Sunday, April 8, 2012
风阻系数 drag coefficient
风阻系数:空气阻力是汽车行驶时所遇到最大的也是最重要的外力。空气阻力系数,又称 风阻系数,是计算汽车空气阻力的一个重要系数。它是通过风洞实验和下滑实验所确定的一个数学参数, 用它可以计算出汽车在行驶时的空气阻力。风阻系数的大小取决于汽车的外形.风阻系数愈大,则空气阻力愈大.现代汽车的风阻系数一般在0.3-0.5之间。
风阻是车辆行驶时来自空气的阻力,一般空气阻力有三种形式,第一是气流撞击车辆正面所产生的阻力,就像拿一块木板顶风而行,所受到的阻力几乎都是气流撞击 所产生的阻力。 第二是摩擦阻力,空气与划过车身一样会产生摩擦力,然而以一般车辆能行驶的最快速度来说,摩擦阻力小到几乎可以忽略。第三则是外型阻力,一般来说,车辆高 速行驶时,外型阻力是最主要的空气阻力来源。外型所造成的阻力来自车后方的真空区,真空区越大,阻力就越大。 一般来说,三厢式的房车之外型阻力会比掀背式休旅车小。
车辆在行驶时,所要克服的阻力有机件损耗阻力、轮胎产生的滚动阻力(一般也称做路阻)及空气阻力。 随著车辆行驶速度的增加,空气阻力也逐渐成为最主要的行车阻力,在时速200km/h以上时,空气阻力几乎占所有行车阻力的85%。
一般车辆在前进时,所受到风的阻力大致来自前方,除非侧面风速特别大。不然不会 对车辆产生太大影响,就算有,也可通过方向盘来修正。风阻对汽车性能的影响甚大。根据测试,当一辆轿车以80公里/时前进时,有60%的耗油是用来克服风 阻的。 风阻系数Cd是衡量一辆汽车受空气阻力影响大小的一个标准。风阻系数越小,说明它受空气阻力影响越小,反之亦然,因此说风阻系数越小越好。一般来讲,流线 性越强的汽车,其风阻系数越小。
风阻系数可以通过风洞测得。当车辆在风洞中测试时,借由风速来模拟汽车行驶时的 车速,再以测试仪器来测知这辆车需花多少力量来抵挡这风速,使这车不至于被风吹得后退。在测得所需之力后,再扣除车轮与地面的摩擦力,剩下的就是风阻了, 然后再以空气动力学的公式就可算出所谓的风阻系数。
风阻系数=正面风阻力× 2÷(空气密度x车头正面投影面积x车速平方)。
一辆车的风阻系数是固定的,根据风阻系数即可算出车辆在各种速度下所受的阻力。
多连杆 Multi-Link
多连杆独立悬挂,可分为多连杆前悬挂和多连杆后悬挂系统。其中前悬挂一般为3连杆或4连杆式独立悬挂;后悬挂则一般为4连杆或5连杆式后悬挂系统,其中5连杆式后悬挂应用较为广泛。
多连杆悬挂结构想对复杂,材料成本、研发实验成本以及制造成本远高于其它类型的的悬挂、而且其占用空间大,中小型车出于成本和空间考虑极少使用这种悬挂。
但多连杆式悬挂舒适性能是所有悬挂中最好的,操控性能也和双叉臂式悬挂难分伯仲,高档轿车由于空间充裕、且注重舒适性能何操控稳定性,所以大多使用多连杆悬,可以说多连杆悬挂是高档轿车的绝佳搭档。
国内前后悬挂均采用多连杆的车型有:北京奔驰E级轿 车、华晨宝马的3系及5系轿车、一汽大众奥迪A4及A6L;采用多连杆前悬挂的车型有上海大众的帕萨特领域;采用多连杆后悬挂的有长安福特福克斯、一汽大 众速腾、广州本田雅阁、上海通用君越、一汽丰田皇冠及锐志、一汽马自达6、东南汽车三菱戈蓝等。
多连杆悬挂结构想对复杂,材料成本、研发实验成本以及制造成本远高于其它类型的的悬挂、而且其占用空间大,中小型车出于成本和空间考虑极少使用这种悬挂。
但多连杆式悬挂舒适性能是所有悬挂中最好的,操控性能也和双叉臂式悬挂难分伯仲,高档轿车由于空间充裕、且注重舒适性能何操控稳定性,所以大多使用多连杆悬,可以说多连杆悬挂是高档轿车的绝佳搭档。
国内前后悬挂均采用多连杆的车型有:北京奔驰E级轿 车、华晨宝马的3系及5系轿车、一汽大众奥迪A4及A6L;采用多连杆前悬挂的车型有上海大众的帕萨特领域;采用多连杆后悬挂的有长安福特福克斯、一汽大 众速腾、广州本田雅阁、上海通用君越、一汽丰田皇冠及锐志、一汽马自达6、东南汽车三菱戈蓝等。
Wednesday, March 14, 2012
顶置凸轮轴 OHC
凸轮轴英文全称为Overhead camshaft,简称OHC。一般发动机的凸轮轴安装位置有下置、中置、顶置三种形式。顶置凸轮轴是将凸轮轴被放置在汽缸盖内,燃烧室之上,直接驱动摇 臂、气门,不必通过较长的推杆。与气门数相同的推杆式发动机(即顶置气门结构)相比,顶置凸轮轴结构中需要往复运动的部件要少得多,因此大大简化了配气结 构,显著减轻了发动机重量,同时也提高了传动效率、降低了工作噪音。尽管顶置凸轮轴使发动机的结构更加复杂,但是它带来的更出色的引擎综合表现(特别是平 顺性的显著提高)以及更紧凑的发动机结构,使发动机制造商很快在产品中广泛应用这一设计。顶置凸轮轴与顶置气门结构的驱动方式并不一定不同。动力可以通过正时皮带、链条甚至齿轮组传递到顶置的凸轮轴上。
