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【正文】 式和蹄型制動(dòng)器中，有一個(gè)具有兩個(gè)活塞的車輪制動(dòng)油缸。當(dāng)通過主油缸的動(dòng)作迫使制動(dòng)油液流進(jìn)制動(dòng)油缸中時(shí)，迫使兩個(gè)活塞伸出。這使曲線型制動(dòng)蹄運(yùn)動(dòng)與制動(dòng)鼓接觸。制動(dòng)蹄把摩擦作用到制動(dòng)鼓上，迫使它和車輪減慢或停止轉(zhuǎn)動(dòng) 。 在盤式制動(dòng)器中，轉(zhuǎn)動(dòng)的盤固定到車輪上，位于平面制動(dòng)蹄之間。 40 受來自主油缸制動(dòng)油液的作用，一個(gè)或多個(gè)活塞迫使蹄與轉(zhuǎn)動(dòng)的盤接觸，這會(huì)減慢或停止汽車。 釋放制動(dòng)踏板時(shí)，液壓力相應(yīng)減小。在盤式制動(dòng)器上，制動(dòng)鉗體活塞 密封伸縮？？， 活塞慢慢地收回 。 轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)盤還幫助推動(dòng)襯墊離開制動(dòng)盤面。在鼓式制動(dòng) 器上，制動(dòng)蹄上的彈簧縮回并推動(dòng)該制離開制動(dòng)表面，車輪油缸活塞的運(yùn)動(dòng)迫使油液回流到主油缸以向油箱補(bǔ)油。 replenish: to fill up again, put new supplies into: to replenish the food cupboard 動(dòng)力輔助制動(dòng)器 動(dòng)力輔助制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理與非動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)相同，只是它通過真空助力裝置扎增加制動(dòng)力。 制動(dòng)用油液把制動(dòng)力傳輸?shù)杰囕喼苿?dòng)器上。在 SI 發(fā)動(dòng)機(jī)上，通過與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的連接產(chǎn)生真空，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)則用真空泵。產(chǎn)生的真空是 50～ 90kPa。真空制動(dòng)助力用兩室原理工作。在釋放位置，兩個(gè)工作活塞端在真空制動(dòng)條件下；在制動(dòng)時(shí)，向右側(cè)活塞供應(yīng)空氣。盡管只有小的壓差，這個(gè)反應(yīng)時(shí)間很快。這個(gè)裝置還充作蓄能器，大約是兩個(gè)完全的制動(dòng)器的力。 優(yōu)點(diǎn)：真空裝置在干燥 條件下工作，不能凝凍，因此不需要空調(diào)。 缺點(diǎn)：由于工作壓力與大氣壓力之間的壓差小，需要裝備大的真空裝置，常常是兩個(gè)活塞串聯(lián)使用。 Tandem: a bicycle built for 2 riders sitting one behind the other 41 1．真空助力器 真空助力器是一個(gè)踏板助力器，它與一個(gè)串聯(lián)的主油缸組合使用。這個(gè)助力因子 i 在設(shè)計(jì)中可以通過杠桿控制的適當(dāng)選擇改變。 第 5章 轉(zhuǎn)向與懸掛系 5． 1 轉(zhuǎn)向系的基本零件 轉(zhuǎn)向是把方向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕v轉(zhuǎn)向輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 在大多數(shù)汽車 中，基本的轉(zhuǎn)向系是相同的。轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向齒輪是轉(zhuǎn)向系的核心部分。這部分通常緊靠發(fā)動(dòng)機(jī)。一根軸從轉(zhuǎn)向齒輪的背面伸出，這根軸連接到轉(zhuǎn)向柱管或轉(zhuǎn)向軸上。轉(zhuǎn)向輪在轉(zhuǎn)向柱管的頂部。另一根軸來自轉(zhuǎn)向齒輪的底部，這根軸連接到臂、桿和連接件上。這個(gè)組件叫做轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，把轉(zhuǎn)向輪連接到車輪的零件上。這個(gè)車輪和輪胎裝到轉(zhuǎn)向節(jié)上。如圖 51 示，這個(gè)轉(zhuǎn)向節(jié)鉚接到頂部和底部，因此，車輪可以從一 側(cè)轉(zhuǎn)到另一側(cè)。 