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【每日學機械】第136期，通過直觀的汽車機械動圖，展示其工作原理！ 汽車是借助于自身的動力裝置驅動，且具有4個或4個以上的車輪的非軌道無架線車輛。汽車一般由發動機、底盤、車身和電氣設備等四個基本部分組成。它的傳動系由離合器、變速器、萬向傳動軸裝置，以及驅動橋中的主減速器、差速器和半軸等組成。 1、發動機 汽車發動機是為汽車提供動力的發動機，是汽車的心臟，影響汽車的動力性、經濟性和環保性。常見的汽油機和柴油機都屬于往復活塞式內燃機，是將燃料的化學能轉化為活塞運動的機械能并對外輸出動力。汽油機轉速高，質量小，噪音小，起動容易，制造成本低；柴油機壓縮比大，熱效率高，經濟性能和排放性能都比汽油機好。 汽車發動機的工作原理： 四沖程汽油機是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣，在吸氣沖程被吸入汽缸，混合氣經壓縮點火燃燒而產生熱能，高溫高壓的氣體作用于活塞頂部，推動活塞作往復直線運動，通過連桿、曲軸飛輪機構對外輸出機械能。四沖程汽油機在進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程內完成一個工作循環。 ▲四缸發動機工作過程 2、底 盤 汽車底盤由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成。底盤作用是支承、安裝汽車發動機及其各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發動機的動力，使汽車產生運動，保證正常行駛。 汽車傳動系 汽車發動機與驅動輪之間的動力傳遞裝置稱為汽車的傳動系。它應保證汽車具有在各種行駛條件下所必需的牽引力、車速，以及保證牽引力與車速之間協調變化等功能，使汽車具有良好的動力性和燃油經濟性；還應保證汽車能倒車，以及左、右驅動輪能適應差速要求，并使動力傳遞能根據需要而平穩地結合或徹底、迅速地分離。 傳動系統包括離合器、變速器、傳動軸、主減速器、差速器及半軸等部分。汽車發動機與驅動輪之間的動力傳遞裝置稱為汽車的傳動系。 離合器： 離合器位于發動機和變速箱之間的飛輪殼內，用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后平面上，離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。 在汽車行駛過程中，駕駛員可根據需要踩下或松開離合器踏板，使發動機與變速箱暫時分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發動機向變速器輸入的動力。 變速器： 變速器是用來改變來自發動機的轉速和轉矩的機構，它能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動比，又稱變速箱。它分為手動、自動兩種，手動變速箱主要由齒輪和軸組成，通過不同的齒輪組合產生變速變矩；而自動變速箱AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。 手動變速箱稱手動變速器（簡稱MT）又稱機械式變速器，即必須用手撥動變速桿（俗稱“擋把”）才能改變變速器內的齒輪嚙合位置，改變傳動比，從而達到變速的目的。 