1、第一章 四種運(yùn)輸方式的驅(qū)動及制約因素分析1.1 汽車的驅(qū)動方式所謂驅(qū)動方式，是指發(fā)動機(jī)的布置方式以及驅(qū)動輪的數(shù)量、位置的形式。一般的車輛都有前、后兩排輪子，其中直接由發(fā)動機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動，從而推動(或拉動)汽車前進(jìn)的輪子就是驅(qū)動輪。最基本的分類標(biāo)準(zhǔn)是按照驅(qū)動輪的數(shù)量，可分為兩輪驅(qū)動和四輪驅(qū)動兩大類。1.1.1 兩輪驅(qū)動在兩輪驅(qū)動形式中，可根據(jù)發(fā)動機(jī)在車輛的位置以及驅(qū)動輪的位置進(jìn)而細(xì)分為前置后驅(qū)(FR)、前置前驅(qū)(FF)、后置后驅(qū)(RR)、中置后驅(qū)(MR)等形式。目前，兩驅(qū)越野車和轎車最常用的是前置后驅(qū)形式。前置后驅(qū)(FR)的全稱叫做前置發(fā)動機(jī)后輪驅(qū)動，是一種比較傳統(tǒng)的驅(qū)動形式。其中前排車輪負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向，

2、由后排車輪來承擔(dān)整個車輛的驅(qū)動工作。在這種驅(qū)動形式中，發(fā)動機(jī)輸出的動力全部輸送到后驅(qū)動橋上，驅(qū)動后輪使汽車前進(jìn)。也就是說，實際的行進(jìn)中是后輪“推動”前輪，帶動車輛前進(jìn)。與兩輪驅(qū)動類的其他驅(qū)動形式相比，前置后驅(qū)有比較大的優(yōu)越性。當(dāng)車輛在良好的路面上啟動、加速或爬坡時，驅(qū)動輪的附著壓力增大，牽引性明顯優(yōu)于前驅(qū)形式。同時，采用前置后驅(qū)的車輛還具有良好的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性，并有利于延長輪胎的使用壽命。除此之外，前置后驅(qū)的安排使車輛的發(fā)動機(jī)、離合器和變速器等總成臨近駕駛室，簡化了操縱機(jī)構(gòu)的布置和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，這樣更加便于車輛的保養(yǎng)和維修?；谝陨系闹T多優(yōu)點，國產(chǎn)寶馬325i、530i以及檔次更高的

3、進(jìn)口寶馬轎車，賓利、奔馳、捷豹等很多豪華轎車多采用前置后驅(qū)這種形式。不過，如果你買一輛越野車的動機(jī)是想要在真正的山野叢林中縱橫馳騁的話，就一定別心疼差價，要再狠一狠心，把四輪驅(qū)動系統(tǒng)配置整齊。因為，兩輪驅(qū)動的車輛即使在良好的路面上，碰到雪地或易滑路面等情況也可能打滑，啟動加速時也比較容易發(fā)生擺尾現(xiàn)象。四輪驅(qū)動就可以防止這種現(xiàn)象發(fā)生。同時，四輪驅(qū)動系統(tǒng)有比兩輪驅(qū)動更優(yōu)異的引擎驅(qū)動力應(yīng)用效率，能達(dá)到更好的輪胎牽引力與轉(zhuǎn)向力的有效發(fā)揮。就安全性來說，也可以形成更好的行車穩(wěn)定性。1.1.2 四輪驅(qū)動所謂四輪驅(qū)動，是指汽車前后輪都有動力，可按行駛路面狀態(tài)不同而將發(fā)動機(jī)輸出扭矩按不同比例分布在前后所有的輪

4、子上，以提高汽車的行駛能力。一般用4X4或4WD來表示，如果你看見一輛車上標(biāo)有上述字樣，那就表示該車輛擁有四輪驅(qū)動的功能。在過去，四輪驅(qū)動可是越野車獨(dú)有的，近年來，一些高檔轎車和豪華跑車才逐漸添置了這項配置。四輪驅(qū)動的分類：四輪驅(qū)動又有以下的分類：分時四驅(qū)(Parttime 4WD)這是一種駕駛者可以在兩驅(qū)和四驅(qū)之間手動選擇的四輪驅(qū)動系統(tǒng)，由駕駛員根據(jù)路面情況，通過接通或斷開分動器來變化兩輪驅(qū)動或四輪驅(qū)動模式，這也是一般越野車或四驅(qū)SUV最常見的驅(qū)動模式。最顯著的優(yōu)點是可根據(jù)實際情況來選取驅(qū)動模式，比較經(jīng)濟(jì)。在公路上行駛使用兩輪驅(qū)動檔；當(dāng)遇到雨雪路況時，選擇四掄驅(qū)動，增強(qiáng)了車輛的附著力和操控性