此外,顶置凸轮轴结构也使采用这一设计的发动机达到比采用顶置气门结构或整体式凸轮轴结构的发动机更高的转速。如今,许多顶置凸轮轴发动机都采用了多气门结构或可变气门正时结构以提升发动机的工作效率和动力表现。
按照配气结构内包含的凸轮轴数目,顶置凸轮轴可分为以下两种形式:
单顶置凸轮轴(Single overhead camshaft, SOHC)
双顶置凸轮轴(Double overhead camshafts, DOHC)
单顶置凸轮轴
单顶置凸轮轴是一种在汽缸盖内只设置一条凸轮轴的设计。采用这一设计的直列汽缸发动机只需一条安放在汽缸盖上方的凸轮轴,而V形汽缸发动机则需要两条凸轮轴,分别安放在一侧汽缸组之上。
单顶置凸轮设计中,需要往复运动的部件及其总质量较同等条件下的推杆式发动机显著减少。因此单顶置凸轮轴能提高发动机转速,从而在输出扭矩相同的情况下提 高发动机的功率输出。在这一设计中,凸轮轴能够直接或通过摇臂控制气门开闭,而不需像顶置气门的推杆式发动机样,需要通过挺杆、较长的推杆以及摇臂将发动 机组内凸轮轴上凸轮的运动传递到汽缸盖内的气门上。相比推杆式结构,单顶置凸轮轴设计能使发动机结构(主要是配气结构)更加紧凑。这一 优势在同时采用多气门设计(即一个汽缸有两个以上的气门)时特别显著。不过有时为进行调节的单顶置凸轮轴发动机的典型。希尔曼顽童是一款1960年代初设 计制造的小型双门轿车。其后置合金发动机是由考文垂顶点(Coventry Climax)系列赛车发动机改进而来的。在这台发动机中,进气与排气气门被安放在发动机体的同一侧,因而无需采用交叉气流汽缸盖(crossflow cylinder head)的设计,同时有利于火花塞的工作。
不过单顶置凸轮轴也有其缺点。由于进气门和排气门在进气道中位置不同,气门开闭时间的精确性会受到一定影响。在1980年代早期,丰田(Toyota)和 大众汽车(Volkswagen)也曾在单顶置凸轮轴的每缸两气门发动机中使用过直接驱动、平行气门的结构以使体积进一步紧凑。丰田采用的是液压挺杆,而 大众汽车采用的是桶状挺杆,同时还配备了气门间隙调节垫片以精确控制气门开闭时间。在单顶置凸轮轴发动机的所有气门排列形式中,这种设计可能是最为紧凑和 简单的。
双顶置凸轮轴
双顶置凸轮轴是一种在汽缸盖内配备两条凸轮轴的气门排列形式。两条凸轮轴分别控制进气门和排气门。根据引擎的构造不同(主要是汽缸排列形式的不同),一台一般的双顶置凸轮轴汽车发动机可最多拥有两条到四条不等的凸轮轴。
双顶置凸轮轴结构的发动机并不一定有两个以上的进气门和排气门,但是如果多气门发动机的气门需要被直接驱动(虽然一般都通过挺杆驱动),那么双顶置凸轮轴 是必不可少的。并非所有的双顶置凸轮轴都是多气门的--在多气门技术普及之前,两气门发动机上也经常配备两条凸轮轴。不过在当今,双顶置凸轮轴已经与多气 门技术划上了等号,因为在几乎所有的双顶置凸轮轴发动机中,每个汽缸都有三个到五个气门。
OHV
发动机的凸轮轴布局形式分为OHC(顶置凸轮轴)和OHV(底置凸轮轴)这两种。目前日本及欧洲的汽车厂家较为青睐顶置凸轮轴这种设计;而底置凸轮轴,通常我们只有在美国车上才能看见。
OHC(顶置凸轮轴),历经发展现在被分成 SOHC(单顶置凸轮轴)和DOHC(双顶置凸轮轴)。单顶置凸轮轴就是依靠一根凸轮轴来控制进、排气门的开合。通常来说单顶是配合两气门发动机的设计, 由于两气门发动机在进、排气效率比多气门要低,气门间角布置局限性大。而双顶置凸轮轴就能把这些问题优化,因为一根凸轮轴只控制一组气门(进气门或排气 门),因此省略了气门的摇臂,简化了凸轮轴到气门之间的传动机构。总的说来,双顶置凸轮轴由于传动部件少,进、排气效率高,更适合发动机高速时的动力表 现。对于追求高功率的日本、欧洲厂商,凸轮轴顶置设计当然是最合适不过了。
底置凸轮轴这种设计的发动机一般都是大排量、低转速、追求大扭矩输出,因为底置凸轮轴,是依靠曲轴带动,然后凸轮与气门摇臂采用一根金属杆来连接,是凸轮 顶起连杆,连杆推动摇臂来实现发动机气门的开合,所以过高的转速会使顶杆承压过大以致折断。但是这种用顶杆的设计,也有它的优点,结构简单,可靠性高、发 动机重心底、成本低等。因为发动机转速低,强调的是扭矩表现,所以底置凸轮轴设计是足够满足这种需求的。
既然这两种设计偏向不同,前者是最求大功率,后者是追求大扭矩。我们知道汽车提速快、牵引力强靠的是扭矩,而实现最高速度是依靠功率。这里还有一个简单的公式:功率=转速 X 扭矩。自然吸气时发动机提升功率最简单的办法,就是提高转速,转速越高升功率自然就越高。
为何只有美国人钟爱底置凸轮轴?