42 盡管轉(zhuǎn)向系看上去很復(fù)雜，但它工作相當(dāng)簡單。當(dāng)駕駛員駕駛車輛直行時(shí)，轉(zhuǎn)向齒輪居中。該齒輪保持中位，車輪向前直行。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向 盤時(shí)，與方向盤相連的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向齒輪向一側(cè)移動(dòng)，轉(zhuǎn)向齒輪底部的軸也轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)該軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它 5 推動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向一側(cè)移動(dòng)并使轉(zhuǎn)向節(jié)繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，轉(zhuǎn)向節(jié)、軸端轉(zhuǎn)向節(jié)、車輪向一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，使車輛轉(zhuǎn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的類型取決于懸掛系。重型商務(wù)車使用的橫梁軸的兩端各有一個(gè)主銷，這個(gè)銷是允許車輪轉(zhuǎn)向的軸（圖 51）。小轎車有獨(dú)立的懸掛系，這個(gè)系統(tǒng)有允許車輪運(yùn)動(dòng)的球形鉸鏈。 5． 2 對(duì)轉(zhuǎn)向系的要求 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必須保證車輛容易地和安全地轉(zhuǎn)向：它要能夠使前輪在最多 6 秒之內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)到半徑為 12 米的圓的相應(yīng)位置。如果在方向盤處的操縱阻力超過 250N， 必須提供輔助動(dòng)力。如果輔助動(dòng)力失效，操縱阻力不得超過 600N。操縱力相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸心必須是對(duì)稱的，它要能準(zhǔn)確地駕駛車輛而無需任何額外的轉(zhuǎn)向矯正。在這些機(jī)械零件中竄動(dòng)是不允許的。 機(jī)械傳動(dòng)裝置的整體必須要能夠承受操作時(shí)產(chǎn)生的全部載荷和應(yīng)力。異常的駕駛操作如駛過障礙、發(fā)生事故等都不能導(dǎo)致開裂和破損。 根據(jù)轉(zhuǎn)向行為，對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求總結(jié)如下： 1）要盡可能地阻止路面的不規(guī)則產(chǎn)生的搖晃傳遞到方向盤上，但這個(gè)阻尼不得使駕駛員脫離路面。？？？ 43 2）轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本設(shè)計(jì)必須滿足 Ackermann 條件：左、右前輪的輪軸成一 夾角時(shí)，它們的延長線要交于后軸的延長線上。 3）車輛必須通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛性（特別是如果使用橡膠彈性矯正裝置）反應(yīng)小的轉(zhuǎn)向校正。？？ 4）當(dāng)松開方向盤時(shí)，車輪必須自動(dòng)地恢復(fù)到直行位置，并且能穩(wěn)定地保持在這個(gè)位置。 5）為了易于操作，轉(zhuǎn)向有盡可能小的傳動(dòng)比（方向盤從鎖緊位置轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)）。因此，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向力不是由轉(zhuǎn)向比決定，而是由前輪負(fù)荷、轉(zhuǎn)向圓的大小、輪懸掛裝置（主銷后傾角、轉(zhuǎn)向軸傾斜、轉(zhuǎn)向輪半徑）和輪胎面決定的。 5． 3 處理特點(diǎn) 車輛操作的定論常常利用術(shù)語過度轉(zhuǎn)向和不足轉(zhuǎn)向。當(dāng)車輛過轉(zhuǎn)向時(shí)，它覆蓋一個(gè)比方向盤角度對(duì) 應(yīng)的曲率半徑更小的曲率半徑。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向不足時(shí)，它覆蓋一個(gè)較大的曲率半徑。