书城教材教辅汽车文化
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第4章 汽车魅力——驾驭的灵动快感,令人心驰神往(1)

原始的车载工具经过漫漫征途,演绎出汽车的诞生。打那以后,汽车载着人类的梦想与激情,飞速发展起来。好像整个地球也似乎伴随着飞转的车轮,加快了追逐岁月的速度。

时至今日,汽车不仅是速度的提高,承载运力的工具。更多诱惑则表现在,汽车精妙的人文设计理念。通过汽车绝佳功能,随着操纵者驾驭灵动的行速里,流递心境的自然释放。使人不得不为汽车大师的精妙设计惊叹、折服。所以,汽车渐已成为我们生活中不可或缺的一部分,更是茶余饭后大家津津乐道,让人陶醉其间,而乐此不疲的快慰话题。

任务一了解汽车的结构

一、汽车定义

“汽车”英文名称为automobile,原意为“自动车”,在日本也称“自动车”,而日语中的汽车则是指我们所说的火车。

美国汽车工程师学会标准SAEJ687C中对汽车的定义是:由本身动力驱动,装有驾驶装置,能在固定轨道以外的道路或地域上运送客货或牵引车辆的车辆。

日本工业标准JISK0101中对汽车的定义是:自身装有发动机和操纵装置,不依靠固定轨道和架线能在陆上行驶的车辆。

按照我国的GB/T3730.1-2001标准对汽车的定义是:由动力驱动,具有四个或四个以上车轮的非轨道承载的车辆,主要用于:载运人员和(或)

货物;牵引载运人员和(或)货物的车辆。其中还包括:

(1)与电力线相连的车辆,如无轨电车。

(2)整车整备质量超过400kg的三轮车辆。

同时按照GB/T3730.1-2001标准,汽车主要分为乘用车和商用车。

乘用车:在其设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和/或临时物品的汽车,包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。它也可牵引一辆挂车。分为普通乘用车、活顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车、仓背乘用车、旅行车、多用途乘用车、短头乘用车、越野乘用车和专用乘用车等11类。

越野乘用车旅行车商用车:在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车,并且可以牵引挂车。乘用车不包括在内。商用车分为客车、货车和半挂牵引车等3类。客车细分为小型客车、城市客车、长途客车、旅游客车、铰接客车、无轨客车、越野客车、专用客车。货车细分为普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货车、专用作业车、专用货车。

越野货车铰接客车

二、汽车组成

汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备等四个基本部分组成。

(一)汽车发动机

发动机是汽车的动力源。迄今为止除为数不多的电动汽车外,汽车发动机都是热能动力装置,或简称热机。在热机中借助汽油和空气的混合气的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。

按照汽缸的排列方式不同,汽缸体还可以分成单列式,V型和对置式三种。同时按照发动机的冷却方式可以分为风冷式和水冷式,其中以水冷式最为常见。

直列式

发动机的各个汽缸排成一列,一般是垂直布置的。单列式汽缸体结构简单,加工容易,但发动机长度和高度较大。一般六缸以下发动机多采用单列式。有的汽车为了降低发动机的高度,把发动机倾斜一个角度。

2.V形

汽缸排成两列,称为V形发动机V形发动机与直列发动机相比,缩短了机体长度和高度,增加了汽缸体的刚度,减轻了发动机的重量,但加大了发动机的宽度,且形状较复杂,加工困难,一般用于8缸以上的发动机,6缸发动机也有采用这种形式的汽缸体。

直列式形

3.对置式

汽缸排成两列,左右两列汽缸在同一水平面上,称为对置式。它的特点是高度小,总体布置方便,有利于风冷。这种汽缸应用较少。

发动机是一台由许多机构和系统组成的复杂机械,现代汽车发动机的结构型式很多,即使是同以类型的发动机,其具体的构造也是各种各样的。但就其总体功能而言,基本上都是由如下的机构和系统组成。

曲柄连杆机构它的功用是将混合气燃烧产生的热量转变为活塞往复运动的机械能再通过连杆将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。

