目錄



第 1章汽車的五大要素1

1.1汽車的五大要素4

1.1.1行駛、轉向和停車4

1.1.2五大要素密切協作5

1.2使汽車發動的物理原理6

1.2.1汽車因熱而動、因熱而停6

1.2.2輪胎也受“熱”的影響9

1.2.3借助作用力與反作用力轉向10

1.2.4充分利用物理原理采取安全措施12

1.2.5汽車巧用物理14

1.3汽車行駛、轉向直到停車的過程14

1.3.1動力傳動繫驅動汽車14

1.3.2轉向繫統實現汽車轉向16

1.3.3制動液傳遞制動壓力，使輪胎停止轉動17

COLUMN汽車闢謠世界上**早的汽車真的是三輪車嗎？19



第 一部分汽油動力車篇



第 2章行駛——發動機是汽車的心髒23

2.1啟動發動機27

2.1.1從點火開始27

2.1.2四衝程發動機的結構28

2.1.3將活塞的上下運動轉化為曲軸的旋轉32

2.1.4啟動發動機前先使曲軸轉動33

2.1.5用蓄電池供電34

2.2將空氣與汽油混合後的混合氣體吸入發動機36

2.2.1霧化汽油，生成混合氣體36

2.2.2將燃料注入汽缸的“燃料噴射”36

2.2.3燃料噴射包括直接噴射和吸氣管噴射37

2.2.4空氣和汽油的理想比例是14.7∶138

2.2.5在直噴中，需要形成旋渦纔能很好地生成混合氣體39

2.2.6開啟閥門，混合氣體進入汽缸41

2.2.7活塞上升，壓縮混合氣體44

2.3壓縮並引燃混合氣體45

2.3.1用電引燃混合氣體45

2.3.2從12伏到1萬伏48

2.3.3轉動凸輪，開啟閥門48

2.3.4實現凸輪與活塞聯動的裝置51

2.3.5曲軸和凸輪軸還會影響引燃時機53

2.3.6不同形狀的凸輪55

2.3.7VTEC區別使用兩個不同形狀的凸輪56

2.4淨化廢氣，減小噪聲58

2.4.1廢氣的處理58

2.4.2用貴金屬淨化廢氣60

2.4.3廢氣既不能過熱也不能過冷62

2.4.4降低油耗的稀薄燃燒63

2.4.5設置消音器迷宮，減小噪聲64

2.5改良發動機67

2.5.1使發動機運轉更順暢改良1：多缸發動機67

2.5.2直列發動機和V型發動機68

2.5.3使發動機運轉更順暢改良2：飛輪70

2.5.4使發動機運轉更順暢改良3：平衡重72

2.5.5使發動機運轉更順暢改良4：機油73

2.6從空轉到提高發動機轉速75

2.6.1調節混合氣體流量的油門75

2.6.2用電控制空氣量的線控油門76

2.6.3沒有油門，效率更高77

COLUMN汽車闢謠發動機的效率真的隻有30%？81



第3章行駛——變速器利用齒輪改變力量83

3.1離合器連接發動機和變速器87

3.1.1將發動機旋轉傳遞到輪胎的動力傳動繫87

3.1.2利用離合器接合或分離變速器88

3.2利用齒輪實現發動機的自由變速90

3.2.1利用齒輪的減速增大發動機的旋轉力90

3.2.2變速器的齒輪將旋轉力變到原來的4倍92

3.2.3變換齒輪組，完成加速95

3.2.4在所有齒輪囓合時切換齒輪96

3.2.5行駛中無法實現齒輪的囓合99

3.2.6利用同步囓合裝置實現精準囓合100

3.3從變速器到差速器101

3.3.1將發動機的旋轉力傳遞到萬向節101

3.3.2將旋轉力從差速器傳遞到左右車輪102

3.3.3差速器也能降低速度，增大動力104

3.3.4利用差速器調整內側和外側的距離差105

3.3.5連接差速器和輪胎的傳動軸106

3.4自動變速方式1：變矩器式107

3.4.1自動變速器有三種107

3.4.2液力變扭器像面對面擺放的兩個風扇107

3.4.3用導輪加快液體的流速111

3.4.4離合器與液力變扭器強強聯合112

3.4.5使用三個齒輪的行星齒輪112

3.4.6利用兩個齒輪的組合進行齒輪切換114

3.4.7行星齒輪也是利用齒輪的半徑比進行變速117

3.4.8利用離合器和制動器等驅動行星齒輪118

3.5自動變速方式2：自動離合器式120

3.6自動變速方式3：CVT122

COLUMN汽車闢謠汽車的**快速度與空氣有關嗎？125



第4章轉向——借助輪胎和差速器順利轉向127

4.1改變汽車方向的轉向繫統131

4.1.1方向盤的轉動帶動齒輪工作131

4.1.2動力轉向繫統借助助力實現輕松轉向132

4.2借助輪胎的變形和彎曲轉向133

4.2.1輪胎具有柔軟性，可以改變形狀133

4.2.2充分利用輪胎的四邊形觸地面134

4.2.3輪胎彎曲，產生側偏力137

4.3輪胎的抓地力支撐汽車139

4.3.1沒有抓地力就無法轉向139

4.3.2揭開抓地力的神秘面紗140

4.3.3輪胎的抓地力隨路面狀況發生變化141

4.3.4把抓地力分配給行駛和轉向142

4.3.5抓地力的作用方法在前輪和後輪上有所不同144

4.3.6前輪驅動和後輪驅動利用抓地力的方法145

4.3.7如何增大輪胎的抓地力147

4.4差速器用於調整左右轉速148

4.4.1轉向時裡側轉速慢，外側轉速快148

4.4.2四個傘齒輪吸收左右的轉速差149

4.5利用懸架調整車體的傾斜度152

4.5.1轉向時懸架受力，車身傾斜152