在汽车工业发达的德国,很多高速公路是不限速的,200多公里的速度飞驰是常见的事,因此,大功率自然就是他们的最爱了。但美国人不一样,他们追求的是公 路巡航表现,发动机不用很高的转速。这跟美国的国情有很大关系,美国地大物博,且多半是平原,路都是修得笔直笔直的,二战以后美国人就一直热衷造型独特、 宽大、强调舒适性的豪华大车,这类车通常重量大、悬挂软,直线行驶的舒适性非常好,而且美国油价很低,大排量发动机很受民众青睐。所以这种动辄6.0、 7.0的发动机普及率很高。说到这,还有一点必须补充,我们经常谈论的是发动机升功率,并以此来判定发动机的运转效率。但是否有听过功率密度这个名词呢? 对于这一概念简单说来就是释放相同的功率,发动机的体积越小,功率密度就越高。底置凸轮轴的发动机得益于它的低转高扭矩,不需要像顶置凸轮轴那样布置复杂 的多气门、双凸轮轴、高强度的缸顶罩。
因此美国发动机采用底置凸轮轴设计是出于美国国情需要,并不是美国人不会造好发动机。但这也导致了美系发动机不太适合美国以外的市场,因此在开发海外市场时,美国人需要开发出更适合其他市场的发动机。
Tuesday, March 13, 2012
LATCH儿童座椅接口
LATCH是“Lower Anchors and Tethers for CHildren”的简称,中文翻译起来很生硬,叫做「儿童使用的下扣件和拴带」,从2002年9月1日开始,美国便规定几乎所有种类的轿车必须提供 LATCH系统的儿童安全座椅固定方式。它与欧洲标准的ISO FIX固定方式最大的区别是连接方式并不是硬链接而是同时挂钩方式连接,并且固定点比ISO FIX多一个,一共三个。
ISOFIX和LATCH两种固定方式有共同性,ISOFIX是兼容于LATCH的,也就是说有LATCH接口的一定也可以装ISOFIX接口的座椅,但是只有ISOFIX接口的就不能使用LATCH接口的儿童座椅(因为缺少一个固定点)!
ISO FIX儿童座椅接口
ISO FIX(International Standards Organization FIX)儿童安全座椅固定系统,是欧洲从1990年开始设计实施的一种针对儿童安全座椅接口的标准。目前在欧洲地区销售的车型上都会将这个接口作为标准配 置,在国内也有一部分合资汽车厂家提供了这种接口的配置。该配置的特点就是具有两个与儿童座椅进行硬链接的固定接口。
ISOFIX的制定是一个重要的发展,因为很多人不能正确地安装儿童座椅,调查显示很大比例的儿童座椅安装不够安全。
目前大部分儿童座椅被放置在车内座椅上并使用斜挎肩带(有时只使用腰带)固定。然而,不同车型的汽车有不同的座椅、安全带和固定方式。汽车座椅形状不同、 安全带长度较短和锚固点位置不同,都会导致一些儿童座椅安放的位置更靠前或更靠后。所有这些因素使得制造适用所有车型的儿童座椅成为一个难题。制定ISO FIX就是要解决所有这些问题。它的终极目标是让你购买的任何ISO FIX儿童座椅都适合你的汽车,你只需简单地将它插入ISO FIX接口就可以。
ISO FIX固定方式的安装非常简单,只要将儿童安全座椅的ISO FIX接口对准座椅上预留的口,插进去就可以了,最后将支地杆支撑起了安全就完成了。安装这种接口的安全座椅一般用10分钟就可以安全完成,您自己看说明书就可以轻松的完成。
E-NCAP
即Euro-NCAP(欧洲新车安全评鉴协会) ,汽车界最具权威的安全测试机构,创始于1997年,由欧洲五个国家的政府倡导而生。是结合欧盟组织、专业学者及高科技之工程技师所成立了专业安全评鉴组 织,凡于欧洲销售之新车,均需将销售之车款提供送至Euro-NCAP 进行撞击测试,通过 Euro-NCAP 专业且严苛的安全评鉴,透过时速 64Km/h正面撞击以及时速 50km/h的侧面撞击测试结果,提供欧洲消费者购车选择上的参考依据。Euro-NCAP于 1997年成立以来,陆续已测试过了超过165款欧洲畅销车款。此机构定期发布市场上销售的车型碰撞结果,并作出交通事故和伤亡数据统计分析,向汽车生产 企业提供指导和改进建议。碰撞测试结果分一到五星级(五星级最高),测试项目为正面撞击、侧面撞击、侧面圆柱体撞击、对行人保护能力和对车内儿童保护。
ECU
电控单元是电子控制单元(ECU)的简称。电控单元的功用是根据其内存的程序和数据对空气流量计及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断,然后输出指令,向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油量。电控单元由微型计算机、输入、输出及控制电路等组成。
ECU(Electronic Control Unit)电子控制单元,又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器,也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样,由微处理器 (CPU)、存储器(ROM、、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成.
