入汽缸。

　　排氣門排放出來的廢氣，首先都要匯入歧管，這就產(chǎn)生了一個問題，即：廢氣排放受到干擾。因為各個汽缸的廢氣會互相妨礙彼此的流動，致使廢氣流動不暢，缸內(nèi)壓力增大，最終廢氣無法順暢排出。

 

　    打個比方，幾輛電車相繼開進(jìn)終點站。乘客都從車上下來，這時如果乘客不能被及時疏導(dǎo)，車站就會很混亂。同理，廢氣在匯集時也必須互相不被妨礙。

　　防止廢氣排放時產(chǎn)生噪音也是排氣系統(tǒng)的重要任務(wù)之一。防止噪音產(chǎn)生的裝置叫做消聲器（靜音器），它們通過降低廢氣的溫度和壓力來減少噪音。

　　消音器：包括膨脹型、共鳴型、吸音型等方式。比如膨脹型，廢氣經(jīng)過狹窄通道進(jìn)入膨脹室后壓力減小，聲音降低。實際上，消聲器往往綜合采用這幾種方式，我們經(jīng)常見到的消聲器類型是將內(nèi)部空間分割成幾個小格子。廢氣在每個小格都要膨脹、受干擾，噪音便無形之中降低了。

　　■水平的排汽缸和口向下的排汽缸

　　通過消音器消音的廢氣，最終通過尾汽缸排放到空氣中。尾汽缸大多面對著汽車后方水平安置，但也有口朝下彎彎曲曲的尾汽缸，這種設(shè)計是為了使尾氣不會直接噴到站在汽車后面的人身上。這種汽車的尾汽缸都隱藏在減震器的背面，從外面看不到。總之，既有能看到尾汽缸的汽車，也有看不到的。

　　廢氣通過尾氣催化轉(zhuǎn)化器凈化

　　排氣系統(tǒng)：在經(jīng)消聲器降低溫度和聲音之前，還得經(jīng)過催化凈化器。眾所周知，催化凈化器是凈化尾氣的裝置，外觀和消聲器很像。

　　汽車尾氣中包含有各種各樣的有害物質(zhì)，目前已成為問題的有三種：炭化氫（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化合物（NOX）。炭化氫是燃料的燃燒殘余物，一氧化碳是燃料不完全燃燒（部分燃燒）的產(chǎn)物，氮氧化合物是燃燒室內(nèi)氮氣生成的物質(zhì)，它們造成了大氣污染，令人類備受痛苦。

　　尾氣催化轉(zhuǎn)化器：將上述這些有害物質(zhì)氧化或還原，使其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。有害的HC、CO、NOX一經(jīng)過尾氣催化轉(zhuǎn)化器就會分別變?yōu)镃O₂、H₂0、N₂。

　　現(xiàn)在使用的尾氣催化凈化器：因為處理的是這三種物質(zhì)所以稱為"三元尾氣催化凈化器"。催化劑是指本身不變化，只是改變其他物質(zhì)反應(yīng)速度的物質(zhì)。催化轉(zhuǎn)化器中包含鉑金、銠、鈀等貴金屬，因為它有巨大作用，所以制造材料也非同一般。

                                          柴油機(jī)車的灰塵應(yīng)該怎么辦？

　　隨著尾氣催化凈化器的發(fā)展，汽油發(fā)動機(jī)的尾氣也變得非常干凈。通過執(zhí)行嚴(yán)格的尾氣排放規(guī)定，近來聽說最新的發(fā)動機(jī)的廢氣比受污染城市的大氣都干凈。但是CO₂的減排、柴油機(jī)的尾氣排放對策等，亟待解決的課題依然堆積如山。

　　■柴油機(jī)車的灰塵應(yīng)該怎么辦？

　　在此之前日本的柴油機(jī)車的尾氣都是又臭又臟。隨著尾氣排放規(guī)則越來越嚴(yán)厲，吐著烏黑的尾氣的卡車也減少了。隨著全球變暖問題受到關(guān)注，NOX、灰塵等PM（顆粒性物質(zhì)）問題成為柴油機(jī)車尾氣排放對策的瓶頸。此外如何改進(jìn)發(fā)動機(jī)、如何減少這些有害物質(zhì)的排放，設(shè)計師面臨著眾多挑戰(zhàn)。

　　專欄2

　　發(fā)動機(jī)是右轉(zhuǎn)還是左轉(zhuǎn)？

　　發(fā)動機(jī)究竟是向哪邊轉(zhuǎn)動的呢？觀察實際情況可以知道基本上是朝右轉(zhuǎn)的。右轉(zhuǎn)是指從汽車正面，也就是從變速器的相反方向看時看到的轉(zhuǎn)向，這里特指豎排發(fā)動機(jī)。

　　那么橫排發(fā)動機(jī)呢？同樣，從變速器的相反方向看，向右轉(zhuǎn)的居多。通常，發(fā)動機(jī)在右側(cè)（駕駛席一側(cè)），變速器在左側(cè)（副駕駛席一側(cè)），汽車前進(jìn)時發(fā)動機(jī)和車輪朝著同一個方向運轉(zhuǎn)。

　　但是以前本田等品牌生產(chǎn)過發(fā)動機(jī)左轉(zhuǎn)的車。那些車的發(fā)動機(jī)在左側(cè)，其轉(zhuǎn)動方向和車輪前進(jìn)方向也一樣。

　　發(fā)動機(jī)位置、驅(qū)動方式不同，汽車性能也不同

　　說到汽車，我們經(jīng)常會提到“前置引擎前輪驅(qū)動”、“前置引擎后輪驅(qū)動”等專業(yè)詞匯，這些詞匯表示的是發(fā)動機(jī)的搭載位置和驅(qū)動方式。

　　發(fā)動機(jī)的搭載位置，除了前置的、后置的，還有中置的。絕大多數(shù)汽車都是前置引擎，中置引擎的車限于跑車等部分類型的車。此外，驅(qū)動方式有前輪驅(qū)動（FWD）、后輪驅(qū)動（RWD）、四個輪子都驅(qū)動的四輪驅(qū)動（4WD），其中四輪驅(qū)動也叫做全輪驅(qū)動（AMD）。

　　將上述方式進(jìn)行簡單搭配組合便產(chǎn)生了許多種模式，當(dāng)前占據(jù)主流的是引擎前置，通過前輪驅(qū)動的模式，稱為"前置引擎前輪驅(qū)動"，簡稱為FF。以此類推，引擎前置，通過后輪驅(qū)動的模式稱為"前置引擎后輪驅(qū)動"，簡稱為FR。四輪驅(qū)動一般表示為4WD或AWD。