5、。全時四驅(qū)(Fulltime 4WD) 這種傳動系統(tǒng)不需要駕駛?cè)诉x擇操作，前后車輪永遠(yuǎn)維持四輪驅(qū)動模式，行駛時將發(fā)動機(jī)輸出扭矩按50：50設(shè)定在前后輪上，使前后排車輪保持等量的扭矩。全時驅(qū)動系統(tǒng)具有良好的駕駛操控性和行駛循跡性，有了全時四驅(qū)系統(tǒng)，就可以在鋪覆路面上順利駕駛。但其缺點也很明顯，那就是比較廢油，經(jīng)濟(jì)性不夠好。而且，車輛沒有任何裝置來控制輪胎轉(zhuǎn)速的差異，一旦一個輪胎離開地面，往往會使你停滯在那里，不能前進(jìn)。但是，現(xiàn)在的一些智能化的全時四驅(qū)系統(tǒng)，比如奧迪的quattro，遇到特殊路面時，他可以重新分配扭矩，把更多的扭矩分配在不打滑的驅(qū)動輪上，從而解決了老式全時四驅(qū)的弊端。適時驅(qū)動(Re

6、altime 4WD) 采用適時驅(qū)動系統(tǒng)的車輛可以通過電腦來控制選擇適合當(dāng)下情況的驅(qū)動模式。在正常的路面，車輛一般會采用后輪驅(qū)動的方式。而一旦遇到路面不良或驅(qū)動輪打滑的情況，電腦會自動檢測并立即將發(fā)動機(jī)輸出扭矩分配給前排的兩個車輪，自然切換到四輪驅(qū)動狀態(tài)，免除了駕駛?cè)说呐袛嗪褪謩硬僮鳎瑧?yīng)用更加簡單。1.2 火車的驅(qū)動方式火車按機(jī)車類型分為內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車。內(nèi)燃機(jī)車（diesel locomotive）以內(nèi)燃機(jī)作為原動力，通過傳動裝置驅(qū)動車輪的機(jī)車。一般指的是柴油機(jī)。接走行部形式分為車架式和轉(zhuǎn)向架式內(nèi)燃車。按傳動方式分為機(jī)械傳動、液力傳動、電力傳動內(nèi)燃機(jī)車?，F(xiàn)代機(jī)車多采用電力和液力傳動。電力傳

7、動又可分為直流電力傳動和交直流電力傳動和交直交電力傳動內(nèi)燃機(jī)車。內(nèi)燃機(jī)車的工作原理是燃料在汽缸內(nèi)燃燒，所產(chǎn)生的高溫高壓氣體在汽缸內(nèi)膨脹，推動活塞往復(fù)運(yùn)動，連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)對外做功，燃料的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。柴油機(jī)發(fā)出的動力傳輸給傳動裝置，通過對柴油機(jī)、傳動裝置的控制和調(diào)節(jié)，將適應(yīng)機(jī)車運(yùn)行工況的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩送到每個車軸齒輪箱驅(qū)動動輪，動輪產(chǎn)生的輪周牽引力傳遞到車架，由車架端部的車鉤變?yōu)橥煦^牽引力來拖動或推送車輛。電力機(jī)車是通過車頂?shù)氖茈姽瓘念^上的接觸網(wǎng)取得電流，通過整流和劈相等一些技術(shù)措施轉(zhuǎn)化為牽引電機(jī)所需要的電流形式，帶動動輪旋轉(zhuǎn)，使列車運(yùn)動。而液力傳動機(jī)車是通過柴油機(jī)帶動油泵，以高壓油推動葉