ECU的电压工作范围一般在6.5-16V(内部关键处有稳压装置)、工作电流在 0.015-0.1A、工作温度在零下40-80度。能承受1000Hz以下的振动,因此ECU损坏的概率非常小,在ECU中CPU是核心部分,它具有运 算与控制的功能,发动机在运行时,它采集各传感器的信号,进行运算,并将运算的结果转变为控制信号,控制被控对象的工作。它还实行对存储器(ROM、、 RAM)、输入/输出接口(I/O)和其它外部电路的控制;存储器ROM中存放的程序是经过精确计算和大量实验取的数据为基础,这个固有程序在发动机工作 时,不断地与采集来的各传感器的信号进行比较和计算。把比较和计算的结果控制发动机的点火、空燃比、怠速、废气再循环等多项参数的控制。它还有故障自诊断 和保护功能,当系统产生故障时,它还能在RAM中自动记录故障代码并采用保护措施从上述的固有程序中读取替代程序来维持发动机的运转,使汽车能开到修理 厂。
正常情况下,RAM也会不停地记录你行驶中的数据,成为ECU的学习程序,为适应你的驾驶习惯提供最佳的控制状态,这个程序也叫自适应程序。但由于是存储于RAM中,就象错误码一样,一但去掉电瓶而失去供电,所有的数据就会丢失。
目前在一些中高级轿车上,不但在发动机上应用ECU,在其它许多地方都可发现ECU的踪影。例如防抱死制动系统、4轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架 系统、安全气囊系统、多向可调电控座椅等都配置有各自的ECU。随着轿车电子化自动化的提高,ECU将会日益增多,线路会日益复杂。为了简化电路和降低成 本,汽车上多个ECU之间的信息传递就要采用一种称为多路复用通信网络技术,将整车的ECU形成一个网络系统,也就是CAN数据总线。
ECU升级
通过重新改写行车电脑程序,达到提升动力、增加马力、扭矩或降低油耗、优化汽车性能的目的。由于现代的汽车要适应各种天气、环境(如高原、沙漠、严寒和 劣质汽油等恶劣条件)及各种驾驶者的不同要求,同时它也要保证这种复杂的情况下依然能够通过严格的尾气排放、油耗标准,因此在大多情形下,原装ECU内的 程序是一个符合众多条件的最佳妥协。 而对于一些厂商而言,ECU调校是买车时提供的一项服务。由于每辆车出厂的情况不尽相同,加之一些车采用的技术有可能不适应具体实际的要求,调整行车电脑(ECU) 除了可以让发动机提升输出功率、加速性和稳定性外,还可使车更好地适应相关的路段和环境。
ECU升级的效果(仅供参考)
通过程序的调校可以让车达到最佳状态,主要表现在动力性能与降低油耗方面。
升级后,动力提升8%-36%,降低油耗5%-25%,具体如下:
A.自然进气车型可增加马力8﹪~15%;
B.TURBO车型可增加马力20﹪~36%,甚至更多;
C.自动挡车型,换档更平顺,动力衔接更流畅;
ECU(Electronic Control Unit)电子控制单元,又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器,也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样,由微处理器 (CPU)、存储器(ROM、、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成.
ECU的电压工作范围一般在6.5-16V(内部关键处有稳压装置)、工作电流在 0.015-0.1A、工作温度在零下40-80度。能承受1000Hz以下的振动,因此ECU损坏的概率非常小,在ECU中CPU是核心部分,它具有运 算与控制的功能,发动机在运行时,它采集各传感器的信号,进行运算,并将运算的结果转变为控制信号,控制被控对象的工作。它还实行对存储器(ROM、、 RAM)、输入/输出接口(I/O)和其它外部电路的控制;存储器ROM中存放的程序是经过精确计算和大量实验取的数据为基础,这个固有程序在发动机工作 时,不断地与采集来的各传感器的信号进行比较和计算。把比较和计算的结果控制发动机的点火、空燃比、怠速、废气再循环等多项参数的控制。它还有故障自诊断 和保护功能,当系统产生故障时,它还能在RAM中自动记录故障代码并采用保护措施从上述的固有程序中读取替代程序来维持发动机的运转,使汽车能开到修理 厂。
正常情况下,RAM也会不停地记录你行驶中的数据,成为ECU的学习程序,为适应你的驾驶习惯提供最佳的控制状态,这个程序也叫自适应程序。但由于是存储于RAM中,就象错误码一样,一但去掉电瓶而失去供电,所有的数据就会丢失。
目前在一些中高级轿车上,不但在发动机上应用ECU,在其它许多地方都可发现ECU的踪影。例如防抱死制动系统、4轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架 系统、安全气囊系统、多向可调电控座椅等都配置有各自的ECU。随着轿车电子化自动化的提高,ECU将会日益增多,线路会日益复杂。为了简化电路和降低成 本,汽车上多个ECU之间的信息传递就要采用一种称为多路复用通信网络技术,将整车的ECU形成一个网络系统,也就是CAN数据总线。
ECU升级
通过重新改写行车电脑程序,达到提升动力、增加马力、扭矩或降低油耗、优化汽车性能的目的。由于现代的汽车要适应各种天气、环境(如高原、沙漠、严寒和 劣质汽油等恶劣条件)及各种驾驶者的不同要求,同时它也要保证这种复杂的情况下依然能够通过严格的尾气排放、油耗标准,因此在大多情形下,原装ECU内的 程序是一个符合众多条件的最佳妥协。 而对于一些厂商而言,ECU调校是买车时提供的一项服务。由于每辆车出厂的情况不尽相同,加之一些车采用的技术有可能不适应具体实际的要求,调整行车电脑(ECU) 除了可以让发动机提升输出功率、加速性和稳定性外,还可使车更好地适应相关的路段和环境。
ECU升级的效果(仅供参考)
通过程序的调校可以让车达到最佳状态,主要表现在动力性能与降低油耗方面。