曲柄连杆机构

配气机构:它的功用是使可燃混合气及时的进入汽缸并及时的从汽缸里排除废气E供给系:它的功用是将汽油和空气混合成合适的可燃混合气供入汽缸,以供燃烧。

配气机构

供给系

点火系:它的功用是保证按规定时刻及时点燃汽缸中被压缩的混合气(柴油发动机没有此系统)。

冷却系:它的功用是把受热机件的热量散到空气中去,以保证发动机正常工作。

点火系

冷却系

润滑系:它的功用是将润滑油供给做相对运动的零件以减少它们之间的相互摩擦阻力减轻机件的磨损并部分的冷却摩擦零件并清洗摩擦表面。

启动系:它的功用是使静止的发动机启动并转入自行运转。

润滑系

启动系

(二)底盘

底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件%总成形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。

传动系的基本功用是将发动机发出的动力传给汽车的驱动车轮,产生驱动力,使汽车能在一定速度上行驶。

转向系

制动盘和制动钳

汽车底盘构造

汽车行驶系统接受发动机经传动系统传来的转矩,并通过驱动轮与路面间附着作用,产生汽车牵引力,保证汽车正常行驶;尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击和震动,保证汽车行驶的平顺性;并且与汽车转向系统配合,不对汽车转向带来影响保证汽车的操纵稳定性。

用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要,因此常将汽车转向系统的零件称为保安件。

为了保证汽车安全行驶,提高汽车的平均行驶车速,以提高运输生产率,在各种汽车上都设有专用制动机构。这样的一系列专门装置即称为制动系。制动系的作用是:使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车(吏已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车(吏下坡行驶的汽车速度保持稳定。

(三)车身

车身安装在底盘的车架上,用于驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构,货车车身一般是由驾驶室和货厢两部分奥迪全铝车身组成。

汽车车身结构主要包括:车身壳体、车门、车窗、车前钣制件、车身内外装饰件和车身附件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调节装置等等。在货车和专用汽车上还包括车厢和其他装备。

(四)电气设备

电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机;用电设备包括发动机的启动系、汽油机的点火系和其他用电装置。

蓄电池的作用是供给启动机用电,在发动机启动或低速运转时向发动机点火系及其他用电设备供电。当发动机高速运转时发电机发电充足,蓄电池可以储存多余的电能。

汽车发电机汽车蓄电池

任务二速度与激情

一、装备飞机发动机的汽车

汽车在诞生之初,便伴随着人类突破极限、追求速度的梦想。无数的设计师,工程人员不断的努力着,使汽车速度越来越快。历史上最快的车速是多少?1277.99km/h-超过了声音的传播速度。创下该纪录的“汽车”叫做“超音速推进号(ThrustSSC,SSC是“超音速车”SuperSonicCar的缩写)。它的设计者是英国老将理察·诺伯(RichardNoble)与一位退休的英国陆基防空导弹空气动力学专家朗·艾尔(RonAyers)。“ThrustSSC”之所以能跑得比声音还快。是因为它采用的是战斗机的发动机,而非我们所熟知的内燃机。这款名为“Spey”(斯佩)的战斗机发动机大约能产生高达25000b的推力,使得使用两具SpeyMk205作为动力的ThrustSSC,拥有相当于145辆一级方程式赛车的惊人推进能力。这款汽车能获得这么高的速度,还得益于它那貌似火箭的车身和用来提升稳定性与耐用性的改良套件。同时它的质量也比一般的跑车大得多。约有10t重。

在总数超过50000b的最大推进力之下,这头重约10t的“怪物”可以在4s之内由静止加速到161km/h,在16s内由静止加速到1000km/h,如果顺利的话,它理论上可在半分钟内划过8km长的距离,并且达到1370km/h(约850mi./h)的理论极速。

实际负责驾驶ThrustSSC挑战世界纪录的安迪·格林(AndyGreen)是一位现役的英国皇家空军战斗机驾驶员,在英军的幽灵式战斗机退役之前,他原本是个驾驶此型战机的高手。虽然在过去十余年的世界纪录挑战中ThrustSSC的计划发起人兼总监的理察·诺伯一直是亲身上阵驾驶挑战车辆,但在这次的计划中诺伯决定退居幕后不自己上阵,改以选秀淘汰的方式选出了安迪·格林来实际驾驶纪录挑战车。为了习惯超音速车独特的后轮转向设计,格林曾在英国本土利用一辆加长轴距与改为后轮转向的奇怪旧型奥斯丁Mini改装车练习如何利用后轮控制转向。根据车队方面表示,后轮转向车在超高速的直线行使上拥有胜过前轮转向设计的直线稳定性,这对于习惯前轮转向的绝大部分汽车驾驶员来说,是种很难理解与想象的事实。

这款超音速汽车并没有量产,因为并非每个人都会驾驶战斗机。但它是人类对速度极限的一次伟大挑战!

