编辑推荐
全系列累计销量突破60万册
用最通俗的语言讲清楚最复杂的事
你了解你的爱车吗?
汽油动力车·电动汽车·混合动力车
一本书彻底了解你的爱车
安全技术这么发达也无法减少事故吗?
乘坐舒适度高的汽车容易晕车吗?
紧急时刻真有人不踩刹车吗?
内容简介
《汽车是怎样跑起来的》从汽车的内部结构开始讲起,精选了大量手绘图与各知名汽车公司提供的照片,以图配文的形式详细讲解了汽油动力车、电动汽车和混合动力车的工作原理,同时开辟了“汽车辟谣”专栏,通过生动有趣的人物对话,澄清对汽车的种种误解。本书适合汽车爱好者、车主及汽车从业人员阅读。
作者简介
御堀直嗣,日本的汽车评论家、作家、记者。NAUGHTY BOY公司董事长。年轻时曾是赛车手,参加过FL500、FJ1600等汽车比赛,夺冠一次。日本汽车奖(Car of the Year Japan)评审委员。日本汽车俱乐部副理事。为诸多汽车杂志撰写专栏,出版过《图解环保型汽车》等二十余本著作。
译者简介:
卢扬,中国海洋大学外国语学院硕士,非典型性双鱼座。以一颗纯粹的文科女之心,深沉地热爱着汽车。
内页插图
精彩书评
★书中有许多图,既好读又有趣。如果你想自己修修爱车的小毛病或了解发动机原理的话,把这本书当做入门书再合适不过了。
——读者
★近年来,汽车技术的发展速度非常惊人。这本书用简洁的文字和丰富的配图介绍了汽车的内部结构,连我这种菜鸟都觉得很好理解。读了这本书之后,我开车时感觉自己坐在了一项伟大的技术上面。
——读者
★这本书重点明确、行文紧凑,是一本非常好读的书。就像作者在结语中写的那样,他的确用了简单易懂的语言来介绍汽车的构造。
——读者
★真是本好书。每章末尾专门设有“汽车辟谣”专栏,以人物对话的形式解开我们对汽车的种种误解。我原来以为车越贵越容易晕车呢。
——读者
目录
第1章 汽车的五大要素
1.1 汽车的五大要素
1.1.1 行驶、转向和停车
1.1.2 五大要素密切协作
1.2 使汽车发动的物理原理
1.2.1 汽车因热而动、因热而停
1.2.2 轮胎也受“热”的影响
1.2.3 借助作用力与反作用力转向
1.2.4 充分利用物理原理采取安全措施
1.2.5 汽车巧用物理
1.3 汽车行驶、转向直至停车的过程
1.3.1 动力传动系驱动汽车
1.3.2 转向系统实现汽车转向
1.3.3 制动液传递制动压力,使轮胎停止转动
COLUMN 汽车辟谣
世界上最早的汽车真的是三轮车吗?
第一部分 汽油动力车篇
第2章 行驶--发动机是汽车的心脏
2.1 启动发动机
2.1.1 从点火开始
2.1.2 四冲程发动机的结构
2.1.3 将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转
2.1.4 启动发动机前先使曲轴转动
2.1.5 用蓄电池供电
2.2 将空气与汽油混合后的混合气体吸入发动机
2.2.1 雾化汽油,生成混合气体
2.2.2 将燃料注入汽缸的“燃料喷射”
2.2.3 燃料喷射包括直接喷射和吸气管喷射
2.2.4 空气和汽油的理想比例是14.7∶1
2.2.5 在直喷中,需要形成旋涡才能很好地生成混合气体
2.2.6 开启阀门,混合气体进入汽缸
2.2.7 活塞上升,压缩混合气体
2.3 压缩并引燃混合气体
2.3.1 用电引燃混合气体
2.3.2 从12伏到1 万伏
2.3.3 转动凸轮,开启阀门
2.3.4 实现凸轮与活塞联动的装置
2.3.5 曲轴和凸轮轴还会影响引燃时机
2.3.6 不同形状的凸轮
2.3.7 VTEC 区别使用两个不同形状的凸轮
2.4 净化废气,减小噪声
2.4.1 废气的处理
2.4.2 用贵金属净化废气
2.4.3 废气既不能过热也不能过冷
2.4.4 降低油耗的稀薄燃烧
2.4.5 设置消音器迷宫,减小噪声
2.5 改良发动机
2.5.1 使发动机运转更顺畅 改良1 :多缸发动机
2.5.2 直列发动机和V 型发动机
2.5.3 使发动机运转更顺畅 改良2 :飞轮
2.5.4 使发动机运转更顺畅 改良3 :平衡重
2.5.5 使发动机运转更顺畅 改良4 :机油
2.6 从空转到提高发动机转速
2.6.1 调节混合气体流量的油门
2.6.2 用电控制空气量的线控油门
2.6.3 没有油门,效率更高
COLUMN 汽车辟谣
发动机的效率真的只有30%?