升级后,动力提升8%-36%,降低油耗5%-25%,具体如下:
A.自然进气车型可增加马力8﹪~15%;
B.TURBO车型可增加马力20﹪~36%,甚至更多;
C.自动挡车型,换档更平顺,动力衔接更流畅;
Sunday, March 11, 2012
ESP
Bosch是第一家把电子稳定程序(ESP)投入量产的公司。因为ESP是博世公司的 专利产品,所以只有Bosch的车身电子稳定系统才可称之为ESP。在Bosch之后,也有很多公司研发出了类似的系统,如丰田的VSC和宝马的DSC 等。 ESP全称是:(Electronic Stability Program)。包含ABS及ASR,是这两种系统功能上的延伸。
ESP系统由控制单元及转向传感器(监测方向盘的转向角度)、车轮传感器(监测各个车轮的速度转动)、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态)、横向 加速度传感器(监测汽车转弯时的离心力)等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指令。
有ESP与只有ABS及ASR的汽车,它们之间的差别在于ABS及ASR只能被动地作出反应,而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误,防患于未 然。ESP对过度转向或不足转向特别敏感,例如汽车在路滑时左拐过度转向(转弯太急)时会产生向右侧甩尾,传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附 着力,产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。
当然,任何事物都有一个度的范围,如果驾车者盲目开快车,现在的任何安全装置都难以保证其安全。
DSC
由于ESP名称已经被德国Bosch注册。故其他公司开发的电子稳定系统只能使用其他名称。如宝马的DSC。它的性能类似德国博世公司的ESP,它可以确保 车辆行驶的稳定性,并在起动或加速时保证所有车轮的牵引力。它能探测到过度转向或不足转向的最初迹象,DSC将做出动作,防止车辆发生甩尾现象。
VSC
VSC的全称为Vehicle Stability Control,是丰田公司研发的车身稳定控制系统。VSC作为车辆的辅助控制系统,它可以对因猛打方向盘或者路面湿滑而引起的侧滑现象进行控制。当传感 器检测出车辆侧滑时,系统能自动对各车轮的制动以及发动机动力进行控制。
VSC可在车辆行驶时随时监测由各传感器所提供的车辆动态信息,以了解车辆目前的状况。当车身打滑时,各传感器信息与平稳行驶的数据不同时,系统据此判断 出车辆出现打滑情况,自动介入车辆的操控,以油门及制动控制器来修正车辆的动态。由于所有打滑现象均是因为部分车轮超过了该车轮所能承载的附着力所造成 的,因此针对打滑问题而开发的VSC系统可提供高标准的主动安全。当前轮或后轮的抓地力达到极限时,汽车转向的稳定性就会受到极大的影响。车辆转弯行驶时,如前轮首先达到抓地极限时,则会引起转向不足,此时驾驶员怎么打 方向盘也不能减小转弯半径,从而难以循踪行驶,出现转向失灵。而如果后轮首先达到附着极限,则将造成甩尾现象,车辆本身会变得不稳定。VSC系统通过对不 同车轮独立的实施制动,使车辆产生相应的回转力矩,以避免推头或甩尾的现象发生。
为抑制前轮的侧滑,首先制动后轮,以产生向内旋转运动,然后对四个车轮制动,使车速降到某一水平,以平衡旋转运动,使转向在转弯力的范围内进行。当出现后轮侧滑时,外前轮被制动,以产生向外旋转的运动,确保汽车的稳定性。
ABS
“ABS”中文译为“防锁死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系 统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术,可分机械式和电子式两种。 现代汽车上大量安装防抱死制动系统,ABS既有普通制动系统的制动功能,又能防止 车轮锁死,使汽车在制动状态下仍能转向,保证汽车的制动方向稳定性,防止产生侧滑和跑偏,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。
Thursday, March 8, 2012
BlueMotion
大众汽车以“BlueMotion”(蓝驱)命名的项目致力于降低汽车的油耗和排放。 “蓝”(Blue)是大众汽车商标的颜色,象征水和空气,“驱”(Motion)代表未来、不断进取的汽车发展。“蓝驱(BlueMotion)”体现在 汽车产品上,则是代表车辆最具燃油效率同时不断求新的标记。
“BlueMotion”标志代表了省油和驾驶乐趣:“BlueMotion”并不意味着 为追求燃油效率而牺牲驾驶乐趣,大众汽车已通过全线产品安装TDI(涡轮增加直喷柴油发动机)、FSI(汽油直喷发动机)以及TSI(增压直喷发动机)等 类型发动机,完美地实现了驾驶享受的最大化和燃油消耗的最低化。这三款发动机在技术上目前都远远领先于世界水平,未来的发展还将这三款发动机技术融为全新 的驱动技术,例如大众汽车目前拥有的CCS混合燃料技术,它将柴油和汽油发动机的优点融为一体,运用合成燃料,从而取代传统的柴油和汽油等燃 料,“BlueMotion”产品就是这个发展的先驱。
“POLO BlueMotion”是大众汽车首次在日内瓦车展上向世人介绍的带有全新环保标签 —“BlueMotion”的第一款量产车型。这款80马力的小型车每百公里的耗油量仅为3.9升柴油,但在驾驶的灵活性上,比其他同样功率的传统 POLO轿车毫不逊色,然而却要比它们多省出0.5升燃油,二氧化碳的排放也比它们减少了16g/公里。通过更宽的传动比、改进的空气动力性能和发动机的 内部改造,这辆配备5速手动变速箱的“蓝驱POLO”成功地降低了油耗和排放。该车型在瑞士、荷兰、奥地利和德国等市场投放。
