汽車上隱藏了哪些很難發現,但是卻精妙無比的設計?這個問題非常好,既可以調動起大家的好奇心,又可以來一次實用的科普。其實汽車上這樣的設計非常多,每一個零部件、結構件的設計都浸透着工程師的心血。下面老侯來給大家説幾個這樣的設計。
1、差速器:發明汽車差速器的人,真的是天才中的天才。這種能夠讓左右車輪以不同轉速旋轉的結構,完美的解決了汽車轉彎時驅動車輪拖滑的問題。差速器應該算是汽車發展史上劃時代的發明,這種結構不僅僅用在汽車上,在其它的機械結構上也有廣泛的應用。
2、吸能式車身:吸能式車身是汽車安全設計方面的一次革命,徹底改變了之前“車身越硬越安全”的安全理念。這樣的汽車車身在發生碰撞事故時,車身能夠按預定的方向吸能、摺疊,避免將大量的碰撞能量傳遞到乘員艙內,以保護車內乘員的安全。事實證明,這樣的設計挽救了無數人的生命。
3、方向盤吸能設計:我們手握的方向盤,其實也是一個安全機構。在它的下面,與轉向機相連接的轉向管柱上,設計了碰撞吸能結構。當發生劇烈碰撞時,這個性能機構會折斷或者潰縮,吸收一部分碰撞能量,並可以避免碰撞將方向盤頂起,威脅駕駛員的生命安全。
4、發動機碰撞下沉式設計:在汽車前部發生劇烈碰撞時,發動機會在巨大的撞擊力作用下撞向車身防火牆,甚至直接侵入乘員艙,威脅車內乘員的安全。為了避免這種情況的發生,在設計發動機懸置的時候,將某一部分的結構強度減弱,使其在發生碰撞時折斷,讓發動機向下方運動,這樣就可以避免發動機侵入乘員艙,最大程度的保護了車內乘員的安全。
5、轉向梯形臂、阿克曼角:汽車在轉向時,如何讓四個車輪同步旋轉而不會發生拖滑?這就是轉向梯形臂以及阿克曼角的設計。這種結構可以讓汽車在轉向時,轉向車輪軸線與隨動車輪的軸線相交於一點,讓所有的車輪都在地面上做純滾動運動,而不是被拖滑。
6、四輪定位:我們看起來端端正正的車輪,其實並不“端正”,每一個車輪都有自己獨特的定位。比如轉向車輪,它就有主銷內傾、主銷後傾、車輪外傾、前輪前束這四個定位參數,後輪驅動的車型還有推力角、後輪前束等定位參數。這種四輪定位可以讓汽車在行駛中保持直線行駛的穩定性,並使轉向輕便,同時減輕輪胎的磨損。
7、活塞銷偏置設計:在發動機中,精妙絕倫的設計非常多,這裏我説一個很多人不知道的設計。活塞與連桿通過活塞銷連接在一起,但是活塞銷並不是正好安裝在活塞的中軸線上,而是略有偏移。這種設計可以讓活塞在上下止點換向時,活塞上下點順序換向,而不是全部瞬間拍過去。這樣設計可以避免稜角負荷,降低活塞對氣缸壁的衝擊,降低發動機振動。
8、兩側半軸粗細不同:大部分前驅車,由於變速箱不是安裝在汽車的中軸線上,所以兩側的半軸並不等長。這樣的結構,會導致汽車在大油門起步或急加速時,兩側的車輪接受的扭矩不相等,進而出現一種叫做“扭矩轉向”的現象,汽車或自動的向一側偏轉。為了避免或者減弱這種現象,有些車型兩側半軸的直徑是不一樣的,一般長半軸更粗。這樣的設計可以改變左右半軸的剛度,平衡左右半軸的轉動慣量,進而影響傳遞到車輪上的扭矩大小,有效減弱扭矩轉向現象。
好了,今天就説這些。其實汽車上的精妙設計還有很多,老侯在後面的文章中會持續解讀,請大家持續關注我。