第3章 行驶--变速器利用齿轮改变力量
3.1 离合器连接发动机和变速器
3.1.1 将发动机旋转传递至轮胎的动力传动系
3.1.2 利用离合器接合或分离变速器
3.2 利用齿轮实现发动机的自由变速
3.2.1 利用齿轮的减速增大发动机的旋转力
3.2.2 变速器的齿轮将旋转力变至原来的4 倍
3.2.3 变换齿轮组,完成加速
3.2.4 在所有齿轮啮合时切换齿轮
3.2.5 行驶中无法实现齿轮的啮合
3.2.6 利用同步啮合装置实现精准啮合
3.3 从变速器到差速器
3.3.1 将发动机的旋转力传递至万向节
3.3.2 将旋转力从差速器传递到左右车轮
3.3.3 差速器也能降低速度,增大动力
3.3.4 利用差速器调整内侧和外侧的距离差
3.3.5 连接差速器和轮胎的传动轴
3.4 自动变速方式1 :变矩器式
3.4.1 自动变速器有三种
3.4.2 液力变扭器像面对面摆放的两个风扇
3.4.3 用导轮加快液体的流速
3.4.4 离合器与液力变扭器强强联合
3.4.5 使用三个齿轮的行星齿轮
3.4.6 利用两个齿轮的组合进行齿轮切换
3.4.7 行星齿轮也是利用齿轮的半径比进行变速
3.4.8 利用离合器和制动器等驱动行星齿轮
3.5 自动变速方式2 :自动离合器式
3.6 自动变速方式3 :CVT
COLUMN 汽车辟谣
汽车的最快速度与空气有关吗?
第4章 转向--借助轮胎和差速器顺利转向
4.1 改变汽车方向的转向系统
4.1.1 方向盘的转动带动齿轮工作
4.1.2 动力转向系统借助助力实现轻松转向
4.2 借助轮胎的变形和弯曲转向
4.2.1 轮胎具有柔软性,可以改变形状
4.2.2 充分利用轮胎的四边形触地面
4.2.3 轮胎弯曲,产生侧偏力
4.3 轮胎的抓地力支撑汽车
4.3.1 没有抓地力就无法转向
4.3.2 揭开抓地力的神秘面纱
4.3.3 轮胎的抓地力随路面状况发生变化
4.3.4 把抓地力分配给行驶和转向
4.3.5 抓地力的作用方法在前轮和后轮上有所不同
4.3.6 前轮驱动和后轮驱动利用抓地力的方法
4.3.7 如何增大轮胎的抓地力
4.4 差速器用于调整左右转速
4.4.1 转向时里侧转速慢,外侧转速快
4.4.2 四个伞齿轮吸收左右的转速差
4.5 利用悬架调整车体的倾斜度
4.5.1 转向时悬架受力,车身倾斜
4.5.2 利用弹簧、减震器和稳定器缓和振动
4.5.3 恰到好处的车身倾斜能够增大抓地力
4.5.4 转向时轮胎依然直立
4.5.5 转向时轮胎的触地面发生变形
4.5.6 为不改变触地面的形状而努力
COLUMN 汽车辟谣
真敢侧滑轮胎来驾驶汽车吗?
