汽车中的力学知识

汽车运动时的力学原理~

　　汽车之所以能运动应该主要用存在于汽车内部的成对主动力F、F' 来解释。
　　就对汽车的运动而论，由汽车发动机产生的原力S同时作用于汽车质心与主动轮的接地点，后者为地面施与的静摩擦力f 所平衡。
　　由于汽车在水平方向上是自由的，它的质心也自由，所以汽车的质心将在原力S的作用下向前移动，随后带动整部车子运动。




　　存在于汽车内部的原力，最终是由汽缸中汽油因爆燃产生的高压气体同时向相反方向推动活塞与汽缸的结果——活塞经过复杂的传动装置最后与主动轮相联，汽缸固定在汽车上，于是高压气体推动活塞，造成活塞与汽缸的相对加速运动，最终转化为汽车质心与主动轮接地点的相对加速运动，使得汽车向前加速。


　　如果汽车发动机的内部构造真的如图25－2所示，那么该汽车是根本不可能正常行驶的。
　　因为汽缸中的可燃气体爆燃后虽然确实可以推动活塞发生相对于汽缸的加速运动，但当活塞运动到最右边以后，就不可能再来第二次、第三次了。

所以，现实生活中的汽车发动机，一般是四冲程发动机，活塞在汽缸中来回运动两次为一个周期。不管是来还是去，一次为一个“冲程”。其具体的工作过程如图所示。
四个冲程分别为：
①进气冲程：
　　图中的0－1过程。活塞下行时，空气和汽油蒸汽同时被吸入汽缸，互相混合；
②压缩冲程：
　　图中的1－2过程。活塞上行，压缩混合气体；
③作功冲程：
　　图中的3－4过程。已被压缩的混合气体在电火花点燃下发生剧烈化学反应，在极短时间内使得汽缸中气体的温度与压强急速上升，给整个汽缸内壁与活塞以巨大压力。
　　由于汽缸是个圆柱形的容器，又足够结实，所以该高压气体作用的结果仅使得活塞与汽缸发生相对加速运动；
④扫气冲程：
　　图中的1－0过程。把气体排出，为吸入新的空气与汽油蒸汽，开始下一个循环作准备。




　　这四个冲程中的第三个冲程即作功冲程是关键，其余三个冲程是辅助性的。
　　因为正是在第三个冲程的开始时刻，汽油与空气中的氧发生化学反应释放出大量热，并在此冲程中转化为汽车的动能。
　　由此可看出，汽车之所以能运动，关键与人、动物具有直接相当性——把化学能转化为动能并产生动量，使自己从静止转入运动状态。

参考：http://baike.baidu.com/view/11604477.htm

比如这个连杆：
它设计上只用于承受拉力，两端都是自由活动的（自由度自己描述）。由于杆不承受弯矩，不受压力（无需考虑受压失稳），只受拉力，所以可以设计得很细（因金属材料抗拉强度很高）。球铰链可以实现万向自由转动，另一端虽然是螺纹，但连接的部件也是自由活动的，对杆只有拉的作用。

这个连杆作用是连接两个相互平行的轴，考虑到与轴的配合，两端分别设计了合适直径的圆柱孔，为保证两轴的同轴度，轴孔对轴的约束不能太低，所以孔的长度要足够。轴的运动有不平行的趋势，这将对杆产生扭转；杆件截面的惯性矩要满足要求，所以杆不能太细，要有足够的宽度和厚度，从节省材料的角度出发，用有限的材料做出尽量大的惯性矩，所以在杆两侧起筋，减少中间用料。另杆要承受压力，所以要考虑受压失稳问题，同样截面积惯性矩越大越稳定，为提高惯性矩，增加外周用料，减少中间用料，以达到节省材料、减轻重量的目的。以图中的结构可以达到力学要求并且便于铸造，降低工艺成本。
我外行说得不够专业，纯粹从材料力学角度出发，对汽车不甚了解，你可以在此基础上添加一些术语、扩充论证。仅供参考。

• 空调车车窗玻璃设计成双层的――防止传热 .

