从简单的往复式运动再到更为复杂的机械运动,人类的工业发展历史从来就没有跟机械有过分隔,而这也成就了百年汽车工业,没有这些异想天开的设计之作,也不会如今这样高效率的代步工具,一起来看看汽车上那些经典的机械机构。

1、四冲程循环

四冲程循环

发动机的四冲程循环是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成,看到上边两个红色和兰色的凸轮轴了么?通过这两个小家伙就可以控制进气和排气,而燃烧汽油产生的动力则会由底下的凸轮轴输出到发动机之外。

2、直列发动机

直列发动机

直列发动机有着稳定、结构简单、造价低廉等诸多优秀特点,不过一旦缸体数目增加,它的体重和三围就会没节操的跟着增长。我们可以看到这个GIF表达的是一款6缸直列式发动机,一般点火顺序为1-5-3-6-2-4或者1-4-2-6-3-5。

3、V型发动机

V型发动机

V型发动机则要比直列发动机拥有更小的三围,特别是在汽缸数更多的情况下,体积优势会愈发明显。并且便于通过扩大气缸直径来提高排量和功率,比如兰博基尼的5.2L V10发动机就是在代号为07L1的5.0L V10发动机扩缸而来。

4、水平对置发动机

水平对置发动机

如今使用水平对置发动机的汽车并不多见,不过把发动机安装在整车的中心线上,两侧活塞产生的力矩相互抵消,除了降低车辆行驶中震动,和提升发动机转速以外,重心的降低能使车辆行驶更加平稳。之前热议的斯巴鲁BRZ和丰田86,采用的发动机都是这个类型,上图的这个发动机来自保时捷911 Turbo,缺点是水平对置发动机对机油的要求要更为严格。

5、VTEC

VTEC

VTEC系统全称是可变气门正时和升程电子控制系统,它是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统。其最大的用途就保证发动机在高转速和低转速的情况下,都能保持最佳效率。比如当年的K20A2发动机就让DC5提升了将近110匹马力,由此可见本田在机械方面的造诣深不可测。

6、涡轮增压

涡轮增压的出现不仅成为了所有厂商对付排量税最直接有效的手段,从动力和发动机叫嚣上都会让汽车带来意想不到的效果,而这东西工作原理极其简单,它就像一把吹风机,不停的增加气缸内的空气流量,然后……就没有然后了……

涡轮增压

7、差速器

差速器

差速器解决了在向两边半轴传输动力的同时,还能允许两边半轴以不同的转速进行旋转,以此减少两边轮胎与地面之间的磨损。多亏了这种行星齿轮机构,让我们的轮胎损耗减少许多,不过也不可避免纯在一些缺陷,比如因剧烈驾驶导致一侧车轮发生离地时,因等扭矩作用,发动机的全部动力将会传递到打滑的半轴上,而另一侧将会彻底失去动力,最终导致汽车失控。

8、CVT无级变速器

CVT无级变速器

CVT的始祖可以追寻到达芬奇,这位在意大利文艺复兴时期在多项领域呼风唤雨的巨人提出了这种转速稳定,滑动率小,工作可靠,并且具有恒定功率的机构交给了人类。而在1987年,奔放的斯巴鲁第一次把CVT引入了汽车,在中、小功率的传动汽车中,我们时常能看到这样一个设计,比如日产TIIDA、丰田Corolla。

9、双离合变速器

双离合变速器

比起CVT,双离合变速器更显科技感,不过也一直有人认为双离合器压根就是一个廉价版的半自动系统解决方案,特别是燃油经济性被放在首位、而环保驱动科技又不成熟的今天,其传动效率和造价上的优势更容易受到厂商的青睐。

10、人类

人类

能把上述装置组装到一起,并且控制它们的,只有人类了。当然在通常情况下,大伙在车内动作应该没有杰里米·克拉克森这么诡异。

如果没有汽车,也许没有人能想象现今的人类社会会是一个什么样子,而人们也正是因为这些“冰冷”的机械帮助下,不管是工作效率还是生活节奏,都产生了前所未有的变化。不得不感谢那些拥有天马行空想象力和创造力的设计师,不然我们如今接触到的汽车,也许并不会如此充满激情与速度。

汽车运动机构动画解析

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