第5章 停车--制动器将速度转化为摩擦热
5.1 负责让汽车停止的制动器的结构
5.1.1 松开加速踏板时速度会因摩擦而降低
5.1.2 踩下制动踏板时制动液会传递力量
5.1.3 制动器将速度转化为摩擦热
5.1.4 盘式制动器和鼓式制动器的不同
5.1.5 前后轮的制动负担不同
5.1.6 增强前轮制动效果的结构
5.2 制动器的助力
5.2.1 用很小的力也能让1 吨的车停止
5.2.2 用杠杆原理增大踏力
5.2.3 用发动机的力辅助制动踏板的踏力
5.3 轮胎使汽车停止
5.3.1 轮胎也会影响制动效果
5.3.2 轮胎不转动就无法制动
5.4 除制动器之外的减速装置
COLUMN 汽车辟谣
紧急时刻有人不踩刹车吗?
第6章 舒适性--很好地减小噪声和振动
6.1 减小各种噪声
6.1.1 汽车上处处都是噪声源
6.1.2 减小发动机的噪声
6.1.3 利用轮胎的沟纹减小噪声
6.1.4 轮胎上的花纹沟兼顾排水性和噪声控制
6.1.5 用轮胎抑制噪声的增加
6.1.6 柔软地固定金属,减小制动器噪声
6.1.7 接近流线型能够减小风噪
6.1.8 因动力传动系的变速产生的噪声
6.1.9 悬架也会产生很小的噪声
6.1.10 利用底盘上的隔音材料和底盘下的表面处理隔音
6.2 减轻振动
6.3 减轻声振粗糙
COLUMN 汽车辟谣
乘坐舒适度高的汽车容易晕车吗?
第7章 安全性--多项技术保护人们免受事故伤害
7.1 防患于未然的主动安全技术
7.1.1 安全技术大体分为三种
7.1.2 ABS 防止轮胎锁死
7.1.3 利用电脑自动调节制动器
7.1.4 踩住加速踏板时ESC 发挥作用
7.1.5 紧急时刻借助制动辅助系统增强制动效果
7.1.6 接近于自动驾驶的雷达巡航控制系统
7.1.7 借助摄像头识别车道标记线的车道保持系统
7.2 临近事故时发挥作用的预碰撞安全技术
7.2.1 在即将撞击时制动
7.2.2 临近撞击时收紧安全带
7.3 撞击后控制损失的被动安全技术
7.3.1 既易变性又坚固的吸能车身结构
7.3.2 三点式安全带利用急减速的趋势固定
7.3.3 SRS 安全气囊能够感知冲击力从而膨胀起来
7.3.4 保护头颈部的主动式头枕技术
COLUMN 汽车辟谣
即使有发达的安全技术也无法减少事故吗?
第2部分 新一代汽车篇
第8章 电动汽车--用电启动电动机驱动汽车
8.1 电动汽车与汽油动力车的区别
8.1.1 电动汽车的零件比汽油动力车少
8.1.2 即使按下了按钮仍处于静止状态
8.1.3 根据加速情况调节输送到电动机中的电量
8.2 利用变频器和电动机产生旋转力
8.2.1 变频器负责转动电动机
8.2.2 交流电动机的结构
8.2.3 利用电动机发电的再生功能
8.2.4 再生需要变频器
8.2.5 从汽车发动时开始,电动机就能产生最大扭矩
8.2.6 电动机安静地转动
8.3 轮毂电机的结构
8.3.1 每个轮子上都有电动机
8.3.2 汽车的新可能性蕴藏在电动汽车中
8.4 锂离子电池的特征
COLUMN 汽车辟谣
电动汽车果真静得吓人吗?
第9章 环保型汽车--混合动力汽车以及燃料电池汽车等
9.1 燃料电池汽车的结构
9.1.1 蓄电池的低性能催生出了能够发电的电动汽车
9.1.2 以氢为燃料发电
9.1.3 仅残留水的燃料电池汽车是终极环保车
9.2 混合动力汽车有很多种
9.2.1 同时使用发动机和电动机
9.2.2 并联式混合动力汽车和串联式混合动力汽车
9.2.3 接近电动汽车的插入式混合动力汽车
9.3 不用电的新一代汽车
9.3.1 不受排放标准限制的清洁柴油汽车
9.3.2 使用生物燃料的发动机汽车
9.3.3 燃烧氢的氢动力汽车
COLUMN 汽车辟谣
新一代汽车里果真没有赢家吗?