它結構簡單，性能可靠，制造和維護成本低廉，且傳動效率高（理論上會更省油），另外，由于是純機械控制，換擋反應快，且可以更直接的表現駕駛者的意愿，因此也更富駕駛樂趣，這些都是手動變速箱的優點。不過相比自動變速箱，它操作繁瑣，而且在擋位切換時頓挫明顯的劣勢也是無法彌補的。 變速器的功能： 改變傳動比； 在發動機旋轉方向不變情況下，使汽車能倒退行駛； 利用空擋，中斷動力傳遞，以使發動機能夠起動、怠速，并便于變速器換檔或進行動力輸出； 傳動軸： 傳動軸是由軸管、伸縮套和萬向節組成。伸縮套能自動調節變速器與驅動橋之間距離的變化。萬向節是保證變速器輸出軸與驅動橋輸入軸兩軸線夾角的變化，并實現兩軸的等角速傳動。 萬向節是汽車傳動軸上的關鍵部件。在前置發動機后輪驅動的車輛上，萬向節傳動軸安裝在變速器輸出軸與驅動橋主減速器輸入軸之間；而前置發動機前輪驅動的車輛省略了傳動軸，萬向節安裝在既負責驅動又負責轉向的前橋半軸與車輪之間。 主減速器： 主減速器是汽車傳動系中減小轉速、增大扭矩的主要部件。對發動機縱置的汽車來說，主減速器還利用錐齒輪傳動以改變動力方向。 汽車正常行駛時，發動機的轉速通常在2000至3000r//min左右，如果將這么高的轉速只靠變速箱來降低下來，那么變速箱內齒輪的傳動比則需很大，也就是變速箱的尺寸會越大。另外，轉速下降而扭矩必然增加，也就加大了變速箱與變速箱后一級傳動機構的傳動負荷。 所以，在動力向左右驅動輪分流的差速器之前設置一個主減速器，可使主減速器前面的傳動部件如變速箱、分動器、萬向傳動裝置等傳遞的扭矩減小，也可以使變速箱的尺寸、質量減小，操縱省力。 差速器： 汽車差速器能夠使左、右/(或前、后/)驅動輪實現以不同轉速轉動的機構。主要由左右半軸齒輪、兩個行星齒輪及齒輪架組成。 功用是當汽車轉彎行駛或在不平路面上行駛時，使左右車輪以不同轉速滾動，即保證兩側驅動車輪作純滾動運動。差速器是為了調整左右輪的轉速差而裝置的。 汽車行駛系統 汽車行駛系由車身、車橋、車輪和懸架組成。車輪分別支承在各車橋/(前橋、后橋/)上，為了減少汽車在不平路面上行駛時受到的振動，車橋又通過彈性懸架與車身連接。 ▲汽車車輪 ▲汽車車橋 ▲汽車車橋 ▲汽車懸掛系統 汽車懸掛系統就是指由車身與輪胎間的彈簧和避震器組成整個支持系統。懸掛系統應有的功能是支持車身，改善乘坐的感覺，不同的懸掛設置會使駕駛者有不同的駕駛感受。外表看似簡單的懸掛系統綜合多種作用力，決定著轎車的穩定性、舒適性和安全性。 汽車行駛系的主要作用 是將整個汽車連接成一整體，并支持全車質量，接受傳動系傳來的轉矩、并通過驅動車輪與路面的附著作用，產生路面對汽車的牽引力。傳遞并承受路面作用于車輪上的各種反力及形成的力矩，緩和不平路面對車造成的沖擊以及減少車身振動。 汽車轉向系統 用來改變或保持汽車行駛或倒退方向的一系列裝置稱為汽車轉向系統。 實現汽車轉向的方法是，駕駛員通過一套專設的機構，使汽車轉向橋（一般是前橋）上的車輪（轉向輪）相對于汽車縱軸線偏轉一定角度。 汽車制動系統 汽車制動系統是指，對汽車某些部分（主要是車輪）施加一定的力，從而對其進行一定程度的強制制動的一系列專門裝置。 制動系統作用是： 使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進行強制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下/(包括在坡道上/)穩定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩定。 3、汽車車身 汽車車身的作用主要是保護駕駛員以及構成良好的空氣力學環境。