购车指南-汽车配置-基础篇

Posted by 汤键|兔子队列 on October 2, 2021 禁止转载
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前言

  • 先从表面说起
  • 即先从汽车的大小规模与结构说起,可以分为大小(车辆级别)与框架(车身结构)
  • 然后说内在
  • 即内在的 传输通道(发动机,变速箱),流动的物质(能源类型) 与 传输通道的放置位置(驱动形式)
  • 最后说它的外在工具/武器
  • 即 接近角&离去角,悬架类型,制动器

车辆级别

  • 目前将车辆级别划分如下:
  • 微型车、小型车、紧凑型车、中型车、中大型车、大型车
  • 小型SUV、紧凑型SUV、中型SUV、中大型SUV、大型SUV
  • 紧凑型MPV、中型MPV、中大型MPV、大型MPV
  • 跑车、皮卡、微面、轻客、微卡等

车身结构

  • 车身结构有以下分类:
  • 两厢车、三厢车
  • 掀背车、旅行车
  • 跑车、硬顶敞篷车、软顶敞篷车
  • MPV和SUV

能源类型

  • 目前车辆能源类型有:
  • 汽油、柴油
  • 轻混合:是指混合程度相对较低的车辆,其电机不能单独驱动车辆行驶,需要内燃机的协助,所有用电设备均由蓄电池提供
  • 油电混合:在传统燃油车的基础上增加电动机、电池、电控而成,车辆在驾驶过程中是由电动机与发动机共同驱动车轮
  • 轻混系统的优点在于节省燃油,减少排放
  • 但是相比油电混合车型,其动力输出和加速性能会有所降低
  • 而油电混合车型则可以提供更高的动力输出和更好的加速性能,但是价格相对较高
  • 纯电动:纯电动汽车是指完全由可充电电池提供动力源,用电机驱动车轮行驶的车辆
  • 插电式混合动力:区别于传统汽油动力与电驱动结合的混合动力,插电式混合动力驱动原理、驱动单元与电动车相同,车辆装有电机和电池,可以通过外接电源给车辆充电,并能以电能行驶一段距离,当电池电量耗尽时还可以启动内燃机驱动车辆行驶
  • 增程式:增程式混合动力汽车是用发动机进行发电,电动机进行驱动的车辆;当电池组电量充足时采用纯电动模式行驶,当电量不足时,车内发动机启动,带动发电机为动力电池充电,提供电动机运行的电力

发动机

  • 将其他形式的能转化成动能的机构称之为发动机
  • 汽车发动机的形式主要是以气缸和活塞作为转换机构的内燃机
  • 根据燃料形式,可分为汽油机、柴油机,还有以氢气、天然气、石油气为燃料的发动机,其燃烧形式与汽油机差异类似
  • 发动机排量是发动机各汽缸工作容积的总和
  • 一般用升(L)表示(如排量1998ml,通常会认为是2.0L)
  • 汽缸工作容积则是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积,又称为单缸排量,它取决于缸径和活塞行程
  • 根据发动机布局,可以分为横置和纵置
  • 横置发动机占用的纵向空间小,来的是宽敞的驾乘空间,这对于尺寸有限的紧凑型轿车来讲尤为重要
  • 纵置发动机少了一次传动方向的转换,降低了能量的损失,同时可以让车身前后重量更加平均
  • 根据气缸排列形式,可以分为L型(直列)、V型、W型、H型(水平对置发动机)、R型(转子发动机)
  • 根据发动机缸数,可分为3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等
  • 比如:L6指的是直列六缸发动机,V6指的是具有6个气缸的V型发动机
  • 根据进气形式,可以分为自然吸气、涡轮增压、机械增压、机械+涡轮增压、双涡轮增压、三涡轮增压、四涡轮增压、双机械增压等
  • 或者说,一般可以分为自然吸气式和增压式两种
  • L代表自然吸气发动机
  • T代表涡轮增压发动机
  • 需要注意的是,机械增压发动机也用字母T表示,但T通常表示涡轮增压
  • L/T前面的数字代表发动机的排量
  • 如:1.6L表示的是该车搭载1.6L排量的自然吸气发动机,1.6T表示该汽车搭载1.6L排量的涡轮增压发动机

发动机最大功率

  • 功率-发动机单位时间做工的快慢
  • 功率=扭矩X转速
  • 最大功率是指一台发动机所能实现的最大动力输出,单位:kw
  • 随着发动机转速的增加,发动机的功率也相应提高
  • 到达一定转速后,功率就不会再增加了,而会成下降趋势
  • 所以最大功率的标注会同时标注相应的发动机转速

