Hvordan bruker biler komplekse prinsipper for å flytte oss rundt?

I dette blogginnlegget lærer du hvordan en bil beveger oss gjennom dens mange deler og komplekse prinsipper. Vi forklarer hovedprinsippene på en enkel måte: motorer, kraftoverføring, bremsing og mer.

 

Den største forskjellen mellom planter og dyr er deres evne til å bevege seg på egenhånd, men mennesker er ikke de beste på det. Likevel er en av hovedgrunnene til at vi kan bevege oss rundt på planeten på grunn av bilen. Da bilen først dukket opp, ble den kalt mange navn, inkludert Automation, Oleo Locomotive, Motor Rig og Electrobat, på grunn av dens selvgående natur. Så, i 1876, ble navnet Automobile, som betyr «å bevege seg av seg selv», introdusert i Frankrike. I følge de koreanske industristandardene (KS) er en bil definert som et kjøretøy som er utstyrt med en drivmotor og styringsenhet og kan kjøres på bakken med en passasjer. Biler er klassifisert som diesel-, elektriske, LPG- og bensinkjøretøy avhengig av kraftkilden, men de deler i utgangspunktet samme kjøreprinsipp. La oss ta en titt på bilens grunnleggende struktur og prinsipper.
Bilens grunnstruktur ble etablert av franskmannen Panhard Levassor i 1891. Siden den gang har mange bakhjulsdrevne kjøretøy tatt i bruk denne designen. En bil består av omtrent 30 000 deler, som kan deles inn i to hoveddeler: karosseri og ramme og chassiset. Chassiset er den delen som får bilen til å fungere, som kan deles inn i motor, drivlinje og hjul.
Først og fremst er motoren hjertet i enhver maskin. Når du setter deg i førersetet og starter bilen, tilføres strøm fra batteriet for å dreie svinghjulet på startmotoren, som begynner å bevege veivakselen, stemplene og ventilene sammen. Den viktigste kraftgenererende motoren i en bil er en stempelmotor. En stempelmotor er en forbrenningsmotor som bruker ekspansjonskraften til gasser som har blitt endret til høyt trykk og høy temperatur ved å injisere og brenne drivstoff og oksygen inne i sylinderen for å bevege stempelet. På dette tidspunktet omdannes den lineære bevegelsen til stempelet som beveger seg opp og ned til rotasjonsbevegelse av veivakselen gjennom forbindelsesstangen for å rotere hjulene.
En typisk bilmotor opererer i en firetaktssyklus. Firetaktssyklusen består av et innsugningsslag, et kompresjonsslag, et arbeidsslag og et eksosslag, som får veivakselen til å rotere to ganger. De fleste bensinmotorer opererer med denne firetaktssyklusen, men i motsetning til bensinmotorer, der innsugningsslaget etterfølges av kompresjonsslaget, komprimerer dieselmotorer først luft for å skape høy temperatur og trykk inne i sylinderen, og sprøyter deretter inn dieseldrivstoff med lavt tennpunkt for å brenne uten tennplugg.
Etter å ha brukt kraften som genereres av firetaktssyklusen, passerer eksosen fra motoren gjennom en tretrinns katalysator for å fjerne skadelige gasser før den slippes ut i atmosfæren gjennom en lyddemper. Den ternære katalysatoren fjerner forurensende stoffer som karbonmonoksid, hydrokarboner og nitrogenoksid fra eksosen som forurenser miljøet. Varmen som genereres av motoren må avledes gjennom kjølevæsken til radiatoren, fordi hvis den ikke kjøles ned, kan den forårsake et overopphetingsfenomen som skader eller smelter deler rundt motoren på grunn av høy varme.
Rotasjonen av veivakselen som genereres av firetaktsprosessen til motoren beskrevet ovenfor, overføres til girkassen via svinghjulet. Hvis føreren trykker ned clutchen eller giret er i nøytral, overføres ingen rotasjonskraft til hjulene. Når clutchpedalen sakte slippes etter å ha skiftet fra nøytral til første gir, klemmer clutchskiven mot svinghjulet og overfører kraft. Denne kraften sendes til hjulene via girkassen, som justerer motorkraften til situasjonen.
Avhengig av hvilke hjul kraften sendes til, deles biler inn i forhjulsdrift med formotor (FF), forhjulsdrift med bakmotor (FR) og firehjulsdrift (4WD). FF-biler drives av kraft fra formotoren til forhjulene, mens FR-biler drives av kraft fra formotoren til bakhjulene. En firehjulsdriftsbil kjører ved å sende kraft til alle fire hjul.
Hovedformålet med en bil er å overføre kraft fra motoren til hjulene for å få bilen til å bevege seg. Men like viktige er bremsene, som er bremsene som bremser eller stopper bilen. Det finnes to typer bremser: fotbremser, som betjenes med føttene, og håndbremser, som betjenes med hendene. Håndbremsen brukes hovedsakelig ved parkering, og den stopper hjulene ved å trekke i en kabel som er koblet til bakhjulet, og presser bakhjulsbelegget mot bremsetrommelen. Fotbremsen fungerer ved å bruke trykket fra bremsevæsken, og når du trykker på bremsepedalen, sendes det hydrauliske trykket til alle hjulene samtidig for å stoppe dem.
En bil er et kompleks av mange teknologier. Men i stedet for å tenke på disse teknologiene som for vanskelige og uforståelige, er det mulig å forstå prinsippene bak dem med litt studium. Som ordtaket sier: «Lær prinsippene bak alt først», og jeg tror at hvis folk kan forstå prinsippene bak biler i stedet for bare å se dem som høyteknologiske, vil de være ett skritt nærmere å kjøre dem.

 

Om forfatteren

Forfatter

Jeg er en «kattedetektiv» og hjelper til med å gjenforene bortkomne katter med familiene deres.
Jeg lader opp med en kopp café latte, liker å gå turer og reise, og utvider tankene mine gjennom skriving. Ved å observere verden nøye og følge min intellektuelle nysgjerrighet som bloggskribent, håper jeg at ordene mine kan gi hjelp og trøst til andre.