PAGEPAGE82汽車基本構(gòu)造與基礎(chǔ)知識引擎基本構(gòu)造：缸徑?jīng)_程排氣量與壓縮比

引擎是由凸輪軸、汽門、汽缸蓋、汽缸本體、活塞、活塞連桿、曲軸、飛輪、油底殼…等主要組件，以及進氣、排氣、點火、潤滑、冷卻…等系統(tǒng)所組合而成。以下將各位介紹在汽車型錄的「引擎規(guī)格」中常見的缸徑、沖程、排氣量、壓縮比、SOHC、DOHC等名詞。

缸徑：汽缸本體上用來讓活塞做運動的圓筒空間的直徑。

沖程：活塞在汽缸本體內(nèi)運動時的起點與終點的距離。一般將活塞在最靠近汽門時的位置定為起點，此點稱為「上死點」；而將遠離汽門時的位置稱為「下死點」。

排氣量：將汽缸的面積乘以沖程，即可得到汽缸排氣量。將汽缸排氣量乘以汽缸數(shù)量，即可得到引擎排氣量。以Altis1.8L車型的4汽缸引擎為例：

缸徑：79.0mm，沖程：91.5mm，汽缸排氣量：448.5c.c.

引擎排氣量＝汽缸排氣量×汽缸數(shù)量＝448.5c.c.×4＝1,794c.c.

壓縮比：最大汽缸容積與最小汽缸容積的比率。最小汽缸容積即活塞在上死點位置時的汽缸容積，也稱為燃燒室容積。最大汽缸容積即燃燒室容積加上汽缸排氣量，也就是活塞位在下死點位置時的汽缸容積。

Altis1.8L引擎的壓縮比為10：1，其計算方式如下：

汽缸排氣量：448.5c.c.，燃燒室容積：49.83c.c.

壓縮比＝(49.84＋448.5)：49.84＝9.998：1≒10：1

發(fā)動機基本工作原理

一、基本理論

汽油發(fā)動機將汽油的能量轉(zhuǎn)化為動能來驅(qū)動汽車，最簡單的辦法是通過在發(fā)動機內(nèi)部燃燒汽油來獲得動能。因此，汽車發(fā)動機是內(nèi)燃機燃燒在發(fā)動機內(nèi)部發(fā)生。

有兩點需注意：

1．內(nèi)燃機也有其他種類，比如柴油機，燃氣輪機，各有各的優(yōu)點和缺點。

2．同樣也有外燃機。在早期的火車和輪船上用的蒸汽機就是典型的外燃機。燃料（煤、木頭、油）在發(fā)動機外部燃燒產(chǎn)生蒸氣，然后蒸氣進入發(fā)動機內(nèi)部來產(chǎn)生動力。內(nèi)燃機的效率比外燃機高不少，也比相同動力的外燃機小很多。所以，現(xiàn)代汽車不用蒸汽機。

相比之下，內(nèi)燃機比外燃機的效率高，比燃氣輪機的價格便宜，比電動汽車容易添加燃料。這些優(yōu)點使得大部分現(xiàn)代汽車都使用往復式的內(nèi)燃機。三、汽缸數(shù)

發(fā)動機的核心部件是汽缸，活塞在汽缸內(nèi)進行往復運動，上面所描述的是單汽缸的運動過程，而實際應(yīng)用中的發(fā)動機都是有多個汽缸的（4缸、6缸、8缸比較常見）。我們通常通過汽缸的排列方式對發(fā)動機分類：直列、V或水平對置（當然現(xiàn)在還有大眾集團的W型，實際上是兩個V組成）。見下圖不同的排列方式使得發(fā)動機在順滑性、制造費用和外型上有著各自的優(yōu)點和缺點，配備在相應(yīng)的汽車上

四、排量

混合氣的壓縮和燃燒在燃燒室里進行，活塞往復運動，你可以看到燃燒室容積的變化，最大值和最小值的差值就是排量，用升（L）或毫升（CC）來度量。汽車的排量一般在1.5L~4.0L之間。每缸排量0.5L，4缸的排量為2.0L，如果V型排列的6汽缸，那就是V63.0升。一般來說，排量表示發(fā)動機動力的大小。所以增加汽缸數(shù)量或增加每個汽缸燃燒室的容積可以獲得更多的動力。

何謂正時

一具引擎要能正確的運轉(zhuǎn)，所有零件都要能在正確的時間和正確的位置做正確的事，在最佳的協(xié)調(diào)下，發(fā)揮應(yīng)有的性能。就像一支部隊要作戰(zhàn)前，指揮官會分配每一組甚至每個人個別的任務(wù)，大家接受任務(wù)后，還有一件事很重要，沒錯，就是：對表！所有人都必須在一個獨一的時間軸內(nèi)完成任務(wù)。大家都必須各自在正確的時間到達定位，這就是「正時」。

那么，在引擎中要怎么「對表」，又要以誰為準呢？引擎中最主要的轉(zhuǎn)動是曲軸，所以所有的正時都以曲軸旋轉(zhuǎn)角度做為基準。以一個單缸引擎為例，當活塞在.上死點時為0度，到了下死點時為180度，四行程引擎以720度為一循環(huán)，所有運轉(zhuǎn)件就以曲軸的運轉(zhuǎn)為準，曲軸每旋轉(zhuǎn)720度，所有運作就完成一次循環(huán)。凸輪之所以能在正確的時機開啟汽門，便是靠著正時鏈條，與曲軸保持正確的正時。

曲軸正時齒盤

我們知道引擎中一切的運轉(zhuǎn)都以曲軸為準，所以曲軸就有責任將它的正時「告知」所有機件。由于現(xiàn)在ECU的運算分辨率越來越高，甚至達到32位以上，所以需有一機件能精確的擷取正時訊號。目前大部分引擎會在曲軸的一端裝設(shè)一個齒盤，再由一個磁感sensor來接收并產(chǎn)生訊號。假設(shè)齒盤有60齒，一圈360度則每一齒間距為6度，當曲軸轉(zhuǎn)動時，齒盤會以相同的轉(zhuǎn)速跟著曲軸轉(zhuǎn)動，而每一齒經(jīng)過sensor時，會感應(yīng)一個磁場，并由sensor轉(zhuǎn)換為電子訊號讓ECU得知目前的曲軸角度，好使噴油、點火等動作能在正確時機作動。

正時皮帶與正時鏈條

現(xiàn)在引擎多是頂置式凸輪軸的設(shè)計，就是將凸輪軸設(shè)置在引擎缸頭上，要驅(qū)動凸輪軸必須利用皮帶或煉條使之與運轉(zhuǎn)中的曲軸連結(jié)。就如前面提到的，凸輪軸的運轉(zhuǎn)也需要「正時」，所以在安裝正時皮帶時，凸輪和曲軸的正時必須對妥。

由于正時皮帶屬于耗損品，而且正時皮帶一旦斷裂，凸輪軸當然不會照著正時運轉(zhuǎn)，此時極有可能導致汽門與活塞撞擊而造成嚴重毀損，所以正時皮帶一定要依據(jù)原廠指定的里程或時間更換。而正時煉條則會有相當長的壽命，所以選購配置正時煉條引擎的車，會省去更換正時皮帶的麻煩與開支。

節(jié)氣門與進氣歧管

節(jié)氣門是在進氣的管道中，加入一組蝴蝶閥，利用閥片旋轉(zhuǎn)角度不同、開口不同的方式，控制進氣量，進一步控制引擎的動力?，F(xiàn)在車輛多采用電子節(jié)氣門設(shè)計，可由引擎控制模塊進行精確的控制，讓輸出提高、油耗下降。

新鮮空氣自進氣道、空氣濾清器一路往引擎前進，下一個會碰到的就是節(jié)氣門，也就是俗稱的「油門」。這是整個引擎，唯一由駕駛?cè)怂刂频臋C構(gòu)，在化油器引擎中，這個任務(wù)則由化油器擔任；而在噴射供油引擎中，節(jié)氣門閥體取代了化油器。在采用了噴射供油系統(tǒng)后，燃油直接在進氣門前由噴射器射出，節(jié)氣門閥體便少了使燃油與空氣混合的任務(wù)。但為了能精確控制油氣混合，節(jié)氣門閥體機構(gòu)并不比化油器簡單。

一個典型的節(jié)氣門體，應(yīng)具備主進氣道及節(jié)氣門，而節(jié)氣門是由一彈簧控制，當駕駛者未踩下油門時，節(jié)氣門處于關(guān)閉狀態(tài)，使大部分的空氣被排除在閥門外；而當駕駛踏下油門踏板時，油門拉線便會拉動節(jié)氣門彈簧，使閥門打開讓空氣從主進氣道進入引擎中。除此之外，還有一個節(jié)氣門感知器來把節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)成電子訊號，使得引擎監(jiān)理系統(tǒng)(ECU)能依據(jù)此來控制燃油噴量。

節(jié)氣門閥體上還有一個怠速控制閥，是由一步進馬達控制，引擎ECU會在冷車、啟閉冷氣、空檔與D檔變換等時機，控制怠速馬達的作動，以調(diào)整引擎怠速之合適的進氣量。

傳統(tǒng)的節(jié)氣門(油門)是以油門拉線采機械方式驅(qū)動，然而為了全車控制的整體性，許多新推出的車型已采用了電子控制的節(jié)氣門(電子油門)。

進氣歧管

在談到進氣歧管之前，我們先來想想空氣是怎樣進入引擎的。在引擎概論中我們曾提到活塞在汽缸內(nèi)的運作，當引擎處于進氣行程時，活塞往下運動使汽缸內(nèi)產(chǎn)生真空(也就是壓力變小)，好與外界空氣產(chǎn)生壓力差，讓空氣能進入汽缸內(nèi)。舉例來說，大家都應(yīng)該有被打過針，也看過護士小姐如何將藥水吸入針桶內(nèi)吧！假想針桶就是引擎，那么當針桶內(nèi)的活塞向外抽出時，藥水就會被吸入針桶內(nèi)，而引擎就是這樣把空氣吸到汽缸內(nèi)的。

由于進氣端的溫度較低，復合材料開始成為熱門的進氣歧管材質(zhì)，其質(zhì)輕則內(nèi)部光滑，能有效減少阻力，增加進氣的效率。

好了，回到主題，進氣歧管位于節(jié)氣門與引擎進氣門之間，之所以稱為「歧管」，是因為空氣進入節(jié)氣門后，經(jīng)過歧管緩沖統(tǒng)后，空氣流道就在此「分歧」了，對應(yīng)引擎汽缸的數(shù)量，如四缸引擎就有四道，五缸引擎則有五道，將空氣分別導入各汽缸中。以自然進氣引擎來說，由于進氣歧管位于節(jié)氣門之后，所以當引擎油門開度小時，汽缸內(nèi)無法吸到足量的空氣，就會造成歧管真空度高；而當引擎油門開度大時，進氣歧管內(nèi)的真空度就會變小。因此，噴射供油引擎都會在進氣歧管上裝設(shè)一個壓力計，供給ECU判定引擎負荷，而給予適量的噴油。