 

 

 

　此外，后置引擎后輪驅(qū)動叫做RR，中置引擎后輪驅(qū)動叫做MR，其他組合都沒有簡稱。

　　發(fā)動機(jī)的搭載位置和驅(qū)動方式不僅影響到汽車的行駛性能和舒適度，還對生產(chǎn)和成本等方面有影響。因為每種模式都有各自的優(yōu)點和缺點，無法籠統(tǒng)地說哪種模式最好。對于乘用車，前輪驅(qū)動模式總體比較優(yōu)越，因此乘用車多采用前置引擎前輪驅(qū)動模式。

　　前輪驅(qū)動方式的特征

　　--效率高、穩(wěn)定

　　以前的乘用車一般都采用前置引擎后輪驅(qū)動方式，而現(xiàn)在更多見的是前置引擎前輪驅(qū)動方式。前置引擎前輪驅(qū)動車如此流行是因為前輪驅(qū)動方式效率高，好用。

　　因為前輪驅(qū)動方式的引擎和驅(qū)動輪都在汽車前部，所以它能夠有效地控制各項設(shè)備，增加車內(nèi)空間。因此最初小型車都喜歡用前輪驅(qū)動方式，后來大型車也逐漸開始采用。

　　開發(fā)引擎等主要設(shè)備需要大量經(jīng)費，因此同種引擎常常用于多個車型。前輪驅(qū)動方式的引擎置于車身前部，因此很容易派生出其他車型。當(dāng)主要車型都采用前輪驅(qū)動方式后，采用了同樣引擎方式的旅行車、面包車等相繼誕生，前輪驅(qū)動車隨之悄然盛行。

　　在性能方面，采用前輪驅(qū)動方式的汽車前部比較重，由前輪驅(qū)動汽車，因此直線行駛性能比較優(yōu)越。而且，前輪驅(qū)動方式即使在光滑的路面也能將動力輕易地傳送到驅(qū)動輪。前置引擎后輪驅(qū)動方式在這些方面都比不上前輪驅(qū)動方式。

　　但是前置引擎前輪驅(qū)動方式也有缺點。比如，急加速或爬坡時重量都集中到車體后部，這使前輪無法充分傳遞動力；由于車身前部較重，很容易引起轉(zhuǎn)向不足（難轉(zhuǎn)彎）；因為前輪是掌舵輪，轉(zhuǎn)彎時油門踩得太大的話，也可能引造成嚴(yán)重的轉(zhuǎn)向不足。

　　■前輪驅(qū)動方式中引擎一般都橫排

　　前輪驅(qū)動方式中，引擎一般都面朝汽車的前方橫向安置，即所謂的"橫排前輪驅(qū)動"方式，這種方式由著名的迷你（寶馬）率先發(fā)明。迷你結(jié)構(gòu)中變速器安裝在引擎下方，這種結(jié)構(gòu)采用設(shè)計者亞力克·依斯哥尼的名字命名，稱為"依斯哥尼型"。與之相比，現(xiàn)在的汽車變速器都安裝在引擎旁邊，這種方式的設(shè)計師是菲亞特的吉阿科薩，所以命名為"吉阿科薩型"。

 

 

 

　　                                              跑車、高級車多是前置引擎后輪驅(qū)動型

　　現(xiàn)在前置引擎后輪驅(qū)動型車已經(jīng)完全喪失了主角的寶座，但是在跑車、高級車界，前置引擎后輪驅(qū)動車依然占絕對主導(dǎo)地位。

　　前置引擎前輪驅(qū)動方式中，豎排的引擎安裝在汽車前部，引擎后邊依次安裝變速器、驅(qū)動軸、差動齒輪。其中變速器后面的部件延伸到了乘座艙，和機(jī)械裝置集中于前部的前置引擎前輪驅(qū)動方式比，前置引擎后輪驅(qū)動方式的車內(nèi)空間比較狹小。

　　盡管前置引擎后輪驅(qū)動有這個缺點，但它的行駛性能非常優(yōu)秀。首先，和前置引擎前輪驅(qū)動方式不同，前置引擎后輪驅(qū)動的前輪只負(fù)責(zé)掌舵，所以輪胎有很強(qiáng)的附著力，提高了車輛的駕駛和轉(zhuǎn)彎性能，而且踩油門時也不會影響方向盤操作。

　　此外，前置引擎后輪驅(qū)動型車的前后重量比較平衡，和前輪驅(qū)動方式比，轉(zhuǎn)向不足的問題比較小，拐彎很容易。雖然前置引擎后輪驅(qū)動型車的驅(qū)動輪上承載的重量比較輕，在積了雪的道路上行駛不方便，但是急加速或爬坡時，后輪上的重量大，這使它能充分發(fā)揮牽引作用。再加上后輪只需要傳遞驅(qū)動力就可以，所以它能夠?qū)⒏蟮牧α總鬟f到路面。

　　前置引擎后輪驅(qū)動車憑借著它容易駕駛、好轉(zhuǎn)彎、動力大等特點在跑車領(lǐng)域得以保留，同時這種特性還適合于追求大動力、行駛舒暢的高級車。隨著技術(shù)的進(jìn)步，前輪驅(qū)動方式的弱點得以克服，但注重行駛性能的跑車和高級車依然采用前置引擎后輪驅(qū)動方式。

　　■擅長奔跑的動物都是"后輪驅(qū)動"

　　馬等擅長奔跑的動物在奔跑時都是后腳蹬地，前腳改變方向。對應(yīng)到汽車，就是前置引擎后輪驅(qū)動方式，前置引擎后輪驅(qū)動實際上是很符合理論的一種方式。人們利用汽車不只是為了出行，還為了運送人和物，雖然前置引擎后輪驅(qū)動行駛性能突出，它還是不能滿足人們所有的需求，因此不是所有的車都采用前置引擎后輪驅(qū)動方式。但只關(guān)注汽車行駛性能的賽車另當(dāng)別論，正如有很多采用前輪驅(qū)動、四輪驅(qū)動等方式的普通汽車，而F1等方程式賽車中只有前置引擎后輪驅(qū)動方式賽車。

 

 