结语
致谢
前言/序言
车为什么会跑?汽车会跑与人会走路一样,都是日常生活中再普通不过的事情了。正因如此,一旦被问及原因,反而不知该如何回答。在此之前,我虽写过解释汽车结构及汽车专业术语的书,但第一次面对“汽车为什么会跑”这个主题时,我还真有些不知所措呢。
从零开始讲解汽车的结构,需要花费很长时间。并且,各种新技术层出不穷,也迫使我们不得不重新认识汽车的行驶原理。多问几个“为什么”,我们就能感受到汽车的伟大和珍贵。
人们常说年轻人不懂汽车,我却觉得,其实大部分成年人都不懂汽车,原因之一就是他们对本书的主题——“汽车为什么会跑”不感兴趣,甚至根本不在乎。
他们认为无需对这个问题追根究底,只要汽车能打着火能跑就可以了,因为汽车生产商为提高汽车性能,增加其便利性,减少故障,已然倾尽了全力。说到这里,我想有必要谈一下技术开发的目的到底是什么,这是一个根本性的问题。
目前,对汽车安全性能的重视导致汽车越发笨重,不仅费油,前方视野也日趋狭窄,反而更容易引发交通事故。并且,由于汽车体积与碰撞能量成正比,因此需要开发出体积更大的车来确保安全。静下心来想一想,最初,这些旨在开发高性能汽车的生产商究竟是为什么而努力的呢?汽车的发展已逐渐偏离了人们的初衷。
阅读本书,你就能理解“汽车为什么会跑”这一基础性、根本性的问题,你将重新认识汽车的价值,或许还能对汽车的安全性有更深入的思考。
《动力之源:发动机的秘密》 一部深入剖析机械心脏的科普巨著 从古老的蒸汽机到现代的精密引擎,人类对动力的不懈追求从未停止。在无数的机械发明中,发动机无疑是最为核心,也最具魅力的存在。它如同机械的“心脏”,驱动着我们赖以生存和发展的交通工具,改变着世界的格局,塑造着现代文明的形态。然而,对于大多数人来说,发动机的内部世界,那些精密的零件如何协同工作,释放出澎湃的能量,却是一个充满神秘感的存在。 《动力之源:发动机的秘密》正是为了揭开这层神秘面纱而诞生的。本书并非一本简单的汽车使用指南,更非泛泛而谈的汽车工业史,它是一部真正深入发动机腹地,探究其工作原理、发展演变及其背后科学原理的科普巨著。作者凭借其深厚的专业知识和严谨的科学态度,将复杂精密的发动机技术,以清晰易懂、引人入胜的方式呈现给广大读者。 全景式解读,从基础到前沿 本书的编写脉络清晰,层层递进。首先,它将带领读者回到动力的起源,简要回顾人类历史上几次重要的动力革命,从水力、风力,到蒸汽、内燃机,让读者对“动力”这一概念有一个宏观的认识,为理解发动机的出现和发展奠定基础。 随后,本书将笔锋一转,正式进入发动机的核心。它将详细解析最普遍的内燃机类型——活塞式发动机。读者将跟随作者的笔触,深入到发动机的每一个关键部件: 气缸与活塞: 这是发动机工作的基本场所,本书将细致讲解它们的设计原理、材质选择以及在燃烧过程中的运动轨迹。我们将了解为什么活塞需要上下往复运动,以及气缸壁的光滑度对发动机效率的影响。 曲轴与连杆: 它们是连接活塞运动与旋转动力的桥梁。本书将深入剖析曲轴如何将活塞的直线运动转化为旋转运动,以及连杆在其中扮演的关键角色。读者将能理解为什么曲轴的设计如此精密,以及它为何是发动机的“灵魂”。 气门与配气机构: 它们如同发动机的“呼吸系统”,控制着燃料和空气的进入以及废气的排出。本书将详尽阐述凸轮轴、气门摇臂、气门等部件如何精确协同工作,实现进气、压缩、做功、排气这四个冲程的完美衔接。我们将深入理解配气相位对发动机性能的重要性。 