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小知識:汽車底盤電子組成及作用詳解
來源:21ic中國電子網     2012-11-14 16:24:38
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[提要] 制動系由供能裝置、控制裝置、傳動裝置和制動器這四部分組成。
底盤的作用是接受發動機的動力,使車輪轉動,并保證汽車按駕駛員的操縱正常行駛。底盤包括傳動系統、行駛系統、轉向系統和制動系統這四大部分,通常,這四大系統也簡稱為傳動系、行駛系、轉向系和制動系。

  傳動系:

  傳動系我們應該不會感到陌生。大家都知道離合器和變速器吧,它們就是傳動系里面的重要部件,駕駛員和它們打的交道都是相當多的(僅次于方向盤了),一趟車跑下來,誰能記得消自己到底踩了多少下離合、換了多少次擋?從動力的傳輸過程來看,傳動系是連接發動機和車輪的紐帶,包括離合器、變速器、傳動軸、驅動橋等。汽車傳動系按照結構和傳動介質可以分為機械式、液力機械式、靜液式、電力式等四種型式,對于絕大部分汽車來說,目的最常見的是機械式和液力機械式這兩種。

  傳動系有多種布置方式,轎車常用FF方式(即發動機前置、前輪驅動);載貨車、大部分客車和少部分豪華轎車常用FR方式(即發動機前置、后輪驅動);豪華客車一般采用RR方式(即發機機后置、后輪驅動);越野車多用nWD分式(即全輪驅勸,n表示車輪數量);而賽車一般是采用MR方式(即發動機中置、后輪驅動)。此外,發動機是采取橫置還是縱置也都會影響到傳動系的布置。傳動系的首要任務就是與發動機協調工作,以保證汽車能在不問的使用條件下正常行駛。并具有良好的動力性和燃油經濟性。出此,無論是什么型式的傳動系,至少都應該具備以卜四種基本功能:

  1.減速和變速

  我們知道,只有當作用在驅動輪上的牽引力足以克服外界對汽車的阻力時,汽車方能起步和正常行駛。

  我們不妨以普通型桑塔納轎車為例,桑塔納轎車自重1070kg,發動機排量1.8升,最大扭矩為150N·m/3100rpm,最大功率為72kw/5200rpm,車輪規格為195/60R14。假設它在水平干燥的水泥路面上以90km/h的速度勻速行駛,這時,它受到的阻力可以用簡化公式來計算:F=mgf十CdAua2/21.15(m也就是汽車的自重,前面我們說了為1070kg;g為重力加速度,也就是9.8m/s2;f為輪胎的滾動阻力系數,對于水泥路面,f=0.014x(1十ua2/19440);Cd為空氣阻力系數、約為0.32;A為汽車迎風面積,桑塔納的為1.89m2;ua為車速,我們已經定為90km/h),計算的結果為440N。

  接下來,我們再來計算它的驅動力,驅動力計算公式為Ft=Ttqigi0nT/r(Ttq為發動機扭矩,本例中的最大扭矩為150N·m/3100rpm;ig和i0分別為變速器傳動比和主減速器傳動比;nT為傳動系的機械效率;r為輪胎半徑,r=14x0.0251十0.195x60%=0.47m),如果將發動機的扭矩直接作用于驅動輪(也就是說發動機的動力不經過傳動系而直接作用于車輪,此時,ig和i。均為1,nT為1)。則驅動輪能夠得到的最大牽引力約為319N。很顯然,牽引力還沒有行駛阻力大,這種情況下汽車是無法起步或繼續行駛的,它會逐漸減速直至停下。

  同時,我們還可以看一下,如果將發動機直接與輪胎相連,當發動機以5000rpm的轉速運轉時,根據ua=0.377r·n/igi。(參數同上,n為發動機轉速),車速將達到驚人的886km/h,這樣的速度既不實用,也是不可能達到的(因為這時候的阻力非常大,牽引力又小,車子根本就沒辦法前進)。為了解決上述矛盾,我們就要求傳動系必須具備減速增扭的作用(簡稱減速作用),而主減速器就是起著這樣的作用。

  還有,汽車的使用條件(比如實際裝載質量、道路坡度、路面狀況,以及道路的寬度和曲率,交通狀況所允許的車速等等)由于很多因素的影響而不斷變化,這就要求汽車的牽引力和速度要有相當大的變化范圍。

  另一方面,由于發動機在整個轉速范圍內扭矩變化不大,功率和燃油消耗曲線變化卻相當大,這就使得發動機保持高功率低油耗的轉速范圍(我們可以稱之為有利轉速范圍)是很窄的、為了使發動機能保持在有利的轉速范圍內工作,傳動系的傳動比就需要在一定范圍內變化。所以,從這個角度來說,傳動系還必須具備受速作用,變速器也就應運而生。

  2.實現汽車倒駛

  如果汽車連這個功能都不具備的話,很難想象人們怎樣進出停東場、車庫等,當然在那些狹窄的路而上想倒車也是不可能的了。也許你會說讓發動機反著轉,不要說目前沒有這樣的發動機,就是在未來相當長的一段時間內。我們都不可能看到這樣的發動機、所以,傳動系能夠在保持發動機旋轉方向不變的情況下使汽車實現反向行駛,這個功能就是通過變速器的例擋來實現的。

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