Automobily jsou jako významný produkt moderní průmyslové civilizace mnohem složitější, než si většina lidí myslí. Navenek je to směs kovu, plastu a skla, ale uvnitř se skrývá složitý systém strojního zařízení, elektronického řídicího systému a energetického managementu. Pochopení toho, jak auto funguje, vyžaduje zvládnutí jeho základního konstrukčního rámce. Tento článek začne čtyřmi základními moduly energetického systému, podvozku, konstrukce karoserie a elektrického systému a bude systematicky analyzovat základní strukturu automobilu.
I. Hnací ústrojí: srdce a krevní cévy vozu
Pohonný systém je jádrem vozu a je zodpovědný za přeměnu chemické energie paliva na mechanickou energii, která pohání vůz vpřed. Moderní automobilové pohonné jednotky se skládají především z motoru, převodového systému a chladicího systému.
Motor
Motor, „srdce“ auta, spaluje palivo a vyrábí energii. Benzínové motory pracují ve čtyřtaktním rozsahu (sání, komprese, výkon, výfuk), zatímco vznětové motory přeměňují energii kompresním zapalováním. Motor se skládá z přesných součástí, jako jsou válce, písty, klikové hřídele a vačkové hřídele, které se nepřetržitě otáčejí tisíci otáček za minutu. Například průměr válce 2,0-litrového čtyřválcového motoru je asi 86 mm a zdvih pístu je asi 86 mm. Efektivní přeměny energie je dosaženo přesným časováním ventilů a řízením vstřikování paliva.
Převodový systém: Převodový systém funguje jako "krevní cévy" automobilu, přenáší výkon z motoru na hnací kola. Zahrnuje komponenty, jako je spojka (nebo měnič točivého momentu), převodovka, hnací hřídel a diferenciál. Manuální převodovky dosahují různých převodových poměrů prostřednictvím kombinací převodů, zatímco automatické převodovky se při dosažení CVT spoléhají na hydraulické spojky a planetové převodovky. Vezměte si 8stupňovou automatickou převodovku, která má čtyři planetové převodovky a pět řadicích spojek a nabízí osm převodových stupňů vpředu pro udržení motoru v optimálním převodu.
Chladicí systém: Chladicí systém udržuje provozní teplotu motoru cirkulující chladicí kapalinou. Moderní motory obvykle pracují při teplotách mezi 85 a 105 stupni Celsia, příliš vysoká teplota může způsobit výbuch a příliš nízká teplota může zvýšit spotřebu paliva. Chladicí systém zahrnuje komponenty jako vodní čerpadlo, radiátory a termostaty. V případě konkrétního motoru 1,5T může jeho průtok chladicí kapaliny dosáhnout 30 litrů za minutu a chladič má plochu chladiče větší než 0,5 m2, což zajišťuje efektivní odvod tepla.
ii. Podvozkový systém: Kostra a svaly auta
Systém podvozku tvoří mechanický základ automobilu, podpírá karoserii, přenáší sílu a zajišťuje funkce řízení a brzd. Skládá se ze čtyř subsystémů: převodovka, převodovka, systém řízení a brzdový systém.
Hnací soustava
Součástí hnacího systému je kromě motoru kardan a hnací náprava. Automobil s pohonem předních-kol-přenáší výkon prostřednictvím konektoru s konstantní rychlostí a vůz s pohonem zadních-kol-rozděluje výkon na zadní kola prostřednictvím hnacího hřídele a diferenciálu. Systém pohonu všech-kol využívá vícedílnou-spojku nebo viskózní spojku, která dynamicky rozděluje výkon mezi přední a zadní nápravu a zlepšuje průchodnost vozidla.
Běžecký pás
Hnací soustavy zahrnují podvozek, nápravy, odpružení a kola. Nezávislé odpružení zlepšuje pohodlí tím, že umožňuje nezávislé odskakování levého a pravého kola, zatímco ne-nezávislé odpružení se vyznačuje jednoduchou konstrukcí a nízkou cenou. Systém vzduchového odpružení je široce používán v luxusních vozidlech k dynamickému nastavení výšky vozidla pomocí regulace tlaku vzduchu.