发动机最大扭矩

  • 扭矩-发动机从曲轴端输出的力矩
  • 扭矩是指发动机运转时从曲轴端输出的平均力矩,单位N·m
  • 扭矩的大小也和发动机转速有直接关系
  • 扭矩越大,发动机输出的“劲”越大,曲轴转速的变化也越快,汽车的爬坡能力、加速性也越好
  • 但是扭矩随发动机转速的变化而不同,转速太高或太低,扭矩都不是最大,只在某个转速区间内才会产生最大扭矩
  • 这个区间就是在标出最大扭矩时给出的转速或转速区间
  • 其实最大扭矩所伴随的转速区间直接关系到平时驾驶时的感受
  • 对于城市驾驶来说,走走停停或许是经常的
  • 如果最大扭矩的转速区间可以调校得较低,那么就可以在起步阶段获得较好的动力性
  • 我们希望最大扭矩的转速区间尽可能覆盖到发动机的整个转速区间,这样无论是起步加速还是中高车速下的快速超车,都可以获得最优的动力输出
  • 扭矩跟加速性能有关系,但这里的扭矩指的不是发动机的输出扭矩,而是轮上扭矩
  • 发动机的输出扭矩要经过变速箱再传递给车轮,变速箱一个很大的作用就是变速变矩
  • 轮上扭矩的大小不仅跟发动机的输出扭矩有关,还与变速箱的传动效率、传动比、匹配的程度有很大的关系
  • 所以,发动机的扭矩越大,车子提速越快,这种观点是错误的
  • 例如重型卡车,扭矩特大,提速却非常慢
  • 以大众途观EA888 1.8T 和 末代2.4自吸本田CRV 为例:
  • 大众官方宣称1.8升EA888涡轮增压机型可以获得优于2.5升自然吸气发动机的动力水平且排放更低
  • 也有很多车评人在评车的时候会说类似的话:“这台途观搭载的是一台1.8升的涡轮增压发动机,在1500转就可达到最大扭矩250N.m,有效降低了涡轮迟滞,并且这种强劲的扭矩输出将一直持续到4500转,这种爽快加速感,是自然吸气所给不了的
  • 真的是这样的吗?我们来分析一下
  • 首先很多车评人说这台途观从1500转——4500转一直维持250N.m的最大扭矩输出,这个结论是从工况图上得来的
  • 但他们真的看明白工况图了吗?
  • 工况图的数据是车子在怠速状态下,将油门踩到底,直至发动机达到红区转速这个过程当中,输出扭矩与功率的变化曲线
  • 我们平常在开车的过程当中,几乎用不到最大扭矩值,因为我们油门踩到底的机会实在太少了
  • 所以许多车评人的这种说法是错误的
  • 发动机的最大扭矩平时开车用得到吗?几乎用不到
  • 汽车行驶的工作流程如下:
  • 驾驶员踩下油门——ECU接收油门深度数据得知所需动力请求的大小-ECU根据程序设定计算出发动机所需实际输出的有效功率-ECU根据所需的有效功率值控制变速箱档位(传动比)、节气门开度(进气量)、喷油压力(喷油量)等
  • 以途观1.8T为例,当我们需要动力想加速的时候踩下油门,首先自动变速箱会先降档选择大的传动比,接着转速会一直攀升
  • 但这台途观1.8T从4500转开始,扭矩就开始衰减,转速继续升高,由功率=转速X扭矩,可知,4500转之后扭矩减小,转速继续升高,这时功率达到最大进入恒功区
  • 由此可见,在我们最需要扭矩的高转速区域,发动机的扭矩反而在不断衰退,且衰退的速度非常快
  • 通过上面这个例子我们不难看出,发动机的最大扭矩只能反映出发动机的发力特性
  • 涡轮增压发动机的特性就是涡轮介入提速的前段很猛,后段动力就开始不断衰减
  • 为什么涡轮增压发动机的最大扭矩到高转速区就必须衰减呢?
  • 因为涡轮增压系统,压值越大,产生的热量就越大,为了燃油经济性、保护发动机,以及不给冷却系统造成过大负担,通常在涡轮起压达到正压值之后,旁通阀便会打开,到达高转速区间时,旁通阀开度更大,使涡轮不给发动机提供较大压值
  • 接下来分析一下本田CRV
  • 这台2.4排量的自然吸气发动机在4400转时才达到最大扭矩222N.m,在4400转之前,扭矩攀升的速度较途观1.8T缓慢一些,这就意味着CRV的前段发力较为柔和,爆发力不如途观强
  • 但在4400转之后,扭矩衰退的速度比途观慢很多,转速一直可以被拉到7000转达到最大功率140kW
  • 反观途观1.8T,最大功率从6000转也开始衰退
  • 这里有一个值得注意的小细节,CRV的扭矩特性曲线在2400转-3000转之间时有一段小的恒扭区,3000转到4400转这个阶段,扭矩突然又接着往上增长
  • 之所以会有这个变化是因为在3000转的时候VTEC被激活并且介入,低速凸轮停止工作,高速凸轮介入继续工作,扭矩再次被释放
  • 这就是本田的i-VTEC技术
  • 那这两辆车到底哪个提速更快?
  • 本田CRV:9.0s;大众途观:11.5s
  • 综合上面的所有分析,我们不难发现,发动机最高扭矩大并不意味着加速性能一定好
  • 而功率这个参数才更能反映一台发动机的动力水平

