國內法規早就針對車輛的改裝部份訂定罰則,然而由於條文實在過於嚴苛,使得改裝車主難以適從,相當容易造成取締上的紛爭。而在過去,警察機關也已多次針對改裝車輛進行掃蕩,然而最後總礙於取締所需的專業知識太高、灰色地帶太寬,因而支撐不了多久。
事實上,由於汽車改裝的知識相當深奧,故相關法規在擬定時也非常難以將所有情況羅列、納入考慮,是以在簡單的思惟後將所有的改裝項目一律打入黑名單,便成為較為簡單的做法。不可否認的,部份不當的汽車改裝的確會造成噪音、危險等公害,然而對於要求較高的車主而言,針對煞車、底盤與輪胎做適當的升級,不但可以提升車輛的性能表現,亦可著實改善安全性。
即便是對大部分車主來說,在原有的排氣、電系或懸吊設備因損壞而需要換新時,在一般保養廠選擇適合的部品是相當普遍的做法。但是就法規看來,這就有可能已經觸犯路交通管理處罰條例第十八條,也就是「汽車車身、引擎、底盤、電系等重要設備變更或調換,或因交通事故遭受重大損壞修復後,不申請公路主管機關施行臨時檢驗而行駛者,處汽車所有人新臺幣二千四百元以上九千六百元以下罰鍰,並責令其檢驗。」不但罰款數目驚人,尚需進行繁複的檢驗工作。而且若在一年內違規兩次,更會受到吊扣牌照三個月的處份,累犯甚至可處以吊銷牌照。
就尊重法律的角度看來,人人原本都應當受到規範,然而國內關於改裝的法規實在過於嚴苛,導致用車人、執法者在實行上都有相當的難度。也因此,在攔檢現場中,每每因觀念、角度的不同而引起的爭論或討價還價現象,也就屢見不鮮。
就現在法治精神來說,「立法從寬、執法從嚴」當是較符合人性,且是有較高可行性的做法。然而綜觀國內相關法規是卻反其道而行,在忽視執行難度與實際狀況的條件下,訂出了超高道德標準的規範,儼然是「立法從嚴」。至於執法部份的嚴寬與否,則端看當事者運氣,若遇到天寒地凍或是認識有力人士,則或許能夠全身而退;若遇到月底業績潮,則勢必兇多極少,此番標準不一的環境,也是造成執法取締紛爭的另一因素。
嚴格看來,國內並無專門規範改裝車輛的法規,僅在正統法規中穿插幾條「殺無赦」的禁令,不但不夠專業,也難以服眾人之心。就現實面來探討,改裝車應有可行性高的專屬規範,讓用車人得以有途可行,並得以淘選出不適宜的改裝車,給大多數駕駛人一個安心道路使用環境。
現實並不因為矇上眼睛而後就消失,正視才是解決之道!要重新訂立專屬相關法規雖非易事,但是卻也並非不可行。從目前狀況看來,日本、美國與歐洲各地都有相當健全的改裝相關法規,讓駕駛人及消費者得以選用合格的改裝品,並經由驗車認證的動作來使其合法成為愛車的配備。雖說因為各國民情、環境大有不同,相關法規也無法完全比照辦理,但其立法精神、規範架構,卻絕對有值得國內相關單位參考的價值!
國內雖然早在2002年便有一群熱心人士,成立了「中華民國汽車精品改裝協會(TASPA)」,並在多年的運作下,除了有相當健全的組織外,亦曾經多次舉辦公聽會,除了督促政府、立法機關正視改裝界外,同時也提出了相當多的建言,目前也已日益受到重視。
不過從短時間看來,國內改裝環境要改良的可能性仍可說是機會不大,但就遠程來說,日漸開放的民智與日漸成熟、開放的改裝文化,也勢必使得整個環境越來越好。
在2005年12月28日三讀通過的新版道路交通管理處罰條例,即將於今年7月1日正式施行,許多用車人、汽車製造廠、民間維修業者都已感受到相當的壓力,頗有風雨欲來之勢。在本次修法中,針對九十二項條文總共修了八十二條,幅度相當大。在內文部份,除了在違規項目方面多半有較以往更嚴苛的規範外,許多處罰金額更是較過去提高了不少,值得大家注意。此外,本次修法也增添了部份「改裝車條款」,亦造成國內產業與車迷們極大的震撼。
雖說提高罰則人人不願意,但是針對道路上某些態度惡劣的駕駛來說,嚴厲的懲罰也的確有其必要。相信大多數人都有過被惡意插隊、亂變換車道的車輛所干擾過的經驗,然而立法意願雖好,但是過於嚴苛的條款與高得嚇人的罰款,在未來是否能夠貫徹執行,則尚待觀察。
首先針對罰款提升部份,最駭人的部份當屬一般道路(高速公路亦適用)的超速懲罰上限,這部份已由過去的2,400元提高到24,000元,高達10倍的漲幅著實驚人。此外,方向燈、大燈與倒車燈等照明設備的使用不當,也將從過去的200∼400元一舉成長了300%,而達到到600∼1,200元。除了上述處份方式都較以往加重不少外,新法則對於證件過期、煞車失靈等非惡意性違規,也都提出了更嚴苛的規範與罰則,這個部份由於正是一般駕駛人比較容易忽略的枝節,不可不察!大家可不要為了小疏忽而受罰,屆時不但荷包縮水,浪費的時間與精神更是難以估算。
至於被列為執法重點的高速公路方面,同樣也在本次修法中採用了相當大量的分級懲罰制度,並且針對違規情節輕重而給予程度不一的懲罰。而其中最重要的,則當屬第三十條中明白指出未保持安全距離、未依規定行駛車道、未依規定變換車道等違規現象,未來都將列為重點取締項目。上述這些細節也都是許多人相當容易忽略的,值得多加注意。還有一項值得一提的是,佔據內側超車道導致堵塞超車道行車者,也將會收到6,000∼12,000元的天價紅單;喜歡在高速公路低速行駛的駕駛朋友,未來可得特別注意了!
在此還有一點要特別提醒大家的是,從7月1日開始,快速道路在車距、變換車道與燈號使用的取締標準,也都將比照高速公路。而且不僅如此,相關罰則也將視同高速公路違規,也就是說價錢將會比起以往貴上一大截!
就立法精神看來,種種的限制原本是美意,不但可以規範駕駛人行車準則,亦可降低事故發生的可能性,不過太過嚴苛的速限與引人爭議的取締手法、高額罰緩等,卻也令人不免有較多的猜測與聯想。為此,新法也在第七條之二中明白規定,警察機關若欲採用固定或非固定式科學儀器取得證據資料證明者(意即超速照片),須在100(一般道路)∼300(快速、高速公路)公尺前樹立警告標示。也因此,大家往後在開車時可記得要睜大眼睛端詳,或許就可以在種種火力的交叉夾擊下求得一線生機。
另一個值得大家注意的重點是,原本六十五條第三款規定的扣照省錢法案「罰鍰不繳者,按其罰鍰數額,易處吊扣汽車牌照或駕駛執照一個月至三個月;不依期限繳送汽車牌照或駕駛執照者,吊銷其汽車牌照或駕駛執照。」也已經更改為簡潔有力的「罰鍰不繳納者,依法移送強制執行。」換言之,將來一旦被開罰,不拿錢出來當然是不行的囉!
其實在絕大多數情況下,交通規則對於大多數人來說,應該還是保障多過於不便。然而過於嚴苛的規範,總不免讓道路使用者經常在無心之時,因不注意而誤蹈法規。其實讓駕駛人隨時戰戰兢兢、神經緊張的放油門或踩煞車,到底能不能真正有助於降低事故率,這點倒是相當值得深思,不過能夠有效開出罰單倒是毋庸置疑。