這個(gè)特有的轉(zhuǎn)向特性是對(duì)車輪的滑移角的不同要求的結(jié)果，滑移角是在離心力增大，在前后軸處產(chǎn)生不同的側(cè)向力與車輪負(fù)荷的比例。正常地，要求空檔轉(zhuǎn)向。？？ 盡管這允許優(yōu)化利用側(cè)向力（即最大的轉(zhuǎn)向速度），它減少了車輛的穩(wěn)定限制的主觀印象。此外，車輛的突然離開是不確定的，由于它在前、后輪處可以突然離開。因此，大多數(shù)車輛制造商的目標(biāo)是獲得輕度的不足轉(zhuǎn)向，因?yàn)樵谶@樣的情況下，車輛的突然離開會(huì)產(chǎn)生可預(yù)計(jì)的直行軌跡。 44 5． 4 轉(zhuǎn)向系的類型 轉(zhuǎn)向器必須有下列質(zhì)量： 1） 不 在直行位置竄動(dòng)； 2） 低摩擦，高效率； 3） 剛性好； 4） 可調(diào)節(jié)。 因此，有若干不同類型的轉(zhuǎn)向器。然而，只有兩種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：手動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在手動(dòng)轉(zhuǎn)向型系統(tǒng)中，駕駛員做轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤、轉(zhuǎn)向齒輪、車輪和輪胎的全部工作。在動(dòng)力型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，液壓輔助操縱，因此節(jié)省了駕駛員的出力。 5． 4． 1 循環(huán)球 大多數(shù)商務(wù)車采用循環(huán)球轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)具有耐用、轉(zhuǎn)向反應(yīng)好和路感好的優(yōu)點(diǎn)，它的機(jī)構(gòu)如圖 53 所示。 在這種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中，輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)比輸入軸的轉(zhuǎn)數(shù)少。在循環(huán)球轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中，蝸輪軸是輸入軸，它以這樣一種方式連接到轉(zhuǎn)向柱管上， 即一個(gè)機(jī)構(gòu)能夠彼此獨(dú)立地去掉這個(gè)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)或轉(zhuǎn)向柱管 。這個(gè)齒扇軸象轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的輸出軸，這個(gè)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的主要零件是球、球形螺母和球形螺母上的輪齒。 5． 4． 2 齒輪齒條式 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向用在許多新型的更小的小車上和配置橫向發(fā)動(dòng)機(jī)的大多數(shù)汽車上。這個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪很小也很輕。它只需要司機(jī)用很小 45 的力就能獲得好的轉(zhuǎn)向效果。再者，在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和連接中，齒輪齒條轉(zhuǎn)向需要的零件更少。因此，它很容易維護(hù)。對(duì)于司機(jī)齒輪齒條轉(zhuǎn)向給出更多的反饋和路感。 齒輪齒條系統(tǒng)有兩個(gè)主要零件，齒輪和齒條。齒輪在轉(zhuǎn)向柱管的一端，轉(zhuǎn)向輪使小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 齒條是一根一邊有齒的長的、扁平的棒，齒條與齒輪上的齒嚙合。齒條橫跨在兩前輪之間。該系統(tǒng)沒有輸出軸。小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使齒條從左向右和從右向左移動(dòng)。齒條的移動(dòng)使轉(zhuǎn)向連接往復(fù)移動(dòng)，因?yàn)辇X條是連接的一部分。轉(zhuǎn)向連接使車輪向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)。 5． 4． 