8、輪來推動動輪旋轉(zhuǎn)。1.3 船舶的驅(qū)動方式目前，船舶推進(jìn)已進(jìn)入機(jī)械化時代，從所用能量角度來說，依次出現(xiàn)了如下推進(jìn)形式：蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、核動力裝置、電力傳動、噴水、噴氣等動力裝置。（1）蒸汽機(jī)裝置蒸汽機(jī)是將蒸汽中的動能轉(zhuǎn)換為功的熱機(jī)，目前幾乎被淘汰，不過中國少數(shù)沿海和內(nèi)河船舶仍有使用。它主要由氣缸、底座、活塞、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、滑閥配汽機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)和飛輪等部分組成。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，管理使用方便，制造工藝要求不高等。缺點是熱效率低、本身重量大，部分運(yùn)動部件慣性大，難于平衡，且低壓缸尺寸過大，不能獲得有效的真空度。（2）汽輪機(jī)動力裝置某些大型客船、超級油船和高速集裝箱船等仍采

9、用汽輪機(jī)動力裝置。優(yōu)點是單機(jī)功率大，使用可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無振動和噪聲，檢修工作量小，鍋爐可燃用劣質(zhì)油等。缺點是汽輪機(jī)油耗比柴油機(jī)高，即使采用再熱循環(huán)的汽輪機(jī)裝置，沒馬力小時的油耗仍達(dá)180190克，比低速柴油機(jī)高40%左右。（3）柴油機(jī)動力裝置柴油機(jī)動力裝置是目前應(yīng)用最廣泛的船舶的動力裝置。（4）燃?xì)廨啓C(jī)動力裝置燃?xì)廨啓C(jī)動力裝置在50年代開始用于船舶。目前主要用于軍用艦艇。燃?xì)廨啓C(jī)同柴油機(jī)和汽輪機(jī)比較，單機(jī)功率大。體積小。重量輕、加速性能好，能好隨時啟動。燃?xì)廨啓C(jī)在高溫。高壓下工作。對油的質(zhì)量要求高。（5）核動力裝置核動力裝置是以核燃料代替普通燃料，利用核反應(yīng)堆內(nèi)核燃料的裂變反應(yīng)產(chǎn)生熱能并轉(zhuǎn)變

10、為動力的裝置。其功率大，可以作為船舶的一種主動力裝置。核動力裝置主要包括核反應(yīng)堆、產(chǎn)生動力的系統(tǒng)和設(shè)備，如核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)和核電站汽輪機(jī)等，以及為保證設(shè)備正常運(yùn)行、人員健康和安全所需要的系統(tǒng)和設(shè)備等。核燃料在核動力裝置的反應(yīng)堆中產(chǎn)生裂變反應(yīng)，釋放巨大能量，被不斷循環(huán)的冷卻水吸收，后者又通過蒸汽發(fā)生器將熱量傳給第二個回路中的水，使之變?yōu)檎羝蟮狡啓C(jī)中作功。（6）電動傳動電動傳動-原動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)，將發(fā)出的電送到配電板。再由配電板直接或者經(jīng)過變流器或變頻器配送推動電動機(jī)，從而驅(qū)動螺旋槳轉(zhuǎn)動的一種傳動方式。優(yōu)點：機(jī)艙布置靈活；可選用中、高速不可逆轉(zhuǎn)原動機(jī)；可均勻、大范圍調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；船舶操縱性好，倒車功

11、率大；推進(jìn)電動機(jī)對外界負(fù)荷的變化適應(yīng)性好。（7）噴水推進(jìn)噴水推進(jìn)主要是通過推進(jìn)水泵噴出的水流的反作用力來獲得的，并通過操縱舵及倒舵設(shè)備分配和改變噴流的方向來實現(xiàn)船舶的操縱，主要由原動機(jī)及傳動裝置、推進(jìn)水泵、管道系統(tǒng)、舵及倒舵組合操縱設(shè)備等組成。優(yōu)點：高速，機(jī)動性好，噪聲小，機(jī)構(gòu)簡單；缺點：更換推進(jìn)泵的葉輪復(fù)雜；水草較多水域，進(jìn)口容易堵塞；航速低于20kn時，噴水推進(jìn)的效率比螺旋槳低。1.4 飛機(jī)的驅(qū)動方式1.4.1 升力原理飛機(jī)是比空氣重的飛行器，因此需要消耗自身動力來獲得升力。而升力的來源是飛行中空氣對機(jī)翼的作用。在下面這幅圖里，有一個機(jī)翼的剖面示意圖。機(jī)翼的上表面是彎曲的，下表面是平坦的，