省油十招!對抗高油價秘笈出籠

Posted: 2006 年 05 月 15 日 in 未分類
油價一直漲,再加上炎炎夏日即將來到,屆時冷氣吹送,勢必會讓原本就高居不下的加油開支,更雪上加霜。這一點不管是國內還是國外的消費者,都同樣關心,因此英國IAM(Institute of Advanced Motorist)高等駕駛機構,提供了十項省油小秘方,讓開車的人參考,拯救自己的荷包。
一、需要開車嗎?
在拿起鑰匙,準備開車出門之前,問問自己「今天真的需要開車嗎?」也許你只是要到巷口或者是幾條街之外的便利商店,買一罐飲料。不開車當然會省油,這一點是無庸置疑的。另外還有一個很重要的理由,就是短程駕駛的情況下,車輛引擎的熱效率沒有辦法發揮到最好,會比達到理想工作溫度的引擎,多製造60%左右的污染物,油耗也更高。因此,短程距離,走走路或是騎腳踏車吧,除了省油,還可以順便燃燒自己體內幾十萬大卡的脂肪,一舉兩得。
二、計畫路線
事前的計畫有助於減少迷路的機會,除了能夠少走一點冤枉路,省油、省時間,也可以少磨一點輪胎,少聽一點副手座傳來喋喋不休的嘮叨。規劃路線的時候,盡量避免碰到上下坡或者經常需要停下來等待的擁擠路段。就算這樣子能幫你少走幾公里,但平均下來並不會比較省油。
三、定期保養
定期保養車子,讓車輛各項機件都維持在良好狀況,對於減少油耗也有正面幫助。引擎如果沒有適當保養,就可能多出將近10%的油耗,也會造成環境污染。除了定期回到車廠做保養以外,車主最好也能自己檢查愛車的各項狀況,以保持最佳性能。
四、檢查胎壓
毫無疑問的,輪胎的胎壓不足,會讓油耗增加,也會造成輪胎不正常耗損。不管是哪一種結果,都會讓車主的荷包受到傷害,因此開車前養成習慣,四周巡視一下,檢查胎壓是否正常,除了省錢,更可以避免因為胎壓不正常所可能造成的行車危險。即使再忙碌,也要養成至少一個禮拜檢查一次的好習慣。
五、遵守速限
好,雖然大家都知道,有些路段的時速限制的確需要檢討,即使不合理、變化無常,但是規定就是規定,少一張罰單就可以加好幾次油。此外,時速90公里比時速110公里平均油耗節省將近25%,開快車也許會早一點到目的地,不過不會比較省油。此外,溫柔細微地控制油門,盡量減少大幅度的動作,也有助於降低油耗。但是,不合理的省油動作,像是下坡打空檔、折後照鏡等等千萬不要嘗試,也許省油,但是跟安全比起來,這一點差異絲毫不值得考慮。
六、減低風阻
用不到的時候,就把車頂行李架或者是車上載的雜物通通拿掉。開車的時候把窗戶打開也會增加風阻,造成油耗上升。加了油所換的贈品,像是礦泉水、飲料、衛生紙,這些都是增加車輛負擔的兇手,別小看這一點重量,長期累積下來也是一筆可觀的數字。開冷氣當然也會增加油耗,盡量關掉壓縮機,只開風扇。壓縮機開開關關不太需要擔心會增加油耗,頂多會讓壓縮機離合器片的磨耗增加,不過也是微乎其微。
七、購買環保油品
在臺灣的情況跟國外有所不同,我們能買到的油品,全臺灣幾乎都一樣。除了因為加油站的不同,以及油槽的新舊,會讓油品的品質有些微差異以外,但是基本上芳香脛或者是含硫量全都沒有差異。低含硫量或者芳香脛的油品,能夠降低環境污染,省不了油沒關係,起碼可以讓我們生活的品質好一點。
八、善用油門
這一點在臺灣都會區格外重要,你是不是常常綠燈起不知後,馬上又遇到另外一個紅燈?走走停停的情況,許多動力以及燃油就這樣平白消耗掉,煞車系統也會有多餘耗損。如果在市區裡行車的時候,注意一下遠方的交通狀況,如果前面在塞車,或者即將變換燈號,試著慢慢將車輛開到定點。一起步就衝出去,不會讓你現在車陣裡也可以早點到達目的地,只會讓你需要早一點加油。
九、車尾停進停車格
這一點很有趣吧?停車方式偏偏就跟油耗有關係,熄火之後車輛引擎回復到冷卻狀態,如果你是車頭停進停車格的話,這個時候就必須要以倒車的方式將車輛開出來。在冷車的狀態下倒車,是車子最耗油的時候。所以,趁車子引擎還火熱的時候,以倒車入庫的方式停車,離開時緩慢順暢地讓引擎溫度提高至工作溫度,可以減少不必要油耗。除此之外,倒車入庫停車的話,離開的時候視野也比較良好。
十、當個吝嗇鬼
一次把油箱加滿方便許多,可以使用更長一段距離再加油。但假使你的習慣是如此,最好稍微更改一下。因為你把油箱加滿,就代表你的車子重量更重,油耗更高。習慣讓油箱不要全滿,試著只加2/3或者一半的油量,也許你會有驚奇的發現,自己的車子原來並不是那麼耗油。
放眼當今車壇,能輕易擄獲世人目光的絕美靚車,絕對不會寂寞。最近,Car Design News網站便發表最新的美車票選結果,由鍾愛汽車設計美學的全球讀者,針對當今車款選出讀者心目中最喜愛的汽車設計美學,Car Design News並針對票選結果,公佈得票最高的前十名美車。
最後在數千位讀者票選之後,Aston Martin成為最風光的贏家,除了V8 Vantage脫潁而出成為最受讀者喜愛的車壇美車,同時,Aston Martin旗下的DB9亦奪下第三名,顯見Ford旗下的Aston Martin,不僅以獨到的英國設計風格,成功獲得007龐德座駕的美名,優異的美學風格更風靡無數車迷,而成為本次票選競賽中,最為風光的車廠。
以些微差距位居第二名的CLS,算得上Mercedes-Benz極具特色的車款,成功地將Coupe的流線精神融合入四門豪華轎車內,而展現迥然不同以往,而兼具典雅與動感的新世代設計美學。這也讓CLS成為Mercedes-Benz獲得最多讀者欣賞的車款,甚至超越同門的SLK、SL與SLR McLaren等強調運動風格的豪華跑車。
在前三名之後,有分別位居第四與第五的頂尖超跑-Bugatti Veyron與Lamborghini Gallardo,引領全球豪華房車設計主流的BMW,這次表縣也相當優異,旗下的新一代五系列與六系列,分別拿下第六名與第九名,成為在Aston Martin之外,同時在前十名有兩款車獲獎的車廠。另外,堪稱Audi美學設計巔峰之作雙人小跑Audi TT,雋永的線條仍獲得讀者的高度肯定,成為第七名的佳客。緊跟TT之後的第八名與第十名,分別是流有義式熱血的Alfa Romeo Brera與追求極致操控樂趣的英國小跑Lotus Elise。