歧管真空不只可用來供給判定引擎負荷的壓力訊號，還有許多用處呢！如煞車也需要利用引擎的真空來輔助，所以當引擎發(fā)動后煞車踏板會輕盈許多，就是因為有真空輔助的緣故。還有某些形式的定速控制機構(gòu)也會利用到歧管真空。而這些真空管一旦有泄漏或者不當改裝，會造成引擎控制失調(diào)，也會影響煞車的作動，所以奉勸讀者盡量不要于真空管上作不當?shù)母难b，以維護行車的安全。

進氣歧管的設(shè)計也是大有學問的，為了引擎每一汽缸的燃燒狀況相同，每一缸的歧管長度和彎曲度都要盡可能的相同。由于引擎是由四個行程來完成運轉(zhuǎn)程序，所以引擎每一缸會以脈沖方式進氣，依據(jù)經(jīng)驗，較長的歧管適合低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，而較短的歧管則適合高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。所以有些車型會采用可變長度進氣歧管，或連續(xù)可變長度進氣歧管，使引擎在各轉(zhuǎn)速域都能發(fā)揮較佳的性能。直列引擎VSV型引擎直列引擎

直列引擎

一如其名，直列引擎的汽缸均排成一直線。引擎的所有汽缸均排列在同一平面上，形成一直列的情形，稱為直列引擎。以直列四汽缸引擎為例，常見的標示方式有二種，一是取與排列外型相似的I做標示，就標示為「I4」。另外一種則是以英文Line做開頭，而標示為「Line4」或「L6」以代表直列4汽缸或是直列6汽缸引擎之意。

V型引擎

采用V型汽缸配置的引擎可以有效減少引擎體積，增加車室空間。引擎的汽缸分別排列在二個平面上，此二個平面相互產(chǎn)生一個夾角。汽缸呈V型排列的引擎會因汽缸數(shù)量的不同，而有60、90、120度三種常見的角度。夾角為180度的引擎則另外稱為「水平對置式引擎」。

冷卻系統(tǒng)

冷卻系統(tǒng)的功用

冷卻系統(tǒng)的功用是帶走引擎因燃燒所產(chǎn)生的熱量，使引擎維持在正常的運轉(zhuǎn)溫度范圍內(nèi)。引擎依照冷卻的方式可分為氣冷式引擎及水冷式引擎，氣冷式引擎是靠引擎帶動風扇及車輛行駛時的氣流來冷卻引擎；水冷式引擎則是靠冷卻水在引擎中循環(huán)來冷卻引擎。不論采何種方式冷卻，正常的冷卻系統(tǒng)必須確保引擎在各樣行駛環(huán)境都不致過熱。

冷卻循環(huán)

因為多數(shù)車輛皆采用水冷式引擎，所以本文以介紹水冷式引擎之冷卻循環(huán)為主。在水冷引擎的冷卻循環(huán)中，可分為「小循環(huán)」與「大循環(huán)」。小循環(huán)是指冷卻水僅在引擎內(nèi)循環(huán)，而大循環(huán)則是冷卻水在引擎與熱交換器(水箱)間循環(huán)。為什么要有大循環(huán)與小循環(huán)呢？主要是因為引擎在冷車時溫度低，此時少量的冷卻水在引擎內(nèi)作小循環(huán)，使引擎能迅速達到工作溫度；一旦引擎達到工作溫度，控制大、小循環(huán)轉(zhuǎn)換的溫度控制閥(俗稱水龜)則會開啟，讓冷卻水能流至水箱內(nèi)讓空氣將熱帶走，引擎溫度越高，水龜開啟的程度就越大，冷卻水的流量也越大，好帶走更多的熱量。冷卻水的循環(huán)是靠水泵浦帶動的，水泵浦則是由引擎的運轉(zhuǎn)所驅(qū)動，所以當引擎轉(zhuǎn)速越高，水泵浦的運轉(zhuǎn)效率也越高。

冷卻液的特性

冷卻液是由純水與水箱精案一定比例調(diào)制而成，水箱精能提高冷卻水的沸點。純水在常溫常壓下的沸點是100℃，一旦引擎溫度過高，會使冷卻水沸騰成為水蒸氣，而水在氣態(tài)下的熱對流系數(shù)遠低于液態(tài)，所以氣態(tài)的水蒸氣幾乎無法帶走引擎的熱量，此時引擎溫度會迅速升高而損害引擎。所以水箱精將冷卻水的沸點提高，以確保冷卻液在高溫時仍是液態(tài)，才能帶走引擎產(chǎn)生的熱。

供油系統(tǒng)

化油器

我們在「進氣系統(tǒng)」這個單元時有約略談過化油器，化油器最主要的功用是控制進入進氣歧管的燃料流量，以及使燃料與空氣正確混合?；推髦饕抢谩肝氖瞎?Venturi)效應(yīng)」將燃油吸入化油器內(nèi)與空氣混合，供引擎燃燒。什么是文氏管效應(yīng)呢？依據(jù)流體力學中的「白努利(Bernoulli)定律」，在一個連續(xù)固定的流場中，當流體流速增加時，流體的壓力會下降。而文氏管效應(yīng)就是利用流體(空氣)流速增加所產(chǎn)生的低壓吸力，而將燃油吸入空氣中。在化油器中，空氣流經(jīng)口徑較窄的喉部被加速，因加速產(chǎn)生的低壓會將燃油吸出與空氣混合。

常見的化油器設(shè)計，是將燃油送至化油器浮筒室中儲存，當節(jié)流閥板開啟時，燃油會因文氏管效應(yīng)而從主油孔讓燃油被吸至空氣流道中，除此之外，還有怠速控制系統(tǒng)來控制怠速及低負荷的燃油供應(yīng)；副文氏管系統(tǒng)則在引擎油門全開時將油氣增濃；加速泵會在突然大腳油門時，給予引擎更多的燃料好維持正確的燃燒，以提供實時的加速性；阻風門在冷車啟動時，會擋住大部分的空氣進入化油器，以提供較濃的油氣，使引擎能正常啟動。

雖然化油器的成本低、可靠度高，而且維修、保養(yǎng)容易，但由于化油器幾乎是以機械方式供油，其供油精準度已無法應(yīng)付嚴苛的環(huán)保法規(guī)，所以這幾年市售的新型汽車，已經(jīng)不再使用化油器了。

噴射供油

近年來上市的車輛，幾乎都是采用噴射供油系統(tǒng)，最主要的原因也是因為要因應(yīng)日趨嚴苛的環(huán)保法規(guī)。噴射供油系統(tǒng)從早期的機械式單點噴射一直演化至目前的電子式多點噴射，那么，何謂單點噴射及多點噴射呢？假設(shè)一個四缸的引擎，由單個噴油嘴至于進氣歧管分支之前，油料由一處噴入后在隨著進氣分布到四個汽缸內(nèi)，這是單點噴射；而噴油嘴置于四個汽缸之各器缸的進氣道者，因為每缸各有一個噴油嘴，四缸引擎則有四個噴油嘴，這稱為多點噴射，本單元將談?wù)撃壳皬V泛使用之多點噴射的原理。

從燃油路徑來看，首先燃油泵浦自油箱中將油料送至輸油管中，輸油管再將油料送至油軌內(nèi)，而油軌由調(diào)壓閥來控制燃油壓力，并且確保送至各缸的燃油壓力皆能相同。另一方面，調(diào)壓閥也會借著泄壓將過多的油料送至回油管而流回油箱中。而噴油嘴一端連接于油軌上，噴嘴則為于各個器缸的進氣道上。引擎ECU根據(jù)引擎運轉(zhuǎn)狀況會對噴油嘴下達噴油指令，噴油量是由燃油壓力及噴油嘴噴油時間所決定，燃油壓力在油軌處已由調(diào)壓閥所控制，而燃油調(diào)壓閥之壓力是由歧管真空(引擎負荷)調(diào)整，所以ECU能控制的就是噴油時間，當引擎需要較多的燃油時，噴油時間就會較長，反之則噴油時間較短。

噴油嘴本身是一個常閉閥(常閉閥的意思是當沒有輸入控制訊號時，閥門一直處于關(guān)閉狀態(tài)；而常開閥則是當沒有輸入控制訊號時，閥門一直處于開啟狀態(tài))，由一個閥針上下運動來控制閥的開閉。當ECU下達噴油指令時，其電壓訊號會使電流流經(jīng)噴油嘴內(nèi)的線圈，產(chǎn)生磁場來把閥針吸起，讓閥門開啟好使油料能自噴油孔噴出。

噴射供油的最大優(yōu)點就是燃油供給之控制十分精確，讓引擎在任何狀態(tài)下都能有正確的空燃比，不僅讓引擎保持運轉(zhuǎn)順暢，其廢氣也能合乎環(huán)保法規(guī)的規(guī)范。點火系統(tǒng)

引擎依照運轉(zhuǎn)模式不同可分為火花點火(SISparkIgnition)引擎及壓縮點火(CICompressionIgnition)引擎，汽油引擎屬于火花點火引擎，而柴油引擎則屬于壓縮點火引擎。汽油引擎既是屬于火花點火引擎，其點火就必須借著點火系統(tǒng)來完成。

火星塞

顧名思義，火花點火引擎要點火就必須靠火花，而火花是借著火星塞產(chǎn)生的?；鹦侨迓菅梨i付在引擎燃燒式的頂端，也就是在缸頭上進、排氣門之間，火星塞在頭部有一中央電極及接地電極，接地電極是由螺牙部分延伸出來成L形，與中央電極維持0.7到0.9mm的間隙，火星塞尾部則與高壓導線連接。

當高壓導線將極高的電壓送至火星塞時，造成火星塞的兩個電極間極大的電位差，導致兩極間隙間原本無法導電的空氣成為導體，電流便以離子流(IonizingStreamers)的方式由一個電極傳至另一電極，產(chǎn)生電弧(ElectricArc)來點燃引擎是中的油氣。若您還是覺得不好理解，可以去觀察瓦斯爐或放電式打火機的點火方式，火星塞的點火方式跟它們很類似。

各式火星塞除了會有大小上不同外，相同大小的火星塞還會有熱值(HeatRating)的不同。熱值大的火星塞其電極絕緣包覆的部分較長，適用運轉(zhuǎn)溫度較低的引擎；而熱值較小的火星塞其電極絕緣包覆的部分較長，適用運轉(zhuǎn)溫度較高的引擎，如競技用引擎。各式車輛必須依照原廠規(guī)定的火星塞規(guī)格選用火星塞，若使用熱值過高的火星塞，引擎容易因溫度過高而爆震；使用熱值過低的火星塞，引擎則可能因燃燒溫度過低而造成燃燒不完全或積碳。

分電盤點火與電子點火

分電盤是以機械方式控制各缸的點火時機，其中有一轉(zhuǎn)子在分電盤中旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)軸是由引擎帶動并且轉(zhuǎn)速是引擎曲軸轉(zhuǎn)速的二分之一，連接至各缸火星塞的接點則依序設(shè)置在分電盤四周。當轉(zhuǎn)子在分電盤中旋轉(zhuǎn)時，會依序使各缸接點之觸發(fā)電流導通，并藉高壓導線將電傳送至火星塞，使火星塞點火。