发动机-气缸排列形式

  • 主流:L:直列,V:V型排列
  • 非主流:W:W型排列,H:水平对置发动机,R:转子发动机
  • 直列(L型)的基本介绍
  • 顾名思义,是所有气缸排成一列进行上下的往复运动,一般6缸以下的发动机多采用这种方式
  • 它的特点是工艺简单,制造成本低便于维修
  • 采用直列式气缸布局的发动机体积也比较紧凑,可以适应更灵活的布局
  • 也方便于布置增压器类的装置
  • 是经济型轿车的首选,但是发动机运转时的震动较大
  • V型的基本介绍
  • 特点是运转平稳,震动及噪音都要小于直列发动机
  • V型发动机缩短了机体的长度和高度,而更低的安装位置可以便于设计师设计出风阻系数更低的车身
  • 同时得益于汽缸对向布置,还可抵消一部分振动,使发动机运转更为平顺
  • V型发动机的构造相对复杂,制造成本及维修费用都比较高,多应用于中高档汽车
  • 水平对置(H型)的基本介绍
  • 特点是发动机的平衡性比较好,而且重心相对比较低,有利于汽车的稳定性
  • 还能让车头设计得又扁又低,这些因素都能增强汽车的行驶稳定性
  • 比如斯巴鲁参加世界拉力锦标赛的赛车以及著名的保时捷跑车都是采用水平对置发动机
  • 但是因为所有气缸都是水平放置的,上半部分的润滑就成了一个难题
  • 相对于其它形式的发动机来说需要有更加复杂精密的润滑系统,无形之中就提高了制造成本
  • 水平对置发动机的制造成本和工艺难度相当高
  • 所以目前世界上只有保时捷和斯巴鲁两个厂商在使用
  • 它的运转平顺性比V型发动机更好,运行时的功率损耗也是最小
  • 当然更低的重心和均衡的分配也为车辆带了更好的操控性
  • W型的基本介绍
  • 将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开,就是W型发动机了
  • W型发动机相对于V型发动机,优点是曲轴可更短一些,重量也可轻化些
  • W型发动机是大众公司首创的,但是它并不是四排气缸以W型排列的
  • 而是通过复杂的空间结构将两台夹角很小的V型发动机的四列气缸连接在同一个曲轴上
  • 这样可以大大缩小发动机的体积
  • 比如大众的12缸W型发动机的体积仅仅相当于一般V8或者体积稍微大一点的V6发动机,同时运转十分宁静平稳
  • 缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分,结构更为复杂,在运作时会产生很大的振动
  • 针对这一问题,大众在W型发动机上设计了两个反向转动的平衡轴,让两个部分的振动在内部相互抵消
  • W型发动机构造的复杂程度另人乍舌,极高的制造成本使它只能用在一些大型豪华轿车上
  • 比如大众的辉腾6.0以及旗下奥迪品牌的旗舰A8L6.0都是用的W12发动机
  • 转子发动机(R型)的基本介绍
  • 又称为米勒循环发动机
  • 这项技术由马自达公司收购
  • 与往复式发动机相比,转子发动机取消了无用的直线运动
  • 因而同样功率的转子发动机尺寸较小,重量较轻,低重心,而且振动和噪声较低,具有较大优势
  • 相应缺点是发动机在使用一段时间之后容易因为油封材料磨损而造成漏气问题,增加油耗
  • 另外其独特的机械结构也造成这类引擎较难维修

