汽车上哪些东西曾被当做笑柄,后来发现是真的牛逼?

汽车上哪些东西曾被当做笑柄,后来发现是真的牛逼?

首页休闲益智翻滚盒子更新时间:2024-06-17

汽车上哪些东西曾被当做笑柄,后来发现是真的牛逼?

就这个问题而言,这种“笑柄式逆袭”式的设计在汽车上其实挺多的。在问题下面看到了很多朋友的答案,都十分精彩,作为汽车生产者,我们也补充几点。(PS:下方内容,真香预警)

SUV

首先我们要说的就是SUV车型。其实SUV车型出现后,一直被很多车迷嗤之以鼻,好像SUV≈不懂车大老粗首选。因为SUV在当时看来,除了空间大、离地间隙高,剩下的好像也就没什么优势了。而对于当时的SUV而言,麋鹿测试、绕桩测试什么的也确实让工程师们头疼。测试中的SUV简直堪比翻滚的方盒子,就像下图这样:

所以在当时来看,SUV车型与操控性、安全性基本上是无缘的。

与此同时,由于SUV车型定位较为模糊,导致消费者总会拿它与很多硬派越野车型比越野性能。而这就比较尴尬了:因为SUV是基于功能性和舒适性所设计的,越野性能本身并不算SUV车型的强项。

(世界上第一台SUV,雪佛兰Suburban Carryall)

PS:简单来讲,SUV就是“多功能、多用途汽车”。SUV有着比轿车更高的离地间隙以及储物能力,这也让SUV车型兼具了一定越野与载货能力。需要注意的是,SUV不一定是越野车,可越野车却一定是SUV。

所以有时候,很多车迷评价SUV车型为:操控性能比不上轿车,越野性能比不了越野车,但是又长着一副高高大大好像很强的样子。毕竟,很多人购买SUV就是冲着那种人高马大的优越感去的。而当这种优越感并不纯粹的时候,多少还是会心生怨念。哎,可怜的SUV,承受了本不该它们所承受的流言蜚语……

但是实话实说,当球杆放不进后备箱时,当路面略显崎岖时,当长途自驾旅行时,SUV车型的优势也就显现出来了。对于户外旅行爱好者而言,SUV和休旅车绝对堪比实用性扛把子。

早期SUV车型的性能基础差,主要是由于车辆自重较大、重心偏高、车身偏大导致了动态性能较差的情况出现,而这种情况完全是设计理念与结构优化方面的不足造成的。随着汽车底盘动力技术的逐步提升,SUV车型在操控性能方面的短板也逐步被弥补。尤其是当我们将水平对置发动机 左右对称全时四轮驱动系统 SUV高离地间隙、高实用性特点结合时,SUV真的可以拥有不输轿车的操控性能。

尾翼&扰流器

关于汽车尾翼,它其实应该被称作扰流器更准确,因为它可以通过对流经汽车尾部的空气进行扰动,从而为车辆提供行驶下压力。很多高性能车型或者赛车上都会装配有巨大的尾翼,因为这些车实在太快,为了弥补车辆在高速行驶状态下的稳定性,才进行配备。

从功能上来讲,这些属于汽车的空气动力学相关部件,对于车辆的高速行驶稳定性具有性能优化的作用,也算是从赛车上移植过来的技术了。而汽车尾翼的首次出现,却并不是今天的这个样子。它当初其实是这样的:

(图片来自度娘)

(图片来自度娘)

这台车叫做欧宝RAK。注意看,它的侧面伸出了类似机翼的东西。这台车其实是一台火箭车,当时德国工程师特别放飞自我的搞出一辆火箭车(所以不要再说德国工程师古板,工程师的脑洞你们不懂),但是这台火箭车由于速度太快,总会起飞,所以工程师便从飞机上寻找来灵感,在车两侧插上了翅膀,同时也发现这东西特别的好用,高速行驶的火箭车好像被牢牢的按在了地上。这是人类第一次在汽车上使用这种扰流翼片,然而并没有被人所重视。在RAK之后也不断有工程师在尝试这种类似飞机翼片的结构使用,但大都没有形成影响力,直到后来1967-1968年的F1赛车上也使用了这个类似翼片的东西,才逐渐为人所知。

