1、防倾杆的作用 防倾杆的二端透过连杆固定在悬吊系统的下支臂或是避震器上面;在距离杆子的左、右二端约 13 长度的位置会有一个与车身连结的接点。当车子在过弯时因离心力的作用使车身发生滚转,其情况就是使车身往弯外侧倾斜。这个滚转的动作就如同转动烤肉架上的肉串。滚转的幅度大约在 79 度之间;若旋转的角度太大时就会发生翻车。过弯时因防倾杆的做用而降低车身侧倾的程度,并改善轮胎的贴地性。侧倾程度减少会使外侧车轮的承受的荷重减少;且降低内侧车轮荷重减少的量。 图中横贯两前轮悬吊之弯曲的圆管即为防倾杆,该图中仅有前轮悬吊系统具备防倾杆。 防倾杆的杆身发生扭转时会产生反弹的力量,这个力量就称为反力矩;防倾杆是
2、利用反力矩来抑制车身的侧倾。当左、右轮上下同步动作时,防倾杆就不会发生作用。在左右轮因路面起伏造成不同步跳动,或是在转向时车身发生倾斜,使防倾杆发生扭转时才会产生作用。防倾杆只有在作用时才会使行路性变硬,不像换用较硬的弹簧会使行路性全面的变硬。如果以弹簧来减少车身的侧倾,则需要换用非常硬的弹簧,以及使用阻尼系数很高的避震器。这样一来就会造成舒适性与循迹性不良。如果使用适当扭矩的防倾杆则可以在不牺牲舒适性和循迹性的情形下,减少车身在过弯时的倾斜程度。 防倾杆的特性 防倾杆与弹簧二者力量的总合称为防倾阻力。侧倾时车头和车尾的防倾阻力会同时发生,由于车身前后的配重比例以及重心位移的关系,使得前、后轴
3、的防倾阻力会各不相同,这样便会影响车子的操控性能。如果后轮的防倾阻力过大,则使车子有转向过度的倾向。如果前轮的防倾阻力过大,则使车子有转向不足的倾向。防倾杆可用来控制车身的滚动之外,还可以利用防倾杆来控制前、后轴的防倾阻力藉以改变车子的操控性能。动力接续装置-离合器汽油引擎动力车辆在运行之时,引擎持续运转的。但是为了符合汽车行驶上的需求,车辆必须有停止、换档等需求,因此必须在引擎对外连动之处,加入一组机构,以视需求中断动力的传递,以在引擎持续运转的情形之下,达成让车辆静止或是进行换档的需戎。这组机构,便是动力接续装置。一般在 Toyota 车辆上可以看到的动力接续装置有离合器与扭力转换器等两种
4、。 离合器是手排系统内的动力接续装置,以机构方式利用离合器片的摩擦力,达成动力接续的目的。 离合器这组机构被装置在引擎与手排变速箱之间,负责将引擎的动力传送到手排变速箱。如图所示,飞轮机构与引擎的输出轴固定在一起。在飞轮的外壳之中,以一圆盘状的弹簧连接压板,其间有一摩擦盘与变速箱输入轴连接。 当离合器踏板释放时,飞轮内的压板利用弹簧的力量,紧紧压住摩擦板,使两者之间处于没有滑动的连动现象,达成连接的目的,而引擎的动力便可以透过此一机构,传递至变速箱,完成动力传动的工作。 而当踩下踏板时,机构将向弹簧加压,使得弹簧的外围翘起,压皮便与摩擦板脱离。此时摩擦板与飞轮之间已无法连动,即便引擎持续运转,
5、动力仍不会传递至变速箱及车轮,此时,驾驶者便可以进行换档以及停车等动作,而不会使得引擎熄火。动力接续装置扭力转换器扭力转换器的导入,改善了人类使用车辆的习惯。 当汽车工业继续发展,一般消费者开始对于控制油门、剎车以及离合器等三个踏板的复杂操作模式感到厌烦。机械工程师开始思考如何以利用机构的,来简化使用的过程。扭力转换器便是在这样的情形之下被导入汽车产品,成就了全新的使用经验。 扭力转换器取代了传统的机械式离合器,被装置在引擎与自排变速箱之间,能够将引擎的动力平顺的传送到自排变速箱。 从图中可以清楚地看到,扭力转换器的离作方式与离合器之间截然不同。在扭力转换器之中,左侧为引擎动力输出轴,直接与泵
6、轮外壳连接。而在扭力转换器的左侧,则有一组涡轮,透过轴与位于右侧的变速系统连接。导轮与涡轮之间没有任何直接的连接机构,两者均密封在扭力转换器的外壳之中,而扭力转换器之内则是充满了黏性液体。 当引擎低速运转时,整个扭力转换器会同样低速运转,泵轮上的叶片会带动扭力转换器内的黏性液体,使其进行循环流动。但是由于转速太低,液体对于涡轮所施力之力道,并不足以推动车辆前进,车辆便可静止不动,便可达到如同离合器分离的状况。 当油门踏下,引擎转速提升,泵轮的转速将会同步提升,扭力转换器内的液体流速持续增加,对于涡轮的施力继续增加,当其超过运转的阻力时,车辆便可以前进,动力便可传递至变速系统及车轮,达成动力传递