12、因此在機(jī)翼與空氣相對運(yùn)動時，流過上表面的空氣在同一時間(T)內(nèi)走過的路程(S1)比流過下表面的空氣的路程(S2)遠(yuǎn)，所以在上表面的空氣的相對速度比下表面的空氣快(V1=S1/T>V2=S2/T1)。根據(jù)帕奴利定理“流體對周圍的物質(zhì)產(chǎn)生的壓力與流體的相對速度成反比”，因此上表面的空氣施加給機(jī)翼的壓力F1小于下表面的F2。F1、F2的合力必然向上，這就產(chǎn)生了升力。1.4.2 動力原理（1）渦輪噴氣發(fā)動機(jī)渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的原理渦輪噴氣發(fā)動機(jī)簡稱渦噴發(fā)動機(jī)，通常由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管組成。部分軍用發(fā)動機(jī)的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。渦噴發(fā)動機(jī)屬于熱機(jī)，做功原則同樣為：高壓下輸入能

13、量，低壓下釋放能量。工作時，發(fā)動機(jī)首先從進(jìn)氣道吸入空氣。這一過程并不是簡單的開個進(jìn)氣道即可，由于飛行速度是變化的，而壓氣機(jī)對進(jìn)氣速度有嚴(yán)格要求，因而進(jìn)氣道必需可以將進(jìn)氣速度控制在合適的范圍。壓氣機(jī)顧名思義，用于提高吸入的空氣的的壓力。壓氣機(jī)主要為扇葉形式，葉片轉(zhuǎn)動對氣流做功，使氣流的壓力、溫度升高。隨后高壓氣流進(jìn)入燃燒室。燃燒室的燃油噴嘴射出油料，與空氣混合后點火，產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?，向后排出。高溫高壓燃?xì)庀蚝罅鬟^高溫渦輪，部分內(nèi)能在渦輪中膨脹轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)。由于高溫渦輪同壓氣機(jī)裝在同一條軸上，因此也驅(qū)動壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而反復(fù)的壓縮吸入的空氣。從高溫渦輪中流出的高溫高壓燃?xì)猓谖矅姽苤?/p>

14、繼續(xù)膨脹，以高速從尾部噴口向后排出。這一速度比氣流進(jìn)入發(fā)動機(jī)的速度大得多，從而產(chǎn)生了對發(fā)動機(jī)的反作用推力，驅(qū)使飛機(jī)向前飛行。國產(chǎn)渦噴-7渦輪噴氣發(fā)動機(jī)渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的優(yōu)缺點這類發(fā)動機(jī)具有加速快、設(shè)計簡便等優(yōu)點，是較早實用化的噴氣發(fā)動機(jī)類型。但如果要讓渦噴發(fā)動機(jī)提高推力，則必須增加燃?xì)庠跍u輪前的溫度和增壓比，這將會使排氣速度增加而損失更多動能，于是產(chǎn)生了提高推力和降低油耗的矛盾。因此渦噴發(fā)動機(jī)油耗大，對于商業(yè)民航機(jī)來說是個致命弱點。（2）渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動機(jī)的原理渦槳發(fā)動機(jī)的推力有限，同時影響飛機(jī)提高飛行速度。因此必需提高噴氣發(fā)動機(jī)的效率。發(fā)動機(jī)的效率包括熱效率和推進(jìn)效率兩個部分。提

15、高燃?xì)庠跍u輪前的溫度和壓氣機(jī)的增壓比，就可以提高熱效率。因為高溫、高密度的氣體包含的能量要大。但是，在飛行速度不變的條件下，提高渦輪前溫度，自然會使排氣速度加大。而流速快的氣體在排出時動能損失大。因此，片面的加大熱功率，即加大渦輪前溫度，會導(dǎo)致推進(jìn)效率的下降。要全面提高發(fā)動機(jī)效率，必需解決熱效率和推進(jìn)效率這一對矛盾。渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動機(jī)的優(yōu)缺點如前所述，渦扇發(fā)動機(jī)效率高，油耗低，飛機(jī)的航程就遠(yuǎn)。但渦扇發(fā)動機(jī)技術(shù)復(fù)雜，尤其是如何將風(fēng)扇吸入的氣流正確的分配給外涵道和內(nèi)涵道，是極大的技術(shù)難題。因此只有少數(shù)國家能研制出渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)，中國至今未有批量實用化的國產(chǎn)渦扇發(fā)動機(jī)。渦扇發(fā)動機(jī)價格相對高昂，不適于