BlueDIRECT
BlueDIRECT是奔驰的第三代汽油缸内直喷技术,搭载这一技术的发动机于2010年正式亮相,目前该技术已经较广泛的应用于奔驰的新V6、V8以及直列四缸发动机上,他们分别服役于奔驰的S级、E级以及最新的奔驰B级和新ML车型上。
这一技术的核心主要是能够在一毫秒内连续四次放电的多火花点火技术(Multi- spark ignition)和能够在一个行程内最多喷射五次燃油的压电式喷油嘴,再加上优化的缸内涡流设计,带来了混合更充分的混合气和更充分的燃烧效果,使燃料 的燃烧效率进一步提高,同时达到了更高的排放标准。
BlueEFFICIENCY
BlueEFFICIENCY并非单一的一项技术,而是奔驰对自己一系列环保技术的 统称,这一综合环保科技,包括优化内燃机、通过混合动力技术提高燃烧效率、通过蓄电池和燃料电池汽车实现零排放行驶等多方面内容,也是对奔驰零排放战略的 分步描述。至2010年已有85款奔驰车型运用这项技术,其中包括进入国内的C180K、E200、E260等车型,这些车型都会在翼子板上贴上 “BlueEFFICIENCY”的标志。
BlueEFFICIENCY第一步:
提高内燃机车型的燃油效率
目前已有不少新能源车型实现量产,不过就综合环境而言,内燃机在很长一段时期内仍将占据着主流力量,深挖内燃机的潜能相对于目前环境而言更实际一些。 BlueEFFICIENCY战略的第一步就包括了对现有内燃机作技术改进的计划,其中的代表之作便是搭载在国产C级、E级之上的CGI发动机。
相比之前奔驰惯用的机械增压发动机,涡轮增压缸内直喷发动机的最大优势在于直接喷射系统。普通汽油发动机通常将汽油喷入进气歧管,与空气形成混合气体后进 入汽缸进行燃烧。由于喷油嘴与汽缸有一定的距离,混合气体浓度容易受到气流和气门开关的影响,使理论上的空燃比难以达到。直喷发动机能够很好的解决这一问 题,通过电脑精密控制,将燃油以高压形式直接喷入汽缸,实现空气和汽油混合比、喷油正时的精准控制,让混合气燃烧更充分,提高能量效率。
除对发动机进行改进以外,BlueEFFICIENCY综合环保技术还通过降低重量、减少空气阻力、减少摩擦阻力、能量管理、能量回收等一系列手段降低能量损耗、提升燃油效率,该省则省,细节措施相当到位。
BlueEFFICIENCY第二步:
实用化的混合动力技术
在零排放时代尚未到来之前,混合动力被看作是过渡时期的主要技术形式之一。面对雷克萨斯的混合动力攻势,奔驰在BlueEFFICIENCY战略中,也推出了自己的混合动力产品,并包括有弱混、强混等多种形式。
目前国内能够买到的BlueEFFICIENCY混合动力产品仅有S400 HYBRID,一款基于S350开发的锂离子电池混合动力车。
区别于S350,S400 HYBRID在动力传输方面进行了改进,这些改进包括一台改良的3.5升V6汽油发动机、一款附属电磁发动机、一个为混合动力模块专门配备的7G-TRONIC七速自动变速器、必要的电子操作和控制元件、变压器、以及高压锂离子电池。
S400 HYBRID紧凑的混合动力模块中,圆盘型的电动机扮演着起动机和发电机的双重角色。加速阶段,电动机介入动力辅助工作,为6缸汽油发动机提供160Nm的最大额外扭矩。而在制动过程中,电动机会充当发电机的角色,能够回收制动过程中损失的动能。
S400 HYBRID混合动力模块还包括一个ECO自动起停系统。当车辆以不超过15公里/小时的速度滑行停车时(例如在遇到交通信号灯停车之前),自动起停系统会自动关闭发动机直到车辆再次起步。一旦驾驶员松开制动踏板或踩下油门踏板,电动机就立即重新启动发动机。
由于是轻度混合动力,电动机功率并不足以单独驱动车辆,电池的容量也相当有限,混合动力模块仅起到辅助驱动的作用。或许,正是功能方面的压缩,该电池系统 的体积也得到了很好的控制,整个系统的附加重量仅为75公斤,从S400 HYBRID的售价来看,这套混合动力系统也能够让人欣然接受。
在海外,已经发布的奔驰的混合动力车型还包括插电式混合动力和柴油混合动力,其中 S500混合动力版所采用的就是插电式混合动力。在电池的驱动下,S500混合动力车能够在完全电动驱动的情况下行驶30公里,其标准油耗仅为 3.2L/100km,二氧化碳排放量仅为74g/km。虽然吃的少,但在V6汽油直喷发动机、混合动力模块的共同作用下,S 500混合动力车性能丝毫没有缩水,其0-100km/h的加速时间仅为5.5s!
混合动力绝不仅是汽车的专利,先天具有高燃油性能的柴油机在混合动力技术的帮助下,更容易获得良好的节油效果。
作为奔驰柴油混合动力的代表车型,E 300 BlueTEC HYBRID搭载了装有2.2L四缸柴油发动机的混合动力模块,其百公里仅耗油4.1L,而且它所安装的电力发动机也可令其依靠纯电力实现零排放行驶。
Mitshubishi 4G63
历经了十代的繁衍生息,三菱EVO已然进化的足够完美,无论是在WRC赛场上所取得
过的辉煌战绩还是留在车迷乃至改装爱好者心中的神圣形象,都见证了它近20年的传奇历程。然而在一至九代的EVO演化史中,车身变了、尾翼变了、底盘变
了、变速箱也变了……唯一不变的就是那台兢兢业业、不断自我完善的4G63发动机。
● 4G63的命名
三菱从1964年开始自己设计制造汽车发动机,到了二十世纪70年代,便开始采用“一位数字+一位英文+两位数字”的命名方式。4G63中的“4”代表气
缸数;“G”代表汽油发动机,(D代表柴油发动机,B则表示是采用铝合金缸体的发动机,EVO十代的4B11就是全铝合金发动机);“6”就是发动机的族
号,而“3”则是家族内的编号。4G6系列发动机可以算是三菱车厂内的名门望族,其前代是4G5系列,最早出现的4G6系列的发动机是4G62,而
4G63则直到1984年才出现。
4G63的来源
1992年,三菱在LANCER民用车的基础上打造出一款最具三菱运动精神的车型,它就是第一代EVO。虽然4G63与EVO的年龄相差了8岁,但这并不妨碍二者最终“喜结连理”。当然,EVO上搭载的红头4G63绝不等同于民用版的4G63。