• 环保汽车使用气体燃料,可减小对大气的污染 .

• 冬天,为防冻坏水箱,入夜时要排尽水箱中的水――防止热胀冷缩的危害 .

• 发动机外装有水套,用循环流动的水帮助发动机散热——水的比热容大 .

• 刚坐进汽车或有汽车从你身旁驶过时,会闻到浓浓的汽油味——扩散现象 .

• 汽车发动机常用柴油机或汽油机——它们是内燃机——利用内能来做功 .

• 小汽车的后窗玻璃板中嵌有一道道的电热丝——它可以防止车内形成的雾气附着于玻璃上并凝结 .

不同用途的汽车的车轮还存在大小和个数的差异——这与汽车对路面的压强大小相关;汽车的座椅都设计得既宽且大，这样就减小了对坐车人的压强，使人乘坐舒服;汽车快速行驶时，车的尾部会形成一个低气压区，这是我们常常能在运动的汽车尾部看到卷扬的尘土形成原因.

一、排量小不一定省油

为了适应市场的各种需要，汽车生产厂家在组织生产时，大都利用同一车体装用多种发动机，从而在同一牌号的汽车中，有多种变型车。汽车用户可以根据个人的喜好，选择不同的变型车。这时，到底选用何种发动机的汽车，是挑选汽车的关键之关键。
通常，追求汽车高性能的人，大都选用大排量的发动机，重视经济性的人，大都选用小排量的发动机。那么，这种选择标准是否合适呢？的确，大排量的发动机费油，但这仅仅是发动机独自的特性。
在汽车上，发动机和整车的适配性如何，对汽车的经济性影响十分大。如果小排量的发动机适配性不好，很可能并不比大排量的发动机省油，甚至会比大排量的发动机费油。特别是自重较重的汽车，如果发动机的排量过小，用小马拉大车，必然使发动机更多地在高速大负荷下运转，从而消耗了较多的汽油。
如果是大排量的发动机，由於扭矩较大，不必很深地踏下油门踏板，所以消耗的汽油量变化不大。相比之下的结果，很可能是小排量的发动机更为费油。
在挑选汽车时，请留意这个问题。

二、汽车省油15招

汽油的价格最近一直向上走，但如果平时在细节上多加注意，你每月的汽油开支其实不一定就会跟着上涨。这里就教你“省油15招”。
第一招：确保轮胎气压正确。不够气或是气太多，都会增加耗油量，因此应该定时检查轮胎气压。根据美国能源部的调查，只要每一辆车的轮胎气压比标准气压少了1PSI(磅/方英寸)，美国每天就得多消耗1500万公升的汽油。
第二招：换成省油轮胎。例如，Pirelli的P6000 Powergy轮胎可减少大约15%的阻力，因此就能帮你省下大约3.75%的汽油。
第三招：不要随意更换轮胎的大小。选择更宽的轮胎或许让你的车看来更有“跑车味”，但轮胎越宽，车轮阻力越大，所以除非你真的很需要那额外的抓地能力，否则你只是在白白浪费汽油钱。
第四招：定期检查你的驾驶盘和轮胎是否调准。车子旧了，轮胎和驾驶盘往往会失准，这也会耗油。
第五招：用黏度最低的滑机油。你的汽车手册上应有说明汽车所能用的最低黏度滑机油。滑机油黏度越低，引擎就越“省力”，也就越省油。
第六招：好好保养引擎，有问题立刻修好它。因为不论问题大小，它们都会减低引擎的效率，浪费你的汽油。
第七招：好好保养车身。车身出现凹陷就会增加汽车行驶时所遇到的气流阻力。另外，那些华而不实的装饰品，也同样只会增加阻力，干脆就把它们拆下来算了。
第八招：别相信汽油辛烷值越高越好的说法。如果你的汽车只需要90辛烷值的汽油，你硬给它97辛烷值汽油它也不会提高效率或动力。所以，先查一查你汽车所需要的汽油辛烷值，不要让汽油公司白赚你的钱。
第九招：不要“热身”过度。有些车主喜欢在早上开车前，先开动引擎让它热一热后才上路，这是个好习惯。但热身太久无疑是跟自己的口袋过不去。另外，你其实也可以先让车子慢慢行驶一两公里来达到热身的效果。
第十招：汽车没动时，不要开动引擎。如果你需要在车上等一段时间，把引擎熄掉。
第十一招：不要猛踩油门来加速。这只会大大增加耗油量，但省不了你多少时间。
第十二招：什么速度就换什么档。在低档行车太久只会让引擎咆哮，但不会提高速度。
第十三招：不要超速。对一般车子而言，80公里的时速是最省油的速度，每增加1公里的时速，都使你的耗油量增加。
第十四招：清理你的车后行李厢。多余的东西，不论那是一双很少用到的球鞋，还是半罐用剩的机油，都只是增加你的汽车的负担，也就是说增加你口袋的负担。
第十五招：先想好路程再上路。许多车主都没有养成这个习惯，结果往往走了不少冤枉路。游车河在这个时代已经不流行了。
我们平时所说的汽车保养，主要是从保持汽车良好的技术状态，延长汽车的使用寿命方面进行的工作。其实它的内容更广，包括汽车美容护理等知识，概括起来讲，主要有以下三个方面：