分電盤上會有一個慣性彈簧-飛輪組來控制隨著引擎轉(zhuǎn)速不同之點火提前角，也有真空機構(gòu)隨著不同的引擎負荷來控制點火提前角。雖然如此，因為分墊盤的點火提前角控制皆為機械式，以引擎科技而言，還是無法稱得上精確，但是因成本關(guān)系，也有少數(shù)2000c.c.以下的引擎采用分電盤點火。

機械組件雖然可靠，但用來作引擎系統(tǒng)的控制總不若電子組件來得精確。在環(huán)保法規(guī)的日益嚴苛及消費者對性能的重視，各家車廠紛紛采用電子點火系統(tǒng)，及其它電子控制系統(tǒng)。電子點火是每兩缸或每一缸由一個高壓點火線圈負責，由ECU個別對點火線圈下達點火訊號，其點火提前角是由ECU依據(jù)引擎運轉(zhuǎn)狀況計算而得，可依據(jù)引擎運轉(zhuǎn)作靈活的調(diào)整；若配備有爆震感知器的引擎，ECU也能直接對某缸作點火角提前或延后的動作。所以，爆震感知器只能裝設(shè)在有電子點火的引擎上，因為分電盤的點火提前角是不受ECU控制的。

排氣系統(tǒng)

排氣歧管

圖中顯示四缸引擎其中兩缸的排氣歧管。由左邊的剖面可以看到排氣歧管直接連接在排氣孔后，再結(jié)合為一。排氣歧氣在設(shè)計上會盡量讓各缸的阻力相同，以讓排氣順暢。

新鮮空氣與汽油混合進入引擎燃燒后，產(chǎn)生高溫高壓的氣體推動活塞，當氣體能量釋放后，對引擎就不再有價值，這些氣體就成為廢氣被排放出引擎外。廢氣自汽缸排出后，隨即進入排氣歧管，各缸的排氣歧管匯集后，經(jīng)過排氣管將廢氣排出。而就如進氣歧管一樣，氣體在排氣歧管內(nèi)也是以脈沖的方式離開引擎，所以各缸的排氣歧管長度及彎度也要設(shè)計成盡量相同，使各缸的排氣都能一樣的順暢。

觸媒轉(zhuǎn)換器

在說到觸媒轉(zhuǎn)換器之前，我們先簡單的認識一下引擎廢氣的組成成分。汽油是一種碳氫化合物，在汽油分子中幾乎都是碳及氫原子，這些碳及氫燃燒后照理應(yīng)該是產(chǎn)生二氧化碳(CO2)及水(H2O)，但是因為少量混合氣未完全燃燒，并且會有少許機油(有未燃燒的也有以燃燒的)被排放出來，所以會產(chǎn)生HC(碳氫化合物)及CO(一氧化碳)。再者，進到引擎內(nèi)的空氣中，含有百分之八十的氮氣(N2)，但經(jīng)過燃燒室的高溫，原本很穩(wěn)定的氮，會與空氣中的氧(O2)化合，產(chǎn)生NO及NO2，統(tǒng)稱NOx。HC、CO及NOx都會造成環(huán)境污染且對人體有害，所以世界各國都會制訂環(huán)保法規(guī)，針對車輛排污加以限制。

由于環(huán)保法規(guī)對車輛排污的標準相當嚴苛，不論怠速、加速、低速行駛、高速行駛或減速，都必須符合排污標準，車輛在面對這么嚴苛的限制，除了在性能與排污中取得平衡點外，唯一的「撇步」就是觸媒轉(zhuǎn)換器了。觸媒轉(zhuǎn)換器通常以貴重金屬為原料，有氧化型觸媒、還原型觸媒及目前絕大多數(shù)車輛采用的三元觸媒轉(zhuǎn)換器。

從排氣歧管之后，便接上觸媒轉(zhuǎn)換器，以將未完全燃燒之污染物轉(zhuǎn)換為無害物質(zhì)，保護環(huán)境。

再來上個簡單的化學課，排污中的HC和CO都是因為燃燒不完全所產(chǎn)生的，要消除它們就必須再燃燒它們，也就是使它們氧化，所以這是氧化型觸媒的任務(wù)。而NOx的生成則是因為氮被氧化所致，所以必須還原型觸媒來將NOx還原氮氣。三元觸媒轉(zhuǎn)換器則是讓HC和CO的氧化及NOx的還原都發(fā)生在同一觸媒中。而「觸媒」本身并不參與氧化或還原的化學反應(yīng)，它只是化學反應(yīng)中的催化劑。

觸媒轉(zhuǎn)換器位于哪里呢？早期的觸媒轉(zhuǎn)換器多設(shè)置于排氣管中段的位置，而近來多裝在緊接排氣歧管之后，好使觸媒加快達到工作溫度。觸媒必須在接近500度的高溫下，才能獲得較好的轉(zhuǎn)換效率，低溫時則幾乎沒有轉(zhuǎn)換能力，故冷車的排污量相當大。所以在此也要提醒所有車主，千萬不要在室內(nèi)或地下停車場內(nèi)熱車，盡量車一發(fā)動就開到室外，才不至于毒害自己或是其它在停車場內(nèi)的人員。

消音器

顧名思義，消音器就是用來消除排氣的噪音，使車輛行駛起來更寧靜。一般消音器中會有數(shù)個膨脹室，引擎排放出來的廢氣經(jīng)過數(shù)個膨脹程序后，會使得排氣脈沖緩和而消除噪音。然而，由于氣體在消音器路徑復雜，換言之也就是消音器降低了排氣的順暢性，所以也會略略影響引擎性能。有些人會自行改裝直通式排氣尾管，這樣雖然稍稍提升引擎性能，卻會大大增加排氣噪音，所以這是不值得肯定也是違反交通規(guī)定的行為。

潤滑系統(tǒng)

燃料進入引擎燃燒后，將燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)換成「功」來使引擎運轉(zhuǎn)，然而并不是所有的「功」都用來驅(qū)動引擎的運轉(zhuǎn)，因為引擎中機件間的摩擦會消耗引擎產(chǎn)生的功，而將其轉(zhuǎn)換為熱能。為了降低磨差來保護引擎，必須有一潤滑系統(tǒng)來潤滑引擎。

機油的功用

沒錯，機油正是在引擎中扮演潤滑的角色。機油除了能潤滑引擎降低摩擦外，還有防止引擎金屬腐蝕、消除進入引擎中的灰塵及其它污染物、在活塞與汽缸壁間幫助燃燒室氣蜜、為活塞及軸成等零件冷卻及消除引擎內(nèi)不必要的產(chǎn)物。

機油的循環(huán)

引擎中大部分的機油都儲存于油底殼中，機油的循環(huán)由隨引擎轉(zhuǎn)動之機油泵浦驅(qū)動，自油底殼將機油吸出，經(jīng)過機油濾清器濾掉雜質(zhì)后，高壓的機油從引擎的機油流道流至引擎各處，潤滑或冷卻各個機件，最后在流回油底殼中。

引擎中會有極少量的機油進入燃燒室被燃燒，所以機油有少量的消耗是正常的。然而若過量的機油由活塞與汽缸壁的間隙往上進入燃燒室稱為「上機油」，而機油由汽缸頭之閥系間隙向下流入燃燒室中則稱為「下機油」，二者都是所謂的「吃機油」。引擎若是有吃機油的現(xiàn)象，當然機油會消耗很快，而且因為機油大量燃燒的關(guān)系，會自排氣管排出淡青色的煙，此時必須去保修場檢查是「上機油」或「下機油」，好對癥下藥。

機油的選用

機油依據(jù)其成分可分為全合成、半合成及礦物油，一般來說，全合成機油在引擎中隨引擎運轉(zhuǎn)的衰退程度較低，而礦物油的衰退程度較高。但是若是車輛都能在原廠指定之換油或時間內(nèi)更換機油，就算使用礦物油，也不會對引擎造成任何傷害。

機油除了有成分上的不同，也在「黏度指數(shù)」上有區(qū)別。黏度指數(shù)是指機油黏度隨溫度改變的程度，目前最常使用的機油黏度分類是依照SAE號數(shù)分類，不同的號數(shù)對應(yīng)不同的黏度范圍，號數(shù)越大代表黏度越大。SAE編號后方加上W者指適用于寒冷氣候的機油，其編號越小者黏性越小，引擎在寒冷的冬天越容易啟動。

機油號數(shù)除了SAE50(例)或SAE10W(例)等單級機油外，還有如10W-40等之復級機油，復級機油能同時滿足高溫與低溫的使用需求。目前市面上常見的多為復級機油，復級機油于W之前的號數(shù)越低、后方的號數(shù)越高者，表示該機油能適用的氣候范圍較大。以臺灣的氣候狀況，10W-40已經(jīng)能滿足，若引擎長時間以高負荷、高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)者，則可選用黏度較高的機油。

泵浦、發(fā)電機與壓縮機

所謂附件，就是在維持引擎基本運轉(zhuǎn)所需之外的機件，而這些機見識由引擎附件皮帶所驅(qū)動。通常引擎附件包括：發(fā)電機、水泵浦、冷氣壓縮機及動力方向盤泵浦等，以下對這幾項附件作概略介紹。引擎是車輛主要的動力來源，因此壓縮機、泵浦、發(fā)電機等都與引擎以皮帶連結(jié)，利用引擎運轉(zhuǎn)的輸出帶動，提供冷卻、潤滑、空調(diào)、供電及轉(zhuǎn)向輔助等功能。

發(fā)電機：

發(fā)電機利用引擎的運轉(zhuǎn)為動力，將動能轉(zhuǎn)換為電能，再將電量儲存于電瓶中，以供車上所有電器使用。發(fā)電機若損壞會失去充電能力，電瓶內(nèi)的電量就會逐漸消耗到完全沒電為止。所以車子的電瓶若是經(jīng)常沒電，除了要檢查電瓶外，也要檢查發(fā)電機是否還正常。

水泵浦：

水泵浦提供引擎冷卻水能正常循環(huán)所需的壓力，嚴格來說不該算是附件，只是有些引擎利用附件皮帶來驅(qū)動水泵浦。水泵浦一旦失效，引擎則會失去冷卻能力，此時若沒有短時間內(nèi)將引擎熄火，常會使引擎因過熱而嚴重受損。

冷氣壓縮機：

常有人認為車上的冷氣壓縮機是靠電力驅(qū)動，其實冷氣壓縮機動力是來自引擎的運轉(zhuǎn)，并由附件皮帶所帶動。當駕駛在車內(nèi)按下冷氣開關(guān)時，冷氣壓縮機上的離合器便會與被附件皮帶帶動而旋轉(zhuǎn)的惰輪接合，此時壓縮機就會開始運作。所以當引擎不運轉(zhuǎn)時壓縮機是完全不會運轉(zhuǎn)的；然而一旦壓縮機開始運轉(zhuǎn)，是會耗損些許引擎動力的，當然油耗也會有些許的增加。

動力方向盤泵浦：

配備動力方向盤的車，方向盤會變得比較輕盈，這是因為動力方向盤泵浦利用引擎的動力，產(chǎn)生油壓來輔助方向機轉(zhuǎn)向，所以動力方向盤也是在引擎發(fā)動時才有作用的。然而和冷氣壓縮機一樣，動力方向盤泵浦也是會消耗引擎動力并造成油耗的。