 　　                                          四輪驅(qū)動的賣點：牽引力強(qiáng)、行駛穩(wěn)定

　　汽車通過輪胎和路面的摩擦力前行。光滑路面上，輪胎和道路的摩擦?。恳Σ蛔悖砸话闫囋谘┑氐忍貏e滑的路上行駛比較困難，但是四輪驅(qū)動方式的車在光滑路面也能輕松行駛。

　　四輪驅(qū)動車的四個輪子都和路面摩擦，和二輪驅(qū)動比平均每個驅(qū)動輪發(fā)出的力量比較小，這樣車輪能將力傳遞到容易打滑的路面上，也就是說四輪驅(qū)動有牽引力強(qiáng)的特性。牽引力強(qiáng)，汽車發(fā)動和加速就比較容易，制動引擎減速時或者在拐角處踩油門時汽車也能夠穩(wěn)定行駛。

　　因此四輪驅(qū)動在路況不好或下了雪的路面等條件較惡劣的地方會大展身手，實際上，在條件不那么惡劣的一般道路上四輪驅(qū)動車也比二輪驅(qū)動車行駛穩(wěn)定。尤其是當(dāng)引擎性能也比較好時，汽車能夠向地面?zhèn)鬟f較大的能量，提高加速和駕駛性能。因此，有的跑車也采用四輪驅(qū)動方式。

　　最開始四輪驅(qū)動都是需要司機(jī)手動在二輪驅(qū)動和四輪驅(qū)動之間切換的"分時四輪驅(qū)動"，而現(xiàn)在"全時四輪驅(qū)動"成為主流，即汽車平常按二輪驅(qū)動方式行駛，必要時自動變?yōu)樗妮嗱?qū)動，按四驅(qū)方式行駛。準(zhǔn)四輪驅(qū)動因其高度適用性，多用于下雪的地方，它也被稱作"生活四驅(qū)"。性能高而成本也增加的全時四輪驅(qū)動多用于注重行駛性能的跑車、在越野路況等條件惡劣的路上行駛的運動型多功能車等車型。

　　■分時四輪驅(qū)動開不進(jìn)車庫？

　　現(xiàn)在采用分時四輪驅(qū)動的車越來越少了，分時四輪驅(qū)動車有一個特點，即在四驅(qū)的狀態(tài)下進(jìn)開車庫時，汽車會突然停止，引擎熄滅。這由分時四輪驅(qū)動前輪和后輪直接連接的構(gòu)造所致，因為汽車在轉(zhuǎn)彎時，前輪和后輪轉(zhuǎn)動情況有差異，這種差異成為汽車前行的阻力，因此需要切換到二輪驅(qū)動狀態(tài)。全時四驅(qū)解決了這個問題，通過中央差動齒輪，前輪和后輪的雖然有轉(zhuǎn)動差異但仍然能發(fā)出動力，進(jìn)庫時也可以保持四驅(qū)狀態(tài)。

 

 

　手動變速器操作

　　復(fù)雜但靈活、技術(shù)先進(jìn)

　　變速器負(fù)責(zé)通過齒輪改變發(fā)動機(jī)的運轉(zhuǎn)速度并傳遞能量。它分幾個檔，比如馬力較強(qiáng)的低速檔、轉(zhuǎn)動快的高速檔等，手動切換不同的檔叫手動（MT）。

　　手動內(nèi)部有兩三個傳動軸、幾個齒輪。成套的齒輪相互嚙合，單只的齒輪圍繞傳動軸空轉(zhuǎn)，同時選擇并更替和傳動軸一起旋轉(zhuǎn)的齒輪。

　　但是齒輪一直在轉(zhuǎn)，而齒輪在轉(zhuǎn)動中無法順利更換，所以必須通過離合器將動力阻斷。當(dāng)然，在此之前有一個問題就是沒有離合器車就沒法前進(jìn)。

　　離合器的兩個旋轉(zhuǎn)的圓盤嚙合時傳遞動力，分離時阻斷動力。實際上這一過程是彈簧擠壓與變速器相連的汽車離合器摩擦片，從而將動力傳遞到和發(fā)動機(jī)的曲柄軸相連的飛輪。因此當(dāng)踩下離合器踏板時，離合器摩擦片和飛輪分離，動力傳遞便會被阻斷。半離合器指的是離合器摩擦片分離過程中滑離的狀態(tài)。

　　手動的操作很復(fù)雜，但從駕駛者能根據(jù)自己的意思選檔這點來看，手動變速器可以說很靈活好用。而且這種方式損耗較小，效率高，從技術(shù)角度看，手動也值得圈點。

　　自動變速器使用

　　靠油傳遞能量的變矩器

　　自動變速器（AT）的主流是液力變矩器式自動變速器，一般提到自動變速器指的都是這種自動變速器。液力變矩器自動變速器包括通過油的流動傳遞動力的液力變矩器，以及由多個齒輪組合而成的變速裝置（副變速器）。

　　液力變矩器外觀就像兩個相對著的電風(fēng)扇似的，它利用了一個電風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風(fēng)力帶動另一個電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動的原理，只不過液力變矩器不是利用風(fēng)力而是油的流動來傳遞動力，提高扭矩，這從它的名稱也能看得出來。

　　自動變速器的內(nèi)部有行星齒輪等特殊形狀的齒輪，這些齒輪構(gòu)成了復(fù)雜的能量傳輸線路。除了齒輪，里面還有幾個多板離合器，多板離合器的開閉能夠改變能量傳輸線路和齒輪比。因此可以說自動變速器也有離合器。齒輪會在油壓的控制下，結(jié)合汽車速度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等被更換，現(xiàn)在操控更加精確的電控方式逐漸增多。

　　變矩器式自動變速器的問題是容易打滑，影響效率。閉鎖離合器的發(fā)明解決了這一問題，它能夠在速度達(dá)到一定值時自動地直接連接起來。

　　現(xiàn)在的自動變速器，最普通的是3檔、4檔的，除此之外5檔、6檔的也已司空見慣，8檔的自動變速器也被發(fā)明出來。當(dāng)然，齒輪的段數(shù)增加會使裝置復(fù)雜化，但因為齒輪比更加吻合，行駛效率也會提高。

 

 

 

 

　■自動變速器靠紙的力量傳遞動力？

　　自動變速器內(nèi)部的離合器不是手動變速器車用的單一離合器，而是多板離合器。多板離合器要靠幾個相互重疊的摩擦片互相摩擦來傳遞動力，實際上，其中最為關(guān)鍵的摩擦材料是紙。但這些紙不是普通的硬紙板，而是在用天然紙漿、合成纖維等制造的紙里加入耐熱性強(qiáng)的樹脂造的紙。這種紙質(zhì)摩擦材料，不只用于自動變速器，還用于其他各種離合器。