这台红头4G63最初搭载于三菱的GALANT
VR4车型上,其由民用版的SOHC变为DOHC双顶置凸轮轴设计。发动机的进气方式也不尽相同,民用版为自然吸气式,而EVO版则提供了涡轮增压器。由
这两项改进所带来的外围设备和零部件的升级也有很大不同,其中牵涉到发动机管理系统、冷却系统、点火系统等
4G63的原始设计可谓与EVO车型的开发初衷不谋而合,因为4G63发动机采用了与众不
同的行程(88mm)大于缸径(85mm)的长行程设计。三菱的技术人员认为高转速发动机的动力输出区间太过狭隘,这对驾驶员提出了更高的技术要求,同时
这种设计也并不适合拉力比赛。然而长行程的设计有助于在中、低转速区间获得较大的扭矩输出,而且由于转速不高,所以发动机的耐用性也相对更高,这也使得三
菱的拉力赛车在比赛中少有机械故障的发生。
4G63发动机采用了那个年代较为普遍的铸铁缸体,配合涡轮增压器以及长行程的设计,奠定了它可以轻松超越400N·m的基础,而针对WRC赛事的特殊调校更是使其达到了550N·m峰值扭矩,同时机械上的耐用性也为改装爱好者提供了广阔的空间。
源于4G63不错的基础结构,以致于在第一代的EVO上
就可以达到250马力和315N·m的动力输出。历经了九代EVO车系的演化,4G63发动机也在与时俱进,某种程度上可以说EVO的进化是围绕着
4G63进行的。但无论发动机外围的部件如何变动,4G63的基本结构则始终未变,特别是长行程的的设计得以保留。由此可见,一台经典发动机的产生,最初
的设计思想有多么重要。
伴随着EVO的演化 4G63的结构也在发生着变化
最大功率方面,在一代EVO
250马力的基础上,之后每一代车型都会小幅提升10马力左右,直至第四代EVO达到日本车企间所制定的一个不成文的动力输出上限——280马力。在最大
功率封顶之后,技术人员又将对4G63的潜力挖掘转向了扭矩输出,直至第九代EVO跃升至400N·m。
伴随着每次车型换代,4G63的结构也在发生着细微的变化。前两代EVO的发动机压缩比为
8.5,到第三代时被提升到9,为此4G63重新设计了活塞、涡轮,同时外围零部件也配合进行了强化,特别是冷却系统得以增强。五代EVO又对活塞进行了
轻量化处理,增大了涡轮口径,六代对活塞再度进行强化,同时利用机油强制冷却的方式来降低活塞处的温度,从而提升活塞的抗爆震能力,同时在第六代EVO上
开始使用钛铝合金材质的涡轮,这也大大降低了涡轮的迟滞效应。之后的七、八两代EVO都围绕着涡轮大做文章,而且在那个普遍应用气门正时技术的大背景下,
三菱也将自己的MIVEC技术植入到八代EVO中,更近一步挖掘了4G63的极限。因此可以说,4G63的进取造就了EVO的同步前进。
但不论如何改变,4G63依然是一台有着“草根”阶级身份的发动机。然而它最大的魅力还是
在于深不可测的改装潜力,仅仅是解除ECU的限制,稍微改进排气以及增强点火系统,就可以立刻突破300马力。如果再进一步投入亦可轻易突破400马力,
而来自日本JUN、HKS等专业改装厂所推出的改装套件,可以使其功率提升到700马力甚至更高。
伴随着EVO一至九代的变迁,4G63也渐显老态,即使应用上三菱的MIVEC技术,依然
无法弥补设计老旧以及排放不合格的弊端。作为三菱EVO在WRC赛场以及民用车市场上的死对头——斯巴鲁Impreza
STI,它在05年完成了从2.0L至2.5L排量的水平对置4缸发动机的升级换代。作为直接竞争对手,三菱也宣布,第十代EVO将不再采用4G63发动
机。至此,第九代EVO所搭载的4G63也成为了千古绝唱。
在三菱EVO从第一代发展至第九代的14年里,4G63发动机始终作为其最佳拍档,这种现
象可谓少见。然而4G63发动机也在这个过程中,演化得近乎完美。然而你也很难说清到底是谁捧红了谁,因为4G63与EVO从来都是不可分割的整体,无论
是EVO还是4G63,它们最辉煌的岁月也就是彼此紧密合作的那段时期。
Tuesday, March 6, 2012
quattro
quattro 奥迪quattro
提到全时四驱,相信很多人脑海里都会闪现一个词,那就是奥迪的quattro!奥迪是最早将四轮驱动装置运用在拉力赛中并取得巨大成功的车厂。那么究竟什么是quattro?quattro一词在意大利语中就是“四”的意思,而对于奥迪来说quattro还有其他 含义。1980年奥迪公司研发了quattro四轮驱动系统,并把它装备在一辆基于奥迪80底盘的双门轿车上,这辆轿车的名字也叫Quattro。另外奥 迪旗下还有一家名叫quattro的子公司,专门实验和研发高性能车型。因此,quattro既代表着奥迪四驱技术,又代表一种车型,还是一家公司的名 字。
提到了quattro,很多人又会紧接着联想到另外一个词那就是Torsen差速器,在这 里我们翻译成托森差速器。托森差速器是一个扭矩感应式限滑差速器,在quattro系统中,它作为中央差速器安装在变速箱的输出端,动力从变速箱出来后会 先经过托森差速器,之后再分配到前后桥。多数带有quattro标志的奥迪车都装备了托森差速器,对于这些车来说,托森差速器是实现全时四轮驱动的核心部 件。
Torsen这个名字的由来取Torque-sensing Traction——感觉扭矩牵引,Torsen的核心是蜗轮、蜗杆齿轮啮合系统,从Torsen差速器的结构视图中可以看到双蜗轮、蜗杆结构,正是它们 的相互啮合互锁以及扭矩单向地从蜗轮传送到蜗杆齿轮的构造实现了差速器锁止功能,这一特性限制了滑动。在在弯道正常行驶时,前、后差速器的作用是传统差速 器,蜗杆齿轮不影响半轴输出速度的不同,如车向左转时,右侧车轮比差速器快,而左侧速度低,左右速度不同的蜗轮能够严密地匹配同步啮合齿轮。此时蜗轮蜗杆 并没有锁止,因为扭矩是从蜗轮到蜗杆齿轮。而当一侧车轮打滑时,蜗轮蜗杆组件发挥作用,通过托森差速器或液压式多盘离合器,极为迅速地自动调整动力分配 .
