科普干货:让文科生也能看懂的汽车原理

在步入本文正题前 , 让我们先来看一幅图:

科普干货:让文科生也能看懂的汽车原理

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小伙伴们有没有想过 , 田径赛跑时 , 选手们的出发位置为什么不一样?为什么越靠近内圈 , 选手位置越靠后?这个问题我想只要稍具几何知识就能回答:越靠近圆心 , 赛道半径越小 , 与外圈选手相比 , 同样跑一圈其赛道周长即奔跑距离越短 , 所以需要在出发时拖后一些 。 那么汽车呢?
科普干货:让文科生也能看懂的汽车原理

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汽车的内外侧轮胎位置相对固定 , 直行时没有任何问题 , 因为四个轮子运行轨迹一致 , 但在转弯时 , 内外侧轮子存在转弯半径差异 , 如果这时四个轮子还和直行时一样均保持相同的速度 , 恐怕内外轮因为实际“场上位置”的变化就要“闹分家”了 。 而车轮也不能像赛跑运动员那样提前偏移一定的距离 , 怎么办?

有聪明的小伙伴说了 , 让内外轮转速不一致呗 , 就是外圈的跑快一点 , 内圈的跑慢一点 , 总之内外轮保持“队形”整齐!
——思路正确 , 如何实现?
小伙伴又说了:分别控制呗 , 就是一个电机(或发动机)带动内轮 , 另一个电机(或发动机)带动外轮 。
【科普干货:让文科生也能看懂的汽车原理】——嗯 , 想法不错 , 可惜直到现在 , 电动汽车界的翘楚特斯拉也没有做到(其D系列确实有两套电机 , 不过它们分别控制前后轮) , 高大上的超级豪车布加迪也不行 , 原因很简单:高速情况下 , 行车电脑根本来不及计算 , 而左右车轮转速一旦不匹配 , 车辆很可能立即失控 , 后果不堪设想 。
那么 , 汽车到底是如何实现用一个发动机同时控制内外侧车轮 , 让它们直行时转速相同 , 转弯时自动调节保持“队形”一致呢?
一百多年前 , 法国人雷诺(就是现在雷诺汽车公司的创始人)通过一套非常精巧的机械结构——差速器 , 解决了这一难题 , 在讲解其原理前 , 我们先来了解下汽车结构:(这里看不懂没关系 , 可以直接跳过看后面的GIF动态图片讲解)
科普干货:让文科生也能看懂的汽车原理

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汽车动力传递示意图:汽车两个后轮分别装在后轴两端 , 发动机输出的动力通过一根传动轴传至汽车后轴 , 让同一根轴左右两端的车轮拥有不同转速 , 靠的就是差速器(汽车发明出来时都是后轮驱动 , 前轮只负责转向 , 需要将动力传递至后轴 , 现在大部分家用车都是前驱 , 后轮空转 , 没有传动轴 , 不过差速器还是必不可少)

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