4.5.2利用彈簧、減震器和穩定器緩和振動154

4.5.3恰到好處的車身傾斜能夠增大抓地力157

4.5.4轉向時輪胎依然直立158

4.5.5轉向時輪胎的觸地面發生變形161

4.5.6為不改變觸地面的形狀而努力162

COLUMN汽車闢謠真敢側滑輪胎來駕駛汽車嗎？163



第5章停車——制動器將速度轉化為摩擦熱165

5.1負責讓汽車停止的制動器的結構168

5.1.1松開加速踏板時速度會因摩擦而降低168

5.1.2踩下制動踏板時制動液會傳遞力量169

5.1.3制動器將速度轉化為摩擦熱171

5.1.4盤式制動器和鼓式制動器的不同172

5.1.5前後輪的制動負擔不同174

5.1.6增強前輪制動效果的結構174

5.2制動器的助力176

5.2.1用很小的力也能讓1噸的車停止176

5.2.2用杠杆原理增大踏力176

5.2.3用發動機的力輔助制動踏板的踏力178

5.3輪胎使汽車停止180

5.3.1輪胎也會影響制動效果180

5.3.2輪胎不轉動就無法制動181

5.4除制動器之外的減速裝置182

COLUMN汽車闢謠緊急時刻有人不踩剎車嗎？184



第6章舒適性——很好地減小噪聲和振動187

6.1減小各種噪聲190

6.1.1汽車上處處都是噪聲源190

6.1.2減小發動機的噪聲192

6.1.3利用輪胎的溝紋減小噪聲194

6.1.4輪胎上的花紋溝兼顧排水性和噪聲控制197

6.1.5用輪胎抑制噪聲的增加198

6.1.6柔軟地固定金屬，減小制動器噪聲199

6.1.7接近流線型能夠減小風噪200

6.1.8因動力傳動繫的變速產生的噪聲202

6.1.9懸架也會產生很小的噪聲203

6.1.10利用底盤上的隔音材料和底盤下的表面處理隔音203

6.2減輕振動204

6.3減輕聲振粗糙207

COLUMN汽車闢謠乘坐舒適度高的汽車容易暈車嗎？210



第7章安全性——多項技術保護人們免受事故傷害213

7.1防患於未然的主動安全技術216

7.1.1安全技術大體分為三種216

7.1.2ABS防止輪胎鎖死217

7.1.3利用電腦自動調節制動器218

7.1.4踩住加速踏板時ESC發揮作用221

7.1.5緊急時刻借助制動輔助繫統增強制動效果223

7.1.6接近於自動駕駛的雷達巡航控制繫統224

7.1.7借助攝像頭識別車道標記線的車道保持繫統225

7.2臨近事故時發揮作用的預踫撞安全技術226

7.2.1在即將撞擊時制動226

7.2.2臨近撞擊時收緊安全帶227

7.3撞擊後控制損失的被動安全技術228

7.3.1既易變性又堅固的吸能車身結構228

7.3.2三點式安全帶利用急減速的趨勢固定230

7.3.3SRS安全氣囊能夠感知衝擊力從而膨脹起來232

7.3.4保護頭頸部的主動式頭枕技術233

COLUMN汽車闢謠即使有發達的安全技術也無法減少事故嗎？234



第 2部分新一代汽車篇



第8章電動汽車——用電啟動電動機驅動汽車239

8.1電動汽車與汽油動力車的區別242

8.1.1電動汽車的零件比汽油動力車少242

8.1.2即使按下了按鈕仍處於靜止狀態243

8.1.3根據加速情況調節輸送到電動機中的電量244

8.2利用變頻器和電動機產生旋轉力246

8.2.1變頻器負責轉動電動機246

8.2.2交流電動機的結構248

8.2.3利用電動機發電的再生功能249

8.2.4再生需要變頻器252

8.2.5從汽車發動時開始，電動機就能產生**大扭矩252

8.2.6電動機安靜地轉動254

8.3輪轂電機的結構255

8.3.1每個輪子上都有電動機255

8.3.2汽車的新可能性蘊藏在電動汽車中257

8.4鋰離子電池的特征258

COLUMN汽車闢謠電動汽車果真靜得嚇人嗎？261



第9章環保型汽車——混合動力汽車以及燃料電池汽車等263

9.1燃料電池汽車的結構266

9.1.1蓄電池的低性能催生出了能夠發電的電動汽車266

9.1.2以氫為燃料發電267

9.1.3僅殘留水的燃料電池汽車是環保車269

9.2混合動力汽車有很多種271

9.2.1同時使用發動機和電動機271

9.2.2並聯式混合動力汽車和串聯式混合動力汽車272

9.2.3接近電動汽車的插入式混合動力汽車274

9.3不用電的新一代汽車276

9.3.1不受排放標準限制的清潔柴油汽車276

9.3.2使用生物燃料的發動機汽車277

9.3.3燃燒氫的氫動力汽車278

COLUMN汽車闢謠新一代汽車裡果真沒有贏家嗎？279



結語281

致謝282

★書中有許多圖，既好讀又有趣。如果你想自己修修愛車的小毛病或了解發動機原理的話，把這本書當做入門書再合適不過了。

——讀者



★近年來，汽車技術的發展速度非常驚人。這本書用簡潔的文字和豐富的配圖介紹了汽車的內部結構，連我這種菜鳥都覺得很好理解。讀了這本書之後，我開車時感覺自己坐在了一項偉大的技術上面。

——讀者



★這本書重點明確、行文緊湊，是一本非常好讀的書。就像作者在結語中寫的那樣，他的確用了簡單易懂的語言來介紹汽車的構造。

——讀者



★真是本