一、车体保养。车体保养又习惯称为汽车美容。主要目的是清除车体外和车体内的各种氧化和腐蚀，然后加以保护，尽量突出车的"美"。它主要包括：车漆保养，坐垫地毯保养，保险杠、车裙保养，仪表台保养，电镀加工保养，皮革塑料保养，轮胎、轮毂保养，挡风玻璃保养，底盘保养，发动机外表保养等。 二、车内保养。车体保养是为了使车永葆青春，车内保养的目的则是让汽车行驶几十万公里无大修，保证汽车处在最佳的技术状态。它主要包括：润滑系、燃油系、冷却系、制动系、化油器（喷油嘴）的保养等。

三、车体翻新。如深划痕的诊断、治理，多材料保险杠修复，轮毂（盖）的硬伤修复，皮革、化纤的材料翻新，发动机的颜色翻新等。

汽车保养分为定期保养和非定期保养两大类，定期保养有日常保养、一级保养、二级保养；非定期保养有磨合期保养和季节性保养。汽车保养的主要工作不外乎清洁、检查、紧定、调整和润滑等内容。但随着科学技术和汽车工业的发展，以计算机为主的各种先进技术在汽车上广泛应用，使未来的汽车逐渐走向智能化，因而汽车保养的内容又被赋予了新的内涵。

汽车保养是一项技术性比较高的复杂工作，单靠司机本人难以完成，需要到汽维修企业去进行。而现在在我国还有一部分汽车维修企业死抱着传统的保养观念不放，保养设备和工具陈旧落后，保养方法、手段还是老一套，跟本不适应现代发展的需要。此外，还有个别维修企业的服务质量堪忧，为牟取暴利"黑箱作业"，保养中以旧充新、以劣充好，保养费、换件费漫天要价。所以提醒司机们保养汽车时一定要选择技术力量雄厚、服务质量可靠、信誉好的维修企业，而不要嫌麻烦、图省钱而不保养汽车，以免因小失大。

才三十分 就要1000字以上。。。
给你个题材
1汽车发动机动力汽缸的运作做功
2汽车前进时车轮的阻力方向 前轮阻力向后 后轮阻力向前
3汽车外形设计的空气动力学讨论

建议《汽车理论》

呀，专业啊。不会

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临漳县18444781644： 关于汽车上的物理知识 - ？
葛群迪克：[答案] 一、力学方面 1、汽车的底盘质量都较大,这样可以降低汽车的重心,增加汽车行驶时的稳度.2、汽车的车身设计成流线型,是为了减小汽车行驶时受到的阻力 3、汽车前进的动力——地面对主动轮的摩擦力(主动轮与从动轮与地...