　　最近流行行駛舒暢

　　效率高的連續(xù)可變傳動

　　最近的車中連續(xù)可變傳動車大量增加。和液力變矩器式自動變速器要在幾個齒輪比之間切換相比，連續(xù)可變傳動最大的特征便是可以讓齒輪比連續(xù)變化，也正因為如此它才被叫做連續(xù)可變傳動。無段變速傳動的優(yōu)點是它能經(jīng)常保持適當(dāng)?shù)凝X輪比，因此連續(xù)可變傳動效率高，耗油量低。

　　連續(xù)可變傳動分好幾種類型，其中占主流的是皮帶式無段變速傳動。這種方式使用兩個滑輪和皮帶，首先發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動傳輸?shù)狡渲幸粋€滑輪（輸入力方），然后皮帶將動力從這個滑輪傳遞到另一個滑輪（輸出力方）。聽起來感覺就像自行車的變速齒輪一樣，啟動時讓輸入力方的滑輪小點，輸出力方的滑輪大點。不過因為連續(xù)可變傳動能夠連續(xù)改變滑輪的直徑，所以可以改變變速比。

　　實際上，連續(xù)可變傳動并不是真正改變滑輪本身的直徑而是改變皮帶的位置。滑輪槽呈V字型，這個槽變寬的話皮帶便向內(nèi)側(cè)移動，相反槽變窄的話皮帶便向外側(cè)移動。這種變化由油壓控制，兩個滑輪在其操控下相繼變化。

　　以上說的是連續(xù)可變傳動的主要構(gòu)造。連續(xù)可變傳動也無法阻斷動力傳遞，因此連續(xù)可變傳動內(nèi)也需要有離合器。最開始用的是利用了電磁石的電磁離合器，現(xiàn)在改用變矩器，使連續(xù)可變傳動能夠和液力變矩器式自動變速器一樣順暢地運轉(zhuǎn)。

　　■連續(xù)可變傳動不用改變發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動就能加速！

　　以前連續(xù)可變傳動總被批評說感覺不到車在加速，它給人的感覺是踩油門后首先發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動加快，然后發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變，最后汽車加快速度。其原因取決于連續(xù)可變傳動的工作原理，連續(xù)可變傳動是通過利用高效發(fā)動機(jī)的運轉(zhuǎn)同時改變滑輪的直徑和齒輪比來提高速度的。但人們認(rèn)為像普通的自動那樣，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動加快的同時加速比較好，所以現(xiàn)在的連續(xù)可變傳動的加速感也大大增強(qiáng)了。


                                                 半自動變速器

 

 

　　半自動變速器：

　　機(jī)械裝置控制離合器&變速

　　在日本，因為連續(xù)可變傳動比液力變矩器式自動變速器更省油，所以連續(xù)可變傳動以小型車為中心大力普及。但是歐洲的小型車多使用半自動變速器，這種方式使用手動變速器的機(jī)械裝置自動控制離合器和變速。

　　這種變速器最初被叫做半自動變速器，或者無離合器手動變速器等，因為它基本上不需要操作離合器，手動變速。最近又從手動變速自動化的意思衍生出了一種新叫法--機(jī)械式自動變速器（AMT）。

　　半自動變速器跟手動變速器一樣效率高，現(xiàn)在它和自動變速器一樣操作簡單，甚至比自動變速器還容易，此外半自動變速器還有重量輕的優(yōu)點。但是一直以來，半自動變速器的離合器和變速操作都不太方便，而正因為如此，半自動變速器很難進(jìn)入使用慣自動變速器的日本。然而，最近半自動變速器得到了飛速的進(jìn)步，變速舒暢度已和自動變速器不相上下。比如大眾采用的直接換擋變速器就是一例。

　　目前為止見到的半自動變速器在自動變速模式下變速時動力會中途切斷，這并非司機(jī)所愿，所以讓人感覺很不好。但直接換擋變速器使用兩組離合器，一組停止時另一組馬上開動，變速時動力也不會中斷。直接換擋變速器是種與自動變速器一樣順暢、與手動變速器同樣高效的變速器。

　　■稍微有點別扭的半自動變速器

　　一般親自開車的人根本不會注意到關(guān)閉離合器時產(chǎn)生的沖擊力，但車?yán)锏钠渌藭^和身體前后搖晃，感覺很不舒服。半自動變速器中離合器是自動操作的，就連司機(jī)都不知道離合器什么時候會關(guān)。有時司機(jī)剛想著："我要加速了"，離合器卻突然砰一聲關(guān)閉了，這讓人覺得自己只能空想，什么都干不了，這樣人心里自然會感到不快。

　　汽車只靠方向盤無法拐彎

　　經(jīng)變速器變速的功被主減速器進(jìn)一步減速后由傳動軸傳遞到驅(qū)動輪。主減速器不僅減速，還要發(fā)揮"差動"作用，也叫差動齒輪。差動齒輪在汽車拐彎時起著非常重要的作用。沒有差動齒輪，汽車和方向盤就無法轉(zhuǎn)動。

 

 

　　汽車在拐彎時，四個車輪行走軌跡不同。要想順利地拐彎，前輪必須左右操舵角角度相異，而后輪始終超前。前置引擎前輪驅(qū)動車的話只要保證這些條件就可以了，但后輪驅(qū)動的前置引擎后輪驅(qū)動車和四輪驅(qū)動的車就不好辦了。因為比起內(nèi)輪，外輪畫的圓弧較大，外輪必須做多余的轉(zhuǎn)動。實際上前置引擎前輪驅(qū)動車的前輪也一樣，必須設(shè)法使內(nèi)輪和外輪轉(zhuǎn)動情況不同，實現(xiàn)這一目的的便是差動齒輪。

　　剛開始轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)輪想轉(zhuǎn)卻轉(zhuǎn)不了，外輪想轉(zhuǎn)得更快點卻速度不夠。因此，差動齒輪要減少阻止車輪旋轉(zhuǎn)的阻力，即促使外輪加快轉(zhuǎn)動，同時要使內(nèi)輪保持相對靜止。通過差動齒輪，外輪加快了轉(zhuǎn)動，內(nèi)輪減少了空轉(zhuǎn)并且降低了轉(zhuǎn)動速度。