不过这东西在F1的第一次登场也并不轰轰烈烈。当时F1中的莲花赛车第一次用上了尾翼的设计,但是对于不明真相的吃瓜群众而言,这东西真的好丑。它就长下面这个样子:

(图片来自度娘)

PS:当时的尾翼之所以设计如此之高,主要是为了避免尾翼受到车体产生的空气乱流影响。而将翼片设计在高处,这样可以通过车辆上方的平流空气转换为下压力。

(图片来自圣经RCVD)

然而当时无论是观众还是其他车队工程师,起初都并没有对这种装置给予足够的重视。直到这台莲花赛车横扫多场比赛后,人们才逐渐get到这块板子的威力,其它各车队也开始纷纷效仿。不过效仿的过程并不顺利,很多不成熟的尾翼设计在比赛中都出现断裂、脱落等损坏情况。这也让人们见识到了空气动力学的恐怖力量。

(图片来自度娘)

到今天,尾翼已经成为决定F1赛车胜负的关键所在,据说一辆300km/h行驶的F1赛车可以通过前后的翼片产生1t左右的下压力。

尾部扩散器

关于尾部扩散器,今天我们在很多高速赛车上已经是屡见不鲜。但是它最初的样子,还是比较“霸气”的,活脱脱一个飞奔的排气扇。

(图片来自度娘)

这台赛车叫做chaparral 2J。车后面的那两个扇叶状的东西就是排气扇本尊,和这个玩意初次见面的时候难免会有一些震惊与错愕。

这个东西背后的理论正是我们今天的“地面效应”。这是一个什么样的工作原理呢,咱们下面就来说一说。

工程师将车体设计成了一个四周相对封闭的盒子,然后又给这个盒子后面装了两个超大功率的排气扇,这就形成了一个吸尘器原理的雏形。

实际上这台赛车设计有两台发动机,一台用于车辆的行驶,另一台用于驱动车后的两个大风扇。这个设计也让这台赛车名副其实的成为了负压怪兽(据说可以产生1.5倍车重的下压力)。不过由于结构复杂,所以故障率也很高。当然,由于这个反人类的设计,这台赛车最后是不可能逃脱禁赛的命运的。但是它的出现确实给工程师们开拓了新世界,也直接推动了尾部扩散器的出现。

我们今天所见的尾部扩散器没有巨大的风扇,只是几块简单的碳纤维板或者金属板,但它的作用原理与排气扇十分类似。如上图所示,当车辆高速行驶时,车辆上部与底部的空气流速是不一样的(上部更慢,底部更快),所以这其实就像吸尘器一样,在车底形成负压区。而上下气流的速度差越大,这个负压区就会越强烈,行驶中的车辆就会产生被吸在地面的状态,从而增大车辆下压力。

扭力梁悬架

扭力梁悬架一直被很多网友称之为“板车悬架”,但实际上,我们认为这种仅仅需要不多的结构就能实现复杂性能需求的结构设计真的very nice。简化到不能再简化,这本身也是机械工业中的金科玉律。

扭力梁悬架属于半独立悬架范畴,因为它不像独立悬架结构那样,左右两侧车轮可以互不影响的单独运动(因为扭力梁的左右两头是连着的,而独立悬架不是),所以人们就本能的认为独立悬架对于路面适应性能更好,因此装配独立悬架结构的汽车就要比非独立悬架的汽车拥有更好的性能。

这个想法却忽略了一点:汽车是一个综合性很强的工业制品,所以它的性能并不会完全由悬架结构所决定,车辆的结构、动力、传动、轴荷等多方面因素都会对车辆的行驶性能产生影响。