发动机-进气形式

  • 进气系统是发动机得到空气的渠道
  • 涡轮增压和机械增压就是改变进气系统的构造,从而提高进气密度,同时达到发动机输出动力的提高
  • 增压式发动机是通过外部增压的方式将空气压缩后输入汽缸,为汽缸内提供更多的可燃空气使燃料更充分地燃烧,来提升发动机的动力和燃油经济性能
  • 特点是在发动机原有性能的基础上,通过进气增压提升发动机的动力输出,也就是经常说起的小排量大马力
  • 有机械增压和涡轮增压这两种不同的增压方式
  • 机械增压器由发动机曲轴皮带直接带动,压缩空气进入发动机汽缸内产生增压效果
  • 特点是在发动机低转速时也可以提供相应的增压效果来提升动力性能,但是需要损耗一部分发动机的功率
  • 在高转速区域尤其明显,增加发动机的油耗
  • 机械增压-优点:和发动机转速同步,增压响应效果好,汽车加速连贯,尤其是在低转速区域
  • 机械增压-缺点:对发动机功率有一部分损耗,高转速区域提速效果不明显
  • 涡轮增压是利用发动机在排气过程中产生的能量带动涡轮旋转
  • 而排气涡轮又和进气压缩机直接相连,从而起到进气增压的效果
  • 特点是能够在不消耗发动机能耗的情况下增加进气压力,提升发动机的动力性能
  • 涡轮增压-优点:有效利用发动机的排气能量为进气系统提供增压,节能效果好
  • 涡轮增压-缺点:低转速区域排气能量不足,增压效果不明显,直到过了一定转速之后才能感到涡轮增压的介入,加速有延迟感,不连贯
  • 自然吸气,顾名思义就是,汽车在没有任何增压器的的情况下,利用大气压把空气压进燃烧室内
  • 自然吸气式-优点:进气系统简单直接,发动机动力输出流畅平顺,踩油门时不会有明显延迟的感觉
  • 自然吸气式-缺点:怠速和低速区域不能发挥发动机的最大性能,导致油耗增加
  • 这是因为低速或怠速的时候因为发动机进气的做功不够,所以需要增加油耗来保持功率
  • 大概来说就是:
  • 自然吸气:优点是加速响应快,线性平顺,可以一减再减的体积
  • 涡轮增压:在匹配合适且在涡轮起正压之后的工况工作,可以减少排放和尾气噪音,可以在体积增幅不大的情况下大幅提高功率
  • 缺点是加速响应慢,工作不够线性和平顺
  • 机械增压:在匹配合适的情况下可以减排,加速响应比涡轮快。缺点是由于直接由曲轴驱动,没有利用废气的能量,所以发动机最终的输出功率会有一定下降(相比增压之前是提升了)
  • 机械增压可以是自然吸气发动机的辅助器
  • 一些问题:
  • 涡增与自吸之争,其实就是德系与日系之争
  • 为什么这么说呢?因为早在十几年前,以大众为代表的德系厂商就开始布局全系涡轮增压发动机战略
  • 而以丰田为代表的日系厂商时至今日仍在深耕自吸发动机技术
  • 日系车企不过多布局涡轮增压发动机是因为其技术落后,真的吗?
  • 假的!
  • 涡轮增压技术虽不是小日本发明,却是小日本最早用在量产车上的
  • 上个世纪九十年代,一大堆日系经典跑车:GTR、EVO、斯巴鲁STI、丰田牛魔王、RX7等等均搭载涡轮增压技术
  • 而同时期的欧洲车,宝马、法拉利、保时捷等品牌都在玩高转速大排量自然进气发动机
  • 从汽车历史来看,小日本不缺乏涡轮增压技术,而且它玩的还可以
  • 下面将从8个维度对涡轮增压发动机与自然吸气发动机进行分析对比
  • 这八个维度是:动力性能、经济性能、环境性能、可靠性能、工艺性能、紧凑性能、耐久性能、强化指标
  • 动力性能:
  • 前面已经大篇幅的分析过了,涡轮增压发动机胜在出力特性,涡轮介入的初段爆发力很强,但加速时最需要扭矩的高转速区域,扭矩却一直在衰退
  • 所以,相同排量的涡轮增压发动机与自然吸气发动机,前者所表现的出的动力性能会略胜后者
  • 相同动力输出的涡增与自吸,往往后者动力性能会更强
  • 经济性能:
  • 毫无疑问,自吸完胜
  • 在已经量产的车型中,涡轮增压的最高热效率为36%左右,而自然吸气阵营的最高热效率为40%,搭配混合动力系统为41%
  • 环境性能指标:
  • 发动机的排放品质和噪声水平;这个暂时没有数据支持,在这里一笔带过
  • 可靠性指标:
  • 这个毫无疑问,自吸完胜
  • 从车质网投诉的前30名来看,只要是涉及到发动机问题的投诉,几乎都是涡轮增压车型
  • 大众EA888前两代存在严重的烧机油现象,动力性能非常强悍的本田1.5T L15B系列发动机,也爆出了机油增多的设计缺陷
  • 究其原因很简单,因为涡轮增压这个系统结构本就是个复杂且不稳定的结构
  • 工艺性指标:
  • 这项指标是是衡量制造与维修方便的程度
  • 毫无疑问,自然吸气胜
  • 自然吸气的结构更加简单,没有增压器、中冷器、额外的冷却润滑与更复杂的进排气系统
  • 无论是制造生产还是维修,自吸都更简单便捷
  • 紧凑性指标:
  • 自吸胜,原因见工艺性指标,少了许多复杂的零件,自然可以做的更加紧凑
  • 耐久性指标:
  • 自吸完胜,因为涡轮增压发动机强行压入更多的空气,进气温度会上升,本身压力就很大的气体,燃烧爆发之后的压力更大,对气缸和活塞的负荷也会成倍增加,这样势必会降低零件的耐久度
  • 强化指标:
  • 评价发动机承受热负荷和机械负载的能力;这项指标要具体问题具体分析,在这里不展开说
  • 从上述8个维度可以看出涡轮增压发动机较自然吸气发动机并没有什么特别大的优势,甚至很多方面都是完败
  • 那这么多的厂商为什么还要布局涡轮增压发动机呢?
  • 这其中很重要的一个原因就是税率:排量税
  • 排量税:只要排量增大,税收的就更多,并且这是价内税,算在车辆的原始价格之中(这种排量税非常不合理,它导致大排量自然吸气汽车价格更贵,但实际上大排量自吸热效率更高,油耗更低)
  • 衷心希望以后类似于“没涡轮增压提速就慢、连个涡轮都没有技术老掉牙、扭矩大所以提速快、排量大所以费油”这种鬼话可以彻底消失

