相信大家都看過田徑比賽,每個選手在出發時都站在不同的位置,大家肯定疑惑為什麼他們的出發位置會不一樣呢?為什麼內圈的選手,位置越靠後呢?
其實這個問題很簡單,只要稍有一些幾何知識就可以解答。靠近圓心的選手,所在的賽道半徑越小,與外圈的選手相比,同樣是跑一圈其賽道周長越短,所以需要在出發時拖後一些。
那你是否想過,一輛車子,內輪和外輪在同樣的位置,是如何做到保持同樣的速度前進的呢?
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我們先來了解下汽車是怎麼跑起來的,用最簡單直白的話來說,就是兩個後輪裝在後軸上,兩個前輪裝在前軸上另加一套轉向機構,再想辦法把發動機傳出的動力(旋轉運動)經過變速(換擋)後通過傳動軸分別傳遞到前後車軸上,由此帶動車輪旋轉(分別與四個車輪相連的那一半前/後軸,形象的稱之為半軸)。
這下問題就來了:
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汽車的內外側輪胎位置相對固定,直行時沒有任何問題,因為四個輪子運行軌跡一致。但在轉彎時,內外側輪子存在轉彎半徑差異,如果這時四個輪子還和直行時一樣均保持相同的速度,恐怕內外輪因為實際「場上位置」的變化就要「鬧分家」了。而車輪也不能像賽跑運動員那樣提前偏移一定的距離,怎麼辦?
有聰明的小夥伴說了:讓內外輪轉速不一致唄,就是外圈的跑快一點,內圈的跑慢一點,總之內外輪保持「隊形」整齊!
思路正確,那該如何實現呢?
有車友說用兩個電機分別控制內輪和外輪就可以了吧,其實這個想法到現在也沒實現,因為高速情況下,行車電腦根本來不及計算,而左右車輪轉速一旦不匹配,車輛很可能立即失控,後果不堪設想。
那麼,汽車到底是如何實現用一個發動機同時控制內外側車輪,讓它們直行時轉速相同,轉彎時自動調節擁有不同轉速從而保持「隊形」一致呢?
早在一百多年前,法國人雷諾就通過一套非常精巧的機械結構解決了這一難題,這個機械結構名為——差速器。
我們通過一部上世紀三十年代的科教片進行講解:
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片名:《Around The Corner》,雪佛蘭出品、在好萊塢進行拍攝
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我們可以把最後剩下的兩輛摩托車看作是一輛汽車(都是四個輪子),可以明顯看出內外輪的運行軌跡和轉速差異。
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當同一根軸的左右兩端輪子都可以自由旋轉時,不存在轉速差問題,內輪轉的慢一點,外輪轉的快一點,就像古時候的馬車,現在超市的手推車都可以自由轉向。
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但是汽車不行,因為左右兩邊的輪子要從同一根軸上獲取動力,實際上已經連為一體,從這張圖上可以看到(注意輪胎上的白色標記,表明內外側輪胎轉速相同),沒有差速器時,內側的輪子在打滑(這就好比內外圈跑道選手明明速度一樣,卻要求兩人肩並肩,那內圈選手就只能原地踏步了),這樣的車開出去,一轉彎就容易翻車。
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為了解決這個問題,汽車發明初期都是只有一個驅動輪的,另一邊的輪子空轉,但問題又來了:這個驅動輪一旦陷到路上,另一邊輪子只能幹著急。
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直到差速器橫空出世,讓汽車由單輪進入兩輪驅動以及後來的四輪驅動時代,它是怎麼做到的?
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為解釋其工作原理,工程師們製造了這樣一個模型:左右兩側輪胎安裝在支架上,且分別與兩根半軸相連,半軸末端分別連接一根豎起的小杆,兩側輪胎可分別以任意速度自由旋轉。
現在用一根橫杆撥動豎杆,當兩側輪胎轉速一致時,沒有任何問題(類似於汽車直行),再對這個橫杆稍作改進,用一個支架把它連在一側半軸上,同樣可以自由旋轉。
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當兩側輪胎速度一致時(即汽車直行時),沒有任何阻礙,但是當實驗人員試圖讓一側車輪的速度慢一點時(即模擬轉彎時,內輪的轉速要慢於外輪),兩側車輪依然保持同樣的速度,這樣的輪子是無法轉彎的。並且如果這個阻力夠大,整個傳動系統都會卡住。為了讓兩側車輪在轉彎時能夠具有不同速度,我們對這個橫杆稍作改動,讓它可以自由旋轉。接下來,就是見證奇蹟的時刻:
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當兩側車輪速度一致時(即汽車直行時),橫杆正常旋轉,但當兩側車輪速度不一致時(即車輛轉彎時),橫杆通過自身的旋轉「化解」了這一速度差異,差速器誕生了!
