Velkommen tilbage til Gearhead 101 — En serie om det grundlæggende i, hvordan biler fungerer for bil neophytes derude.
i vores første artikel i serien diskuterede vi ind og ud af, hvordan en bilmotor fungerer. Vi lærte, at gennem en masse små eksplosioner skaber din bilmotor en rotationsbevægelse i krumtapakslen. Denne rotationsbevægelse-kaldet drejningsmoment-er det, der driver bilen.
alt godt og godt. Men hvordan overfører vi drejningsmoment fra motoren for at flytte bilens hjul?
svaret på dette spørgsmål er emnet for dagens indlæg: drivlinjen.
hvad drivlinjen er
drivlinjen er ikke en enkelt del i din bil, men snarere en række dele, der arbejder sammen for at overføre rotationskraften produceret i din motor til dine hjul, så din bil kan bevæge sig.
du har måske stødt på ordet “drivaggregat” før. Selvom det ofte bruges ombytteligt med drivlinje, er de ikke det samme. Drivaggregatet omfatter alt, hvad der får bilen til at gå, inklusive motoren. Drivlinjen omfatter de ting, der får bilen til at gå, ikke inklusive motoren. Det er disse motoreksklusive dele, som vi vil fokusere på nedenfor.
der er flere drivsystemarrangementer. Til denne artikel vil jeg fokusere på de to, der findes i de fleste køretøjer: baghjulstræk og forhjulstræk. I min næste artikel kommer vi ind i den overraskende komplicerede verden af firehjulstræk og firehjulstræk!
baghjulstræk
i baghjulstrækningsarrangementer overføres strøm til baghjulene for at flytte bilen. Det er drivlinjen arrangement, der har været omkring den længste og bruges stadig i dag på mange biler og lastbiler.
dette arrangement giver utallige fordele i forhold til forhjulssorten. For det første fordeler det vægten mere ligeligt til hvert dæk, hvilket igen giver bedre styring og håndtering. For det andet kan baghjulstræk tilbyde overlegen bremsning sammenlignet med forhjulsdrevne køretøjer. Endelig, og sandsynligvis vigtigst, opdeler baghjulsdrevene opgaverne med at styre og køre køretøjet, hvilket kan føre til bedre håndtering og acceleration. Med baghjulsdrevne køretøjer skal baghjulene kun flytte bilen. I forhjulsdrevne biler skal hjulene både bevæge bilen fremad eller bagud og styre den til venstre eller højre. Vi vil tale mere om dette, når vi diskuterer forhjulstrækningsarrangementer nedenfor.
baghjulstræk består af følgende hoveddele:
Transmission. Jeg planlægger at dedikere en hel artikel til, hvordan transmissioner fungerer, men for nu forstår, at transmissionen styrer mængden af strøm, der går fra din motor til dine hjul. I baghjulsdrevne biler er transmissionen fastgjort bag på motoren ved hjælp af et svinghjul. Transmissionen tager spindebevægelsen — drejningsmomentet-fra motorens krumtapaksel og fører den videre til…
drivakslen. Drivakslen er et spinderør, der forbinder til bagsiden af transmissionen og overfører den spindekraft, der begyndte i motoren til bagsiden af køretøjet ved differencen (mere om det lidt). Drivaksel design kommer i to typer: drejningsmoment rør og Hotchkiss.
Momentrør drivaksler blev brugt på ældre køretøjer og bruges stadig på nogle lastbiler og SUV ‘ er i dag. Selve drivakslen er lukket i et rør. Momentrør forbinder transmissionen og differencen via en enkelt universalforbindelse eller kort sagt U-samling.