附件皮帶

引擎的兩端分別稱為飛輪端與附件端，飛輪端連接變速箱，而附件端則是掛載引擎附件。所有附件安置于引擎附件端，是由一至二條皮帶將所有附件連上曲軸。而附件皮帶上都會有一個張力器來調(diào)整皮帶張力，如果張力過松，通常皮帶在運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生尖銳的聲音，所以當有些車子在起步時，會伴隨著尖銳的聲音，這都是皮帶在作祟。

附件皮帶也是需要定期更換的，通常是在更換正時皮帶時一并更換。若車輛在行駛中附件皮帶斷裂，附件便會停止作動，而由附件皮帶帶動的水泵浦也會失去作用而損害引擎。所以有些引擎會將水泵浦設(shè)計至以正時皮帶或煉條帶動，為的就是當附件皮帶斷裂時，隨然失去冷氣及方向盤動力輔助，但引擎還能正常運轉(zhuǎn)，以便將車開至保修場。

排氣與環(huán)保

EGR

EGR(ExhaustGasRecirculation廢氣再回收)是從排氣歧管接出一個旁通管至進氣歧管內(nèi)，而將部分引擎廢氣隨著新鮮空氣導入引擎中燃燒，導入廢棄的量是由ECU依據(jù)當時引擎轉(zhuǎn)速、負荷等訊息所計算出來，并由EGR閥所控制。

EGR的功用最主要是用來降低引擎中NOx的排放量的，我們在「觸媒轉(zhuǎn)換器」單元中有介紹過廢棄成分的產(chǎn)生，其中NOx的產(chǎn)生是因為引擎燃燒溫度過高所致。本來，要降低燃燒溫度來抑制NOx的生成最好的方法就是延后點火提前角，然而點火角延后會大幅降低引擎性能并且提高油耗量，所以目前最好的解決方是就是裝設(shè)EGR。EGR雖然會小幅的犧牲一點引擎性能，但卻能降低引擎燃燒溫度，以控制NOx的生成。經(jīng)實驗證明，正確的利用EGR能降低百分之50的NOx生成量。如此便能大大減低觸媒轉(zhuǎn)換器的負擔，降低觸媒對于NOx的配方量，而節(jié)省觸媒轉(zhuǎn)換器的制造成本。

含氧感知器

含氧感知器(O2Sensor)裝在觸媒轉(zhuǎn)換器的前端，引擎ECU借著含氧感知器偵測廢氣中的含氧量，來判定引擎燃燒狀況，以決定噴油量的多寡。當含氧感知器偵測到較濃的氧含量時，表示當時引擎為「稀油」燃燒，所以ECU會使噴油嘴的噴油量增加；相反的，當含氧感知器偵測到較稀的氧含量時，表示當時引擎為「濃油」燃燒，所以ECU會減少噴油嘴的噴油量。

然而，引擎噴油量主要并不是含氧感知器決定，引擎在每個轉(zhuǎn)速及負荷下該噴多少油，引擎調(diào)校工程師都已經(jīng)在引擎調(diào)校時定義好了，而含氧感知器所傳送的含氧量訊息，只是在ECU對引擎作閉回路控制時的回饋訊號，使引擎的噴油量在調(diào)校工程師的定義下，再針對當時引擎的運轉(zhuǎn)狀況作些微的修正，讓引擎的運轉(zhuǎn)能處于最佳狀態(tài)，這就是一般人所說ECU的學習功能。所以當含氧感知器壞掉時，引擎還是能正常運作，但就是少了自我修正的功能。這樣，引擎的運轉(zhuǎn)就不能確保在最佳狀態(tài)，并且也有可能造成排污值過高而加速觸媒轉(zhuǎn)換器的老化，所以當含氧感知器壞掉時，儀表版上的警示燈會亮起。傳動系統(tǒng)

汽車要行駛在道路上必須先使車輪轉(zhuǎn)動，要如何將引擎的動力傳送到車輪并使車輪轉(zhuǎn)動？負責傳遞動力讓汽車發(fā)揮行駛功能的裝置就是傳動系統(tǒng)，汽車沒有了它就會成為一臺發(fā)電機和燒錢的機器了。

在基本的傳動系統(tǒng)中包含了負責動力接續(xù)的裝置、改變力量大小的變速機構(gòu)、克服車輪之間轉(zhuǎn)速不同的差速器，和聯(lián)結(jié)各個機構(gòu)的傳動軸，有了這四個主要的裝置之后就能夠把引擎的動力傳送到輪子上了。

一、動力接續(xù)裝置

1.離合器：這組機構(gòu)被裝置在引擎與手排變速箱之間，負責將引擎的動力傳送到手排變速箱。

2.扭力轉(zhuǎn)換器：這組機構(gòu)被裝置在引擎與自排變速箱之間，能夠?qū)⒁娴膭恿ζ巾樀膫魉偷阶耘抛兯傧?。在扭力轉(zhuǎn)換器中含有一組離合器，以增加傳動效率。

二、變速機構(gòu)

1.手動變速機構(gòu)：一般稱為「手排變速箱」。以手動操作的方式進行換檔。

2.自動變速機構(gòu)：一般稱為「自排變速箱」。利用油壓的作動去改變檔位。

三、差速器

當車輛在轉(zhuǎn)向時，左、右二邊的輪子會產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速，因此左、右二邊的傳動軸也會有不同的轉(zhuǎn)速，于是利用差速器來解決左、右二邊轉(zhuǎn)速不同的問題。

四、傳動軸

將經(jīng)過變速系統(tǒng)傳遞出來的動力，傳遞至車輪進而產(chǎn)生驅(qū)動力道的機構(gòu)。變速系統(tǒng)

汽車在起步加速時須要比較大的驅(qū)動力，此時車輛的速度低，而引擎卻必須以較高的轉(zhuǎn)速來輸出較大的動力。當速度逐漸加快之后，汽車所須要的行駛動力也逐漸降底，這時候引擎只要以降低轉(zhuǎn)速來減少動力的輸出，即可提供汽車足夠的動力。汽車的速度在由低到高的過程中，引擎的轉(zhuǎn)速卻是由高變到低，要如何解決矛盾現(xiàn)象呢？于是通稱為「變速箱」的這種可以改變引擎與車輪之間換轉(zhuǎn)差異的裝置為此而生。

變速箱為因操作上的需求而有「手動變速箱」與「自動變速箱」二種系統(tǒng)，這二種變速箱的做動方式也不相同。近年來由于消費者的需求以及技術(shù)的進步，汽車廠開發(fā)稱為「手自排變速箱」的可以手動操作的自動變速箱；此外汽車廠也為高性能的車輛開發(fā)出稱為「自手排變速箱」的附有自動操作功能的手動變速箱。目前的F1賽車全面使用「自手排變速箱」，因此使用此類型手動變速箱的車輛均標榜采用來自F1的科技。

手排變速系統(tǒng)

在手動變速系統(tǒng)里面含有離合器、手動變速箱二個主要部份。

離合器：是用來將引擎的動力傳到變速箱的機構(gòu)，利用磨擦片的磨擦來傳遞動力。一般車型所使用的離合器只有二片磨擦片，而賽車和載重車輛則使用具有更磨擦片的離合器。離和器還有干式與濕式二種，濕式離合器目前幾乎不再被使用于汽車上面。

手動變速箱：以手動方式操作變速箱去做變換檔位的動作，使手動變速箱內(nèi)的輸入軸和輸出軸上的齒輪嚙合。多組不同齒數(shù)的齒輪搭配嚙合之后，便可產(chǎn)生多種減速的比率。目前的手動變速箱均是使用同步齒輪的嚙合機構(gòu)，使換檔的操作更加的簡易，換檔的平順性也更好。

自排變速系統(tǒng)

為了使汽車的操作變得簡單，并讓不擅于操作手動變速箱的駕駛者也能夠輕易的駕駛汽車，于是制造一種能夠自動變換檔位的變速箱就成為一件重要的工作，因此汽車工程師在1940年開發(fā)出世界首具的自動變速箱。從此以后駕駛汽車在起步、停止以及在加減速的行駛過程中，駕駛者就不需要再做換檔的動作。

北京現(xiàn)代現(xiàn)代的自動變速系統(tǒng)里面含有液體扭力轉(zhuǎn)換器、自動變速箱、電子控制系統(tǒng)三個主要部份。在電子控制系統(tǒng)里面加入手動換文件的控制程序，就成了具有手動操作功能的「手自排變速箱」。

液體扭力轉(zhuǎn)換器：在主動葉輪與被動葉輪之間，利用液壓油做為傳送動力的介質(zhì)。將動力自輸入軸傳送到對向的輸出軸，經(jīng)由輸出軸再將動力傳送到自動變速箱。

由于液壓油在主動葉輪與被動葉輪之間流動時會消耗掉部份的動力。為了減少動力的損失，在主動與被動葉輪之間加入一組不動葉輪使能量的傳送效率增加；以及在液體扭力轉(zhuǎn)換器內(nèi)加入一組離合器，并在適當?shù)男旭偁顟B(tài)下利用離合器將主動與被動葉輪鎖定，讓主動與被動葉輪之間不再有轉(zhuǎn)速的差異，進而提高動力的傳送效率。

自動變速箱：以行星齒輪組構(gòu)成換檔機構(gòu)，利用油壓推動多組的摩擦片，去控制行星齒輪組的動作，以改變動力在齒輪組的傳送路徑，因而產(chǎn)生多種不同的減速比率。ToyotaCelsior(LexusLS430)在2003年起用六速自動變速箱，使Toyota成為第三家采用六速自動變速箱的汽車制造廠。

電子控制系統(tǒng)：早期的機械式自動變速箱的換檔控制是以油壓的壓力變化去決定何時做換檔的動作，即使經(jīng)過多年的研究及改良，機械式自動變速箱的換文件性能仍然不盡人意。于是電子式自動變速箱便因應(yīng)而出了。為了使換檔的時機更加的精確，以及獲得更加平順的換文件質(zhì)量，各汽車制造廠均投入大量的資源，針對自動變速箱的電子控制系統(tǒng)做研究。例如在Toyota汽車的自動變速箱都具有Lup-s、ECT-i的電子控制機能，在較新型式的自動變速箱中還加入了「N文件控制」系統(tǒng)。手動變速箱的基本工作原理

一、變速箱的作用

發(fā)動機的物理特性決定了變速箱的存在。首先，任何發(fā)動機都有其峰值轉(zhuǎn)速；其次，發(fā)動機最大功率及最大扭矩在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)出現(xiàn)。比如，發(fā)動機最大功率出現(xiàn)在5500轉(zhuǎn)。變速箱可以在汽車行駛過程中在發(fā)動機和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，換檔可以使得發(fā)動機工作在其最佳的動力性能狀態(tài)下。理想情況下，變速箱應(yīng)具有靈活的變速比。無級變速箱（CVT）就具有這種特性，可以較好的發(fā)揮發(fā)動機的動力性能。

二、CVT

無級變速箱有著連續(xù)的變速比。其一直因為價格、尺寸及可靠性的關(guān)系而沒有大量裝備汽車?，F(xiàn)在，改進的設(shè)計使得CVT的使用已比較普遍。

