九、差动结构原理分析
发动机的动力输出通过一系列传动机构传递给驱动轮，其中差速器是非常重要的一环。差速器是如何实现差速的？下面将分析差速器的结构原理。
为什么要用差速器？
汽车转弯时，车轮呈弧形运动，所以外轮的转速必然高于内轮，存在一定的速度差，会对驱动轮造成相互干扰。因为非驱动轮左右两侧的车轮相互独立，互不干涉。
如果驱动轮通过轴直接刚性连接，两侧车轮的转速将相同。然后过弯的时候内外轮会互相干扰，导致车子很难转弯。因此，现在差速器安装在汽车的驱动桥上。
布置在前驱动桥(前驱动汽车)和后驱动桥(后驱动汽车)上的差速器可以分别称为前差速器和后差速器。如果安装在四驱汽车的中间传动轴上，以调节前后轮的转速，则称为中央差速器。
差速器是如何工作的？
一般差速器主要由两个半轴齿轮(通过半轴与车轮相连)、两个行星齿轮(通过行星架与齿圈相连)和一个齿圈(与动力输入轴相连)组成。
差速器是如何工作的？来自传动轴的动力通过主动齿轮传递给齿圈，齿圈带动行星齿轮轴一起转动，同时带动半轴齿轮转动，从而推动驱动轮前进。
车辆直线行驶时，左右车轮阻力相同，行星齿轮不转动，使动力传递到两个半轴，然后左右车轮同速转动(相当于刚性连接)。
车辆转弯时，左右车轮的阻力不同。行星齿轮绕半轴转动，同时转动，吸收阻力差，使车轮以不同的速度转动，保证车辆转弯平稳。
如果你不对差速器的工作原理了解不够，可以看下面这段讲解差速器原理的文章，非常经典有趣。
为什么要再次锁止差速器？
了解了差速器的原理，就不难理解了，如果车轮一侧的阻力为0(比如车轮打滑)，那么车轮另一侧的阻力相对于车轮打滑的一侧来说就太大了，行星齿轮只能带着外壳绕着侧齿轮公转，同时还会自转。这样动力就会全部转移到侧滑侧的车轮上，车轮只能原地不动。
因此，为了应对差速器的弱点，在差速器中会采用限滑或锁止的方法，在汽车驱动轮失去附着力时削弱或使差速器失去差速作用，使左右驱动轮获得相同的扭矩。
什么是限滑差速器？
为了防止车轮打滑不脱困，应用了差速锁。但是差速器的锁止装置在分离和接合时会影响汽车的稳定性。而限滑差速器(LSD)起步较软，行驶稳定性和舒适性较好。很多城市SUV和四驱轿车都采用限滑差速器。
限滑差速器主要通过摩擦片分配动力。壳体中有许多离合器。一旦某组车轮打滑，它会自动将部分动力转移到不打滑的车轮上不要滑倒，从而摆脱困境。但在长期重载、高强度越野时，会影响其可靠性。
托尔森差速器是如何工作的？
与上述齿圈结构的差速器不同，Torson差速器内部具有蜗杆和蜗杆行星齿轮结构。Tolson差速器通常用作四轮驱动车辆的中央差速器。
它的工作是纯机械的，没有任何电子系统的干预。其基本原理是利用蜗轮单向传动(运动只能被传递
四驱汽车有什么特点？
四驱，顾名思义就是用四个轮子作为驱动轮，简称四驱。(英文是4轮驱动，简称4WD)。四轮驱动汽车有两个优点，一是提高通过性，二是提高主动安全性。
因为一辆四轮驱动的车，四个轮子都能驱动车。如果前轮或后轮在一些复杂路段打滑，另外两个轮子可以继续驱动汽车，这样它就赢了我不能动。尤其是在雪天或湿滑路面行驶时，更不容易打滑，比一般的两驱更稳定。
什么是兼职4wd？
兼职四驱可以简单理解为驾驶员可以根据不同的路况手动切换两驱和四驱模式。在湿滑的草地、泥泞、沙漠等复杂路况下行驶时。可以切换到四驱模式，提高车辆通过性。如果是在高速公路上行驶，可以切换到两驱模式，这样可以避免车辆转向时的干扰，降低油耗。
适时四驱呢？
四驱是指系统会根据车辆的路况自动切换到两驱或四驱模式，不需要手动控制。其实在合适的时间开车和开两驱车区别不大。操控简单，油耗也比较低，所以在一些城市SUV或者轿车上应用比较广泛。
在适时四驱的传动系统中，只需要从前驱动桥引出一根传动轴，通过多片式联轴器连接到后轮轴上。当主驱动轮失去抓地力(打滑)时，另一个驱动轮会被动介入，因此其反应速度较慢。相对来说，适时四驱的主动安全性没有全时驱动高。
全时四驱？
全时四驱是指一辆车的四个轮子都能一直提供驱动力。因为一直是四驱，两驱和四驱切换没有反应时间，所以主动安全性更好。但相比适时四驱，油耗更高。在全时四驱车辆的传动系统中，设置了中央差速器。发动机动力首先传递到中央差速器，动力分配到前后驱动桥。
十、悬架系统结构原理分析