16、要求價格低廉的航空器使用。（3）沖壓噴氣發(fā)動機(jī)沖壓噴氣發(fā)動機(jī)的原理沖壓發(fā)動機(jī)由進(jìn)氣道（也稱擴(kuò)壓器）、燃燒室、推進(jìn)噴管三部組成，比渦輪噴氣發(fā)動機(jī)簡單得多。沖壓是利用迎面氣流進(jìn)入發(fā)動機(jī)后減速、提高靜壓的過程。這一過程不需要高速旋轉(zhuǎn)的復(fù)雜的壓氣機(jī)，是沖壓噴氣發(fā)動機(jī)最大的優(yōu)勢所在。進(jìn)氣速度為3倍音速時，理論上可使空氣壓力提高37倍，效率很高。高速氣流經(jīng)擴(kuò)張減速，氣壓和溫度升高后，進(jìn)入燃燒室與燃油混合燃燒。燃燒后溫度為2000一2200，甚至更高，經(jīng)膨脹加速，由噴口高速排出，產(chǎn)生推力。因此，沖壓發(fā)動機(jī)的推力與進(jìn)氣速度有關(guān)。以3倍音速進(jìn)氣時，在地面產(chǎn)生的靜推力可高達(dá)200千牛。沖壓噴氣發(fā)動機(jī)的優(yōu)缺點沖壓發(fā)

17、動機(jī)的優(yōu)勢在于構(gòu)造簡單、重量輕、體積小、推重比大、成本低。簡單的說就是一個帶燃油噴嘴和和點火裝置的筒子。因此常用于無人機(jī)、靶機(jī)、導(dǎo)彈等低成本或一次性的飛行器。同時由于推重比遠(yuǎn)大于其他類型的噴氣發(fā)動機(jī)，非常適合驅(qū)動高超音速飛行器，如空天飛機(jī)、先進(jìn)反艦導(dǎo)彈等。但沖壓發(fā)動機(jī)沒有壓氣機(jī)，就不能在地面靜止情況下啟動，所以不適合作為普通飛機(jī)的動力裝置。（4）渦輪軸發(fā)動機(jī) 通常帶有自由渦輪，而其他形式的渦輪噴氣發(fā)動機(jī)一般沒有自由渦輪。渦輪軸發(fā)動機(jī)具有渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的大部分特點，也有著進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室和尾噴管等基本組件。其特有的自由渦輪位于燃燒室后方，高能燃?xì)鈱ψ杂蓽u輪作功，通過傳動軸、減速器等帶動直升

18、機(jī)的旋翼旋轉(zhuǎn)，從而升空飛行。自由渦輪并不像其他渦輪那樣要帶動壓氣機(jī)，它專門用于輸出功率，類似于汽輪機(jī)。做功后排出的燃?xì)猓?jīng)尾噴管噴出，能量已經(jīng)不大，產(chǎn)生的推力很小，包含的推力大約僅占總推力的十分之一左右。因此，為了適應(yīng)直升機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)的需要，渦輪軸發(fā)動機(jī)噴口可靈活安排，可以向上，向下或向兩側(cè)，而不一定要向后。盡管渦輪軸發(fā)動機(jī)內(nèi)，帶動壓氣機(jī)的燃?xì)獍l(fā)生器渦輪與自由渦輪并不機(jī)械互聯(lián)，但氣動上有著密切聯(lián)系。對這兩種渦輪，在氣體熱能分配上，需要隨飛行條件的改變而適當(dāng)調(diào)整，從而取得發(fā)動機(jī)性能與直升機(jī)旋翼性能的最優(yōu)組合。渦輪軸發(fā)動機(jī)的優(yōu)缺點直升機(jī)最初使用活塞式發(fā)動機(jī)，現(xiàn)在仍有大量采用。渦輪軸發(fā)動機(jī)與之相比，由