國產(chǎn)AUDI2.8CVT

變速箱通過離合器與發(fā)動機相連，這樣，變速箱的輸入軸就可以和發(fā)動機達到同步轉(zhuǎn)速。

奔馳C級SportCoupe6速手動變速箱,一個5檔的變速箱提供5種不同的變速比，在輸入軸和輸出軸間產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差。

三、簡單的變速箱模型

為了更好的理解變速箱的工作原理，下面讓我們先來看一個2檔變速箱的簡單模型，看看各部分之間是如何配合的：

輸入軸（綠色）通過離合器和發(fā)動機相連，軸和上面的齒輪是一個部件。軸和齒輪（紅色）叫做中間軸。它們一起旋轉(zhuǎn)。軸（綠色）旋轉(zhuǎn)通過嚙合的齒輪帶動中間軸的旋轉(zhuǎn)，這時，中間軸就可以傳輸發(fā)動機的動力了。

軸（黃色）是一個花鍵軸，直接和驅(qū)動軸相連，通過差速器來驅(qū)動汽車。車輪轉(zhuǎn)動會帶著花鍵軸一起轉(zhuǎn)動。

齒輪（藍色）在花鍵軸上自由轉(zhuǎn)動。在發(fā)動機停止，但車輛仍在運動中時，齒輪（藍色）和中間軸都在靜止狀態(tài)，而花鍵軸依然隨車輪轉(zhuǎn)動。

齒輪（藍色）和花鍵軸是由套筒來連接的，套筒可以隨著花鍵軸轉(zhuǎn)動，同時也可以在花鍵軸上左右自由滑動來嚙合齒輪（藍色）。掛進1檔時，套筒就和右邊的齒輪（藍色）嚙合。見下圖：

如圖所示，輸入軸（綠色）帶動中間軸，中間軸帶動右邊的齒輪（藍色），齒輪通過套筒和花鍵軸相連，傳遞能量至驅(qū)動軸上。在這同時，左邊的齒輪（藍色）也在旋轉(zhuǎn)，但由于沒有和套筒嚙合，所以它不對花鍵軸產(chǎn)生影響。

當套筒在兩個齒輪中間時（第一張圖所示），變速箱在空擋位置。兩個齒輪都在花鍵軸上自由轉(zhuǎn)動，速度是由中間軸上的齒輪和齒輪（藍色）間的變速比決定的。

四、真正的變速箱

如今，5檔手動變速箱應(yīng)用已經(jīng)很普遍了，以下是其模型。

換檔桿通過三個連桿連接著三個換檔叉，見下圖

在換擋桿的中間有個旋轉(zhuǎn)點，當你撥入1檔時，實際上是將連桿和換檔叉往反方向推。

你左右移動換檔桿時，實際上是在選擇不同的換檔叉（不同的套筒）；前后移動時則是選擇不同的齒輪（藍色）。

倒檔通過一個中間齒輪（紫色）來實現(xiàn)。如圖所示，齒輪（藍色）始終朝其他齒輪（藍色）相反的方向轉(zhuǎn)動。因此，在汽車前進的過程中，是不可能掛進倒檔的，套筒上的齒和齒輪（藍色）不能嚙合，但是會產(chǎn)生很大的噪音。

同步裝置

同步是使得套筒上的齒和齒輪（藍色）嚙合之前產(chǎn)生一個摩擦接觸，見下圖齒輪（藍色）上的錐形凸出剛好卡進套筒的錐形缺口，兩者之間的摩擦力使得套筒和齒輪（藍色）同步，套筒的外部滑動，和齒輪嚙合。

汽車廠商制造變速箱時有各自的實現(xiàn)方式，這里介紹的是一個基本的概念

自動變速箱工作原理

自動變速器能夠根據(jù)發(fā)動機負荷和車速等情況自動變換傳動比，使汽車獲得良好的動力性和燃料經(jīng)濟性，并減少發(fā)動機排放污染。自動變速器操縱容易，在車輛擁擠時，可大大提高車輛行駛的安全性及可靠性。

電子控制自動變速器通常由液力變矩器、行星齒輪變速系統(tǒng)、換擋執(zhí)行器、液壓操縱系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)五部分組成。

液力變矩器的工作原理

目前轎車上廣泛采用由泵輪、渦輪和導輪組成的單級雙相三元件閉鎖式綜合液力變矩器。泵輪和渦輪均為盆狀的。泵輪與變矩器外殼連為一體，是主動元件；渦輪懸浮在變矩器內(nèi)，通過花鍵與輸出軸相連，是從動元件；導輪懸浮在泵輪和渦輪之間，通過單向離合器及導輪軸套固定在變速器外殼上。

發(fā)動機啟動后，曲軸帶動泵輪旋轉(zhuǎn)，因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使泵輪葉片間的工作液沿葉片從內(nèi)緣向外緣甩出；這部分工作液既具有隨泵輪一起轉(zhuǎn)動的園周向的分速度，又有沖向渦輪的軸向分速度。這些工作液沖擊渦輪葉片，推動渦輪與泵輪同方向轉(zhuǎn)動。

從渦輪流出工作液的速度v可以看為工作液相對于渦輪葉片表面流出的分速度ω與隨渦輪一起轉(zhuǎn)動分速度u的合成。當渦輪轉(zhuǎn)速比較小時，從渦輪流出的工作液是向后的，工作液沖擊導輪葉片的前面。因為導輪被單向離合器限定不能向后轉(zhuǎn)動，所以導輪葉片將向后流動的工作液導向向前推動泵輪葉片，促進泵輪旋轉(zhuǎn)，從而使作用于渦輪的轉(zhuǎn)矩增大。

隨著渦輪轉(zhuǎn)速的增加，分速度u也變大，當ω與u的合速度v開始指向?qū)л喨~片的背面時，變矩器到達臨界點。當渦輪轉(zhuǎn)速進一步增加時，工作液將沖擊導輪葉片的背面。因為單向離合器允許導輪與泵輪一同向前旋轉(zhuǎn)，所以在工作液的帶動下，導輪沿泵輪轉(zhuǎn)動方向自由旋轉(zhuǎn)，工作液順利地回流到泵輪。當從渦輪流出的工作液正好與導輪葉片出口方向一致時，變矩器不產(chǎn)生增扭作用（這時液力變矩器的工況稱為液力偶合工況）。

液力變矩器靠工作液傳遞轉(zhuǎn)矩，比機械變速器的傳動效率低。在液力變矩器中設(shè)置鎖止離合器，可以在高速工況下將泵輪與渦輪鎖在一起，實現(xiàn)動力直接傳遞，提高變矩器的傳動效率。

行星齒輪變速器的工作原理

液力變矩器雖能傳遞和增大發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，但變矩比不大，變速范圍不寬，遠不能滿足汽車使用工況的需要。為進一步增大扭矩，擴大其變速范圍，提高汽車的適應(yīng)能力，在液力變矩器后面又裝一個輔助變速器——有級式齒輪變速器。該齒輪變速器多數(shù)是用行星齒輪變速的。

行星齒輪變速器是由行星齒輪機構(gòu)及離合器、制動器和單向離合器等執(zhí)行元件組成。行星齒輪機構(gòu)通常由多個行星排組成．行星排的多少與檔數(shù)的多少有關(guān)。

星齒輪變速器的換檔執(zhí)行元件包括換擋離合器、換擋制動器和單向離器。

換擋離合器為濕式多片離合器，當液壓使活塞把主動片和從動片壓緊時，離合器接合；當工作液從活塞缸排出時，回位彈簧使活塞后退，使離合器分離。

換擋制動器通常有兩種形式：一種是濕式多片制動器，其結(jié)構(gòu)與濕式多片離合器基本相同，不同之處是制動器用于連接轉(zhuǎn)動件和變速器殼體，使轉(zhuǎn)動件不能轉(zhuǎn)動。換擋制動器的另一形式是外束式帶式制動器。

行星齒輪變速器的單向離合器與液力變矩器中的單向離合器結(jié)構(gòu)相同。

液力機械傳動式自動變速器的控制

液壓自動操縱系統(tǒng)通常由供油、手動選擋、參數(shù)調(diào)節(jié)、換擋時刻控制、換檔品質(zhì)控制等部分組成。

供油部分根據(jù)節(jié)氣門開度和選擋桿位置的變化，將油泵輸出油壓調(diào)節(jié)至規(guī)定值，形成穩(wěn)定的工作液壓。在液控液動自動變速器中，參數(shù)調(diào)節(jié)部分主要有節(jié)氣門壓力調(diào)節(jié)閥（簡稱節(jié)氣門閥）和速控調(diào)壓閥（又稱調(diào)速器）。節(jié)氣門壓力調(diào)節(jié)閥使輸出液壓的大小能夠反映節(jié)氣門開度；速控調(diào)壓閥使輸出液壓的大小能夠反映車速的大小。

換擋時刻控制部分用于轉(zhuǎn)換通向各換擋執(zhí)行機構(gòu)（離合器和制動器）的油路，從而實現(xiàn)換擋控制。鎖定信號閥受電磁閥的控制，使液力變矩器內(nèi)的鎖止離合器適時地接合與分離。

換擋品質(zhì)控制部分的作用是使換擋過程更加平穩(wěn)柔和。

傳動系統(tǒng)與引擎配置

在具備了基本的傳動系統(tǒng)組件之后，汽車工程師會依據(jù)使用目的的需要，將傳動系統(tǒng)設(shè)計為二輪傳動(2WD)或四輪傳動(4WD)的型式。

二輪驅(qū)動

僅有車子的前輪或后輪可以接受到動力，讓輪子產(chǎn)生轉(zhuǎn)動而使車輛前進或后退。

此一驅(qū)動模式有以下四種：前置引擎前輪傳動(FF)、前置引擎后輪傳動(FR)、中置引擎后輪傳動型(MR)、后置引擎后輪傳動型(RR)。

四輪驅(qū)動

就是車子的四個輪子都可以接受到動力，讓輪子產(chǎn)生轉(zhuǎn)動而使車輛前進或后退。

在變速箱的后面再加裝一具稱為「分動箱」的動力分配裝置，依照設(shè)定的比率將動力傳送到前、后輪軸，使汽車的四個輪子獲得動力。

目前市面上銷售的四輪傳動(4WD)汽車當中，引擎裝設(shè)位置屬于前置、中置、后置者均有。

傳動系統(tǒng)與引擎配置

在傳動系統(tǒng)中包括了變速箱、差速器、傳動軸三項重要的組件。傳動系統(tǒng)的要務(wù)就是將引擎的動力傳送到車輪。由于汽車的引擎在車身上擺設(shè)方式的不同，使得引擎與傳動系統(tǒng)的組合形成多樣的變化。多數(shù)的組合方式與汽車的用途或性能要求有關(guān)。常見的組合方式有前置引擎前輪驅(qū)動(FF)、前置引擎后輪驅(qū)動(FR)、中置引擎后輪驅(qū)動(MR)。