托森差速器是一套纯机械式的装置,其中没有任何电子设备介入,驾驶员也不能手动设定。这就 意味着该装置有很高的可靠性和灵敏度,因此这套系统可以被装在拉力赛车等高性能车上,在复杂路况下提供无与伦比的抓地力。在奥迪产品序列里,装备 quattro系统的车往往就意味着高性能!
不过由于在我国普及度不高,人们对这套系统缺乏了解,而许多零零散散的介绍又不是很详细,渐渐的使人们对quattro产生了很多误解,误解主要集中在以下三点:quattro 全时四轮驱动系统是一套纯机械的四驱系统;该系统可以保证即使三个车轮全部失去抓地也会将100%的动力传递到没有失去抓地的车轮上;Torsen差速器 是quattro系统的核心,而像奥迪TT和A3这种发动机横置的、没有装备托森差速器的车虽然名字里有quattro但实际上不是真正的 quattro!
要解答前两个问题,我们还是要从quattro的结构说起。目前我们通常意义上讲的奥迪 quattro四驱系统所使用的中央差速器是一个托森差速器,然而我们总是在感叹托森差速器带给车辆的高性能,却忽略了这是一个系统,仅靠这一个差速器是 不可能实现完美操控的。之前已经说过,要实现全时四轮驱动必须有三个差速器,作为中央差速器的托森差速器可以分配通往前后轴的扭矩,可是扭矩到了前后轴之 后还要通过差速器分配到左右车轮。
其实多数装备奥迪quattro系统的车(除了高性能RS和R8等)在前后轴只上只配备了 普通的开放式差速器,与普通家用两驱车差速器的构造没什么区别,根本不具备限滑功能。这就产生了一个问题:假如车辆一侧的两个车轮全部因为陷入泥地而失去 抓地,即使有托森差速器分配前后扭矩,两个普通开放式差速器仍然会将动力传递到打滑的车轮。如果没有电子系统的辅助,岂不是奥迪四驱轿车就得抛锚?
奥迪当然不会允许如此尴尬的事情发生!为此,工程师们在quattro系统内集成了 EDL,EDL的全称是Electronic Differential Lock,翻译成中文应该叫电子差速锁。这一装置会监测四个车轮的转速,当某个车轮因失去抓地而空转时,EDL便会通过ABS给空转的车轮单独施加制动 力,使得扭矩通过开放式差速器传递到另一侧不打滑的车轮。
由于前后轴的两个差速器都是普通差速器,因而想把动力100%传递到某个不打滑的车轮几乎是不可能的。首先托森差速器本身能达到的扭矩分配比例就有限,目 前市面上的多数奥迪四驱车的托森差速器的扭矩分配比例只能达到2:1,也就是说顶多有三分之二的扭矩能被分配到一端。不过在中央差速器和电子差速锁的相互 配合下使得奥迪车即使仅有一个车轮有抓地力时也能够行进,只是此时动力相对较弱罢了。
要实现全时四驱,需要Torsen差速器和EDL、ABS、ESP等电子系统相互配合才能完成,所以说Torsen差速器是纯机械的,但奥迪quattro四驱系统不是纯机械的。
这是在很多车迷中流传的一种说法:像奥迪TT和A3这种发动机横置的、没有装备托森差速器 的车虽然名字里有quattro但实际上不是真正的quattro。会产生这样的想法很正常,quattro和Torsen这两个词通常是捆绑在一起出现 的,而在奥迪TT和A3上这两个词没有一起出现,难免会让很多人产生怀疑。
要说清楚这个问题,我们还要往回翻,刚才已经提到了奥迪quattro既代表着奥迪四驱技 术,又代表一种车型,还是一家公司的名字。按照时间先后排列是先研发出的quattro四轮驱动技术,之后是在1980年在日内瓦车展正式亮相的 Quattro,再往后的1983年,名为quattro的奥迪高性能部门成立。而Torsen差速器直到1987年才被运用到奥迪的quattro四驱 系统中。也就是说在1987年之前的奥迪quattro系统是不包括托森差速器的。
另一方面,为庆祝quattro技术诞生25周年,奥迪公司于2005年举行了一系 列的庆祝活动,说明奥迪官方承认的quattro技术诞生时间是1980年而不是1987年。如果说只有装备托森差速器的奥迪四驱系统才能叫 quattro的话,早期的奥迪quattro系统和Quattro汽车以及奥迪宣称的“25周年”岂不是成了大笑话?
因此我们可以这样理解:quattro是奥迪四轮驱动系统的总称,所有奥迪生产的装备四轮驱动系统的车都可以加上“quattro”后缀。这就好像大众辉 腾的四驱系统实际上完全移植了奥迪quattro,但在大众品牌下依然要叫“4motion”。如果从机械原理角度讲,奥迪TT和A3上的四驱系统确实没 有装备托森差速器,而是采用大众4motion的结构。因此说奥迪TT和A3不是quattro这种说法不正确,但从结构原理上讲也有一定道理。
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