好的車身不僅能帶來更佳的性能，也能體現出車主的個性。汽車車身結構從形式上說， 主要分為非承載式和承載式兩種。 非承載式車身的汽車有剛性車架，又稱底盤大梁架。車身本體懸置于車架上，用彈性元件聯接。車架的振動通過彈性元件傳到車身上，大部分振動被減弱或消除，發生碰撞時車架能吸收大部分沖擊力，在壞路行駛時對車身起到保護作用，因此車廂變形小，平穩性和安全性好，而且廂內噪音低。 承載式車身的汽車沒有剛性車架，只是加強了車頭，側圍，車尾，底板等部位，車身和底架共同組成了車身本體的剛性空間結構。這種承載式車身除了其固有的乘載功能外，還要直接承受各種負荷。這種形式的車身具有較大的抗彎曲和抗扭轉的剛度，質量小，高度低，汽車質心低，裝配簡單，高速行駛穩定性較好。但由于道路負載會通過懸架裝置直接傳給車身本體，因此噪音和振動較大。

1公元881年1月8日，這一天對大唐的朝臣來說，是一個相當不吉利的日子。兩天前，黃巢的軍隊已然攻陷唐都長安的門戶潼關，現在正駐扎在霸上，準備隨時打進長安。在這千鈞一發的關頭，要打要談要跑？怎么打，怎么談，怎么跑？大伙兒沒了主意。正想找唐僖宗商量的時候，卻木然發現：皇帝已經逃！跑！啦！——唐僖宗跟著他的宦官“阿父”田令孜，帶著若干后宮人士倉皇出逃。因為走得急，竟然忘了通知群臣。老板跑路了，搬磚的只能干瞪眼。一周后，黃巢在長安稱帝，國號“大齊”。而唐朝的大臣們則懷著懵逼、委屈的心情，一個個成了義軍刀下鬼。昔日安史之亂，兩都失陷，玄宗奔蜀，人們都以為這大唐要完了。沒想到仗打了幾年，大唐竟然挺了過來。如今國都再次失陷，甚至連朝臣也搭了進去。形勢之慘比安史有過之而無不及：這回大唐該收攤了吧？呵呵，想多了。2大唐是見過地獄的。公元755年，安史之亂爆發，毫無征兆。之前的大唐歌舞升平，萬國來朝。可安史突然來了這么一下子，大唐差點背過氣。史載安史之亂期間：“宮室焚燒，十不存一。”“人煙斷絕，千里蕭條。”盛世的墜落，不僅帶走了繁華，更是讓人口銳減，國力也隨之大大衰退，可謂慘不忍睹。早在那個時候，就有很多唱衰大唐的聲音。比如李白詩里就寫了：三川北虜亂如麻，四海南奔似永嘉。但用東山謝安石，為君談笑靜胡沙！/ 說安史之亂跟永嘉之亂有的一拼了，那唐朝豈不是要步西晉的后塵？▲/ 安史之亂，玄宗奔蜀。——然而唐朝并沒有完。如今黃巢兵鋒肆虐，雖然折騰得唐朝夠嗆，但想瞬間斃命卻也做不到。公元884年，一個朝代謝幕了——謝幕的不是唐朝，而是黃巢的“大齊”。自安史之亂后，到公元907年朱溫建梁，大唐這已經被打爛的王朝居然又活了近150年。唐朝一共才享國289年，居然一多半的時間都在茍延殘喘？唐朝為何有如此頑強的生命力？這其中原因有很多，不過在最愛君看來，下面這兩個因素是重中之重。3一個政權能長久生存下去，最關鍵的因素是什么？有句話唐太宗總是提起，這句話大家都很熟：“夫君者舟也，人者水也。水可載舟，亦可覆舟。”安史之亂雖然讓唐朝狼狽不堪，但卻沒把唐朝一擼到底，原因就在于沒有奪走對唐朝來說最重要的東西：民心。由于安史戰亂的破壞，大唐昔日的盛世一去不復返。而叛軍殘暴，百姓苦不堪言。之前歌舞升平，而今兵連禍結；之前酒足飯飽，而今民不聊生。多好一個“盛世”，讓安祿山給砸了。雖說唐玄宗晚年昏聵，寵奸任佞，最后釀成大亂。但朝堂之上的政治傾軋，平頭百姓自然不會知道那么多，也不會在意：誰給好日子過，我們就跟誰走。而對精英階層來講，輔佐君王建功立業那是政治正確。雖說玄宗后來把皇帝當跑偏了。但安史叛軍的表現更讓人望之生畏，所以自然還是站在李唐這一邊。▲/ 劇照：唐玄宗。開元盛世一直讓唐人無比懷念。有了民心，就有了“正統”。李唐政權因此便有了存在的合法性。