奧迪DSG變速器

奧迪汽車公司一直都是汽車變速器技術(shù)領(lǐng)域的先驅(qū)，1994年的Tiptronic手/自動一體變速器和1999年的Multitronic無級變速器都是奧迪杰出的代表作，2003年，奧迪公司將最新一代DSG變速器裝在3.2L的奧迪TT和高爾夫R32上，開創(chuàng)了奧迪變速器技術(shù)的又一個新的里程碑。DSG變速器的技術(shù)源于1985年奧迪賽車上的雙離合器變速器，而新一代DSG變速器的性能更趨完美。

DSG變速器的特點：

新一代DSG變速器采用了2個離合器和6個前進檔的傳統(tǒng)齒輪變速器作為動力的傳送部件，這是目前世界上最先進的、具有革命性的自動變速器。

※DSG變速器沒有變矩器，也沒有離合器踏板。

※DSG變速器在傳動過程中的能耗損失非常有限，大大提高了車輛的燃油經(jīng)濟性。

※DSG變速器的反應(yīng)非常靈敏，具有很好的駕駛樂趣。

※車輛在加速過程中不會有動力中斷的感覺，使車輛的加速更加強勁、圓滑。百公里加速時間比傳統(tǒng)手動變速器還短。

※DSG變速器的動力傳送部件是一臺三軸式6前進檔的傳統(tǒng)齒輪變速器，增加了速比的分配。

※DSG變速器的多片濕式雙離合器是由電子液壓控制系統(tǒng)來操控的?！p離合器的使用，可以使變速器同時有兩個檔位嚙合，使換檔操作更加快捷。

※DSG變速器也有手動和自動2種控制模式，除了排檔桿可以控制外，方向盤上還配備有手動控制的換檔按鈕，在行駛中，2種控制模式之間可以隨時切換。

※選用手動模式時，如果不做升檔操作，即使將油門踩到底，DSG變速器也不會升檔。

※換檔邏輯控制可以根據(jù)司機的意愿進行換檔控制。

※在手動控制模式下，可以跳躍降檔。DSG變速器的結(jié)構(gòu)：

DSG變速器主要由多片濕式雙離合器、三軸式齒輪變速器、自動換檔機構(gòu)、電子控制液壓控制系統(tǒng)組成。其中最具創(chuàng)意的核心部分是雙離合器和三軸式齒輪箱，如下圖所示。

DSG變速器有2根同軸心的輸入軸，輸入軸1裝在輸入軸2里面。輸入軸1和離合器1相連，輸入軸1上的齒輪分別和1檔齒、3檔齒、5檔齒相嚙合；輸入軸2是空心的，和離合器2相連，輸入軸2上的齒輪分別和2檔齒、4檔齒、6檔齒相嚙合；倒檔齒輪通過中間軸齒輪和輸入軸1的齒輪嚙合。通俗地講，離合器1管1檔、3檔、5檔和倒檔，在汽車行駛中一旦用到上述檔位中任何一檔，離合器1是接合的；離合器2管2檔、4檔和6檔，當使用2、4、6檔中的任一檔時，離合器2接合。

DSG變速器的多片濕式雙離合器的結(jié)構(gòu)和液壓式自動變速器中的離合器相似，但是尺寸要大很多。利用液壓缸內(nèi)的油壓和活塞壓緊離合器，油壓的建立是由ECU指令電磁閥來控制的，2個離合器的工作狀態(tài)是相反的，不會發(fā)生2個離合器同時接合的情形。

DSG變速器的檔位轉(zhuǎn)換是由檔位選擇器來操作的，檔位選擇器實際上是個液壓馬達，推動撥叉就可以進入相應(yīng)的檔位，由液壓控制系統(tǒng)來控制它們的工作。在液壓控制系統(tǒng)中有6個油壓調(diào)節(jié)電磁閥，用來調(diào)節(jié)2個離合器和4個檔位選擇器中的油壓壓力，還有5個開關(guān)電磁閥，分別控制檔位選擇器和離合器的工作。DSG變速器的工作：

DSG變速器的工作過程比較特別，在1檔起步行駛時，動力傳遞路線如圖4中直線和箭頭所示，離合器1接合，通過輸入軸1到1檔齒輪，再輸出到差速器。同時，圖中虛線和箭頭所示的路線是2檔時的動力傳輸路線，由于離合器2是分離的，這條路線實際上還沒有動力在傳輸，是預(yù)先選好檔位，為接下來的升檔做準備的。檔變速器進入2檔后，退出1檔，同時3檔預(yù)先結(jié)合，如下圖中動力傳遞路線所示。所以在DSG變速器的工作過程中總是有2個檔位是結(jié)合的，一個正在工作，另一個則為下一步做好準備。

DSG變速器在降檔時，同樣有2個檔位是結(jié)合的，如果4檔正在工作，則3檔作為預(yù)選檔位而結(jié)合。DSG變速器的升檔或降檔是由ECU進行判斷的，踩油門踏板時，ECU判定為升檔過程，作好升檔準備；踩制動踏板時，ECU判定為降檔過程，作好降檔準備。

一般變速器升檔總是一檔一檔地進行的，而降檔經(jīng)常會跳躍地降檔，DSG變速器在手動控制模式下也可以進行跳躍降檔，例如，從6檔降到3檔，連續(xù)按3下降檔按鈕，變速器就會從6檔直接降到3檔，但是如果從6檔降到2檔時，變速器會降到5檔，在從5檔直接降到2檔。在跳躍降檔時，如果起始檔位和最終檔位屬于同一個離合器控制的，則會通過另一離合器控制的檔位轉(zhuǎn)換一下，如果起始檔位和最終檔位不屬于同一個離合器控制的，則可以直接跳躍降至所定檔位。

懸掛系統(tǒng)

因為車身下方的空間使汽車看起來好像是懸浮在半空中，要如何將看似懸浮在半空中的車身與接觸地面的車輪結(jié)合呢？這個結(jié)合的裝置就是懸掛系統(tǒng)。

懸掛系統(tǒng)除了要支撐車身的重量之外，還負有降低行駛時的震動，以及車輛行駛的操控性能等重責大任。

懸掛系統(tǒng)是如何神奇的發(fā)揮功能去降低行駛時的震動，以及車輛行駛的操控性能呢？原來就是在懸掛系統(tǒng)中包含了避震器、彈簧、防傾桿、連桿等機件。

在車輪與車體之間，便是所謂的懸掛系統(tǒng)，擔負起承載車體并吸收震動的工作，提供最佳的乘坐舒適性。圖中為Toyota最新車型Wish的懸掛系統(tǒng)，采前方獨立麥佛遜結(jié)構(gòu)、后方ETABeam結(jié)構(gòu)，提供最大的車室空間。

一、彈簧：

用來緩沖震動的裝置。利用彈簧的變型來吸收能量。常見的彈簧型式為「圈形彈簧」，其它被使用在汽車上的彈簧還有「板片彈簧」和「扭力桿彈簧」二種。

二、避震器：

用來緩沖震動，并且吸收能量的裝置。避震器內(nèi)部藉由液體或氣體產(chǎn)生壓力來推動閥體，以吸收震動的能量，并且減緩震動的作用。采用氣壓方式的避震器，其價格一般都比采用油壓方式者高。少部份高價位的避震器會采取液、氣壓共享的設(shè)計。

三、防傾桿：

將類似ㄇ字形的桿件的二端分別連結(jié)在左、右懸掛裝置上面，當左、右側(cè)的輪子分別上下移動時，會產(chǎn)生扭力并使桿件自體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，利用桿件受力所產(chǎn)生的反作用力去使車子的左、右二邊維持相近的高度。

因此「防傾桿」亦稱為「扭力桿」、「防傾扭力桿」、「平衡桿」、「扭力平衡桿」、「平穩(wěn)桿」等等名稱。

四、連桿：

用來連結(jié)車輪與車身的桿子。連桿的形狀可以是一支外形簡單的圓桿，也可能是以鋼板制成的一個結(jié)構(gòu)體。

在了解懸掛系統(tǒng)的基本元素之后，你也可以和汽車工程師一樣的設(shè)計組合出一套懸掛系統(tǒng)。我們將在后續(xù)的單元中為各位說明各種懸掛系統(tǒng)的功能與特性。非獨立懸掛系統(tǒng)

非獨立懸掛系統(tǒng)是以一支車軸(或結(jié)構(gòu)件)連結(jié)左右二輪的懸掛方式，因懸掛結(jié)構(gòu)的不同，以及與車身連結(jié)方式的不同，使非獨立懸掛系統(tǒng)有多種型式。常見的非獨立懸掛系統(tǒng)有平行片狀彈簧式’、扭力梁車軸、扭力梁式三種。

平行片狀彈簧式

平行片狀彈簧式是用二組平行安裝的片狀彈簧支撐車軸，片狀彈簧當做避震裝置的彈簧，也做為車軸的定位之用。由于這種懸掛方式的構(gòu)造非常的簡單，使制造成本減少，因片狀彈簧的強度高而有較高的可靠度，以及可以降低車身底板的高度。使用在車身重量變化大的汽車上，可以在車身高度降低時還不容易改變車輪的角度，使操控的感覺保持一致，因而保持不變的乘坐舒適性。市面上強調(diào)乘載量的商用車型，其后懸掛多采用平行片狀彈簧式。

扭力梁車軸式

扭力梁車軸式主要使用在前置引擎前輪驅(qū)動(FF)的車。有一連結(jié)左右輪的梁，在梁的二端有用來做為前后方向定位的拖曳臂，整個懸掛系統(tǒng)以拖曳臂的前端與車身連結(jié)，在梁的上方有用來做為橫向定位的連桿。在車身傾斜時因扭力梁車軸的扭曲，使車輪的傾角會有變化。由于扭力梁車軸式的構(gòu)造簡單，以及占用車底的空間較小，相對的車室空間就可以加大，因此大多使用在小型車；例如使用在ToyotaTercel車型的后懸掛。

ToyotaWish的后軸懸掛，便是扭力梁式非獨立懸掛系統(tǒng)。

扭力梁式在左右拖曳臂的中間設(shè)置扭力梁，使懸掛的外形類似H型，懸掛系統(tǒng)以拖曳臂的前端與車身連結(jié)。因左右拖曳臂的剛性大，所以不需要裝設(shè)橫向連桿。在車身傾斜時因扭力梁車軸的扭曲，會使車輪的傾角發(fā)生變化。歐洲小型掀背車之后懸掛，多采用扭力梁式設(shè)計。而Toyota現(xiàn)行的ETABeam系統(tǒng)中，加入了可控制方向的襯套(Toe-ControlBushing)，使懸掛在車身傾斜時有較佳的指向性。目前ETABeam被使用在ToyotaWith等國產(chǎn)車型。

非獨立懸掛系統(tǒng)的優(yōu)點

1.左右輪在彈跳時會相互牽連，輪胎角度的變化量小使輪胎的磨耗小。

2.在車身高度降低時還不容易改變車輪的角度，使操控的感覺保持一致。

3.構(gòu)造簡單，制造成本低，容易維修。

4.占用的空間較小，可降低車底板的高度。

非獨立懸掛系統(tǒng)的缺點

1.左右輪在彈跳時，會相互牽連，而降低乘坐的舒適性及操控的安定性。

2.因構(gòu)造簡單使設(shè)計的自由度小，操控的安定性較差。獨立懸吊系統(tǒng)