3 液壓力輔助轉(zhuǎn)向（ HPAS） 1． 力源 動(dòng)力源由泵（往往由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)）、油箱和相應(yīng)的管路組成（圖54）。 泵 往往是一個(gè)帶內(nèi)分支的葉片泵，它的規(guī)格必須滿足這樣的條件，即在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，它輸送的油流量也能使轉(zhuǎn)向輪得到至少。 在更高的發(fā)動(dòng)機(jī)速度，集成于泵內(nèi)的限流閥阻止 油壓進(jìn)一步升高。同樣地集成于泵內(nèi)的往往是液壓系統(tǒng)工作所需要的限壓閥。 泵的設(shè)計(jì)必須使液壓油的工作溫度不能上升到不容許的水平（ 100 攝氏度），這樣才不產(chǎn)生噪聲，油也不會(huì)起泡。 2． 控制閥 控制閥為轉(zhuǎn)向油缸提供轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的油壓。一個(gè)可調(diào)節(jié)的 46 力矩測量元件（力矩棒、螺旋彈簧、板簧）把力矩精確地轉(zhuǎn)變?yōu)楸M可能小的控制行程。以斜切面或錐面的形式出現(xiàn)的控制斜面移動(dòng)實(shí)現(xiàn)行程控制，因此形成了油流通過需要的相應(yīng)的開口。 控制閥往往是根據(jù)“開口中心”原則制造的，即當(dāng)控制閥不動(dòng)作時(shí)，由泵輸送的油以零油壓流回油箱。 3． 轉(zhuǎn)向油缸 雙動(dòng)作 油缸把作用的油壓轉(zhuǎn)變?yōu)樽饔糜邶X條上的輔助力，這放大了司機(jī)施加的轉(zhuǎn)向力。轉(zhuǎn)向油缸組裝在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中。轉(zhuǎn)向油缸的摩擦必須特別低，這就是為什么對(duì)活塞和密封件要求特別高的原因。 5． 4． 4 電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向（ EPAS） 電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向是用電動(dòng)機(jī)為司機(jī)提供方向控制。大多數(shù) EPAS 系統(tǒng)提供可變的輔助力，它允許在車輛速度下降時(shí)提供更大的輔助力，而在高速時(shí)則提供更小的輔助力。 第 6 章 電氣和電子系統(tǒng) 6． 1 電系統(tǒng)概述 電是電子流，用電壓迫使電子運(yùn)動(dòng)。在汽車上，電壓是由電池中的化學(xué)作用和交流發(fā)電機(jī)中的磁感應(yīng)產(chǎn)生的。 電動(dòng)機(jī)也叫起動(dòng)發(fā) 動(dòng)機(jī)，它帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使它能吸入可燃的燃?xì)饣旌蠚狻｜c(diǎn)火系提供火花點(diǎn)燃?jí)嚎s混合物。它把電池電壓提高到 20kV，轉(zhuǎn)而把它發(fā)送到火花塞。照明系統(tǒng)把電流變?yōu)楣?，發(fā)音 47 器則將電流變?yōu)槁?。如果電池是使汽車電設(shè)備工作的唯一電源，它會(huì)放電。為了阻止放電，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生足夠的電，使各種電路得以工作，過剩部分用于給電池充電。為了控制充電率，根據(jù)電池的需要，在發(fā)電機(jī)電路中接入一調(diào)節(jié)器，它使充電率在電池電量低時(shí)提高充電率，在電池充滿時(shí)則降低沖電率。 為了掌握你的汽車的電系統(tǒng)的功能，你應(yīng)當(dāng)了解它的主要零件： 1）當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)靜止或充電系統(tǒng)的輸出低時(shí)，需要電池供電才能工作的那些零件； 2）起動(dòng)能使發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸以足以使其點(diǎn)火的速度轉(zhuǎn)動(dòng)； 3）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，提供充電需要的電能，維持滿充率。 4）點(diǎn)火提供火花起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)； 5）內(nèi)外照明需要發(fā)光系統(tǒng)； 6）附屬設(shè)備包括各種附件，如風(fēng)擋刮水器、方向指示器等； 7）現(xiàn)代汽車上使用的電裝置。 