　　■一側(cè)的車輪空轉(zhuǎn)時汽車走不了？

　　我們經(jīng)?？吹狡囓囕喸谘┑乩锟辙D(zhuǎn)時汽車前進(jìn)不了。仔細(xì)觀察會發(fā)現(xiàn)不空轉(zhuǎn)的車輪根本就不轉(zhuǎn)。造成這種現(xiàn)象的背后原因在于差動齒輪"只讓想轉(zhuǎn)動的車輪轉(zhuǎn)動"?？辙D(zhuǎn)就等于"想轉(zhuǎn)動"，差動齒輪僅促使想轉(zhuǎn)動的車輪轉(zhuǎn)動。限滑變速器裝置能夠防止上述現(xiàn)象產(chǎn)生。通過限滑變速器裝置，汽車左右輪的轉(zhuǎn)動差異增大，差動齒輪的作用受到限制，這使動力能夠傳遞到不空轉(zhuǎn)的車輪，而且還有助于防止內(nèi)輪在拐角處想要懸浮起來似的空轉(zhuǎn)。

 

　　專欄3

　　越野四輪驅(qū)動能克服艱苦條件的秘密

　　四輪驅(qū)動車中有一種車叫越野四輪驅(qū)動，也叫吉普車，它比較重視如何在惡劣路況下行駛?，F(xiàn)在這種車越來越少了。

　　越野四輪驅(qū)動能將四輪驅(qū)動的行駛模式在"高"和"低"之間切換，兩種模式的齒輪比不同。"高"通常是行駛時的狀態(tài)，"低"的齒輪比大約是"高"狀態(tài)的兩倍，即速度大概只有"高"的一半。

　　汽車在"低"狀態(tài)下行駛時的動力大約是"高"狀態(tài)下的兩倍，所以再立的陡坡也能爬上去。如果變速桿調(diào)到一檔時，速度能低到比步行都慢。而且在凸凹不平的地方也能從容地選擇合適的路線，安全穩(wěn)定地行駛。

　　底盤代表的意思在以前和現(xiàn)在有所不同，這里指的是汽車的底部周圍，包括汽車運轉(zhuǎn)時必要、對人們出行是否舒適有重大影響的機(jī)械裝置。

　　支持懸架系統(tǒng)功能的三種部件

　　懸架系統(tǒng)不像發(fā)動機(jī)那樣能夠自己產(chǎn)生動力，它負(fù)責(zé)將車輪和車身連接起來。懸架系統(tǒng)由許多部件構(gòu)成，主要部件有連桿（鋼條）、彈簧、減震器三種。

　　連桿（鋼條）用來支撐車輪和車身。彈簧在車輪和車身之間起緩沖作用，但如果只有彈簧的話車輪就會隨便轉(zhuǎn)動，汽車便無法行走。因此汽車要用連桿（鋼條）固定車輪位置，防止它們自由轉(zhuǎn)動。

　　這樣一來，車輪便不會前后左右胡亂擺動，只能適當(dāng)?shù)厣舷禄顒?。彈簧隨著車輪的上下活動伸縮，緩沖路面的沖擊，防止搖晃和振動。但是彈簧一旦開始伸縮便很難停止，會一直不停地上下晃動汽車，制止彈簧過度活動的便是減震器。

　　減震器的原理和構(gòu)造都跟用竹子制的水槍相似。因為水槍的槍口很小，拉動活塞時阻力較大。減震器也一樣，它利用活塞活動時產(chǎn)生的阻力抑止彈簧過分伸縮，受到?jīng)_擊后收縮的彈簧伸縮幾次后便能歸于靜止，這都是因為有了減震器，行駛中激烈彈跳的汽車才能馬上靜止下來。如果汽車一直不停地伸縮，那就說明減震器出了問題。

 

 

 

 

 

　　■支撐懸架系統(tǒng)的輔助裝置

　　如果懸架系統(tǒng)中的各個部件只是簡單地組合起來的話，各部件便會劇烈振動，發(fā)出噪音。為防止產(chǎn)生這些現(xiàn)象，在各部件相連的地方安裝有大量用橡膠等材料制成、稱作抱軸瓦的小零件。此外還有一種叫橫向穩(wěn)定桿的零件，它連接著左右兩邊的懸架系統(tǒng)，外觀呈棒狀，負(fù)責(zé)減少汽車左右方向的偏移。比如一邊的懸架系統(tǒng)要伸展，另一方的要收縮時，橫向穩(wěn)定桿通過抑制這種傾向來防制汽車橫向的偏移。

　　左右車輪獨立運行

　　的獨立式懸架系統(tǒng)

　　懸架系統(tǒng)從大的方面分成非獨立懸掛式和獨立懸掛式兩種。非獨立懸掛式的左右車輪由同一根車軸相連，簡單且結(jié)實。但因為它很重，乘坐也不是很舒服，所以主要是商業(yè)用。獨立懸掛式的左右車輪獨立運轉(zhuǎn)，所以重量輕，乘坐舒服，操作穩(wěn)定性強(qiáng)，因而廣泛用于乘用車。

　　所謂麥弗遜獨立懸掛式、雙叉骨式獨立懸架系統(tǒng)等是將懸架系統(tǒng)進(jìn)一步分類時可分成的類型。比如根據(jù)零件如何使用，如何配置等分，可以將懸架系統(tǒng)分成各種類型。

　　最主要的是麥弗遜獨立懸掛式

　　獨立懸掛式中比較有名的是麥弗遜獨立懸掛式（又稱支柱式）。這種懸架系統(tǒng)的基本構(gòu)造為：減震器內(nèi)置、支柱帶有彈簧、支柱上端由車身支撐、下端由連桿支撐、簡單輕巧，布置緊湊，被廣泛應(yīng)用于小車的前輪及其他構(gòu)造中。

　　雙叉骨式獨立懸掛式結(jié)構(gòu)比支柱式復(fù)雜，但設(shè)計比較自由，適合于注重乘坐舒適度的高級車和重視行駛性能的跑車等車型。另外，最近還經(jīng)常見到雙叉骨式的改進(jìn)方式多連桿式。

　　以上這些方式不僅可以用于前輪，還適用于后輪。但后輪用的懸架系統(tǒng)多根據(jù)是后輪驅(qū)動的前置引擎后輪驅(qū)動車還是前輪驅(qū)動的前置引擎前輪驅(qū)動車而采用不同的方式。

