Fiind un produs de referință al civilizației industriale moderne, mașinile sunt mult mai complexe decât cred majoritatea oamenilor. În exterior, este un amestec de metal, plastic și sticlă, dar în interior se află un sistem complex de mașini, sistem de control electronic și management al energiei. Înțelegerea modului în care funcționează o mașină necesită stăpânirea cadrului său structural de bază. Această lucrare va începe cu patru module de bază ale sistemului de alimentare, șasiu, structura caroseriei și sistemul electric și va analiza în mod sistematic structura de bază a automobilului.
I. Sistemul de propulsie: inima și vasele de sânge ale mașinii
Sistemul de alimentare este nucleul mașinii, responsabil pentru transformarea energiei chimice a combustibilului în energie mecanică pentru a propulsa mașina înainte. Grupurile motopropulsoare moderne sunt compuse în principal din motor, sistem de transmisie și sistem de răcire.
Motor
Motorul, „inima” mașinii, arde combustibil pentru a genera energie. Motoarele pe benzină funcționează pe o gamă de patru-timpuri (admisie, compresie, putere, evacuare), în timp ce motoarele diesel conversie energie prin aprindere prin compresie. Motorul este format din componente de precizie precum cilindri, pistoane, arbori cotiți și arbori cu came care se rotesc continuu la mii de rotații pe minut. De exemplu, diametrul cilindrului unui motor cu patru cilindri de 2,0-litri este de aproximativ 86mm, iar cursa pistonului este de aproximativ 86mm. Conversia eficientă a energiei este realizată prin sincronizarea precisă a supapelor și controlul injecției de combustibil.
Sistem de transmisie: sistemul de transmisie acționează ca „vasele de sânge” pentru o mașină, trecând puterea de la motor către roțile motoare. Include componente precum ambreiajul (sau convertizorul de cuplu), cutia de viteze, arborele de transmisie și diferenţialul. Cutiile de viteze manuale realizează diferite rapoarte de transmisie prin combinații de viteze, în timp ce cutiile de viteze automate se bazează pe cuplaje hidraulice și seturi de angrenaje planetare pentru a realiza CVT. Luați o transmisie automată cu 8 trepte, care are patru seturi de viteze planetare și cinci ambreiaje de schimbare și oferă opt trepte față pentru a menține motorul într-o treaptă optimă.
Sistem de răcire: Sistemul de răcire menține temperatura de funcționare a motorului prin circulația lichidului de răcire. Motoarele moderne funcționează de obicei la temperaturi cuprinse între 85 și 105 grade Celsius, o temperatură prea mare poate provoca explozii, iar o temperatură prea scăzută poate crește consumul de combustibil. Sistemul de racire include componente precum pompa de apa, calorifere si termostate. În cazul unui anumit motor de 1,5 T, debitul său de circulație a lichidului de răcire poate ajunge la 30 de litri pe minut, iar radiatorul are o suprafață a radiatorului de peste 0,5 metri pătrați, asigurând o disipare eficientă a căldurii.
ii. Sistemul de șasiu: Scheletul și mușchii unei mașini
Sistemul de șasiu constituie baza mecanică a unei mașini, susținând caroseria, transmitând putere și realizând funcții de direcție și frânare. Este format din patru subsisteme: transmisie, transmisie, sistem de direcție și sistem de frânare.
Linia de transmisie
Pe lângă motor, sistemul de antrenare include un cardan și o axă motoare. O mașină cu tracțiune-roată- față transferă puterea printr-un conector cu viteză constantă, iar o mașină cu tracțiune-roată-spate distribuie puterea către roțile din spate printr-un arbore de transmisie și un diferențial. Sistemul de tracțiune-toate roțile adoptă ambreiaj cu mai multe-piese sau cuplaj vâscos pentru a distribui dinamic puterea între axele față și spate pentru a îmbunătăți circulația vehiculului.
Banda de alergare
Liniile de propulsie includ șasiu, osii, suspensie și roți. Suspensia independentă îmbunătățește confortul, permițând roților din stânga și din dreapta să sară în mod independent, în timp ce suspensia ne-independentă are o structură simplă și un cost redus. Sistemul de suspensie pneumatică este utilizat pe scară largă în vehiculele de lux pentru a regla dinamic înălțimea vehiculului prin reglarea presiunii aerului.