名次 車款
1 Aston Martin V8 Vantage
2 Mercedes-Benz CLS
3 Aston Martin DB9
4 Bugatti Veyron
5 Lamborghini Gallardo
6 BMW 5 Series
7 Audi TT
8 Alfa Romeo Brera
9 BMW 6-Series
10 Lotus Elise

歐洲美學設計,獲得壓倒性青睞
Car Design News表示,儘管高達52%參加票選的讀者來自北美與亞太地區,但是此次評選的結果一出爐,歐洲車以包辦前十名獲得壓倒性的勝利,確實讓美系與日系設計相對失色不少。這也反映出歐洲車款在汽車設計上,不管在美學創意與獨特性的持精進上,仍保有相對的優勢。
當然,在美日汽車設計亦有傑作問世,儘管無法擠進前十名,但是由Car Design News的統計中,美系車款以Ford GT融合古典與創新的設計,獲得最高支持,同門的美式經典Ford Mustang則隨其後,成為兩款最受讀者青睞的美系名車。以細膩風格聞名於世的日系車款,亦有三款獲得讀者高度擁載,分別是極具年輕火爆風格的Honda歐規Civic五門掀背車,以及富有日系豪華風格的Infiniti G35 coupe與Nissan 350Z,成為當今最受肯定的日系設計美學佳作。

另外,尚有幾款雖獲部分讀者肯定,卻仍無緣進入前十名的車壇名車,分別是Lamborghini Murcielago、Ferrari 430與Bentley Continental GT,仍然以獨樹一幟的美感,成為激烈競爭下的遺珠之憾。
其實,美學的評選標準放諸四海並無定論,即便每人對於汽車美學的感受也是相當主觀的,然而,Car Design News全球讀者的票選結果,幫助我們看到現今汽車設計美學的主要領導潮流。

懸吊系統

Posted: 2006 年 03 月 11 日 in 未分類

乘坐舒適性的關鍵懸吊系統

因為車身下方的空間使汽車看起來好像是懸浮在半空中,要如何將看似懸浮在半空中的車身與接觸地面的車輪結合呢?這個結合的裝置就是懸吊系統。

懸吊系統除了要支撐車身的重量之外,還負有降低行駛時的震動,以及車輛行駛的操控性能等重責大任。

懸吊系統是如何神奇的發揮功能去降低行駛時的震動,以及車輛行駛的操控性能呢?原來就是在懸吊系統中包含了避震器、彈簧、防傾桿、連桿等機件。

一、彈簧:

用來緩衝震動的裝置。利用彈簧的變型來吸收能量。常見的彈簧型式為「圈形彈簧」,其他被使用在汽車上的彈簧還有「板片彈簧」和「扭力桿彈簧」二種。

二、避震器:

用來緩衝震動,並且吸收能量的裝置。避震器內部藉由液體或氣體產生壓力來推動閥體,以吸收震動的能量,並且減緩震動的作用。採用氣壓方式的避震器,其價格一般都比採用油壓方式者高。少部份高價位的避震器會採取液、氣壓共用的設計。

三、防傾桿:

將類似ㄇ字形的桿件的二端分別連結在左、右懸吊裝置上面,當左、右側的輪子分別上下移動時,會產生扭力並使桿件自體產生扭轉,利用桿件受力所產生的反作用力去使車子的左、右二邊維持相近的高度。

因此「防傾桿」亦稱為「扭力桿」、「防傾扭力桿」、「平衡桿」、「扭力平衡桿」、「平穩桿」等等名稱。

四、連桿:

用來連結車輪與車身的桿子。連桿的形狀可以是一支外形簡單的圓桿,也可能是以鋼板製成的一個結構體。

在了解懸吊系統的基本元素之後,你也可以和汽車工程師一樣的設計組合出一套懸吊系統。我們將在後續的單元中為各位說明各種懸吊系統的功能與特性。

撫平一切跳動彈簧

汽車在行駛當中會因為路面的不平整而產生震動或是傾斜;汽車在轉向時因離心力的作用而使車身發生程度不一的傾斜;為使汽車在行駛當中能夠獲得適當的操控性與舒適性,則必須裝設的避震裝置,各種彈簧也因此被應用做為懸吊系統中的避震裝置,利用彈簧的變型以吸收能量,來緩和汽車在行駛時產生的震動和傾斜。由此可見彈簧在汽車中擔負著多麼重要的角色。

在汽車的懸吊系統中所使用的彈簧,有以下4種類型:片狀彈簧、圈狀彈簧、空氣彈簧、扭桿彈簧。

片狀彈簧:

片狀彈簧大多使用在非獨立式懸吊系統上面;片狀彈簧在懸吊系統中除了擔任彈簧的角色之外,由於彈簧的剛性使之成為懸吊系統的構件之一,片狀彈簧是以多片長條形的彈簧鋼板組合而成;主片彈簧的長度最長,且在二端有裝設彈簧眼,為增大彈力而在主片的下方有補助片彈簧,補助片彈簧的長度則是逐片減短,並以彈簧夾將各彈簧片固定以防止滑動。

片狀彈簧在受力後會做彎曲變形,藉以吸收外界的衝擊力道。而因為各鋼板之間的摩擦力作用,讓片狀彈簧能在很小的形變量之下,吸收極大的力量,因而使得其適合高負重的使用,但在乘坐的舒適性上便顯得太硬而不符合現代汽車使用的需求。因此目前片狀彈簧大多使用在大型貨車上面。

圈狀彈簧:

圈狀彈簧是以特殊鋼材捲成螺旋狀而成,外形一般均為圓柱形式。而為了在不同狀況之下提供不同的表現,市面上亦可看到組合不同線徑、不同圈徑、不同圈距的圈狀彈簧。在兩端受力之時,圈狀彈簧的鋼線受到剪應力變形而產生彈力,以抵消兩端之外力。一般而言,圈狀彈簧受夠吸收等質量鋼材2倍以上的能量。與片狀彈簧相比,圈狀彈簧在伸縮時沒有摩擦阻力,同時有較大的變形量,可以降低運作的噪音以及提高乘坐的舒適性,因此廣泛地使用在現代汽車產品之中。不論是獨立懸吊系統或是非獨立懸吊系統,都可以看到圈狀彈簧應用的實例。由於圈狀彈簧水平方向的剛性不足,使用在非獨立式懸吊系統時必須加設連桿,以補強結構在水平方向的強度。

空氣彈簧:

空氣彈簧是將空氣封入可變形的容器中,利用空氣的可壓縮性來獲得彈簧的作用。與金屬彈簧相比較,空氣彈簧的彈性好,而且能夠隨著載重量的變化而調整空氣壓力,使汽車在行駛時獲得優良的乘坐安定性。空氣彈簧能夠良好隔離高週率的震動,增加乘坐的舒適感並降低噪音,以及增加機件的壽命。空氣彈簧沒有水平方向的剛性,使用在非獨立式懸吊系統時必須加設連桿,使用在獨立式懸吊系統時則放在圈狀彈簧的位置。由於空氣彈簧的製作成本高,因此目前僅裝置在高級豪華房車,以及大型客車和鐵路車輛上面。藉由電子控制的方式,可以使懸吊在處理不平路面引起的震振動時顯得平順自然,以及提供避震裝置做多種阻尼的設定,以實現性能優異的車輛在劇烈操控時也能保有乘坐的舒適性;例如Lexus LS430Mercedes-Benz S-Class等高級車型就都是採用空氣彈簧做為避震裝置的懸吊系統。

扭桿彈簧:

扭桿彈簧是一種形式很簡單的彈簧,它是利用桿的扭轉彈性來承受力量。將彈簧鋼製圓桿的一端固定,而另外一端受力量產生的扭轉。把扭桿彈簧的一端固定在車體上,另一端利用力臂連接車輪,汽車在行駛時產生的震動就以桿的扭轉彈性來吸收。因扭桿彈簧全部受剪應力,使相同重量的圈狀彈簧可以吸收等重量鋼板2倍以上的能量。扭桿彈簧在汽車上的使用方式分為縱向裝置與橫向裝置二種,其中以橫向裝置的使用為多數。縱向裝置的方式是以扭桿來替代較佔空間的片狀彈簧和圈狀彈簧,例如在Toyota HiaceZaceSurf車型的前懸吊,就是以扭桿彈簧搭配雙A臂式懸吊系統。橫向裝置的扭桿除了少數車型是用來替代圈狀彈簧之外,其他橫向裝置的扭桿都是用做平衡左右車輪的受力,做為防傾平衡桿之用。

抓住彈簧的跳動避震器

避震器的功用

從避震器這個名稱看來,好像車輛的震動主要是由避震器來吸收,其實不然。車輛在行經不平路面之震動所產生的能量主要是由彈簧來吸收,彈簧在吸收震動後還會產生反彈的震盪,這時候就利用避震器來減緩彈簧引起的震盪。

當避震器失效時,車子在行經不平路面就會因為避震器無法吸收彈簧彈跳的能量,而使車身有餘波盪漾的彈跳,影響行車穩定性及舒適性。簡單的說,避震器最主要是要抑制彈簧的跳動,迅速弭平車身彈跳。

阻尼

「阻尼」這個詞我們可能很常聽到,但是究竟何謂阻尼呢?簡單的說,阻尼是作用於運動物體的一種阻力,而且阻力通常與運動速度成正比。就拿一般人常見的門弓器來說,當你輕輕開門時,門弓器內的油壓缸所產生的阻力很小,很輕鬆就能把門推開;但是當你用力推門時,反而會因阻力較大而不好推。同樣原理應用於汽車避震器,當彈簧受到較大的伸張或壓縮力時,避震器會因阻尼效應而給予較大的抑制力。

避震器之所以會產生阻尼效應,是因避震器受力而壓縮或拉伸時,內部的活塞在移動時會對液壓油或高壓氣體加壓使之通過小孔徑的閥門,當液壓油或高壓氣體通過閥門時會產生阻力,此一阻力就產生阻尼;而閥門的孔徑大小和液壓油的黏度都會改變阻尼的大小。一般阻尼較大的避震器就是所謂較硬的避震器,阻尼越大則避震器越不容易被壓縮或拉伸,所以車身的晃動也會越小,並增加行經不平路面時輪胎的循跡性,然而卻會降低行駛時的舒適性。

可調式避震器

可調式避震器可分為阻尼大小可調式避震器和彈簧位置高低可調式避震器,以及阻尼大小和彈簧位置高低都可調整的避震器。

阻尼大小可調式:

在避震器的內部使用可以調整孔徑大小的閥門,在將閥門的孔徑變小之後,避震器的阻尼也會跟著變硬。調整避震器的阻尼大小的方式可分為有段與無段的方式。以電子控制方式改變阻尼大小的避震器,則是採取有段調整的方式。

彈簧位置高低可調式:

在避震器的筒身有螺牙並套上特製的螺帽與彈簧拖架,藉著螺帽的移動來調整彈簧拖架的高低位置。把彈簧拖架向下調整會讓彈簧往下移動,可以在不影響避震效果下,降低車身的高度。

側傾抑制者防傾桿

Anti-Roll Bar通常翻譯成防傾桿。防傾桿是利用扭力桿彈簧的作用,來達成減少車身傾斜的目的,所以又以扭力桿、平衡桿、平穩桿等名詞做稱呼。防傾桿是一支附在懸吊系統上的桿子;對很多人而言它只是一支不甚起眼的鐵桿而已。現在就將帶您一探「防傾桿」這個位在底盤下方不起眼的裝置的奧秘。

防傾桿的作用

防傾桿的二端透過連桿固定在懸吊系統的下支臂或是避震器上面;在距離桿子的左、右二端約13長度的位置會有一個與車身連結的接點。當車子在過彎時因離心力的作用使車身發生滾轉,其情況就是使車身往彎外側傾斜。這個滾轉的動作就如同轉動烤肉架上的肉串。滾轉的幅度大約在79度之間;若旋轉的角度太大時就會發生翻車。過彎時因防傾桿的做用而降低車身側傾的程度,並改善輪胎的貼地性。側傾程度減少會使外側車輪的承受的荷重減少;且降低內側車輪荷重減少的量。

防傾桿的桿身發生扭轉時會產生反彈的力量,這個力量就稱為反力矩;防傾桿是利用反力矩來抑制車身的側傾。當左、右輪上下同步動作時,防傾桿就不會發生作用。在左右輪因路面起伏造成不同步跳動,或是在轉向時車身發生傾斜,使防傾桿發生扭轉時才會產生作用。防傾桿只有在作用時才會使行路性變硬,不像換用較硬的彈簧會使行路性全面的變硬。如果以彈簧來減少車身的側傾,則需要換用非常硬的彈簧,以及使用阻尼係數很高的避震器。這樣一來就會造成舒適性與循跡性不良。如果使用適當扭矩的防傾桿則可以在不犧牲舒適性和循跡性的情形下,減少車身在過彎時的傾斜程度。

防傾桿的特性

防傾桿與彈簧二者力量的總合稱為防傾阻力。側傾時車頭和車尾的防傾阻力會同時發生,由於車身前後的配重比例以及重心位移的關係,使得前、後軸的防傾阻力會各不相同,這樣便會影響車子的操控性能。如果後輪的防傾阻力過大,則使車子有轉向過度的傾向。如果前輪的防傾阻力過大,則使車子有轉向不足的傾向。防傾桿可用來控制車身的滾動之外,還可以利用防傾桿來控制前、後軸的防傾阻力藉以改變車子的操控性能。