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問題是,一旦這根橫杆旋轉一定角度,就和豎杆接觸不上了,所以僅有一根橫杆是不夠的,我們再加一根,兩根橫杆互成90度,同時增加豎杆的數量,也成90度,現在這個旋轉動作可以連續進行了。甚至,當一側車輪「卡死」時(類似於車輛原地打轉),另一側還可以自由旋轉。
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現在問題又來了:僅有兩根橫杆/豎杆的話,各零件間的間隙過大,一些位置根本接觸不到,傳動過程就不連續,於是我們繼續增加橫杆/豎杆的數量,直到變成齒輪。
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繼續優化和改進,把原來的橫杆對稱布置以增加穩定性並改善受力情況,但工作原理還是一樣的,原來的橫杆在自轉的同時又圍繞豎杆公轉,現在變成齒輪後,在機械上我們形象的稱之為行星齒輪。
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這樣差速器大致結構已經出來了,手搖的動作代表由發動機輸出的旋轉動力,由那根長長的杆子(我們叫它傳動軸)傳遞到差速器上。
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然後讓模型結構更緊湊一些以投入實際使用
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然後把它裝在車上
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這時人們卻發現裝了這玩意後,汽車底盤為了避開傳動軸不得不升高,這樣的話車內乘員空間就很小了。
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當然也可以不用管它,讓傳動軸位於底盤上面,從後排座位中間穿過去,不過這樣一來就很尷尬了:中間沒法坐人、行李放不下、不好看還很危險。
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這可難不倒汽車工程師,改變齒輪的嚙合位置(即主減速器齒輪偏置),就能使汽車底盤隨著傳動軸的位置下移而下降,Perfect!
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不過直到現在,一些後驅或四驅車甚至前驅車因為各種各樣的原因(比如專門提高底盤離地間隙以提升越野通過性能或者出於成本考慮)還存在後排中間座位地板凸出的問題,但都是遮住的。
有小夥伴又問了,我在車上咋沒見過這套玩意?
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因為早期的汽車都是發動機帶動後輪轉動(即後輪驅動),需要那根長長的傳動軸,前輪空轉只負責轉向。但是現在大部分家用車由於成本等原因都是前輪驅動的,後輪空轉只負責承載重量,那一根長軸連同後差速器就都去掉了。然而即使是前輪驅動,也要有前差速器,四輪驅動的話那就前後差速器都要有。
如果在都市中用車,四驅系統顯得並不重要。因為城市道路整體條件偏好,而且加裝四驅系統以後,油耗有著明顯升高(在使用相同動力總成情況下,馭勝S330四驅版車型的官方油耗要比普通版車型高出0.6L/100km),所以馭勝S330隻有在頂配車型中搭載有適時四驅系統。
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這套適時四驅系統採用的是中央多片式限滑差速器。在通常情況下,車輛主要以前輪驅動,從而保證其車輛的燃油經濟性。當前輪出現打滑或急加速時,根據中央多片離合器的壓緊程度,後橋最多會分配到50%的動力。
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除此之外,馭勝S330在其他很多方面也很突出,成為車友的買車首選。
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馭勝S330主打都市SUV,不僅造型獨特亮眼,空間內飾也是毫不含糊!
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「我就這Young」的設計理念不僅體現在外觀設計,還體現在內飾設計、車身尺寸方面。
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內飾的線條簡約,採用了純黑的配色方案,並且在中控採用了仿碳纖維的材質讓其運動感突出。炮筒式儀錶盤採用了類似蝴蝶的造型,兼顧了顯示效果和時尚運動的需求。
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馭勝S330的車身長寬高為4588*1932*1676mm,軸距達到了2712mm。長2712mm的軸距可以傲視同級對手,要知道哈弗H6的軸距只有2680mm,傳祺GS4的軸距也僅為2650mm。
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而馭勝S330的寬度達到了1932mm,這也為乘客提供了更寬敞的乘坐空間,在軸距和寬度方面馭勝S330無疑更懂當下消費者的需求。
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馭勝S330的將搭載的1.5T渦輪增壓發動機採用了缸內直噴、雙可變氣門正時等技術。它的最大功率達到了120千瓦,峰值扭矩也達到了250牛米/1500-3500轉。發動機的功率大,而且具備了低速高扭、動力輸出寬泛、避免發動機爆震、提升燃油使用效率等優點!
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傳動方面,它將匹配來自福特的6f35六擋手自一體變速箱,其採用2.0T的液力變矩器,特點是起步平順、增扭效果更好。另外它採用的6擋手動變速箱則是來自格特拉克的B6變速箱。這樣的動力組合讓馭勝S330的動力表現和行駛質感很讓人期待!
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