Sistem de direcție: Mașinile moderne folosesc în general sisteme de servodirecție electrică (EPS) cu motoare electrice pentru a asista direcția. La sedanul de dimensiuni medii-, de exemplu, sistemul său EPS oferă 2,5 N·m de cuplu auxiliar la viteze mici, reduce automat puterea de asistență și îmbunătățește stabilitatea direcției la viteze mari.
Sistem de frânare: Sistemul de frânare include frână, mecanism de transmisie a frânei și dispozitiv de asistență la frânare. Frâne cu disc obținute prin strângerea discului de frână cu un etrier, în timp ce frânele cu tambur utilizează frecarea de expansiune a saboților de frână pe tamburul de frână. Sistemul de frânare anti-blocare ABS previne blocarea completă a roților prin reglarea presiunii de zeci de ori pe secundă, menținând capacitatea de direcție în timpul frânării.
III. Structura caroseriei: pielea și scheletele unei mașini
Caroseria mașinii este atât modulul de protecție al echipajului, cât și baza designului mașinii. Caroseria modernă adoptă o singură structură a caroseriei, caroseria și cadrul sunt integrate, printr-un amestec rezonabil de oțel de înaltă rezistență și aliaje de aluminiu, pentru a obține un echilibru între ușurință și siguranță.
Structura corpului alb
Caroseria albă este sudată din ansamblul podelei, ansamblul panoului lateral, ansamblul acoperișului și capacul dublu cu patru-uși. Un SUV, de exemplu, este alb, este fabricat cu 18% din oțel termoformat-și are o rezistență la tracțiune de peste 1.500 MPa, absorbind eficient energia în timpul unei coliziuni.
Design de siguranță
Designul de siguranță al caroseriei include zone de absorbție a energiei de coliziune și capsule de protecție a ocupanților. Zona de absorbție a energiei din față absoarbe energia de coliziune prin zona de pliere, în timp ce zonele cheie, cum ar fi coloanele A și B, protejează spațiul echipajului cu oțel ultra-de rezistență ridicată. Dispozitivele de siguranță pasivă, cum ar fi airbagurile laterale cortină și centurile de siguranță pre-pretensionate sporesc și mai mult siguranța în caz de coliziune.
IV. INTRODUCERE Sistemul de alimentare: Nervii și creierul din mașini
Sistemul electric modern al autovehiculului este format din trei părți: sistem de alimentare cu energie, echipament electric și sistem de control electronic. Numărul de unități de control electronic a depășit 100.
Sistem de alimentare cu energie electrică
Sistemul de alimentare constă dintr-o baterie cu plumb-acid de 12 V și generatoare care alimentează toate echipamentele electrice ale vehiculului. Sistemul de pornire-oprire este echipat cu o baterie îmbunătățită pentru a suporta operațiuni frecvente de pornire-oprire a motorului. Sistemul mild hybrid de 48 V de recuperare a energiei și asistare a puterii prin adăugarea de baterii litiu-ion și a unui motor BSG.
Control electronic: ECU, cum ar fi ECM (Modul de control al motorului), TCM (Modul de control al transmisiei) și BCM (Modul de control al caroseriei) partajează date prin magistrala CAN. Controlul adaptiv al vitezei de croazieră, de exemplu, adună date de la radar și camere și apoi ajustează automat viteza și distanța folosind calculele ECU.
Conectivitate inteligentă: Hyundai Motor este echipat cu un-sistem de infotainment în mașină, sistem de navigație și modul de rețea al vehiculului. Sistemul inteligent de cockpit al unei mărci are un cip Qualcomm 8155 care acceptă comunicații 5G și upgrade-uri OTA, precum și control vocal, recunoaștere a gesturilor, navigare AR și multe altele.
De la locomotive cu abur la vehicule electrice inteligente, structurile automobilelor au evoluat de la dominanța mecanică la integrarea electromecanică. Înțelegerea structurii de bază a unei mașini nu numai că poate ajuta consumatorii să ia decizii mai raționale de cumpărare a mașinii, ci și să ofere o bază cognitivă pentru dezvoltarea viitoare a tehnologiei auto. Structura mașinii este revoluționată de noile tehnologii de energie și de conducere inteligentă, dar logica arhitecturii a celor patru module de bază-sistem de alimentare, șasiu, caroserie și electric-va continua.