不會有人再去追究當年唐高祖是如何從老楊家得到天下，唐太宗又是如何干掉了親兄弟成功上位，而武則天又是如何女主當國，立威天下。“正統”，成了李唐手中當之無愧的政治王牌。擁有這張王牌，唐朝就有了叛軍無法企及的號召力。所以安史叛軍終不能有所作為，二帝四王之亂也對唐朝無可奈何：擁護唐朝的人，總是遠遠多于反叛的人。如此，江山何憂？4有民心固然好，但只有民心顯然不夠。后世北宋被金兵攻滅，送靖康恥大禮的時候，天下民心還是在的。然而宋都開封一被攻陷，整個帝國立馬癱瘓。如果不是建炎南渡，恐怕金人當時就能一統天下了。國都陷落，王朝滅亡。自古以來大多數朝代都是這樣。但唐朝卻沒有這一層擔心：數數看，作為唐朝國都的長安，終唐一代被攻陷了多少回？安史之亂的時候，唐朝兩個皇帝，玄宗入蜀，肅宗北上靈武；吐蕃攻陷長安的時候，代宗東奔陜州（今河南三門峽）；二帝四王之亂時，德宗西逃奉天（今陜西乾縣）；黃巢之亂的時候，僖宗又入蜀；朱玫之亂的時候，僖宗再度出奔；唐末李茂貞攻長安，昭宗東奔華州（今陜西渭南）……沒有哪一個朝代像唐朝這樣，國都數次被攻陷，王朝居然還不亡的。而唐朝也因此成為秦朝一統六國之后，壽命第三長的朝代。之所以會出現這種情況，完全是拜唐朝的藩鎮所賜。都知道藩鎮是唐朝滅亡的罪魁禍首，但唐朝之所以能挺過安史之亂，還堅持那么久，也是藩鎮功勞。對此，宋代史家有評論說：“弱唐者，諸侯也；既弱而久不亡者，諸侯維之也。”▲/ 安史之亂自從唐玄宗的爸爸唐睿宗設立“節度使”以來，地方的勢力便不斷增長。尤其隨著節度使權力的擴大，在掌握一方財、軍、政大權之后，地方之于中央，獨立性越來越強：“外重內輕”的局面漸漸形成了。安史之亂之所以爆發，便跟這種地方分權的形勢密不可分。安祿山起兵的時候，身兼三鎮節度使，坐擁十幾萬唐朝正規軍精銳。而在當時全國不過十個鎮而已。于是在叛亂之初，兵力空虛的中原很快被安祿山橫掃。在攻陷長安，趕走了唐朝朝廷之后，安史叛軍的兵勢達到極盛。然而，趕走了朝廷并不能讓安史叛軍贏得戰爭。因為其他幾個鎮還在。并且，他們跟安祿山一樣，也都具備相當的獨立性，不會因為唐朝中樞的癱瘓而亂作一團。而這些鎮的節度使，還都效忠于唐室。哪怕“上意不達”的時候，北邊的郭子儀、李光弼等，照樣領軍跟安史叛軍掐；而江南那邊的日子，該怎么過還是怎么過。安樂之余還將錢糧源源不斷地供應到北方平叛前線，繼續支撐著風雨飄搖的大唐王朝。分權地方的唐朝，就像九頭蟲一樣：掐了其中一個頭，并不能把它怎么樣。攻下了國都，趕跑了皇帝，卻不能亡其國。安史叛軍如此，后來的那些叛亂者也如此。安史之亂后，唐朝皇帝吸取教訓，建立了“神策軍”。這支軍隊作為大號的“禁軍”，直接歸中央統領，一定程度上緩解了“內輕”的局面。而地方的藩鎮，在黃巢之亂以前，大多數是不反對中央的。▲/ 晚唐中原藩鎮割據此時的唐朝既有政治牌，又有軍事牌。即使在晚唐黃巢之亂之后的藩鎮割據時期，唐朝朝廷也不失為一個“加強版的超級藩鎮”。在那種紛亂的局面下，只要唐朝皇帝不作死，必然不會有哪個藩鎮想不開，主動把唐朝朝廷作為目標的。除非唐朝皇室權威不在，而天下藩鎮一家獨大。5黃巢之亂平定，過了20年后，大唐帝國日暮西山。數次戰亂，民心早已不在，“人心思唐”成為舊事。此時的唐昭宗，手里的禁軍也早已敗光，“避難圣地”四川也變成了獨立藩鎮：皇家再有難，卻逃無可逃。抬眼望東，占據河洛的朱溫已然羽翼豐滿，李克用打不過他，李茂貞也打不過他：這天下儼然朱氏一家獨大。公元904年，窮途末路的唐昭宗被朱溫強遷到洛陽，旋即殞命。這次，大唐是真的要完了。

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