　　懸架系統(tǒng)的大課題：

　　兼顧乘坐舒適度和行駛性能

　　汽車要同時實現(xiàn)乘坐舒適并且行駛性能好并不容易。柔軟的彈簧令乘坐舒適，但在拐彎時會使車劇烈搖晃，降低行駛性能，相反，彈簧堅固的話就得犧牲舒適度。乘坐舒適性和行駛性能二者互相矛盾。

　　但兼顧這兩種性能也并非不可能。乘坐舒適度和行駛性能在很大程度上受懸架系統(tǒng)的影響，而不是僅決定于彈簧的軟硬。要提高乘坐舒適度，除了采用柔軟的彈簧之外還有一個有效的方法便是提高車身重量。車身加重，緩沖器下面的車輪稍微活動點也無關(guān)緊要。比起小型車，大車乘坐舒適，其中一個原因便在于此。

　　然而，重量增加會對動力性能等產(chǎn)生各種不良影響。因此出于增加相對重量的目的，汽車不能加重上部重量而應(yīng)該減輕下方重量。這樣，不僅乘坐會更舒服，行走也會變輕，車輪轉(zhuǎn)動也會更加順暢。

　　要想減輕車輪周邊的重量，比起卡車似的非獨立懸掛式，左右車輪獨立運行的獨立懸掛式更加有利。獨立懸掛式通過削減零件數(shù)量，采用輕質(zhì)輪胎和車輪等方式減輕重量。這一系列措施減輕了緩沖器下方的設(shè)備重量，因此稱作"彈簧下的減重"。

                                      跑車必須有運動員似的強(qiáng)韌腿腳

 

 

　　■跑車必須有運動員似的強(qiáng)韌腿腳

　　懸架系統(tǒng)就相當(dāng)于人的腿腳，但就像運動員和普通人身體素質(zhì)不同一樣，普通轎車和追求奔跑的跑車的懸架系統(tǒng)，其外觀和構(gòu)造都不一樣。當(dāng)然跑車要有像運動員似的強(qiáng)健、靈活的腿腳。除此之外，對于面包車，雖然它的重量重，但行駛性能不能次于乘用車，所以面包車的腿腳也必須結(jié)實靈活。

　　硬度可變的新奇彈簧

　　正如前面所述，汽車舒適度和行駛性能很大程度上受到彈簧硬度的左右。一般，要想乘坐舒適，彈簧就得軟點，要想提高行駛性能，彈簧就得硬點，同時滿足這兩點基本上做不到。

　　設(shè)計師們苦心研究總算找到了一個解決辦法，即根據(jù)情況硬度產(chǎn)生變化的彈簧。其中常用的是不等螺距彈簧，這種彈簧的線圈纏繞方法不同一般，線圈之間的間隔在不斷變化。彈簧收縮時，離得近的線圈互相接觸，線圈結(jié)合在一起便無法發(fā)揮彈簧的作用，所以彈簧會慢慢變硬，這種性質(zhì)叫"非線性彈簧特性"。不等螺距彈簧只是非線性彈簧的一種。

　　使用不等螺距彈簧這種非線性彈簧之后，收縮會變緩，慢慢地懸架系統(tǒng)便會變硬。這樣汽車開過小坑時人也感覺不到，大大地提高了舒適度，路面起伏大時也能有效緩沖。而且還可以防止汽車?yán)@彎時劇烈擺動。

　　此外，人們?yōu)榱四芨杂傻馗淖儚椈商匦远l(fā)明了應(yīng)用空氣彈簧的懸架系統(tǒng)?？諝鈴椈删腿缪b滿空氣的橡膠瓶一樣，能根據(jù)其中的空氣量自動調(diào)節(jié)硬度，這為使懸架系統(tǒng)自動適應(yīng)汽車行駛狀況提供了可能性。

　　轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主流：齒輪齒條式

　　轉(zhuǎn)向系統(tǒng)系轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。其工作原理是：轉(zhuǎn)動方向盤時轉(zhuǎn)向軸隨之轉(zhuǎn)動，然后這種轉(zhuǎn)動傳遞給轉(zhuǎn)向柱。當(dāng)旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動后，再被通過連接裝置傳到前輪，最后前輪左右改變方向。

　　操舵裝置對于汽車來說至關(guān)重要，在日本尤其如此。因為日本街道狹窄，多山，司機(jī)都很在意操舵裝置的感覺。另外，車開進(jìn)車庫時經(jīng)常得反復(fù)進(jìn)出好幾次，這種條件對操舵裝置的要求很嚴(yán)格。

　　過去一提到進(jìn)口車，人們便會關(guān)注它的方向盤。人們經(jīng)常會聽到這樣的建議："不要把方向盤打得太死，否則汽車負(fù)荷太重。"這足以說明日本的環(huán)境是多么苛刻。

　　轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)齒輪箱的不同可以分為齒輪齒條式、循環(huán)球式等。齒輪齒條式構(gòu)造簡單，使用場所不受限制，操控敏銳，但同時它容易將路面的沖擊傳遞到方向盤。

　　循環(huán)球式的構(gòu)造復(fù)雜，但是它有操控省力、反沖小等優(yōu)點。在動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)盛行的如今，很多汽車采用簡單的齒輪齒條式。

 

 

 

 

　　■拐彎時左右前輪的朝向不同

　　轉(zhuǎn)動方向盤時前輪向左或右轉(zhuǎn)動，同時車也改變方向。其轉(zhuǎn)動角度叫操舵角，實際上這個操舵角左右方向不同。在拐彎處前輪以圓形軌跡轉(zhuǎn)動，內(nèi)側(cè)前輪所畫圓的軌跡比外側(cè)前輪的軌跡半徑小，因此內(nèi)側(cè)前輪的操舵角大。車輪的這種轉(zhuǎn)動方式叫阿克曼式，這個發(fā)明非常重要，因為如果沒有這種方式，汽車就不會像現(xiàn)在這樣行駛順暢。

　　可以降低耗油量

　　的電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

　　現(xiàn)在的汽車大多都安裝有動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。目前占據(jù)主流的是油壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它的工作原理是：通過發(fā)動機(jī)的動力轉(zhuǎn)動油管，生成的油壓支持動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)運行。

　　最近，取代油壓式的電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以小型車為中心被大量采用。其工作原理簡單地說就是發(fā)動機(jī)幫助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)運行。根據(jù)發(fā)動機(jī)的裝載位置不同，電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以分成不同種類。