獨立懸吊系統

獨立懸吊系統是左、右輪可以獨立運動的懸吊型式。常見的獨立懸吊系統有雙A臂式、麥花臣支柱式、多連桿式、拖曳臂式、半拖曳臂式。

雙A臂式

Double-Wishbone Type英文直譯為雙叉骨式或雙雞胸骨式,依構造的形狀又稱為雙A臂式。採用雙A臂式獨立懸吊系統的車輛總是給人有高級和性能化的感覺。雙A臂式懸吊因使用目的不同而有多樣化的結構型式,上、下控制臂呈A型、V型或型。雙A臂式懸吊可以設計成當車輪彈跳或車身傾斜時,左右車輪間的輪距不變或是車輪的傾角不變,一般採用雙A臂式懸吊的車型則是取其中間;當車輪彈跳或車身傾斜時,輪距的變化和傾角變化都會比其他的懸吊方式小;因為避震器不會被彎曲使避震器的磨擦阻力小;連桿可以全部裝置在副車架上,以阻隔震動和噪音;因此採用雙A臂式懸吊容易使汽車擁有突出的轉向性能和乘坐舒適性,例如Honda許多車系的前、後懸吊均是採用雙A臂式獨立懸吊系統。

麥花臣支柱式

麥花臣支柱式懸吊是演變自雙A臂式懸吊的一種懸吊型式。它將雙A臂式懸吊的上支臂和轉向節與避震器結合在一起,並將彈簧安置在避震器的上段,避震器的上端則與車體結合。麥花臣支柱式懸吊與雙A臂式懸吊使用相同的下支臂。由於麥花臣支柱式以避震器做為車輪轉動時的中心軸,而與荷重的軸線互不重疊,使避震器在伸縮時造成彎矩,而產生磨擦阻力。使用在後軸的麥花臣支柱式懸吊會再加上半徑桿以保持前後方向的剛性。

多連桿式

多連桿式懸吊是一種衍生自雙A臂式懸吊的懸吊型式,此構型看起來與雙A臂式懸吊極為相似而不易辨別,因此辨認此型懸吊時多以汽車製造廠所公佈的為準;例如Lexus 430的後懸吊下支臂及看似多連桿式,但Toyota宣佈其為雙A臂式懸吊。多連桿式懸吊的各連桿以不同的長度、角度做連結,以找出最適合的幾何變化。近年來由於對於對於乘坐舒適性和操控性的要求越來越高,因而汽車製造廠紛紛投入從事多連桿式懸吊的研究。

拖曳臂式

托曳臂的樞軸以與車身中心線成直角的關係裝置在懸吊架,是一種專門使用在後輪的懸吊系統。由於托曳臂的樞軸與車身中心線成直角,使托曳臂和車輪與車身中心線成平行狀態,車輪的行程與地面成垂直。托曳臂式懸吊有傾角變化為0的優點,並使避震器不會彎曲,乘坐舒適性及空間利用率佳。在轉向時托曳臂會造成車輪角度呈前展狀態,而不利於操控的穩定性。

半拖曳臂式

半托曳臂式懸吊的托曳臂以與車身中心線成一斜角關係的方式裝置在懸吊架。由於車輪的行程劃出較大的圓弧,半托曳臂式懸吊在轉向時,車輪的傾角和輪距變化較托曳臂式小,使車輛在轉向時的穩定性極佳。因此半托曳臂式懸吊為多款高級房車和高性能車型採用。例如第一代Lexus LS400車型的後軸即採用半托曳臂式懸吊。

獨立懸吊的優點

1.懸吊系統重量較輕,車輪的貼地性良好,乘坐舒適性佳,操控的穩定性良好。

2.車輪角度變化量的自由度大,有利於改善操控的穩定性。

3.懸吊構件之間的自由度是防震的方法,也有利於防止噪音發生。

獨立懸吊的缺點

1.零件數量多,零件的精密度要求高,導致成本偏高。

2.因連桿的自由度大,有不利於輪胎磨耗的可能。

3.需要較大的裝置空間。

4.懸吊系統的特性必須做仔細的調整。

 

非獨立懸吊系統是以一支車軸(或結構件)連結左右二輪的懸吊方式,因懸吊結構的不同,以及與車身連結方式的不同,使非獨立懸吊系統有多種型式。常見的非獨立懸吊系統有平行片狀彈簧式、扭力樑車軸、扭力樑式三種。

平行片狀彈簧式

平行片狀彈簧式是用二組平行安裝的片狀彈簧支撐車軸,片狀彈簧當做避震裝置的彈簧,也做為車軸的定位之用。由於這種懸吊方式的構造非常的簡單,使製造成本減少,因片狀彈簧的強度高而有較高的可靠度,以及可以降低車身底板的高度。使用在車身重量變化大的汽車上,可以在車身高度降低時還不容易改變車輪的角度,使操控的感覺保持一致,因而保持不變的乘坐舒適性。市面上強調乘載量的商用車型,其後懸吊多採用平行片狀彈簧式。

 

扭力樑車軸式

扭力樑車軸式主要使用在前置引擎前輪驅動(FF)的車。有一連結左右輪的樑,在樑的二端有用來做為前後方向定位的拖曳臂,整個懸吊系統以拖曳臂的前端與車身連結,在樑的上方有用來做為橫向定位的連桿。在車身傾斜時因扭力樑車軸的扭曲,使車輪的傾角會有變化。由於扭力樑車軸式的構造簡單,以及佔用車底的空間較小,相對的車室空間就可以加大,因此大多使用在小型車;例如使用在Toyota Tercel車型的後懸吊。

扭力樑式

扭力樑式在左右拖曳臂的中間設置扭力樑,使懸吊的外形類似H型,懸吊系統以拖曳臂的前端與車身連結。因左右拖曳臂的剛性大,所以不需要裝設橫向連桿。在車身傾斜時因扭力樑車軸的扭曲,會使車輪的傾角發生變化。歐洲小型掀背車之後懸吊,多採用扭力樑式設計。而Toyota現行的ETA Beam系統中,加入了可控制方向的襯套(Toe-Control Bushing),使懸吊在車身傾斜時有較佳的指向性。目前ETA Beam被使用在Toyota With等國產車型。

非獨立懸吊系統的優點

1.左右輪在彈跳時會相互牽連,輪胎角度的變化量小使輪胎的磨耗小。

2.在車身高度降低時還不容易改變車輪的角度,使操控的感覺保持一致。

3.構造簡單,製造成本低,容易維修。

4.佔用的空間較小,可降低車底板的高度。

非獨立懸吊系統的缺點

1.左右輪在彈跳時,會相互牽連,而降低乘坐的舒適性及操控的安定性。

2.因構造簡單使設計的自由度小,操控的安定性較差。

 

煞車系統

Posted: 2006 年 03 月 11 日 in 未分類

跑的快也要停的住煞車系統

汽車因為車輪的轉動才能夠在道路上行駛,當汽車要停下來時,怎麼辦呢?駕駛者不可能像卡通「摩登原始人」一樣的把腳伸到地面去阻止汽車前進。這時候就得依靠車上的煞車裝置,來使汽車的速度降低以及停止了。