变速箱

  • 是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构,它能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比
  • 汽车的变速箱,可分为手动、自动两种
  • 手动变速箱 主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩
  • 手动变速箱-优点:手动挡车型开起来肯定不如自动挡车型舒服,它需要驾驶员付出更多的体力
  • 当然,也有不少人把这看作为驾驶乐趣,但要是在交通高峰时期,频繁的动作也会将这样的“快感”消磨殆尽
  • 而它的优势则在于工作稳定且保养便宜
  • 家用型轿车的手动变速箱除了定期更换手动变速箱油外,离合器的更换算是比较大的保养项目了
  • 机械式变速箱(AMT) 从操作方式上来看,搭载了AMT变速箱的车型可以被归结到自动挡车型范畴
  • 但是从结构上来说,AMT变速箱更多的采用了手动变速箱的结构
  • 只不过它通过一套伺服机构来对离合器进行控制,从而解放了驾驶员的左脚
  • AMT变速箱是一款以手动变速箱为基础进而演变而来的自动变速箱
  • 在操作上,它确实实现了自动换挡的功能
  • 不过在换挡过程中的细节处理方面,它依旧无法比拟传统的自动变速箱
  • 特别是一些需要频繁换挡或频繁进行起步停车的路况下,它在换挡平顺性方面的不足就显露无疑了
  • 与手动变速箱一样,AMT变速箱也需要定期更换变速箱油
  • 而作为损耗部件,离合器的磨损也在保养的范畴之内
  • 液力自动变速箱(AT) 这类变速箱由液力变矩器、行星齿轮机构、液压控制系统、电子控制系统等组成
  • 目前市场上绝大多数自动挡车型都装配的是这种类型的自动变速箱
  • 挡位数量依旧是衡量技术含量的标准之一
  • 原先的4挡自动变速箱已不再是主流
  • 目前,一般家用汽车以5挡或6挡居多
  • 豪华车则对更多挡位的自动变速箱青睐有加
  • 路虎揽胜极光、奔驰C级等车型还配备了9挡自动变速箱
  • 但在后期保养方面,相比于手动变速箱,它的维护成本要高些
  • 常规的定期维护主要依据厂家更换变速箱油及滤芯
  • 而随着车辆行驶里程的增长,自动变速箱也会出现一些故障,一旦涉及到故障维修项目,费用则会在千元至上万元不等
  • 一般情况下,车辆在行驶到15万公里左右时,此类变速箱就容易出现异常的状况
  • 程度较轻时影响到换挡平顺性,严重时也会导致车辆无法正常行驶
  • CVT无级变速箱,上文所提到的行星齿轮结构式自动变速箱是大多数人最先接触到的自动变速箱类型
  • 不过,CVT无级变速箱在历史底蕴方面并不比前者“肤浅”
  • 早在1886年,CVT无级变速箱就安装在了一款奔驰汽车上
  • 不过,由于当时各方面的技术并不成熟,所以,该结构的变速箱在那时一直没有被重视
  • 随着技术的不断进步,CVT技术也趋于成熟,其在传动平顺性以及省油方面的优势则被凸显了出来
  • CVT无级变速箱内部基本结构由带轮、钢带以及相关控制机构和润滑机构组成
  • 其中,带轮又分为主动带轮和从动带轮
  • 通过两个带轮各自在直径上的变化来达到改变传动比的目的,这与自行车上所装配的变速装置的原理类似
  • 由于CVT无级变速箱在整个改变传动比过程中动力始终是连续不间断地进行传递
  • 因此,从结构原理上来说,CVT无级变速箱在平顺性方面要优于上面所介绍的变速箱
  • 不过,CVT变速箱在结构上也有着不足之处
  • 带轮与钢带的组合并不善于应付过大的传动强度,它更适合那些小型或者动力不强的汽车
  • 不过,基于材料技术和制造工艺的提升,CVT变速箱的这块短板已经得到尽可能的补偿
  • 双离合自动变速箱(DCT),从操作方式来区分,双离合自动变速箱仍属于自动变速箱范畴之内
  • 只不过,在内部结构以及换挡方式上有别于前面文章介绍的液力自动变速箱、CVT无级变速箱
  • 它与AMT自动变速箱倒是有几分相似,都是依靠切换轴间的不同齿比的齿轮来改变传动比
  • 负责切断或接合动力的装置也是通过位于变速箱输入端的离合器实现
  • 其实这也很好理解,二者都是借鉴了传统的手动变速箱结构开发而来
  • 不过,在换挡速度以及换挡质量方面,逻辑性更强的双离合自动变速箱要比AMT变速箱更好
  • 顾名思义,双离合变速箱拥有两套离合器,这两套离合器分别对应两根输出轴
  • 其中,一根轴控制奇数挡,另一根轴则控制偶数挡
  • 也就是说,在车辆以1挡行驶时,负责2挡传动的齿轮在控制机构的作用下就已准备就绪
  • 只待两套离合器之间完成工作的交接即可实现挡位的过渡,以此类推
  • 相比于其它类型的自动变速箱,双离合变速箱在换挡过程中的动力中断时间更短,因此速度更快,在一定程度上也提高了燃油经济性
  • 双离合自动变速箱也可以按挡位进行划分,目前,6挡或7挡的变速箱是市场上的主流产品
  • 若以离合器的类别进行划分,双离合自动变速箱则可分为干式和湿式两种类型
  • 双离合变速箱的结构更容易缔造出电光火石般的换挡速度,这样的特点显然与跑车的需求不谋而合
  • 因此,有越来越多的跑车都装配了这种结构的变速箱,宝马、保时捷、日产等,它们都坚定不移的拥护着双离合变速箱
  • 如迈凯轮的3.8升涡轮增压发动机和7挡SSG变速箱的动力组合为迈凯轮跑车提供了强大的动力支持
  • 这台被称之为SSG的变速箱虽名为顺序换挡变速箱,但其结构实属双离合变速箱
  • 布加迪威航搭载的W16发动机拥有最大1250牛·米的扭矩,这也给负责传动的变速箱提出了更为苛刻的要求
  • Ricardo公司为布加迪威航提供了那台7挡双离合变速箱
  • 还有如 宝马M3 M-DCT,保时捷911 PDK变速箱,日产GT-R 双离合变速箱,兰博基尼ISR变速箱
  • 双离合变速箱能更快的完成换挡,这是它的优点
  • 不过,它的缺点也很突出,在日常驾驶时(特别是堵车时),它并不能提供很好的换挡舒适性
  • 由于车辆缺少“蠕行模式”(车辆以怠速工况前行),只有驾驶员踩下油门踏板后,车辆才会前行
  • 然而,由于此类车型的性格大多异常猛烈,在它们的字典中只有起步和加速两个概念,也正是这样偏执的性格才让驾驶员难免会抓狂