　　和經(jīng)常驅(qū)動油管的油壓式比，電動式只在必要時才利用發(fā)動機(jī)，這使耗油量降低，這是它最大的優(yōu)點。不僅如此，它還能簡化裝置構(gòu)造，減輕重量。有些車采用的是由電動油管產(chǎn)生油壓的電動油壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

　　進(jìn)車庫時可以不用來回調(diào)車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

　　現(xiàn)在出現(xiàn)了一種新的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它能夠根據(jù)汽車行駛速度改變齒輪比和轉(zhuǎn)動方向盤的次數(shù)。

　　被稱作"積極的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)"的這種機(jī)構(gòu)通過電控控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的齒輪比。低速時齒輪比小，隨著速度增快，齒輪比也增大，這樣泊車時對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操作就可以減少，而且汽車在高速行駛時也能保持穩(wěn)定。通過這個積極的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和避免沖突系統(tǒng)的相互配合，提高了安全性能的汽車也出現(xiàn)了。
                                           轉(zhuǎn)向系統(tǒng)操作完全電子化

　　■轉(zhuǎn)向系統(tǒng)操作完全電子化

　　現(xiàn)在的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理大都是司機(jī)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向軸的力通過齒輪箱或者鋼板使前輪改變方向。最近有了一項新研發(fā)成果，這種新產(chǎn)品不是通過轉(zhuǎn)向軸直接帶動機(jī)械裝置轉(zhuǎn)動，而是先將司機(jī)的操作轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有盘?，根?jù)電子信號操控方向。它不像動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)那樣輔助操舵而是依靠發(fā)動機(jī)操舵?？梢哉f這項技術(shù)將汽車的自動操作帶入了人們的視野范圍。

　　利用輪胎附著力使汽車行駛

　　如果您認(rèn)為輪胎就是一團(tuán)黑橡膠，那您就大錯特錯了。支撐著整個汽車的輪胎在轉(zhuǎn)動時要承擔(dān)汽車的重量并且承受汽車受到的各種沖擊，同時還受到地面的摩擦、風(fēng)吹日曬雨淋等，而且車輪還得耐熱。盡管如此輪胎還安然無恙，真夠頑強(qiáng)的。

　　汽車行駛時，車輪和"行駛、拐彎、停止"都有密切關(guān)系。正因為車輪和路面有摩擦，汽車才能行駛。但是車輪和地面的摩擦力也有限度，如果超過它，車輪便會打滑，汽車也會失去控制。

　　假設(shè)汽車高速拐彎。一般汽車靠橫向的摩擦力運轉(zhuǎn)，當(dāng)遇到急剎車時，汽車很有可能停不下來而沖到路邊或者打轉(zhuǎn)碰到其他地方去。

　　輪胎的摩擦力在前后方向、橫向、或者兩者同時存在時其最大值都是一定的。說復(fù)雜一點即前后方向摩擦力和橫向摩擦力的合力的最大值一定。照此理論，就像前邊所舉例子中說的那樣，如果汽車在拐彎處耗盡了橫向的摩擦力，那前后方向也就沒有摩擦力了。同理，在雪路上一邊急剎車一邊轉(zhuǎn)彎時汽車根本轉(zhuǎn)不了彎。

　　■再生輪胎是什么？

　　卡車輪胎的溝槽變淺之后一般都要回收再次利用，這種二次利用的輪胎叫新生輪胎或者再生輪胎。其原理是當(dāng)輪胎的溝槽變淺后重新使其加深，或者先給胎面填充橡膠然后挖出溝紋。再生輪胎也是由生產(chǎn)廠家制造的，所以即使是再生的也絕對不會有不安全等隱患。以前乘用車也利用再生輪胎，但日本現(xiàn)在幾乎看不到了。

　　輪胎的各個零件

　　輪胎和路面接觸的部分叫胎面，側(cè)面叫胎側(cè)，兩者之間的過渡區(qū)叫胎肩。胎體由橡膠制成，橡膠圈里面還有胎體、帶束層、胎圈鋼絲等部件。

　　胎體構(gòu)成輪胎的骨架，帶束層提高胎面剛性，胎圈鋼絲用來加強(qiáng)胎體和輪軸相連的部分。橡膠圈主要由天然的或合成橡膠構(gòu)成，另外其中還加入了橡膠增強(qiáng)劑炭、增強(qiáng)橡膠彈性和耐久性的硫磺等配合劑。

　　胎面花紋樣式稱作胎面類型，和鞋底的花紋一樣，它的作用是當(dāng)車在濕潤的路面行走時讓水從胎面排出。溝槽的面積越大或者溝紋越深越有利于在濕潤路面行駛，但如果是干燥的路面的話，溝槽越少附著力越大，行駛越方便。這兩種情況相互矛盾，難以調(diào)和。

　　因此，一般的輪胎盡量調(diào)和各種性能，有的針對濕潤路面設(shè)計，有的則針對干燥路面設(shè)計，側(cè)重點各不相同。

　　現(xiàn)在圍繞輪胎比較熱的話題是爆胎后也還能行駛的安全輪胎。這種輪胎即使破了也能行駛一段距離，因此可以開到修理廠修理，司機(jī)不用立刻親自修理或換胎。采用安全輪胎后便不必準(zhǔn)備備用胎了，這樣汽車重量也能減輕，還能節(jié)省空間，而且還省得買不太用得著的備用胎。

 

 

　　冬季輪胎在冰雪

　　路上行駛的秘密

　　夏季用的輪胎在雪道上行駛會是種什么狀況呢？肯定是汽車既拐不了彎又停不下來，恐怕汽車連發(fā)動都發(fā)動不了。但是在西伯利亞那樣嚴(yán)寒的地方，在冰凍三尺的路面上行駛的卻是夏季輪胎。

　　輪胎在冰面上打滑和溜冰是一個道理，輪胎在冰面上行駛時，和冰之間會形成一層薄薄的水膜，它起了潤滑油的作用。但低溫零下幾十度時不會產(chǎn)生這層水膜，所以夏季輪胎也能在冰面上行駛。

　　過去冬天用的輪胎中比較流行的一種是雪道用輪胎，是一種釘有金屬釘?shù)拇箢^釘防滑輪胎。但是這種輪胎只適合于冰雪路面，在沒有冰雪的路上行駛會毀壞路面，造成粉塵污染，所以后來被禁止使用了。那之后出現(xiàn)了不帶釘子的輪胎--無釘輪胎。