藏在汽車輪圈內看似複雜的煞車組件,正是扮演使行駛中的汽車停下來的重要裝置。圖為普遍使用於汽車前輪的碟煞裝置。

煞車裝置藉由「來令片」和輪鼓或碟盤之間產生磨擦,並在摩擦的過程中將汽車行駛時的動能轉變成熱能消耗掉。常見的煞車裝置有「鼓式煞車」和「碟式煞車」二種型式,它們的基本特色如下:

一、  鼓式煞車:

在車輪轂裡面裝設二個半圓型的「來令片」,利用「槓桿原理」推動「來令片」使「來令片」與輪鼓內面接觸而發生摩擦。

二、  碟式煞車:

以煞車卡鉗控制兩片「來令片」去夾住輪子上的煞車碟盤。在「來令片」夾住碟盤時,其二者間會產生摩擦。

汽車在濕滑或結冰的低摩擦路面上行駛時,如果發生過度煞車的情況,則車輪會被煞車裝置鎖死而失去抓地力,導致車輛失去控制方向的能力。為了使車輛在這種危險的路面上能夠有效控制前進的方向,於是研發出ABS「防鎖死煞車系統」。

性能越來越強的ABS「防鎖死煞車系統」,在游刃有餘之際還可以讓TCS-Traction Control System「循跡控制系統」和VSC-Vehicle Stability Control「車輛穩定控制系統」借用來控制車輛在行駛時的循跡性能,以及控制車輛在過彎時的穩定性能。

鼓式煞車

鼓式煞車應用在汽車上面已經將近一世紀的歷史了,但是由於它的可靠性以及強大的制動力,使得鼓式煞車現今仍配置在許多車型上 (多使用於後輪)。鼓式煞車是藉由液壓將裝置於煞車鼓內之煞車蹄片往外推,使煞車蹄片表面的來令片與隨著車輪轉動的煞車鼓之內面發生磨擦,而產生煞車的效果。

鼓式煞車的煞車鼓內面就是煞車裝置產生煞車力矩的位置。在獲得相同煞車力矩的情況下,鼓式煞車裝置的煞車鼓的直徑可以比碟式煞車的煞車碟還要小上許多。因此載重用的大型車輛為獲取強大的制動力,只能夠在輪圈的有限空間之中裝置鼓式煞車。

鼓式煞車的作用方式:

簡單的說,鼓式煞車就是利用煞車鼓內靜止的煞車片,去摩擦隨著車輪轉動的煞車鼓,以產生摩擦力使車輪轉動速度降低的煞車裝置。

在踩下煞車踏板時,腳的施力會使煞車總泵內的活塞將煞車油往前推去並在油路中產生壓力。壓力經由煞車油傳送到每個車輪的煞車分泵活塞,煞車分泵的活塞再推動煞車蹄片向外,使煞車蹄片表面的來令片與煞車鼓的內面發生磨擦,並產生足夠的磨擦力去降低車輪的轉速,以達到煞車的目的。

鼓式煞車之優點:

1.有自動煞緊的作用,使煞車系統可以使用較低的油壓,或是使用直徑比煞車碟小很多的煞車鼓。

2.手煞車機構的安裝容易。有些後輪裝置碟式煞車的車型,會在煞車碟中心部位安裝鼓式煞車的手煞車機構。

3.零件的加工與組成較為簡單,而有較為低廉的製造成本。

鼓式煞車的缺點:

1.鼓式煞車的煞車鼓在受熱後直徑會增大,而造成踩下煞車踏板的行程加大,容易發生煞車反應不如預期的情況。因此在駕駛採用鼓式煞車的車輛時,要盡量避免連續煞車造成來令片因高溫而產生衰退現象。

2.煞車系統反應較慢,煞車的踩踏力道較不易控制,不利於做高頻率的煞車動作。

3.構造複雜零件多,煞車間隙須做調整,使得維修不易。

碟式煞車

由於車輛的性能與行駛速度與日遽增,為增加車輛在高速行駛時煞車的穩定性,碟式煞車已成為當前煞車系統的主流。由於碟式煞車的煞車盤暴露在空氣中,使得碟式煞車有優良的散熱性,當車輛在高速狀態做急煞車或在短時間內多次煞車,煞車的性能較不易衰退,可以讓車輛獲得較佳的煞車效果,以增進車輛的安全性。

並且由於碟式煞車的反應快速,有能力做高頻率的煞車動作,因此許多車款採用碟式煞車與ABS系統以及VSCTCS等系統搭配,以滿足此類系統需要快速做動的需求。

碟式煞車的作用方式:

顧名思義,碟式煞車以靜止的煞車碟片,夾住隨著輪胎轉動的煞車碟盤以產生摩擦力,使車輪轉動速度將低的煞車裝置。

當踩下煞車踏板時,煞車總泵內的活塞會被推動,而在煞車油路中建立壓力。壓力經由煞車油傳送到煞車卡鉗上之煞車分泵的活塞,煞車分泵的活塞在受到壓力後,會向外移動並推動來令片去夾緊煞車盤,使得來令片與煞車盤發生磨擦,以降低車輪轉速,好讓汽車減速或是停止。

碟式煞車的優點:

1.碟式煞車散熱性較鼓式煞車佳,在連續踩踏煞車時比較不會造成煞車衰退而使煞車失靈的現象。

2.煞車盤在受熱之後尺寸的改變並不使踩煞車踏板的行程增加。

3.碟式煞車系統的反應快速,可做高頻率的煞車動作,因而較為符合ABS系統的需求。

4.碟式煞車沒有鼓式煞車的自動煞緊作用,因此左右車輪的煞車力量比較平均。

5.因煞車盤的排水性較佳,可以降低因為水或泥沙造成煞車不良的情形。

6.與鼓式煞車相比較下,碟式煞車的構造簡單,且容易維修。

碟式煞車的缺點:

1.因為沒有鼓式煞車的自動煞緊作用,使碟式煞車的煞車力較鼓式煞車為低。

2.碟式煞車的來令片與煞車盤之間的摩擦面積較鼓式煞車的小,使煞車的力量也比較小。

3.為改善上述碟式煞車的缺點,因此需較大的踩踏力量或是油壓。因而必須使用直徑較大的煞車盤,或是提高煞車系統的油壓,以提高煞車的力量。

4. 手煞車裝置不易安裝,有些後輪使用碟式煞車的車型為此而加設一組鼓式煞車的手煞車機構。

5.來令片之磨損較大,致更換頻率可能較高。

傳動系統

Posted: 2006 年 03 月 11 日 in 未分類

傳動系統

汽車要行駛在道路上必須先使車輪轉動,要如何將引擎的動力傳送到車輪並使車輪轉動?負責傳遞動力讓汽車發揮行駛功能的裝置就是傳動系統,汽車沒有了它就會成為一台發電機和燒錢的機器了。

在基本的傳動系統中包含了負責動力接續的裝置、改變力量大小的變速機構、克服車輪之間轉速不同的差速器,和聯結各個機構的傳動軸,有了這四個主要的裝置之後就能夠把引擎的動力傳送到輪子上了。