驱动形式

  • 车辆驱动形式可以分为:前置前驱、前置后驱、前置四驱、中置后驱、中置四驱、后置后驱、后置四驱、双电机后驱、双电机四驱、三电机四驱、四电机四驱、电子适时四驱
  • 前置前驱
  • 最为常见的前置前驱,这种驱动布局是把发动机放在前面发动机舱,使用前轮驱动(简称FF)
  • 其将变速箱和驱动桥做成了一体,固定在发动机旁边将动力输送到前轮驱动车辆前进,是“拉”着车辆前进
  • 这是驱动绝大多数轿车上比较盛行的驱动形式,但货车和大客车基本上不采用该形式
  • 优点:
  • 1.传动系和动力系结构紧凑,传动路线短,传动效率高,减少了传动系统的零部件,成本降低
  • 同时也减少了车辆的自重,有利于车辆的燃油经济性
  • 2.有效地利用了发动机舱的空间,驾驶室内空间更为宽敞,并有利于降低地板高度,提高乘坐舒适性
  • 汽车后部的行李箱也有足够大空间
  • 3.发动机等总成前置,增加前轴的负荷,提高了轿车高速行驶时的操纵稳定性和制动时的方向稳定性
  • 4.发动机散热条件好,汽车散热器布置在汽车前部,所以发动机可以得到足够的冷却
  • 缺点:
  • 1.启动、加速或爬坡时,前轮负荷减少,导致牵引力下降
  • 2.前桥既是转向桥,又是驱动桥,结构及工艺复杂,制造成本高、维修保养困难
  • 3.前轮要负责驱动、转向和大部分的制动力,所以磨损严重,轮胎寿命短
  • 前置后驱
  • 即发动机前置、后轮驱动(简称FR)的一种驱动形式
  • 国内外大多数货车、部分轿车(尤其是高级轿车如:奔驰、宝马)和部分客车沿用前置后驱
  • 而多数中、小型轿车都已不采用这种前置后驱驱动方式了
  • 优点:
  • 1.急起步和爬坡性能好,急起步和爬坡时由于重心后移,后轮的抓地能力加强
  • 2.操控性好,前轮负责转向,后轮负责驱动,前后轮各行其职
  • 轴荷分配比较均匀,有利于车辆平衡性和行使的稳定性,并有利于延长轮胎的使用寿命
  • 3.转向轮是从动轮,转向机构结构简单、便于维修
  • 缺点:
  • 1.传动路线长,动力损耗大,传动效率低,不利于车辆的燃油经济性
  • 2.纵置发动机、变速箱和传动轴等总成的布置,使驾驶室空间减小,影响乘坐舒适性
  • 3.在雪地或易滑路面上启动加速时,后轮推动车身,易发生甩尾现象
  • 前置四驱
  • 汽车发动机前置,并且是四轮驱动(简称F4)
  • 多用于高性能轿车或者SUV,用在轿车上的优点就是操控性高,前置四驱这种驱动普遍使用于拉力赛及越野车之中
  • 中置后驱
  • 即发动机中置、后轮驱动(简称MR)
  • 发动机布置在汽车后部,与差速器和手动变速器连成一体
  • 后轮为驱动轮,发动机布置在前轴的后面,此为中置后驱
  • 大多数高性能跑车和超级跑车都采用这种型式
  • 优点:
  • 1.可获得最佳的轴荷分配,操纵稳定性和行驶平顺性较好
  • 2.极为优异的转向特性,在转向时,一转动方向盘,汽车很快就跟着转向
  • 二者间的时间差非常短,车身紧随转向动作的性能特别好
  • 3.起步和加速性能较好,当起步或减速时,整车的重量向后移动
  • 从而增加了后轮对地面的附着力,驱动力再大也很难使轮胎打滑
  • 缺点:
  • 1.中置发动机,发动机和传动机构都集中地布置在汽车中部
  • 所以占据了车厢和行李箱的一部分空间,通常,车厢内只能安放2个座椅
  • 2.对发动机的隔音和绝热效果差,乘坐舒适性有所降低