Systém řízení: Moderní automobily obecně používají systémy elektrického posilovače řízení (EPS) s elektromotory pro podporu řízení. Například u sedanu střední-velikosti jeho systém EPS poskytuje pomocný točivý moment 2,5 N·m při nízkých rychlostech, automaticky snižuje sílu asistence a zlepšuje stabilitu řízení při vysokých rychlostech.
Brzdový systém: Brzdový systém zahrnuje brzdu, brzdový převodový mechanismus a brzdové podpůrné zařízení. Kotoučové brzdy dosahují sevřením brzdového kotouče pomocí třmenu, zatímco bubnové brzdy využívají expanzní tření brzdových čelistí k brzdovému bubnu. Protiblokovací brzdový systém ABS zabraňuje úplnému zablokování kol tím, že upravuje tlak několik desítekkrát za sekundu, čímž zachovává schopnost řízení při brzdění.
III. Struktura karoserie: kůže a kostry automobilu
Karoserie vozu je jak ochranným modulem posádky, tak i základem designu vozu. Moderní karoserie má jedinou strukturu karoserie, karoserie a rám jsou integrovány prostřednictvím rozumné kombinace vysoce pevné oceli a hliníkových slitin, aby bylo dosaženo rovnováhy mezi nízkou hmotností a bezpečností.
Bílá stavba těla
Bílá karoserie je svařena z podlahové sestavy, sestavy bočního panelu, sestavy střešní sestavy a čtyř{0}}dvojitého krytu dveří. Jedno SUV je například bílé, vyrobeno z 18 % tepelně-tvarované oceli a má pevnost v tahu více než 1 500 MPa, takže účinně pohlcuje energii při srážce.
Bezpečnostní design
Bezpečnostní konstrukce karoserie zahrnuje zóny pohlcování energie nárazu a ochranné moduly cestujících. Přední zóna absorpce energie absorbuje energii kolize přes zónu přehybu, zatímco klíčové oblasti, jako jsou sloupy A a B, chrání prostor posádky pomocí ultra-vysokopevnostní oceli. Bezpečnost při srážce dále zvyšují zařízení pasivní bezpečnosti, jako jsou boční hlavové airbagy a-předepnuté bezpečnostní pásy.
IV. ÚVOD Energetický systém: Nervy a mozek v autech
Moderní automobilový elektrický systém se skládá ze tří částí: napájecího systému, elektrického zařízení a elektronického řídicího systému. Počet elektronických řídicích jednotek přesáhl 100.
Systém dodávky elektřiny
Systém napájení se skládá z 12V olověné-kyselinové baterie a generátorů, které napájejí veškeré elektrické vybavení vozidla. Start-stop systém je vybaven vylepšenou baterií, která podporuje časté startování-stop motoru. 48V mild hybridní systém rekuperace energie a napájení pomáhá přidáním lithium-iontových baterií a motoru BSG.
Elektronické řízení: ECU jako ECM (modul řízení motoru), TCM (modul řízení převodovky) a BCM (modul řízení karoserie) sdílejí data prostřednictvím sběrnice CAN. Adaptivní tempomat například shromažďuje data z radaru a kamer a poté automaticky upravuje rychlost a vzdálenost pomocí výpočtů ECU.
Inteligentní konektivita: Hyundai Motor je vybaven-informačním a zábavním systémem ve voze, navigačním systémem a síťovým modulem vozidla. Inteligentní systém kokpitu jedné značky obsahuje čip Qualcomm 8155, který podporuje komunikaci 5G a upgrady OTA, stejně jako hlasové ovládání, rozpoznávání gest, navigaci AR a další.
Od parních lokomotiv po inteligentní elektrická vozidla se automobilové struktury vyvinuly od mechanické dominance k elektromechanické integraci. Pochopení základní struktury automobilu může spotřebitelům nejen pomoci učinit racionálnější rozhodnutí o koupi automobilu, ale také poskytnout kognitivní základ pro budoucí vývoj automobilové technologie. Struktura vozu je revoluční díky novým technologiím v oblasti energie a chytrého řízení, ale logika architektury čtyř základních modulů-systému napájení, podvozku, karoserie a elektrického-bude pokračovat.