6． 2 鉛酸電池 電池的作用是儲(chǔ)存電能，它先把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，需要電流時(shí)，實(shí)現(xiàn)反向轉(zhuǎn)變。 大多數(shù)汽車采用鉛酸電池：鉛電池的活性材料是正極板上的過氧化鉛，負(fù)極板的多孔而有彈性的、滲水性能好的鉛和電解液、 稀硫酸液。電解液同時(shí)作為充電和放電的導(dǎo)電介質(zhì)。 PbO2和 Pb 相對(duì)于電極都產(chǎn)生典型的電壓，通過相減，我們就得到外部的可測量的電池電壓。在開路條件下，這個(gè)電壓大約是 2 伏。充電時(shí)，電壓上升，帶負(fù)荷時(shí) 48 則下降。放電時(shí)， PbO2和 Pb 與 H2SO4反應(yīng)生成 PbSO4,因此，電極失去SO4離子并且電極的比重下降。充電時(shí)，活性材料 PbO2和 Pb再從 PbSO4得到重構(gòu)。 424422 22 P b S OOHP b S OPbSOHP b O ????? 如果在達(dá)到滿充電狀態(tài)后繼續(xù)充電，只有水的電解發(fā)生，因此生成爆炸氣 （正極板上的氧和副極板上的氫）。電極的比重可以作為充電狀態(tài)的一個(gè)量。這是不一定的，因?yàn)樵O(shè)計(jì)原因和電極成層與電池磨損的結(jié)果，在某些情況下，不可逆的硫化和 /或來自極板的沉積物的沉落。 6． 2． 1 電池特性 1．安培小時(shí)容量 安培小時(shí)容量是在一定條件下從電池取得的電量，用安培小時(shí)表示。它隨放電電流增大和溫度降低而下降。 2． 名義容量 K20 名義容量 K20定義為 20小時(shí)內(nèi)以恒定的放電電流使放電電壓下降到 伏時(shí)所獲得的電量。名義容量產(chǎn)生于所使用的活性材料量（正極、負(fù)極材料和電解液），與極板數(shù)量的關(guān)系很小。 3． 冷放電測試電流 IKP 這個(gè)指標(biāo)表示電池在低溫條件下提供電能的能力 .當(dāng)電池在18℃條件下以 IKP 電流放電時(shí) ,放電 30 秒后終端電壓必須至少在 伏 ,放電 150 秒后至少有 1 伏。嚴(yán)重影響用 IKP標(biāo)定的短時(shí)性能的因素有極板數(shù)量、極板面積、極板間隔和隔離材料。標(biāo)定起動(dòng)性能的另一 49 個(gè)變量是內(nèi)阻 Ri. 起動(dòng)器電池的任務(wù) 在電系統(tǒng)中，起動(dòng)電池是以化學(xué)形式存儲(chǔ)為發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能的裝置。它必須能夠?yàn)槔淦饎?dòng)提供大的電流（特別是在低溫條件下）和在一個(gè)有限時(shí)間內(nèi)，特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或關(guān)閉時(shí)，部分或全部地為電系統(tǒng)的其他重要 電負(fù)荷提供電能。鉛酸電池常常用于這個(gè)用途。典型的供電電壓是（ 6V）、 12V、 24V、（ 48V）。常用電池電壓是 12V。更高的電壓是通過串聯(lián)連接若干個(gè) 12V 電池獲得的?，F(xiàn)在， 6V 電系統(tǒng)只在老式汽車上余看到。 除了在大約 30～ +70℃的溫度范圍內(nèi)起動(dòng)功率、安培小時(shí)容量和充電電流消耗要與有關(guān)的電系統(tǒng)匹配外，還有在一定的應(yīng)用條件下必須滿足的其他條件。 6． 2． 3 起動(dòng)器電池設(shè)計(jì) 一個(gè)現(xiàn)代的 12V 起動(dòng)電池由裝進(jìn)聚丙烯電池箱內(nèi)的用隔板分開的 6 個(gè)串聯(lián)電池組成。一個(gè)電池由一組負(fù)極板和一組正極板組成，它們由板（鉛網(wǎng)和活性材 料）和不同極板之間的微孔絕緣材料（隔離物）組成。充入自由電池空隙、極板和隔離物孔內(nèi)的稀硫酸作為電極。線頭接柱、注液電池連接件和板帶由鉛組成。注液電池連接件緊緊地穿過電池隔板。在頂部，電池用蓋密封，這個(gè)蓋熱封在電池箱上。在傳統(tǒng)的電池上，每一個(gè)電池都有一個(gè)用于初次注滿電池的塞子，維修它和排放充電氣體。免維護(hù)電池頻繁地突然完全關(guān)閉，盡管這樣，它們也需要孔允許交換和排氣。 50 6． 2． 4 免維護(hù)起動(dòng)器電池 已經(jīng)采取冶煉措施 , 即使出現(xiàn)過充電的情況減少水的分解 ,使板上的電極的供應(yīng)能夠支持整個(gè)壽命期。這樣做的一般方法是大大 減少正極網(wǎng)狀合金的銻含量或用其他金屬如鈣替代銻