接近角&离去角

  • 接近角是指在汽车满载(最大总质量)静止时,车辆前端的凸出点(特别是一些硬派越野车安置在车头处的绞盘也要算在其中)向前轮所引的切线与地面构成的夹角
  • 接近角越大,越不易发生触头事故
  • 离去角是指汽车满载静止时,自车身后端突出点向后车轮引切线与路面之间的夹角
  • 即是水平面与切于车辆最后车轮轮胎外缘(静载)的平面之间的最大夹角
  • 离去角越大,车辆就可以由越陡的坡道上下来,而不用担心后保险杠卡住动弹不得

悬架类型

  • 按照汽车两侧车轮运动是否关联这个评判标准来分类
  • 悬架可以分为两类,即独立悬架和非独立悬架两种形式
  • 目前比较常见的悬架有麦弗逊式独立悬架、双叉臂式独立悬架、双横臂式独立悬架、多连杆式独立悬架、纵臂扭转梁式非独立悬架、整体桥式非独立悬架等
  • 非独立悬架
  • 特点:结构简单、工作可靠、使用寿命长
  • 顾名思义,非独立悬架结构就是两侧车轮分别安装在一根整体式的车桥两端,车桥再通过弹性组件与车架相连
  • 当一侧车轮因路况起伏跳动时,会影响到另一侧车轮的定位参数
  • 纵置钢板弹簧式非独立悬架
  • 代表车型:微面、卡车、客车
  • 这种悬架中弹性元件不是我们常见的螺旋弹簧,而是使用纵向安装的钢板弹簧
  • 这种结构的悬架优点就在于良好的承载性
  • 目前,这种悬架广泛用于货车的前、后悬架中,当然还有一部分硬派越野车也使用这种结构的悬架
  • 螺旋弹簧式非独立悬架
  • 代表车型:Jeep牧马人
  • 这种悬挂其实和钢板弹簧式的结构差不多,只是把钢板弹簧换成了螺旋弹簧
  • 与钢板弹簧式相比舒适性有所提高,很多硬派越野车非常喜欢使用
  • 独立悬架
  • 特点:车轮互不干扰、结构略显复杂
  • 采用独立悬架的车辆两侧车轮各自独立地与车架或车身弹性连接
  • 与非独立悬架相比,它的两侧车轮可以相对自由的运动,相互影响的情况较少
  • 不过,某些独立悬架结构相对复杂,成本相对较高
  • 麦弗逊式独立悬架
  • 运动特性:车轮沿主销移动
  • 麦弗逊式独立悬架是比较常见的前悬架形式
  • 在一些资料中出现的弹性支柱悬架、减振支柱悬架实际上说的都是麦弗逊式独立悬架
  • 它具有结构紧凑、集成度高的优点,因此它占用的空间更小
  • 这也是为什么它会被广泛应用在前悬架的原因之一
  • 车身宽度相同的情况下,发动机舱空间可以更大,便于布置机械部分
  • 车头吸能区域设计更自由,乘员舱空间表现更好
  • 当然,麦弗逊式独立悬架的缺点同样显而易见,受制于结构,它横向刚性较差
  • 对车辆俯仰(也就是我们常说的:点头现象),以及扭矩转向抑制不足
  • 麦弗逊式独立悬架可谓现在车坛一哥,无论是小型车、紧凑型车、中型车还是跑车、SUV都可以见到它的身影
  • 甚至某些曾经使用其他独立悬架的车型,在更新换代时都改为使用麦弗逊式独立悬架
  • 比如马自达ATENZA、第九代雅阁
  • 究其原因,都与其结构简单,成本低廉不无关系
  • 除了应用在前悬架,也有部分车型的后悬架使用麦弗逊式独立悬架
  • 同用在前悬架上一样,它的优点也是成本低,结构简单
  • 缺点则是上部的定位依然依靠弹性支柱,刚性和稳定性相对多连杆要弱
  • 变种衍生类型一:
  • 代表车型:宝马旗下部分车型
  • 麦弗逊式独立悬架的下控制臂大多呈英文字母“L”型
  • 我们要说的变种就是将“L”型下控制臂拆分成两根连杆,所以它的本质仍旧是麦弗逊式独立悬架
  • 这其中最为著名的就是宝马的双球节式独立悬架
  • 这种较为特殊的机械设定会使车辆的转向系统较为敏感、直接,或者可以说是路感十分清晰
  • 而缺点就是转向较为沉重,特别是在车辆静止的状态下
  • 变种衍生类型二:
  • 代表车型:海外君威GS、君越、XTS
  • 上面提到的悬架改变主要针对的是下控制臂
  • 第二种改变是弹性支柱的改变,它就是独立主销结构
  • 它在麦弗逊式悬架的基础上加强了横向稳定的设计,又不像多连杆或双叉臂式的前悬架结构那般“繁冗”
  • 在悬架结构上增加独立的车轮支架结构,形成独立的主销,使弹性支柱不再承担主销的角色
  • 它的结构也很紧凑,并且稳定性和横向刚性高于麦弗逊式独立悬架
  • 抑制点头和扭矩转向的作用比麦弗逊式独立悬架更为优秀
  • 并且它还不用不改变车体结构,减少对减振器的负担
  • 横臂式独立悬架(双横臂式独立悬架、双叉臂式独立悬架)
  • 运动特性:车轮在汽车横向平面内摆动
  • 代表车型:第四代发现、广汽传祺GA5、丰田皇冠
  • 我们熟悉的双横臂、双叉臂式独立悬架都是这种车轮在汽车横向平面内摆动的结构
  • 它们都是由两个三点式杆件(A臂)加一个两点式杆件构成的悬架结构
  • 相比麦弗逊式独立悬架,它的横向刚度更好
  • 对于车辆俯仰抑制更好,并且给予工程师设计自由度更高
  • 它的缺点也显而易见,由于结构略显复杂,所以占用空间大,杆件数量增加使得其成本高
  • 除此以外,还有单横臂式独立悬架,它具有结构简单、紧凑易于布置的优点
  • 所以这种悬架主要用于如TATRA这样的具有越野能力的重卡上,乘用车上使用相对较少
  • 多连杆式独立悬架
  • 代表车型:福特福克斯、宝马3系、奥迪A6L
  • “多连杆式独立悬架”这个名词在各种宣传资料中屡见不鲜,所以我们首先要弄清楚什么是多连杆式独立悬架
  • 目前,我们将三连杆及三连杆以上的悬架称之为多连杆式独立悬架
  • 那么另一个问题产生了,那就是什么才是连杆呢?
  • 其实凡是起导向作用,限制车轮自由度的杆件,都计入多连杆的数量中
  • 也就是说纵臂、斜臂、转向拉杆都计入连杆数量
  • 下面让我们用经典的五连杆式独立悬架做个例子吧
  • 它的优点就是设计自由度大,路面冲击对车身影响小,利于提高舒适度
  • 当然对布置空间需求大,成本高,设计复杂,调校难,零部件数量多这些缺点也伴随着它