一、動力接續裝置

1. 離合器:這組機構被裝置在引擎與手排變速箱之間,負責將引擎的動力傳送到手排變速箱。

2. 扭力轉換器:這組機構被裝置在引擎與自排變速箱之間,能夠將引擎的動力平順的傳送到自排變速箱。在扭力轉換器中含有一組離合器,以增加傳動效率。

二、變速機構

1. 手動變速機構:一般稱為「手排變速箱」。以手動操作的方式進行換檔。

2. 自動變速機構:一般稱為「自排變速箱」。利用油壓的作動去改變檔位。

三、差速器

當車輛在轉向時,左、右二邊的輪子會產生不同的轉速,因此左、右二邊的傳動軸也會有不同的轉速,於是利用差速器來解決左、右二邊轉速不同的問題。

四、傳動軸

將經過變速系統傳遞出來的動力,傳遞至車輪進而產生驅動力道的機構。

動力接續裝置離合器

汽油引擎動力車輛在運行之時,引擎持續運轉的。但是為了符合汽車行駛上的需求,車輛必須有停止、換檔等需求,因此必須在引擎對外連動之處,加入一組機構,以視需求中斷動力的傳遞,以在引擎持續運轉的情形之下,達成讓車輛靜止或是進行換檔的需戎。這組機構,便是動力接續裝置。一般在Toyota車輛上可以看到的動力接續裝置有離合器與扭力轉換器等兩種。

動力接續裝置離合器

離合器這組機構被裝置在引擎與手排變速箱之間,負責將引擎的動力傳送到手排變速箱。如圖所示,飛輪機構與引擎的輸出軸固定在一起。在飛輪的外殼之中,以一圓盤狀的彈簧連接壓板,其間有一摩擦盤與變速箱輸入軸連接。

當離合器踏板釋放時,飛輪內的壓板利用彈簧的力量,緊緊壓住摩擦板,使兩者之間處於沒有滑動的連動現象,達成連接的目的,而引擎的動力便可以透過此一機構,傳遞至變速箱,完成動力傳動的工作。

而當踩下踏板時,機構將向彈簧加壓,使得彈簧的週邊翹起,壓皮便與摩擦板脫離。此時摩擦板與飛輪之間已無法連動,即便引擎持續運轉,動力仍不會傳遞至變速箱及車輪,此時,駕駛者便可以進行換檔以及停車等動作,而不會使得引擎熄火。

動力接續裝置扭力轉換器

當汽車工業繼續發展,一般消費者開始對於控制油門、剎車以及離合器等三個踏板的複雜操作模式感到厭煩。機械工程師開始思考如何以利用機構的,來簡化使用的過程。扭力轉換器便是在這樣的情形之下被導入汽車產品,成就了全新的使用經驗。

扭力轉換器取代了傳統的機械式離合器,被裝置在引擎與自排變速箱之間,能夠將引擎的動力平順的傳送到自排變速箱。

從圖中可以清楚地看到,扭力轉換器的離作方式與離合器之間截然不同。在扭力轉換器之中,左側為引擎動力輸出軸,直接與泵輪外殼連接。而在扭力轉換器的左側,則有一組渦輪,透過軸與位於右側的變速系統連接。導輪與渦輪之間沒有任何直接的連接機構,兩者均密封在扭力轉換器的外殼之中,而扭力轉換器之內則是充滿了黏性液體。

當引擎低速運轉時,整個扭力轉換器會同樣低速運轉,泵輪上的葉片會帶動扭力轉換器內的黏性液體,使其進行循環流動。但是由於轉速太低,液體對於渦輪所施力之力道,並不足以推動車輛前進,車輛便可靜止不動,便可達到如同離合器分離的狀況。

當油門踏下,引擎轉速提升,泵輪的轉速將會同步提升,扭力轉換器內的液體流速持續增加,對於渦輪的施力繼續增加,當其超過運轉的阻力時,車輛便可以前進,動力便可傳遞至變速系統及車輪,達成動力傳遞的目的。

變速系統

汽車在起步加速時須要比較大的驅動力,此時車輛的速度低,而引擎卻必須以較高的轉速來輸出較大的動力。當速度逐漸加快之後,汽車所須要的行駛動力也逐漸降底,這時候引擎只要以降低轉速來減少動力的輸出,即可提供汽車足夠的動力。汽車的速度在由低到高的過程中,引擎的轉速卻是由高變到低,要如何解決矛盾現象呢?於是通稱為「變速箱」的這種可以改變引擎與車輪之間換轉差異的裝置為此而生。

變速箱為因操作上的需求而有「手動變速箱」與「自動變速箱」二種系統,這二種變速箱的做動方式也不相同。近年來由於消費者的需求以及技術的進步,汽車廠開發稱為「手自排變速箱」的可以手動操作的自動變速箱;此外汽車廠也為高性能的車輛開發出稱為「自手排變速箱」的附有自動操作功能的手動變速箱。目前的F1賽車全面使用「自手排變速箱」,因此使用此類型手動變速箱的車輛均標榜採用來自F1的科技。

手排變速系統

在手動變速系統裡面含有離合器、手動變速箱二個主要部份。

離合器:是用來將引擎的動力傳到變速箱的機構,利用磨擦片的磨擦來傳遞動力。一般車型所使用的離合器只有二片磨擦片,而賽車和載重車輛則使用具有更磨擦片的離合器。離和器還有乾式與濕式二種,濕式離合器目前幾乎不再被使用於汽車上面。

手動變速箱:以手動方式操作變速箱去做變換檔位的動作,使手動變速箱內的輸入軸和輸出軸上的齒輪嚙合。多組不同齒數的齒輪搭配嚙合之後,便可產生多種減速的比率。目前的手動變速箱均是使用同步齒輪的嚙合機構,使換檔的操作更加的簡易,換檔的平順性也更好。

自排變速系統

為了使汽車的操作變得簡單,並讓不擅於操作手動變速箱的駕駛者也能夠輕易的駕駛汽車,於是製造一種能夠自動變換檔位的變速箱就成為一件重要的工作,因此汽車工程師在1940年開發出世界首具的自動變速箱。從此以後駕駛汽車在起步、停止以及在加減速的行駛過程中,駕駛者就不需要再做換檔的動作。

現代的自動變速系統裡面含有液體扭力轉換器、自動變速箱、電子控制系統三個主要部份。在電子控制系統裡面加入手動換檔的控制程式,就成了具有手動操作功能的「手自排變速箱」。

液體扭力轉換器:在主動葉輪與被動葉輪之間,利用液壓油做為傳送動力的介質。將動力自輸入軸傳送到對向的輸出軸,經由輸出軸再將動力傳送到自動變速箱。

由於液壓油在主動葉輪與被動葉輪之間流動時會消耗掉部份的動力。為了減少動力的損失,在主動與被動葉輪之間加入一組不動葉輪使能量的傳送效率增加;以及在液體扭力轉換器內加入一組離合器,並在適當的行駛狀態下利用離合器將主動與被動葉輪鎖定,讓主動與被動葉輪之間不再有轉速的差異,進而提高動力的傳送效率。