普通人所能驾驭的是跑车。而不同品牌的跑车动力性能也有很大差别。有些厂家为了迎合消费者的兴趣,生产了一些具有动感的外形,而没有强劲发动机的汽车,也把它称之为“跑车”。为了和这些“跑车”区别开来,一般高性能跑车前常冠以“超级”二字,称之为“超级跑车”。这些跑车的动力性能十分优越,每个获得驾驶证的司机都能驾驶。但是它们的价格却不是每名驾驶员所能承受的。

二、新的世界纪录

细细数来,现在国际上马力上千的超级跑车数量还真不少,布加迪首当其冲,达1001hp,布加迪自从落入大众门下后,由于资金人才技术都非常充分,昔日没落的超级品牌从此熠熠生辉,名气大增。布加迪虽是目前知名度最高的超千马力的超级跑车,不过马力最大者却不是布加迪,而是小有名气的SSCUltimateAero,SSCUltimateAero由美国超级跑车制造商ShelbySuperCars推出的一款超级跑车,曾被《福布斯》杂志评为美国市场上速度最快量产车型的NO.1。那时测得的最高时速为411.76km/h,2005版伊始,SSCUltimateAero马力就不断突破极限,SSCUltimateAeroTT将速度和动力推上新的极限!让众多超级跑车难以企及,6.3LV8双涡轮增压发动机,1180hp/6950rpm最大动力,1340N·m/6150rpm最高扭矩,0·96km/h加速时间2.8s(加速方面依然不如布加迪),空气动力学试验时最高时速达到439km/h,这就是福特公司旗下的超级跑车品牌SSC倾力打造的一款顶级超级跑车。

最新款的09SSCUltimateAero走的依然是极端路线。并且在功率上又有新的突破,双涡轮增压V8发动机马力输出从1183hp增加到1287hp,峰值扭矩达到了1507N·m/6150rpm,配备六前速手动变速器,整车质量仅1247kg。1287hp这将是SSCUltimateAero再次刷新的马力记录,新的世界纪录此刻再次诞生。

三、科尼希赛尔

相对于其他品牌而言,科尼希赛尔的历史并不悠久。是一个相当年轻的品牌。这是一家成立于1994年的瑞典小型手工打造超级跑车制造厂,是由现任的执行总裁克里斯蒂安冯科尼赛克(ChristianvonKoenigsegg)发起创立,以制造出全世界最快汽车为主要宗旨。而在实际表现上,该厂的顶级高性能车型KoenigseggCCR也的确以387.87km/h的极速,获得过当年健力士(金氏)世界纪录认证其世界速度最快量产车(WorldsFastestProductionCar)的头衔。

更令人称赞的是,在全球暖化成为各国领袖关注的焦点的今天,各大汽车制造商都在加紧研制小排量的汽车,大排量的跑车似乎成了众矢之的。但驾驶拥有大排量的超级跑车却不应该是罪过。科尼希赛尔给了人们一个两全齐美的选择-KoenigseggCCXR-

这部以KoenigseggCCX车款改进而来的CCXR在Koenigsegg这家瑞典车厂的操刀下,让你能够在享受风驰电掣的畅快之余,也能够肩负起地球公民减低污染的责任。

CCXR搭载的是一具4.7L经机械增压的V8发动机,尽管CCXR所使用的燃料为生质燃油(由植物提炼并混合汽/柴油的全新燃料),但其动力输出仍相当惊人,高达1018hp与1060N·m的最大扭力,在车重仅1180kg的情况下,CCXR的0-100km/h加速可在3.2s内完成,疾速则是轻松突破400km/h。

或许你不认识Koenigsegg,但这家位于瑞典的车厂却是默默地以性能、精致和环保,在书写一篇低污染极致超跑奔驰于全球各个角落的精彩故事。

四、风之子——帕格尼

欧洲是现代工业文明的发源地,在这片土地上有很多富有激情的工程师在不断的努力创造着,以实现自己心中的梦想。设计师帕加尼(HoracioPagani)便是其中的一位。

1982年,26岁的阿根廷F3赛车设计师帕加尼仍默默无闻。但他接受生命中的贵人,5度F1世界冠军范吉奥(JuanManuelFangio)的建议:“若你想制造世界最美的车,没别的选择,一定要去意大利的摩德纳(Modena)实现梦想。”