对悬挂汽车的操纵性能起着决定性的作用，不同的悬挂结构有不同的操纵性能。常见的悬架有麦弗逊悬架、双横臂悬架、多连杆式悬架等。它们的结构是什么？对汽车的操控性能有什么影响？让让我们一起来看看吧。
悬挂的功能
汽车悬架是连接车轮和车身的机构，对车身起到支撑和减震的作用。主要传递作用在车轮和车架之间的力，缓冲不平整路面传递给车架或车身的冲击力，衰减由此产生的振动，保证汽车平稳行驶。
典型的悬架系统结构主要包括弹性元件、导向机构和减振器。弹性元件包括板簧、空气弹簧、螺旋弹簧和扭杆弹簧等。现代轿车的悬挂系统多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，部分高级轿车采用空气弹簧。
独立悬架和非独立悬架的区别
汽车悬架可以分为多种形式，一般分为两类，独立悬架和非独立悬架。那么如何区分独立悬挂和非独立悬挂呢？
独立悬架可以简单理解为左右车轮之间没有刚性连接，一个车轮的所有悬挂部件只与车身连接。而非独立悬架的两个车轮并不是相互独立的，它们之间有硬轴进行刚性连接。
从结构上看，独立悬架因为两个车轮之间没有干涉，所以可以有更好的舒适性和操控性。而非独立悬架的两个车轮之间有硬连接，会相互干扰，但其结构简单，具有较好的刚性和通过性。
麦弗逊悬架
麦弗逊悬架是最常见的悬架，w
麦克弗森设计的特点是结构简单，悬架重量轻，占用空间小，响应速度和回弹速度较快，因此悬架具有较强的减震能力。但麦弗逊结构简单，重量轻，所以抗侧倾和制动点头能力弱，稳定性差。目前麦弗逊悬架多用于家用车的前悬架。
双叉臂悬架
双横臂悬架(双A臂和双横臂悬架)，其结构可以理解为在麦弗逊悬架的基础上增加一个横臂。车轮的上叉臂与车身相连，车轮的横向力和纵向力由叉臂承担，而减振机构只负责支撑车身和减振。
由于车轮的横向力和纵向力由两组横臂承担，双横臂悬架的强度和抗冲击能力比麦弗逊悬架强很多，能很好地抑制车辆转弯时的倾斜和制动点头等问题。
双臂悬架通常采用不等长(上短下长)的叉臂，在车轮上下运动时能自动改变外倾角，减少轮距变化，减少轮胎磨损，并能适应路面。该轮胎具有大的地面接触面积和良好的附着性。由于双横臂悬架比麦弗逊悬架有一个上摇臂，占用空间大，定位参数难以确定，所以小型车前桥由于空间和成本原因很少采用这种悬架。
扭力梁悬架
在扭力梁悬架的结构中，两个车轮通过扭力梁而不是硬轴连接，扭力梁可以在一定范围内扭转。但是，如果一个车轮遇到不平的路面，它们之间的扭力梁仍然会干扰另一个车轮。严格来说，扭力梁悬架是一种半独立悬架。
扭力梁悬架与独立悬架相比，舒适性较差，但其结构简单可靠，不占空间，维修费用比独立悬架低，所以扭力梁悬架多用于小型车和紧凑型车的后轮轴上。
稳定杆的作用
稳定杆也叫平衡杆，主要用于防止车身侧倾，保持车身平衡。稳定杆的两端分别固定在左、右悬架上。汽车转弯时，外悬架会压在稳定杆上，稳定杆会弯曲。变形产生的弹力可以阻止车轮抬起，从而尽可能保持车身平衡。
多连杆悬架
多连杆式悬架是通过各种连杆配置将车轮与车身连接起来的一套悬架机构。连杆数量比普通悬挂多。一般情况下，具有三个或三个以上连杆的悬架称为多连杆式悬架。目前主流的连杆数量是4个或5个。前悬架一般是3连杆或4连杆独立悬架；后悬架一般是4连杆或5连杆后悬架。
多连杆悬架通过设计连接动点的约束角度，可以在压缩时主动调整车轮定位，使车轮与地面尽可能保持垂直，贴地行驶，具有优良的机动性。多连杆悬架是所有悬架设计中最好的，可以最大化轮胎的抓地力，提高整车的操控极限。然而，结构复杂且制造成本高。一般这种悬挂出于成本和空间的考虑，很少用在中小型汽车上。
空气悬架
空气悬架是指带有空气减震器的悬架，主要是通过气泵来调节空气减震器的风量和气压，从而改变空气减震器的硬度和弹性系数。通过调节泵送空气的量，可以调节空气阻尼器的行程和长度，并且可以升高或降低底盘。
与传统的钢制悬架系统相比，空气悬架有许多优点。如果车辆高速行驶，可以硬化悬架，提高车身稳定性；在低速行驶或颠簸路面行驶时，可以软化悬架，提高舒适性。
弹簧和减震器
在悬挂减震机构中，会有一个弹簧be
车辆行驶在凹凸不平的路面上，弹簧受到地面冲击后会变形，需要恢复原形时弹簧会来回振动，明显影响车辆的操控性和舒适性。减震器对弹簧起阻尼作用，抑制弹簧前后摆动。这样，当汽车通过凹凸不平的路段时，它就赢了不要一直发抖。
10一、转向系统结构原理分析