獨立懸吊系統(tǒng)是左、右輪可以獨立運動的懸吊型式。常見的獨立懸吊系統(tǒng)有雙Ａ臂式、麥花臣支柱式、多連桿式、拖曳臂式、半拖曳臂式。

雙Ａ臂式

Double-WishboneType英文直譯為雙叉骨式或雙雞胸骨式，依構(gòu)造的形狀又稱為雙Ａ臂式。采用雙Ａ臂式獨立懸吊系統(tǒng)的車輛總是給人有高級和性能化的感覺。雙Ａ臂式懸吊因使用目的不同而有多樣化的結(jié)構(gòu)型式，上、下控制臂呈Ａ型、Ｖ型或▽型。雙Ａ臂式懸吊可以設(shè)計成當車輪彈跳或車身傾斜時，左右車輪間的輪距不變或是車輪的傾角不變，一般采用雙Ａ臂式懸吊的車型則是取其中間；當車輪彈跳或車身傾斜時，輪距的變化和傾角變化都會比其它的懸吊方式?。灰驗楸苷鹌鞑粫粡澢贡苷鹌鞯哪ゲ磷枇π?；連桿可以全部裝置在副車架上，以阻隔震動和噪音；因此采用雙Ａ臂式懸吊容易使汽車擁有突出的轉(zhuǎn)向性能和乘坐舒適性，例如Honda許多車系的前、后懸吊均是采用雙Ａ臂式獨立懸吊系統(tǒng)。

麥花臣支柱式

麥花臣支柱式懸吊是演變自雙Ａ臂式懸吊的一種懸吊型式。它將雙Ａ臂式懸吊的上支臂和轉(zhuǎn)向節(jié)與避震器結(jié)合在一起，并將彈簧安置在避震器的上段，避震器的上端則與車體結(jié)合。麥花臣支柱式懸吊與雙Ａ臂式懸吊使用相同的下支臂。由于麥花臣支柱式以避震器做為車輪轉(zhuǎn)動時的中心軸，而與荷重的軸線互不重迭，使避震器在伸縮時造成彎矩，而產(chǎn)生磨擦阻力。使用在后軸的麥花臣支柱式懸吊會再加上半徑桿以保持前后方向的剛性。

多連桿式

多連桿式懸吊是一種衍生自雙Ａ臂式懸吊的懸吊型式，此構(gòu)型看起來與雙Ａ臂式懸吊極為相似而不易辨別，因此辨認此型懸吊時多以汽車制造廠所公布的為準；例如Lexus430的后懸吊下支臂及看似多連桿式，但Toyota宣布其為雙Ａ臂式懸吊。多連桿式懸吊的各連桿以不同的長度、角度做連結(jié)，以找出最適合的幾何變化。近年來由于對于對于乘坐舒適性和操控性的要求越來越高，因而汽車制造廠紛紛投入從事多連桿式懸吊的研究。

拖曳臂式

托曳臂的樞軸以與車身中心線成直角的關(guān)系裝置在懸吊架，是一種專門使用在后輪的懸吊系統(tǒng)。由于托曳臂的樞軸與車身中心線成直角，使托曳臂和車輪與車身中心線成平行狀態(tài)，車輪的行程與地面成垂直。托曳臂式懸吊有傾角變化為0的優(yōu)點，并使避震器不會彎曲，乘坐舒適性及空間利用率佳。在轉(zhuǎn)向時托曳臂會造成車輪角度呈前展狀態(tài)，而不利于操控的穩(wěn)定性。

半拖曳臂式

半托曳臂式懸吊的托曳臂以與車身中心線成一斜角關(guān)系的方式裝置在懸吊架。由于車輪的行程劃出較大的圓弧，半托曳臂式懸吊在轉(zhuǎn)向時，車輪的傾角和輪距變化較托曳臂式小，使車輛在轉(zhuǎn)向時的穩(wěn)定性極佳。因此半托曳臂式懸吊為多款高級房車和高性能車型采用。例如第一代LexusLS400車型的后軸即采用半托曳臂式懸吊。

獨立懸吊的優(yōu)點

1.懸吊系統(tǒng)重量較輕，車輪的貼地性良好，乘坐舒適性佳，操控的穩(wěn)定性良好。

2.車輪角度變化量的自由度大，有利于改善操控的穩(wěn)定性。

3.懸吊構(gòu)件之間的自由度是防震的方法，也有利于防止噪音發(fā)生。

獨立懸吊的缺點

1.零件數(shù)量多，零件的精密度要求高，導致成本偏高。

2.因連桿的自由度大，有不利于輪胎磨耗的可能。

3.需要較大的裝置空間。

4.懸吊系統(tǒng)的特性必須做仔細的調(diào)整。

側(cè)傾抑制者—防傾桿

Anti-RollBar通常翻譯成防傾桿。防傾桿是利用扭力桿彈簧的作用，來達成減少車身傾斜的目的，所以又以扭力桿、平衡桿、平穩(wěn)桿等名詞做稱呼。防傾桿是一支附在懸吊系統(tǒng)上的桿子；對很多人而言它只是一支不甚起眼的鐵桿而已?，F(xiàn)在就將帶您一探「防傾桿」這個位在底盤下方不起眼的裝置的奧秘。

防傾桿的作用

防傾桿的二端透過連桿固定在懸吊系統(tǒng)的下支臂或是避震器上面；在距離桿子的左、右二端約1／3長度的位置會有一個與車身連結(jié)的接點。當車子在過彎時因離心力的作用使車身發(fā)生滾轉(zhuǎn)，其情況就是使車身往彎外側(cè)傾斜。這個滾轉(zhuǎn)的動作就如同轉(zhuǎn)動烤肉架上的肉串。滾轉(zhuǎn)的幅度大約在7～9度之間；若旋轉(zhuǎn)的角度太大時就會發(fā)生翻車。過彎時因防傾桿的做用而降低車身側(cè)傾的程度，并改善輪胎的貼地性。側(cè)傾程度減少會使外側(cè)車輪的承受的荷重減少；且降低內(nèi)側(cè)車輪荷重減少的量。圖中橫貫兩前輪懸吊之彎曲的圓管即為防傾桿，該圖中僅有前輪懸吊系統(tǒng)具備防傾桿。

防傾桿的桿身發(fā)生扭轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生反彈的力量，這個力量就稱為反力矩；防傾桿是利用反力矩來抑制車身的側(cè)傾。當左、右輪上下同步動作時，防傾桿就不會發(fā)生作用。在左右輪因路面起伏造成不同步跳動，或是在轉(zhuǎn)向時車身發(fā)生傾斜，使防傾桿發(fā)生扭轉(zhuǎn)時才會產(chǎn)生作用。防傾桿只有在作用時才會使行路性變硬，不像換用較硬的彈簧會使行路性全面的變硬。如果以彈簧來減少車身的側(cè)傾，則需要換用非常硬的彈簧，以及使用阻尼系數(shù)很高的避震器。這樣一來就會造成舒適性與循跡性不良。如果使用適當扭矩的防傾桿則可以在不犧牲舒適性和循跡性的情形下，減少車身在過彎時的傾斜程度。

防傾桿的特性

防傾桿與彈簧二者力量的總合稱為防傾阻力。側(cè)傾時車頭和車尾的防傾阻力會同時發(fā)生，由于車身前后的配重比例以及重心位移的關(guān)系，使得前、后軸的防傾阻力會各不相同，這樣便會影響車子的操控性能。如果后輪的防傾阻力過大，則使車子有轉(zhuǎn)向過度的傾向。如果前輪的防傾阻力過大，則使車子有轉(zhuǎn)向不足的傾向。防傾桿可用來控制車身的滾動之外，還可以利用防傾桿來控制前、后軸的防傾阻力藉以改變車子的操控性能。動力接續(xù)裝置--離合器

汽油引擎動力車輛在運行之時，引擎持續(xù)運轉(zhuǎn)的。但是為了符合汽車行駛上的需求，車輛必須有停止、換檔等需求，因此必須在引擎對外連動之處，加入一組機構(gòu)，以視需求中斷動力的傳遞，以在引擎持續(xù)運轉(zhuǎn)的情形之下，達成讓車輛靜止或是進行換檔的需戎。這組機構(gòu)，便是動力接續(xù)裝置。一般在Toyota車輛上可以看到的動力接續(xù)裝置有離合器與扭力轉(zhuǎn)換器等兩種。

離合器是手排系統(tǒng)內(nèi)的動力接續(xù)裝置，以機構(gòu)方式利用離合器片的摩擦力，達成動力接續(xù)的目的。

離合器這組機構(gòu)被裝置在引擎與手排變速箱之間，負責將引擎的動力傳送到手排變速箱。如圖所示，飛輪機構(gòu)與引擎的輸出軸固定在一起。在飛輪的外殼之中，以一圓盤狀的彈簧連接壓板，其間有一摩擦盤與變速箱輸入軸連接。

當離合器踏板釋放時，飛輪內(nèi)的壓板利用彈簧的力量，緊緊壓住摩擦板，使兩者之間處于沒有滑動的連動現(xiàn)象，達成連接的目的，而引擎的動力便可以透過此一機構(gòu)，傳遞至變速箱，完成動力傳動的工作。

而當踩下踏板時，機構(gòu)將向彈簧加壓，使得彈簧的外圍翹起，壓皮便與摩擦板脫離。此時摩擦板與飛輪之間已無法連動，即便引擎持續(xù)運轉(zhuǎn)，動力仍不會傳遞至變速箱及車輪，此時，駕駛者便可以進行換檔以及停車等動作，而不會使得引擎熄火。動力接續(xù)裝置─扭力轉(zhuǎn)換器

扭力轉(zhuǎn)換器的導入，改善了人類使用車輛的習慣。

當汽車工業(yè)繼續(xù)發(fā)展，一般消費者開始對于控制油門、剎車以及離合器等三個踏板的復雜操作模式感到厭煩。機械工程師開始思考如何以利用機構(gòu)的，來簡化使用的過程。扭力轉(zhuǎn)換器便是在這樣的情形之下被導入汽車產(chǎn)品，成就了全新的使用經(jīng)驗。

扭力轉(zhuǎn)換器取代了傳統(tǒng)的機械式離合器，被裝置在引擎與自排變速箱之間，能夠?qū)⒁娴膭恿ζ巾樀膫魉偷阶耘抛兯傧洹?/p>

從圖中可以清楚地看到，扭力轉(zhuǎn)換器的離作方式與離合器之間截然不同。在扭力轉(zhuǎn)換器之中，左側(cè)為引擎動力輸出軸，直接與泵輪外殼連接。而在扭力轉(zhuǎn)換器的左側(cè)，則有一組渦輪，透過軸與位于右側(cè)的變速系統(tǒng)連接。導輪與渦輪之間沒有任何直接的連接機構(gòu)，兩者均密封在扭力轉(zhuǎn)換器的外殼之中，而扭力轉(zhuǎn)換器之內(nèi)則是充滿了黏性液體。

當引擎低速運轉(zhuǎn)時，整個扭力轉(zhuǎn)換器會同樣低速運轉(zhuǎn)，泵輪上的葉片會帶動扭力轉(zhuǎn)換器內(nèi)的黏性液體，使其進行循環(huán)流動。但是由于轉(zhuǎn)速太低，液體對于渦輪所施力之力道，并不足以推動車輛前進，車輛便可靜止不動，便可達到如同離合器分離的狀況。