　　無釘輪胎雖然沒有了大頭釘，但通過：①低溫時不變硬的特殊橡膠和地面緊密地接觸；②細(xì)小的分塊使輪子牢牢地嵌入雪里；③胎面的溝槽邊緣（寬槽）緊貼冰雪路面這三項技術(shù)，它在冰雪路上也能不打滑，安全地行駛。

　　有些廠家想了很多應(yīng)對冰凍路面的對策，比如用含細(xì)小氣泡的橡膠制造輪胎，因為它能吸收路面的水，或者在橡膠中摻雜核桃殼等，使其充當(dāng)微型的釘子。以前無釘輪胎根本比不上大頭釘防滑輪胎，但現(xiàn)在它的性能已經(jīng)超過后者了。

　　鋁輪為什么使用鋁

　　汽車的車輪有鐵輪和鋁輪兩種。之所以分為這兩種，其主要原因主要有：一為重量，二為價格。

　　眾所周知，鋁比鐵輕。但是兩種材料性質(zhì)不同，無法將二者進(jìn)行簡單比較。雖然鋁罐比鐵罐輕得多，但鋁罐用手便能捏得變形。當(dāng)然車輪會設(shè)計得足夠硬，不會輕易發(fā)生這種情況。所以鋁輪既強(qiáng)度高又重量輕。

　　車輪輕意味著緩沖器下的重量輕。打個比方就像鐵鞋子換成輕便的運動鞋一樣，費的腳力明顯減少，舒適度、操作和加速性能也都得到提高。但盡管如此，現(xiàn)在鐵輪還被大量使用，其原因跟價格有關(guān)。

　　鋁輪的另外一個優(yōu)點是設(shè)計好。在商店里溜一圈就能看出來鋁輪比鐵輪好看的多。

　　有的鋁輪一個賣10萬多日元，它的性能真值這么多錢嗎？除了賽車用的特殊車輪，這么貴的鋁輪和高級手表一樣，主要是品牌和設(shè)計值錢。如果不怎么在乎外觀的話，鐵輪的性能就足夠了。

 

 

　　■輪胎和車輪一體化的技術(shù)？

　　輪胎自從發(fā)明以來就和車輪一起使用。因此有人想把車輪和輪胎造在一起也很正常。曾經(jīng)使充氣輪胎實用化的米其林首次發(fā)明了這種特殊車輪--Tweel。這種車輪的橡膠胎面和內(nèi)芯車轂通過柔軟的輻條相連。

　　為什么要用油壓制動器

　　不知您還記不記得帕斯卡原理？將密閉容器里充滿液體后從某個方向給它施加壓力，容器的所有部位受到的壓力一樣。汽車的油壓制動器應(yīng)用的便是這個原理。

　　油壓制動器就像幾個注射器用管子連在一起，壓下某個"注射器"的活塞，產(chǎn)生的壓力通過內(nèi)部液體傳遞，打開其他"注射器"的活塞。剎車板的前端是最初的那個"注射器"，這稱作制動主缸。其余的"注射器"位于車輪的制動器處，稱作制動缸。

　　制動器將小力量轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅α?br>
　　如果上述"注射器"都一樣，那么不用力踩剎車板的話，較重的車便停不下來。因此，剎車板采用了類似井泵的原理。

　　但這樣力量還是不夠，因此又采用了帕斯卡原理。主缸用小活塞，制動缸用大活塞，這樣先增大踩剎車板的力量然后再傳遞給輪胎。

　　如此一來不管怎么說可以使汽車停下來了，但對于柔弱的現(xiàn)代人來說還不滿意。于是現(xiàn)代的車都安裝了倍力裝置--剎車增幅器，通過它人們踩剎車板時更省力。

　　■排氣剎是發(fā)動機(jī)剎車的強(qiáng)化版

　　大型卡車的制動器一般都不是乘用車用的油壓制動器，而是空氣制動器。我們聽到的噗哧噗哧的聲音就是空氣制動器發(fā)出的聲音?？ㄜ囘€有一個便利的制動器叫排氣剎，它通過阻擋廢氣的流動增強(qiáng)發(fā)動機(jī)剎車的作用，因其制動力非常大，大型卡車普遍采用。還有很多司機(jī)喜歡用是因為汽車安裝了排氣剎，制動力也不會減少。不過，放開排氣剎的瞬間車會冒出大量黑煙，這讓人很苦惱。

　　輕踩剎車就可以制動的原因

　　只要輕踩剎車就可以使一輛重一噸以上、高速行駛的汽車停下來，實現(xiàn)這一功能的是將踏力倍增之后進(jìn)行傳遞的剎車增幅器。乘用車廣泛使用的是利用大氣壓的真空制動增幅器。剎車增幅器利用的是氣壓差。

　　說起利用氣壓差人們總會想到東京巨蛋。覆蓋整個球場的屋頂膜由28根鋼索支撐，但實際上使屋頂膜張開的是氣壓差。巨蛋內(nèi)部不斷輸入空氣，因而內(nèi)部氣壓比外部氣壓高0.3%，這0.3%的氣壓撐起了重量總計400噸的房頂。這個氣壓差相當(dāng)于大樓的1層和9層的氣壓差別，看來空氣的力量真是出人意料。

　　真空制動增幅器的基本構(gòu)造為兩個較大的皮碗正相對著，中間夾著膜。碗內(nèi)部分為兩個小格子，兩邊氣壓不同時，膜會被吸向氣壓低的一方。

　　這層膜上安裝著連接剎車板和制動主缸的傳動軸。踩剎車時氣壓差產(chǎn)生，膜張開來輔助踩踏板的力量。即膜借助氣壓差幫助剎車。

　　實際上其工作原理是先通過發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓降低兩邊的氣壓，踩剎車時大氣只流入一側(cè)，同時擠壓另一側(cè)。

　　■引擎關(guān)閉，制動主缸也關(guān)閉

　　從風(fēng)門將空氣吸入發(fā)動機(jī)的吸氣階段，發(fā)動機(jī)吸入空氣后氣壓下降，產(chǎn)生負(fù)壓。制動增幅器利用這個負(fù)壓發(fā)揮作用，因此引擎關(guān)閉后沒有了負(fù)壓，制動增幅器就失去作用了。就比如汽車在行駛中突然熄火時，第一次踩剎車還管用，第二次、第三次踩時便沒效果了，當(dāng)然用力踩的話還車還是可以停下來的。