临漳县18444781644： 以“汽车中的力学知识”写一篇文章,1000字以上. - ？
葛群迪克：[答案] 空气动力学简介空气动力学是流体力学的一个分支,是研究空气或其他气体的运动规律,空气或其他气体与飞行器或其他物体发生相对运动时的相互作用和伴随发生的物理化学变化的学科.它是在流体力学基础上随航空航...

临漳县18444781644： 汽车上的物理知识1,小车在路上走时,是不是总是做匀速直线运动?(因为牵引力=地面摩擦力+空气阻力,而车速越快,空气阻力越大,那二力平衡,不... - ？
葛群迪克：[答案] 1基本上在不换档位不踩油门的情况下是匀速的 但这个不现实的 路面状况 路线曲折等都影响的 2加速因为踩油门了时尚语叫给力 另外换挡位良好的路况 上下坡等都会有速度变化 3不好说 还有自身各个零件的摩擦在里面 如果是有用功牵引力大于地面...

临漳县18444781644： 汽车里的物理知识,你知道吗?(1)小汽车的外形设计成流线型,在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时______(选填“增大”、“减小”或“不... - ？
葛群迪克：[答案] (1)如图,小汽车外型是流线型,当汽车高速行驶时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,汽车在压强差下产生向上的升力,汽车对路面的压力减小,小于汽车的重力.(2)汽油机的做功冲程中...

临漳县18444781644： 汽车构造需要哪些学科的知识? - ？
葛群迪克： 学习汽车构造一般要先掌握基本的力学知识(理论力学,材料力学,热力学),然后需要了解机械设计、机械原理、电工电子技术,更深层次的话还可以学习液压传动、机械工程材料等等.

临漳县18444781644： 汽车上的力学问题.请问汽车的车轮内部有滑动摩擦吗?摩擦面在哪里? - ？
葛群迪克： 即使很小,长期磨损也会导致严重事故没有滑动摩擦,也没有滚动摩擦,因为车轮与驱动轴之间是相对静止的,不管是哪种摩擦,均存在于相对运动中,试想如果车轮与驱动轴之间有相对运动,后果那是十分严重

临漳县18444781644： “力帆”纯电动汽车中的物理学知识 - ？
葛群迪克：[答案] 这个涉及到能量从一种形式转换为另一种形式,力学原,杠杆原理等

临漳县18444781644： 流体力学在汽车设计上有哪些应用?详细一点 - ？
葛群迪克： 流体力学分为可压缩和不可压缩流体 1)可压缩,主要是高速气体的运动.汽车外壳的设计,发动机进气、排气,燃气的压缩特性等等,主要研究高速、高压气体的特性 2)不可压缩,主要研究液体.机械液压控制系统,油路的增压,发动机的喷油装置,涡轮增压中油液对转轴的托起,还有机械中各种各样的润滑.主要研究液体流动摩擦的特性

临漳县18444781644： 谁能帮我详细介绍一下汽车转弯时中的 物理知识. - ？
葛群迪克： 汽车在运动时受到重力、支持力,向前的牵引力和向后的动摩擦力.当汽车向左转弯时,指向圆心的力在水平向左方向,上述的力不能提供向心力,提供的向心力是静摩擦力.因为汽车向左转弯时,由于惯性,汽车有向右运动趋势,这样就受到向左的静摩擦力,提供转弯时的向心力.如果地面是光滑的,在水平地面上的汽车是无法转弯的. 汽车转弯时的向心力是由作用其上所有外力的合力所提供.如路面的倾斜造成的对汽车支撑反力也可与重力、驱动力、摩擦阻力一道合成为向心力.

临漳县18444781644： 汽车方向盘应用了甚么物理知识？
葛群迪克： 最好答案: 方向盘属于轮轴,轮越大就越省力,但却费了距离.大卡车的车轮大,车身重,转弯时需要的力大,所以方向盘就得大.同理小轿车的方向盘就小.