當油門踏下，引擎轉(zhuǎn)速提升，泵輪的轉(zhuǎn)速將會同步提升，扭力轉(zhuǎn)換器內(nèi)的液體流速持續(xù)增加，對于渦輪的施力繼續(xù)增加，當其超過運轉(zhuǎn)的阻力時，車輛便可以前進，動力便可傳遞至變速系統(tǒng)及車輪，達成動力傳遞的目的。

傳動系統(tǒng)—差速器

在解決了車輛動力傳遞的問題之后，汽車工程師又碰到了另外的一個問題─轉(zhuǎn)彎。

轉(zhuǎn)彎，除了必須要有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助之外，還必需在傳動系統(tǒng)上進行調(diào)整。理因在于，當過彎時，位于內(nèi)側(cè)的輪子所走的路徑較短，位于外側(cè)的輪子所走的路徑較長。在同樣的時間內(nèi)經(jīng)過這樣的路徑，左右兩側(cè)的車輪勢必面對著轉(zhuǎn)速不同的問題。如果沒有一個特殊的機構(gòu)來處理，將造成車輛在轉(zhuǎn)彎時發(fā)生轉(zhuǎn)不過去的窘境；即便用力地轉(zhuǎn)了過去，也會有著輪胎嚴重磨損的問題。此時，差速器便被導入汽車的傳動系統(tǒng)之中。

由圖中可看出，差速器是由許多齒輪組所構(gòu)成。當直行時，左右車輪的轉(zhuǎn)速相同，其內(nèi)齒輪組并未發(fā)生作用，如同左右車輪以同一輪軸運轉(zhuǎn)。當車輛進入彎道時，左右車輪的轉(zhuǎn)速差異，便由中間齒輪組的轉(zhuǎn)動來吸收，使其可以順利地過彎。

前置引擎前輪驅(qū)動

是近代汽車最多采用的方式。引擎和傳動系統(tǒng)都被安裝在車頭引擎室內(nèi)。這樣的安排使前輪要負責傳動，而不再只有負責轉(zhuǎn)向的工作。由于前輪同時負擔傳動和轉(zhuǎn)向的工作，使車輛在轉(zhuǎn)向時的控制變得簡單，因此前置引擎前輪驅(qū)動(FF)的車輛在行駛時的安全性比其它方式來得高。

由于前置引擎前輪驅(qū)動(FF)車的引擎和傳動系統(tǒng)都被安裝在車頭引擎室內(nèi)，因此汽車主要的重量都集中在車頭的部位，這樣的情形讓前輪必須負擔較多的重量，而后輪負擔的重量則少了許多，前輪大約要承擔62％左右的車身重量。

前置引擎后輪驅(qū)動

這是汽車最為傳統(tǒng)的布置方式，引擎和部份的傳動裝置被安裝在車頭的引擎室內(nèi)，再以傳動軸將動力傳送到后輪去。

由于傳動系統(tǒng)中的差速器和輪軸都是裝置在車輛的后軸，再加上引擎都是采取縱向放置在引擎室里面，使引擎的重心落于前輪軸之后，而且體積越大的引擎的重心會落在越后面的位置，車輛的前、后軸因此獲得良好的配重比率。一般車型的后軸須要承擔大約47％的車身重量，因此以后輪驅(qū)動的車輛在驅(qū)動輪獲得較加的下壓力，讓行駛在陡坡或是連續(xù)的彎道中的車輛能夠獲得更佳的操控性能。

由于引擎的重心落于前輪軸之后，因此前置引擎后輪驅(qū)動(FR)車輛可以視為引擎放置在車頭的中置引擎后輪驅(qū)動(MR)車輛。也因此近年來有些高性能的前置引擎后輪驅(qū)動(FR)車在配置體積更大的引擎之后，即標榜為前中置引擎后輪驅(qū)動(F-MR)車輛。前置引擎四輪驅(qū)動

在近年來，四輪驅(qū)動的產(chǎn)品隨著WRC賽事以及SUV產(chǎn)品的風行而成為消費者所熟悉的驅(qū)動系統(tǒng)。

在汽車的運動之中，所有的驅(qū)動力輛與制動力量，都是靠著車輪與地面之前的摩擦力而產(chǎn)生，因此若能夠?qū)⑺膫€輪子的摩擦力發(fā)揮到極限，將能具有較佳的操控性能、運動性能，在駕駛表現(xiàn)與安全性上有較佳的表現(xiàn)。

前置引擎四輪驅(qū)動系統(tǒng)是最常見的配置，在變速箱的后面再加裝一具稱為「分動箱」的動力分配裝置，依照設(shè)定的比率將動力傳送到前、后輪軸，使汽車的四個輪子獲得動力。

抓住彈簧的跳動—避震器避震器的內(nèi)部就是使用高黏滯系數(shù)的流體以及小尺寸的孔徑，來進行阻尼的設(shè)定。

避震器的功用

從避震器這個名稱看來，好像車輛的震動主要是由避震器來吸收，其實不然。車輛在行經(jīng)不平路面之震動所產(chǎn)生的能量主要是由彈簧來吸收，彈簧在吸收震動后還會產(chǎn)生反彈的震蕩，這時候就利用避震器來減緩彈簧引起的震蕩。

當避震器失效時，車子在行經(jīng)不平路面就會因為避震器無法吸收彈簧彈跳的能量，而使車身有余波蕩漾的彈跳，影響行車穩(wěn)定性及舒適性。簡單的說，避震器最主要是要抑制彈簧的跳動，迅速弭平車身彈跳。

阻尼

「阻尼」這個詞我們可能很常聽到，但是究竟何謂阻尼呢？簡單的說，阻尼是作用于運動物體的一種阻力，而且阻力通常與運動速度成正比。就拿一般人常見的門弓器來說，當你輕輕開門時，門弓器內(nèi)的油壓缸所產(chǎn)生的阻力很小，很輕松就能把門推開；但是當你用力推門時，反而會因阻力較大而不好推。同樣原理應(yīng)用于汽車避震器，當彈簧受到較大的伸張或壓縮力時，避震器會因阻尼效應(yīng)而給予較大的抑制力。

避震器之所以會產(chǎn)生阻尼效應(yīng)，是因避震器受力而壓縮或拉伸時，內(nèi)部的活塞在移動時會對液壓油或高壓氣體加壓使之通過小孔徑的閥門，當液壓油或高壓氣體通過閥門時會產(chǎn)生阻力，此一阻力就產(chǎn)生阻尼；而閥門的孔徑大小和液壓油的黏度都會改變阻尼的大小。一般阻尼較大的避震器就是所謂較硬的避震器，阻尼越大則避震器越不容易被壓縮或拉伸，所以車身的晃動也會越小，并增加行經(jīng)不平路面時輪胎的循跡性，然而卻會降低行駛時的舒適性。

可調(diào)式避震器

可調(diào)式避震器可分為阻尼大小可調(diào)式避震器和彈簧位置高低可調(diào)式避震器，以及阻尼大小和彈簧位置高低都可調(diào)整的避震器。

阻尼大小可調(diào)式：

在避震器的內(nèi)部使用可以調(diào)整孔徑大小的閥門，在將閥門的孔徑變小之后，避震器的阻尼也會跟著變硬。調(diào)整避震器的阻尼大小的方式可分為有段與無段的方式。以電子控制方式改變阻尼大小的避震器，則是采取有段調(diào)整的方式。

彈簧位置高低可調(diào)式：

在避震器的筒身有螺牙并套上特制的螺帽與彈簧拖架，借著螺帽的移動來調(diào)整彈簧拖架的高低位置。把彈簧拖架向下調(diào)整會讓彈簧往下移動，可以在不影響避震效果下，降低車身的高度。

鼓式煞車

鼓式煞車應(yīng)用在汽車上面已經(jīng)將近一世紀的歷史了，但是由于它的可靠性以及強大的制動力，使得鼓式煞車現(xiàn)今仍配置在許多車型上(多使用于后輪)。鼓式煞車是藉由液壓將裝置于煞車鼓內(nèi)之煞車蹄片往外推，使煞車蹄片表面的來令片與隨著車輪轉(zhuǎn)動的煞車鼓之內(nèi)面發(fā)生磨擦，而產(chǎn)生煞車的效果。

鼓式煞車的煞車鼓內(nèi)面就是煞車裝置產(chǎn)生煞車力矩的位置。在獲得相同煞車力矩的情況下，鼓式煞車裝置的煞車鼓的直徑可以比碟式煞車的煞車碟還要小上許多。因此載重用的大型車輛為獲取強大的制動力，只能夠在輪圈的有限空間之中裝置鼓式煞車。

鼓式煞車的作用方式：

簡單的說，鼓式煞車就是利用煞車鼓內(nèi)靜止的煞車片，去摩擦隨著車輪轉(zhuǎn)動的煞車鼓，以產(chǎn)生摩擦力使車輪轉(zhuǎn)動速度降低的煞車裝置。

在踩下煞車踏板時，腳的施力會使煞車總泵內(nèi)的活塞將煞車油往前推去并在油路中產(chǎn)生壓力。壓力經(jīng)由煞車油傳送到每個車輪的煞車分泵活塞，煞車分泵的活塞再推動煞車蹄片向外，使煞車蹄片表面的來令片與煞車鼓的內(nèi)面發(fā)生磨擦，并產(chǎn)生足夠的磨擦力去降低車輪的轉(zhuǎn)速，以達到煞車的目的。

鼓式煞車之優(yōu)點：

1.有自動煞緊的作用，使煞車系統(tǒng)可以使用較低的油壓，或是使用直徑比煞車碟小很多的煞車鼓。

2.手煞車機構(gòu)的安裝容易。有些后輪裝置碟式煞車的車型，會在煞車碟中心部位安裝鼓式煞車的手煞車機構(gòu)。

3.零件的加工與組成較為簡單，而有較為低廉的制造成本。

碟式煞車

由于車輛的性能與行駛速度與日遽增，為增加車輛在高速行駛時煞車的穩(wěn)定性，碟式煞車已成為當前煞車系統(tǒng)的主流。由于碟式煞車的煞車盤暴露在空氣中，使得碟式煞車有優(yōu)良的散熱性，當車輛在高速狀態(tài)做急煞車或在短時間內(nèi)多次煞車，煞車的性能較不易衰退，可以讓車輛獲得較佳的煞車效果，以增進車輛的安全性。

并且由于碟式煞車的反應(yīng)快速，有能力做高頻率的煞車動作，因此許多車款采用碟式煞車與ABS系統(tǒng)以及VSC、TCS等系統(tǒng)搭配，以滿足此類系統(tǒng)需要快速做動的需求。

碟式煞車的作用方式：

顧名思義，碟式煞車以靜止的煞車盤片，夾住隨著輪胎轉(zhuǎn)動的煞車碟盤以產(chǎn)生摩擦力，使車輪轉(zhuǎn)動速度將低的煞車裝置。

當踩下煞車踏板時，煞車總泵內(nèi)的活塞會被推動，而在