7、的目的。 传动系统差速器在解决了车辆动力传递的问题之后,汽车工程师又碰到了另外的一个问题转弯。 转弯,除了必须要有转向系统的辅助之外,还必需在传动系统上进行调整。理因在于,当过弯时,位于内侧的轮子所走的路径较短,位于外侧的轮子所走的路径较长。在同样的时间内经过这样的路径,左右两侧的车轮势必面对着转速不同的问题。如果没有一个特殊的机构来处理,将造成车辆在转弯时发生转不过去的窘境;即便用力地转了过去,也会有着轮胎严重磨损的问题。此时,差速器便被导入汽车的传动系统之中。 由图中可看出,差速器是由许多齿轮组所构成。当直行时,左右车轮的转速相同,其内齿轮组并未发生作用,如同左右车轮以同一轮轴运转。当车辆
8、进入弯道时,左右车轮的转速差异,便由中间齿轮组的转动来吸收,使其可以顺利地过弯。 前置引擎前轮驱动是近代汽车最多采用的方式。引擎和传动系统都被安装在车头引擎室内。这样的安排使前轮要负责传动,而不再只有负责转向的工作。由于前轮同时负担传动和转向的工作,使车辆在转向时的控制变得简单,因此前置引擎前轮驱动(FF)的车辆在行驶时的安全性比其它方式来得高。 由于前置引擎前轮驱动(FF)车的引擎和传动系统都被安装在车头引擎室内,因此汽车主要的重量都集中在车头的部位,这样的情形让前轮必须负担较多的重量,而后轮负担的重量则少了许多,前轮大约要承担 62左右的车身重量。 前置引擎后轮驱动这是汽车最为传统的布置方
9、式,引擎和部份的传动装置被安装在车头的引擎室内,再以传动轴将动力传送到后轮去。 由于传动系统中的差速器和轮轴都是装置在车辆的后轴,再加上引擎都是采取纵向放置在引擎室里面,使引擎的重心落于前轮轴之后,而且体积越大的引擎的重心会落在越后面的位置,车辆的前、后轴因此获得良好的配重比率。一般车型的后轴须要承担大约 47的车身重量,因此以后轮驱动的车辆在驱动轮获得较加的下压力,让行驶在陡坡或是连续的弯道中的车辆能够获得更佳的操控性能。 由于引擎的重心落于前轮轴之后,因此前置引擎后轮驱动(FR)车辆可以视为引擎放置在车头的中置引擎后轮驱动(MR) 车辆。也因此近年来有些高性能的前置引擎后轮驱动(FR)车在
10、配置体积更大的引擎之后,即标榜为前中置引擎后轮驱动(F-MR)车辆。前置引擎四轮驱动在近年来,四轮驱动的产品随着 WRC 赛事以及 SUV 产品的风行而成为消费者所熟悉的驱动系统。 在汽车的运动之中,所有的驱动力辆与制动力量,都是靠着车轮与地面之前的摩擦力而产生,因此若能够将四个轮子的摩擦力发挥到极限,将能具有较佳的操控性能、运动性能,在驾驶表现与安全性上有较佳的表现。 前置引擎四轮驱动系统是最常见的配置,在变速箱的后面再加装一具称为分动箱的动力分配装置,依照设定的比率将动力传送到前、后轮轴,使汽车的四个轮子获得动力。 抓住弹簧的跳动避震器避震器的内部就是使用高黏滞系数的流体以及小尺寸的孔径,
11、来进行阻尼的设定。 避震器的功用 从避震器这个名称看来,好像车辆的震动主要是由避震器来吸收,其实不然。车辆在行经不平路面之震动所产生的能量主要是由弹簧来吸收,弹簧在吸收震动后还会产生反弹的震荡,这时候就利用避震器来减缓弹簧引起的震荡。 当避震器失效时,车子在行经不平路面就会因为避震器无法吸收弹簧弹跳的能量,而使车身有余波荡漾的弹跳,影响行车稳定性及舒适性。简单的说,避震器最主要是要抑制弹簧的跳动,迅速弭平车身弹跳。 阻尼 阻尼这个词我们可能很常听到,但是究竟何谓阻尼呢?简单的说,阻尼是作用于运动物体的一种阻力,而且阻力通常与运动速度成正比。就拿一般人常见的门弓器来说,当你轻轻开门时,门弓器内的
12、油压缸所产生的阻力很小,很轻松就能把门推开;但是当你用力推门时,反而会因阻力较大而不好推。同样原理应用于汽车避震器,当弹簧受到较大的伸张或压缩力时,避震器会因阻尼效应而给予较大的抑制力。 避震器之所以会产生阻尼效应,是因避震器受力而压缩或拉伸时,内部的活塞在移动时会对液压油或高压气体加压使之通过小孔径的阀门,当液压油或高压气体通过阀门时会产生阻力,此一阻力就产生阻尼;而阀门的孔径大小和液压油的黏度都会改变阻尼的大小。一般阻尼较大的避震器就是所谓较硬的避震器,阻尼越大则避震器越不容易被压缩或拉伸,所以车身的晃动也会越小,并增加行经不平路面时轮胎的循迹性,然而却会降低行驶时的舒适性。 可调式避震器 可调式避震器可分为阻尼大小可调式避震器和弹簧位置高低可调式避震器,以及阻尼大小和弹簧位置高低都可调整的避震器。 阻尼大小可调式: 在避震器的内部使用可以调整孔径大小的阀门,在将阀门的孔径变小之后,避震器的阻尼也会跟着变硬。调整避震器的阻尼大小的方式可分为有段与无段的方式。以电子控制方式改变阻尼大小的避震器,则是采取有段调整的方式。 弹簧位置高低可调式: 在避震器的筒身有螺牙并套上特制的螺帽与弹簧拖架,借着螺帽的移动来调整弹簧拖架的高低位置。把弹簧拖架向下调整会让弹簧往下移动,可以在不影响避震效果下,降低车身的高度。