我们平时开车，控制方向盘，让车往我们想要的方向走。我们很少探究方向盘是如何转动车轮的。我经常听到这样的说法液压助力转向，电动助力转向和主动转向。它们是如何工作的？什么有什么区别吗？让让我们一起来看看吧。
什么是动力转向？
所谓助力转向，就是驾驶员借助外力，用较小的力就能完成转向。一开始应用在一些大型车辆上，不用那么大力气就能轻松完成转向。现在已经广泛应用于各种车型，让驾驶变得更加轻松敏捷，在一定程度上提高了驾驶安全性。动力转向可分为液压动力和电动动力。
机械液压动力转向
机械液压动力系统主要包括齿轮齿条转向结构和液压系统(液压动力泵、液压缸、活塞等)。).工作原理是液压泵(由发动机皮带驱动)提供油压推动活塞，然后产生辅助力推动转向杆，辅助车轮转向。
具体是怎么操作的？首先，转向器上的机械阀体(可以随转向柱转动)，当方向盘不转动时，阀体保持原位，活塞两侧油压相同，处于平衡状态。当方向盘转动时，转向控制阀会相应地打开或关闭，一边的油不经过液压缸直接流回储油箱，另一边的油继续注入液压缸，这样活塞两侧就会产生压力差并被推动，进而产生辅助力推动转向杆，使转向更容易。
在液压转向系统中，如车轮剧烈跳动、路面颠簸导致轮胎不自主转向时，通过液压对活塞的作用，可以很好地缓冲和吸收振动，使传递到方向盘的振动大大减小。机械助力技术成熟、稳定、可靠，应用广泛。但是结构复杂，维护成本高。而且，纯机械液压助力系统可以调整它的功率，所以它很难考虑到低速行驶和高速行驶对指向精度的不同要求。
电子液压动力转向
电子液压助力的结构原理与机械液压助力大致相同，但最大的区别在于提供液压油泵的驱动方式不同。机械液压泵由发动机皮带直接驱动，而电子液压泵是由电力驱动的电子泵。
液压动力的电子泵不需要消耗发动机本身的动力，电子泵由电子系统控制。当不需要转向时，电子泵关闭，进一步降低能耗。液压动力转向系统的电子控制单元可以通过处理诸如车速传感器和转向角传感器的传感器的信息来改变电子泵的流量，从而改变转向辅助的动力。
电动助力转向
电力主要由传感器、控制单元和动力电机组成。没有液压动力系统的液压泵、液压管路和转向柱阀，结构非常简单。
主要工作原理是，当方向盘转动时，位于转向柱处的扭矩传感器将转动信号传递给控制器，控制器通过运算修正向电机提供合适的电压，驱动电机转动。电机输出的扭矩经减速机构放大后推动转向柱或转向杆，从而提供转向助力。电动助力转向系统可以根据车速改变动力的大小，在l时可以使方向盘变轻
电动助力转向有两种实现方式。一种是向转向柱施加动力，即减速增扭后将助力电机直接接在转向柱上。电机输出的辅助扭矩直接作用在转向柱上，相当于电机直接帮助我们转动方向盘。另一种是向转向横拉杆施加动力，即在转向横拉杆上安装助力电机，用助力电机直接推动横拉杆，使车轮转向。后者结构更紧凑，便于布置，目前应用广泛。
变速助力转向是什么样的？
变速助力转向是指转向力的大小可以随着车速的变化而变化。这有什么好处？低速行驶真的很方便，比如停车入库，比如方向盘轻轻一转。但高速行驶时，方向盘转得太轻，对车辆高速行驶的稳定性是有害的。
变速动力转向可以做到这一点。汽车低速行驶时，能提供很大的动力，保证方向盘转动轻便灵活。当车速较高时，它会提供较少的动力，以增强驾驶的安全性和稳定性。
什么是可变转向比转向系统(主动转向系统)？
所谓可变转向比，可以简单理解为方向盘转角与对应车轮转角的比值。在前面提到的变速助力转向系统中，能改变的只有助力，也就是方向盘转动时的助力，但转向比不能改变，可变转向比系统只能改变助力。在不同的情况下，方向盘转角对应的车轮旋转角度也可以改变。
在上图所示的主动转向系统中，如果在方向盘和方向盘之间安装了电控机械机构，那么车轮整体转向的角度就不再只是驾驶员输入方向盘的角度，而是在此基础上叠加了蜗轮蜗杆调节机构的附加角度。则可以通过使用电机控制蜗轮调节结构来改变传动系统的传动比。
什么这有什么好处？高速时，通过电机的作用，使蜗轮蜗杆调节机构与驾驶员同方向转动方向盘，可以减少对转向力的需求。在高速时，蜗轮调节机构向与驱动器相反的方向转动通过电机的作用使方向盘转向，减小了前轮的转角，提高了转向稳定性。
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标签：车轮悬架动力