自動變速箱:以行星齒輪組構成換檔機構,利用油壓推動多組的摩擦片,去控制行星齒輪組的動作,以改變動力在齒輪組的傳送路徑,因而產生多種不同的減速比率。Toyota Celsior(Lexus LS430)2003年起用六速自動變速箱,使Toyota成為第三家採用六速自動變速箱的汽車製造廠。

電子控制系統:早期的機械式自動變速箱的換檔控制是以油壓的壓力變化去決定何時做換檔的動作,即使經過多年的研究及改良,機械式自動變速箱的換檔性能仍然不盡人意。於是電子式自動變速箱便因應而出了。為了使換檔的時機更加的精確,以及獲得更加平順的換檔品質,各汽車製造廠均投入大量的資源,針對自動變速箱的電子控制系統做研究。例如在Toyota汽車的自動變速箱都具有Lup-sECT-i的電子控制機能,在較新型式的自動變速箱中還加入了「N檔控制」系統。

差速器

在解決了車輛動力傳遞的問題之後,汽車工程師又碰到了另外的一個問題轉彎。

轉彎,除了必須要有轉向系統的輔助之外,還必需在傳動系統上進行調整。理因在於,當過彎時,位於內側的輪子所走的路徑較短,位於外側的輪子所走的路徑較長。在同樣的時間內經過這樣的路徑,左右兩側的車輪勢必面對著轉速不同的問題。如果沒有一個特殊的機構來處理,將造成車輛在轉彎時發生轉不過去的窘境;即便用力地轉了過去,也會有著輪胎嚴重磨損的問題。此時,差速器便被導入汽車的傳動系統之中。

差速器是由許多齒輪組所構成。當直行時,左右車輪的轉速相同,其內齒輪組並未發生作用,如同左右車輪以同一輪軸運轉。當車輛進入彎道時,左右車輪的轉速差異,便由中間齒輪組的轉動來吸收,使其可以順利地過彎。

 

 

傳動軸

由引擎輸出的動力,經過變速系統的轉換之後,傳送至驅動輪,方能夠對車輛產生驅動力。而負責將動力傳送至驅動輪的機構,便是傳動軸。而依據不同的傳動系統配置,還可以分為傳動軸與輪軸等兩種。

傳動軸

在前置引擎後輪驅動或是前置引擎四輪驅動車型之中,由於後輪需擔負驅動的工作,因此必須將動力傳動到後軸的差速器,以進而將動力傳輸至後輪。這隻穿過整個車體下方的長連桿,便是傳動軸。而在前置引擎前輪傳動車型(FF)、後置引擎後輪傳動車型(RR)、中置引擎後輪傳動車型(MR),這三種傳動方式的汽車上則沒有裝設傳動軸,變速箱與差速器的動力輸出後,便直接連接輪軸。

輪軸

將動力從差速器傳送到輪子的軸。輪軸亦稱為「半軸」或「驅動軸」。在一般前置前驅的車輛上,傳動系統的配置便如圖所示,引擎、變速箱及差速器是連接在一起的,直接連接輪軸後,將動力直接傳遞至左右車輪,以驅動車體。

傳動系統與引擎配置

在具備了基本的傳動系統元件之後,汽車工程師會依據使用目的的需要,將傳動系統設計為二輪傳動(2WD)或四輪傳動(4WD)的型式。

二輪驅動

僅有車子的前輪或後輪可以接受到動力,讓輪子產生轉動而使車輛前進或後退。

此一驅動模式有以下四種:前置引擎前輪傳動(FF)、前置引擎後輪傳動(FR)、中置引擎後輪傳動車型(MR)、後置引擎後輪傳動車型(RR)

四輪驅動

就是車子的四個輪子都可以接受到動力,讓輪子產生轉動而使車輛前進或後退。

在變速箱的後面再加裝一具稱為「分動箱」的動力分配裝置,依照設定的比率將動力傳送到前、後輪軸,使汽車的四個輪子獲得動力。

目前市面上銷售的四輪傳動(4WD)汽車當中,引擎裝設位置屬於前置、中置、後置者均有。

傳動系統與引擎配置

在傳動系統中包括了變速箱、差速器、傳動軸三項重要的組件。傳動系統的要務就是將引擎的動力傳送到車輪。由於汽車的引擎在車身上擺設方式的不同,使得引擎與傳動系統的組合形成多樣的變化。多數的組合方式與汽車的用途或性能要求有關。常見的組合方式有前置引擎前輪驅動(FF)、前置引擎後輪驅動(FR)、中置引擎後輪驅動(MR)

 

 

傳動系統與引擎配置前置引擎前輪驅動

是近代汽車最多採用的方式。引擎和傳動系統都被安裝在車頭引擎室內。這樣的安排使前輪要負責傳動,而不再只有負責轉向的工作。由於前輪同時負擔傳動和轉向的工作,使車輛在轉向時的控制變得簡單,因此前置引擎前輪驅動(FF)的車輛在行駛時的安全性比其他方式來得高。

由於前置引擎前輪驅動(FF)車的引擎和傳動系統都被安裝在車頭引擎室內,因此汽車主要的重量都集中在車頭的部位,這樣的情形讓前輪必須負擔較多的重量,而後輪負擔的重量則少了許多,前輪大約要承擔62%左右的車身重量。

傳動系統與引擎配置前置引擎後輪驅動

這是汽車最為傳統的佈置方式,引擎和部份的傳動裝置被安裝在車頭的引擎室內,再以傳動軸將動力傳送到後輪去。

由於傳動系統中的差速器和輪軸都是裝置在車輛的後軸,再加上引擎都是採取縱向放置在引擎室裡面,使引擎的重心落於前輪軸之後,而且體積越大的引擎的重心會落在越後面的位置,車輛的前、後軸因此獲得良好的配重比率。一般車型的後軸須要承擔大約47%的車身重量,因此以後輪驅動的車輛在驅動輪獲得較加的下壓力,讓行駛在陡坡或是連續的彎道中的車輛能夠獲得更佳的操控性能。

由於引擎的重心落於前輪軸之後,因此前置引擎後輪驅動(FR)車輛可以視為引擎放置在車頭的中置引擎後輪驅動(MR)車輛。也因此近年來有些高性能的前置引擎後輪驅動(FR)車在配置體積更大的引擎之後,即標榜為前中置引擎後輪驅動(F-MR)車輛。

傳動系統與引擎配置前置引擎四輪驅動

在近年來,四輪驅動的產品隨著WRC賽事以及SUV產品的風行而成為消費者所熟悉的驅動系統。

在汽車的運動之中,所有的驅動力輛與制動力量,都是靠著車輪與地面之前的摩擦力而產生,因此若能夠將四個輪子的摩擦力發揮到極限,將能具有較佳的操控性能、運動性能,在駕駛表現與安全性上有較佳的表現。

前置引擎四輪驅動系統是最常見的配置,在變速箱的後面再加裝一具稱為「分動箱」的動力分配裝置,依照設定的比率將動力傳送到前、後輪軸,使汽車的四個輪子獲得動力。