点火系统: 它是引燃混合气的“火种”。本书将详细介绍不同类型的点火系统,如火花塞、点火线圈的工作原理,以及它们如何精准地在特定时刻产生高压电火花,点燃燃烧室内的混合气。 燃油供给系统: 它是发动机的“食粮供应站”。从早期的化油器到现代的电喷系统,本书将一一解读它们的工作方式,以及燃油雾化、混合比例对燃烧效率和排放的影响。 冷却系统与润滑系统: 它们是保障发动机稳定高效运转的“生命线”。本书将深入剖析水冷和风冷系统的区别与工作原理,以及机油在润滑、冷却、清洁发动机中的关键作用。 不止步于原理,更探索进阶奥秘 《动力之源:发动机的秘密》的价值远不止于对基本原理的阐释。它还进一步深入探讨了发动机的进阶技术和前沿发展: 发动机结构演变: 从直列发动机、V型发动机到水平对置发动机,本书将分析不同发动机布局的优缺点,以及它们如何影响车辆的操控性和空间设计。 涡轮增压与机械增压: 这些“强制进气”技术是如何突破自然吸气的限制,显著提升发动机的功率和扭矩的?本书将为你揭秘涡轮增压器和机械增压器的内部构造与工作原理。 发动机控制单元(ECU): 它是现代发动机的“大脑”。本书将阐述ECU如何通过传感器收集信息,并精确控制燃油喷射、点火时机、气门正时等,以优化发动机性能和燃油经济性。 新能源动力技术: 随着环保要求的日益提高,混合动力和纯电动动力系统正在兴起。本书将对这些新兴动力技术进行前瞻性的分析,并探讨它们与传统内燃机的关系,以及未来动力系统的发展趋势。 科学与人文的完美融合 《动力之源:发动机的秘密》并非枯燥的技术手册,它在严谨的科学论证中融入了丰富的人文关怀。作者在讲解技术原理的同时,也会穿插发动机发展史上的重要人物、里程碑式的发明以及它们对社会产生的深远影响。读者在学习科学知识的同时,也能感受到人类智慧的闪光,体会到科技进步带来的魅力。 本书的语言风格力求做到既专业又生动,避免使用过于晦涩难懂的术语,而是通过生动的比喻、形象的图示和详实的案例,将复杂的概念变得通俗易懂。每一个章节都经过精心设计,环环相扣,让读者在不知不觉中,构建起一个完整的发动机知识体系。 谁适合阅读这本书? 汽车爱好者: 如果你对汽车有着深厚的热情,渴望了解爱车“心脏”的运作方式,这本书将满足你最基本的好奇心。 工程技术人员: 无论是机械工程、汽车工程还是相关领域的从业者,本书都能为你提供扎实的理论基础和开阔的技术视野。 学生群体: 对于正在学习力学、热力学、机械设计等相关专业的学生来说,本书是理解相关理论在实际应用中如何发挥作用的绝佳读物。 任何对科技充满好奇的读者: 即使你没有相关的专业背景,只要你对机械的精密和动力的创造充满好奇,本书都能带给你一次愉快的知识探索之旅。 一本书,一次 Engines 进化之旅 《动力之源:发动机的秘密》不只是一本书,它是一扇通往发动机奥秘世界的窗口,是一次 Engines 进化之旅的向导。通过阅读本书,你将不再将发动机视为一个神秘的黑箱,而是能够理解它每一个部件的功用,每一次运转的逻辑,以及它背后蕴含的精妙设计和科学智慧。你将学会如何从更专业的角度去欣赏一辆车的性能,如何理解工程师们的匠心独运。 请放下你对复杂技术的畏惧,跟随本书的指引,一同潜入那由金属、燃料和燃烧构成的奇妙世界,去感受动力是如何被点燃,又如何被释放,最终驱动着我们走向更远的未来。这不仅仅是对“汽车如何跑起来”的解答,更是对人类创造力与智慧的赞颂。