制动器

  • 制动系统是汽车安全性能根本中的根本
  • 首先是其用得最频繁,也是行车安全的第一道安全防护
  • 更重要的是它在安全性能中起最主要的作用,其他电子安全配置可以说都是只能起辅助作用,最后都要通过制动系统来达到控制汽车的目的
  • 提示:
  • 汽车的制动性能不能仅以制动形式而论优劣,还是应看最后效果
  • 如果制造水平较差,那么盘式制动的性能还可能不如鼓式制动的性能好
  • 制动形式主要分鼓式和盘式两大类
  • 它们的原理都是由固定不旋转的部分(制动蹄或制动钳)以一定的力量压迫与车轮一同旋转的部分(制动鼓或制动盘),从而强制车轮制动
  • 所谓鼓式制动,就是指与车轮一同旋转的部分像个鼓
  • 而所谓盘式制动,则是指与车轮一同旋转的部分像个盘子,它们都因此得名
  • 如单从制动理论上来讲,盘式制动要强于鼓式制动,主要原因是盘式制动的散热性能较好,它可以使制动系统快速散热
  • 为什么散热性好其制动性能就好呢
  • 这是因为制动过程实际上是利用摩擦力将动能转化为热能的过程,如果能将热能尽可能快地释放出去,那么无疑会加快其转化速度,从而使汽车尽快失去动能而制动
  • 如果制动系统经常处于高温状态,就会阻碍能量的转换,造成制动性能下降
  • 汽车跑得越快,制动起来所产生的热量越大,对制动性能的影响也越大
  • 解决好散热问题,对提高汽车的制动性能也就起着至关重要的作用
  • 所以,现代轿车的车轮除了使用铝合金轮毂来降低运行温度外,还倾向于采用散热性能较好的盘式制动器
  • 盘式制动散热快,重量也轻,结构简单,耐高温性能好,因此其制动性能也较稳定,它也比鼓式制动更容易让汽车制动
  • 为了尽一步提高车辆的制动性能,有些制动盘上还打有许多小孔,从而加速通风效果
  • 这就是我们常说的通风盘式制动
  • 单从制动性能上讲,通风盘式制动优于实心盘式制动,而实心盘式制动又优于鼓式制动
  • 由于惯性作用,当汽车制动时,尤其是轿车,制动时重心前移,使前轮的负荷突然增加,一般都能达到总重量的70%-80%,因此,前轮的制动性能极其重要
  • 为了提高制动效力,也为了节省成本,设计师都在前轮制动系统上狠下功夫,一般都将前轮设计成盘式制动,后轮为鼓式制动;或者前轮为通风盘式,后轮为实心盘式或者前轮采用直径较大的通风盘,后轮采用直径较小的通风盘