Hotchkiss drivaksler er det mere almindelige drivakseldesign. I modsætning til momentrørets drivaksler har Hotchkiss drivaksler et åbent design, hvilket betyder, at du faktisk kan se drivakslen dreje under din bil, når den bevæger sig. I stedet for blot at bruge et U-led til at forbinde transmissionen og differencen, bruger Hotchkiss drivaksler to U-LED.
forskel. Forskellen er den melon-størrelse del, der sidder mellem de to baghjul. Det er det sidste stop langs drivlinjen, før drejningsmomentet overføres til baghjulene. Differencen overfører drejningsmoment, hvilket får dem til at dreje, hvilket igen bevæger bilen.
det kaldes en “differential”, fordi det gør det muligt for de to baghjul på samme aksel at bevæge sig med forskellige hastigheder. Du tænker sandsynligvis, ” hvornår ville mine baghjul bevæge sig i forskellige hastigheder?”Nå, en almindelig forekomst er, når du går rundt om et hjørne. Når du drejer til højre, bevæger dit indvendige hjul (det højre hjul) mindre afstand end dit udvendige hjul (venstre hjul). For at holde trit med det indvendige hjul skal det udvendige hjul dreje lidt hurtigere. Forskellen gør dette muligt. Hvis der var en solid forbindelse mellem begge hjul, ville et af hjulene skulle glide for at akslen kunne bevæge sig.
hvis du vil have en bedre ide om, hvordan en differential fungerer, så tjek denne fantastiske video fra 1937:
forhjulstræk
mange biler bruger i dag forhjulstræk. I stedet for at baghjulene driver bevægelse, gør forhjulene det. Derfor behøver du ikke en lang drivaksel, der kører bilens længde for at overføre drejningsmoment for at bevæge hjulene. Alle komponenter i drivtoget-transmission, differential og drivaksler-er foran på bilen. For at passe til alle disse komponenter i fronten placerer biler med forhjulstrækarrangement motoren sidelæns i bilen. Dette kaldes en ” tværgående motorplacering.”Åbn hætten på din bil — hvis motoren kører vandret og ikke lodret, har du sandsynligvis en forhjulstrækket bil.
da alle dele af et fremhjulstræk er placeret foran på et køretøj, kan du gøre dem mindre og lettere. Eller du kan gøre bilerne større, men bare have mere plads til passagerer. Derfor bruger de fleste minivans forhjulstræk.
en anden fordel ved forhjulsdrevne køretøjer er, at fordi der er mere vægt foran på køretøjet på grund af at alle komponenter i drivlinjen er foran, giver det mere trækkraft på glatte overflader, som sne. Du får dog kun denne trækkraft ved lavere hastigheder. Når du rejser med højere hastigheder, giver baghjulstræk faktisk bedre trækkraft.
forhjulstræk har samme grundlæggende opsætning som baghjulstræk, men delene er lidt anderledes:
transaksel. I stedet for en transmission har de fleste forhjulstræktog en transaksel. En transaksel kombinerer transmission og differential i en enkelt enhed. Hvis du har en forhjulstræk bil, og du vil tjene Car Guy bonuspoint, skal du ikke henvise til din transmission som en transmission, men som en transaksel.
mens de fleste biler, der bruger transaksler, monterer dem lige ved siden af motoren, bruger nogle sportsbiler transaksler på baghjulstrækstog til jævn vægtfordeling.
halvaksel. Fordi alle komponenter i drivlinjen er foran på bilen, har forhjulsdrevne køretøjer ikke brug for lange drivaksler for at overføre drejningsmoment til hjulene. I stedet forbinder en halvaksel fra transakslen til hjulenheden.
i stedet for U-samlinger forbinder halvaksler transakslen og hjulenheden med konstante hastighedsforbindelser eller CV-samlinger. CV-samlinger bruger en kuglelejemekanisme til at reducere friktion og give mulighed for de mere komplekse hjulbevægelser, der bruges i forhjulsdrevne biler-husk, at forhjulsdrevne biler ikke kun skal bevæge bilen fremad, men også styre den til venstre og højre.
nå, der går du — det grundlæggende i drivlinjen. Nu Kan du forklare din femårige søn, hvordan din bil bevæger sig. Hvis du gerne vil have mere information om bilsystemer, skal du tjekke bogen Sådan fungerer biler. Det har hjulpet mig meget i min forskning. Forfatteren gør et godt stykke arbejde med at nedbryde ting i sprog, som selv den samlede begynder kan forstå.
i vores næste session med Gearhead 101 tager vi et kig på yderligere to typer drivsystemarrangementer: firehjulstræk og 4H4.
illustrationer af Ted Slampyak
Tags: biler