直到本田Type-R的出现(当然还有梅甘娜RS等),这一偏见才终于有所缓解。

这辆曾经的纽北最速前驱车真是打脸啪啪响。前麦弗逊悬架,后扭力梁悬架,都不是“根正苗红”的悬架结构,但在Type-R身上却实现了前置前驱车性能的逆转。汽车是一个十分复杂的工业集合,性能调校与结构优化并不是照本宣科那样简单,结合车辆的多方面特性量体裁衣才是正解。所以并不是双叉臂悬架就一定完美,扭力梁悬架就一无是处,这其中的奥秘正是工程结构的魅力。当然,十代思域Type-R上已经将扭力梁替换为多连杆,圈速再次突破,但这其实也只是神仙打架了,都是十分优秀的设计。

而且,扭力梁悬架结构本身也十分巧妙,比如这种扭力梁悬架与瓦特连杆之间的组合设计。

(图片来自度娘)

扭力梁悬架本身就与我们常见的平衡杆比较类似,通过金属的特性实现对车轮运动的控制,而瓦特连杆结构则进一步通过车辆自身的侧倾运动来抑制侧倾变化。

最后再说说发动机

关于发动机,要说的是马自达的转子发动机和我们的水平对置发动机。

需要说明的一点是,这两款发动机都不是由我们发明的。转子发动机的创造者是德国人汪克尔,而水平对置发动机则是由卡尔·本茨所发明。但是,如今,我们两家企业却分别以转子发动机&水平对置发动机而闻名。

转子发动机与我们常见的往复活塞式发动机存在很大区别。它通过三角形的转子取代活塞进行“吸压爆排”四个冲程,具有比传统往复活塞发动机更小的体积和更高的效率(三角转子将空间分成了三个等体积的空间,而转子旋转一周则实现了三次做功)。但它的耐久性、燃油经济性在试验期中成为了它明显的短板,所以厂商们便放弃了这项技术。只有马自达这一个品牌将这项技术不计成本地进行开发,并取得了空前的成就,值得敬佩。2017年,被誉为“转子之父”的山本健一先生去世,这个名字更值得敬佩。

水平对置发动机虽然结构也比较特别,但终归还是属于往复活塞式发动机的,没有像转子发动机那样“离经叛道”。水平对置发动机的结构特点,决定了它的生产制造十分复杂,因为它对精度的要求更高,而这会带来更重的成本负担,所以很多厂商便放弃了这项发动机技术。

但是相对于常规往复活塞发动机而言,它所带来的低重心优势对车辆性能无疑是极为有益的。就像我们在本文开头提及的SUV操控性问题,对于这种重心比较高的SUV车型来说,水平对置发动机的优势就十分明显了,这也促成了我们今天的成就。

换句话说,斯巴鲁与马自达都不是这些发动机技术的首创者,但却只有我们(还有保时捷)延续了下来,并加以改善,让这些技术在我们的手中发扬光大。

以经商的角度来看,我们当初的选择似乎有些傻气,有些痴人说梦,但这些经历正是我们最宝贵的财富。

PS:这里貌似不太适合真香定律,算了,不放了。

回正题,对于这个问题来说,我们所写这些也仅仅是冰山一小角,汽车本身是一个复杂的工业集合,所以要细细地研究起来,这个答案还有很多很多。麦克风交给知乎的小伙伴吧。

补充一点:

在回答中看到了一位匿名的网友提到了车辆后排的隆起。关于这个东西,我们习惯将其称为通道梁。这个设计确实如这位网友所讲,以前很多人认为没有它最好,现在人们开始对这个设计进行了重新审视。这个结构其实是加强车身强度的一种设计,正如我们前面《四两拨千斤》文中所写的那样,我们将板材进行结构设计后,它会拥有更强的性能。而这个设计对于车辆操控性能具有挺高的影响(当然对于四驱系统而言,可以更加因地制宜地将传动轴设计在里面)。偏重舒适性的车辆不一定有这个设计,但是注重性能表现的车辆大多有这个设计(车身强度提升的一种手段)。因为它只能在设计之初就进行构思,无法进行后期弥补,否则一定会对车辆整体的协调性产生一定影响。

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