19、于具有渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的特性，其功率大，重量輕，功率重量比一般在2.5以上。目前渦輪軸發(fā)動機(jī)可產(chǎn)生高達(dá)6000甚至10000馬力的功率，活塞發(fā)動機(jī)幾乎不能做到。渦輪軸發(fā)動機(jī)的耗油率雖然略高于活塞式發(fā)動機(jī)，但其使用的航空煤油要比活塞發(fā)動機(jī)用的汽油便宜。渦輪軸發(fā)動機(jī)的缺點主要在于，制造相對困難，初始成本也較高。此外，直升機(jī)旋翼的轉(zhuǎn)速較低，渦輪軸發(fā)動機(jī)需要很重很大的減速齒輪系統(tǒng)進(jìn)行傳動，有時其重量竟占動力系統(tǒng)總重量一半以上。而活塞發(fā)動機(jī)本身轉(zhuǎn)速較低，傳動系統(tǒng)相對簡單。對于一些普及型或超小型的直升機(jī)來說，使用活塞發(fā)動機(jī)仍然是較好的選擇。（5）活塞發(fā)動機(jī)早期飛機(jī)通常使用活塞發(fā)動機(jī)作為動力，又以四沖程活塞發(fā)

20、動機(jī)為主。這類發(fā)動機(jī)的原理如圖，主要為吸入空氣，與燃油混合后點燃膨脹，驅(qū)動活塞往復(fù)運(yùn)動，再轉(zhuǎn)化為驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)輸出。單單一個活塞發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率非常有限，因此人們將多個活塞發(fā)動機(jī)并聯(lián)在一起，組成星型或V型活塞發(fā)動機(jī)。下圖為典型的星型活塞發(fā)動機(jī)。第二章 四種運(yùn)輸方式的轉(zhuǎn)向及制約因素分析2.1 汽車轉(zhuǎn)向汽車在行駛中方向的改變，是通過駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤，使轉(zhuǎn)向輪（通常是前輪）偏轉(zhuǎn)一定角度來實現(xiàn)的。轉(zhuǎn)向時駕駛員施加在轉(zhuǎn)向盤上的操縱力矩通過轉(zhuǎn)向軸傳遞輸入轉(zhuǎn)向器，經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后輸出來推動轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)，使左右轉(zhuǎn)向輪向同一方向偏轉(zhuǎn)。汽車轉(zhuǎn)向時，只有當(dāng)所有車輪均繞同一個轉(zhuǎn)向中心轉(zhuǎn)動時，才能使各車輪在轉(zhuǎn)向過程中均保持

21、純滾動，實現(xiàn)順利轉(zhuǎn)向。這一特性稱為汽車轉(zhuǎn)向基本特性。轉(zhuǎn)向中心O到外轉(zhuǎn)向輪與地面接觸點的距離稱為汽車轉(zhuǎn)彎半徑R。 汽車上，是通過梯形轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向基本特性的，如圖所示，在同一轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角時，梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可使內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向車輪的偏角大于外側(cè)轉(zhuǎn)向車輪的偏轉(zhuǎn)角，從而保證各車輪均繞同一點轉(zhuǎn)動。對于兩軸汽車，設(shè)轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)軸距離為B，軸距為L，則與的理想關(guān)系為：=cot+總而言之，汽車的轉(zhuǎn)向就是通過轉(zhuǎn)動方向盤改變前輪的方向，靠差速器的作用改變左右驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)其轉(zhuǎn)向。2.2 火車轉(zhuǎn)向列車是依靠鋼軌導(dǎo)向的，不需人工控制，機(jī)車駕駛室內(nèi)，沒有轉(zhuǎn)向控制裝置。列車在曲線上行進(jìn)時，離心力的作用使曲線外軌受到較大

22、的壓力，造成外軌比內(nèi)軌磨耗大，兩根鋼軌磨耗不均勻。為消除這些不良影響，通常將曲線上的外軌抬高，使機(jī)車、車輛向內(nèi)傾斜，以抵消離心力的作用。線路彎道外側(cè)的鋼軌長度大于內(nèi)側(cè)鋼軌的長度，會造成外側(cè)車輪打滑，使車輪和鋼軌受到損傷。為解決這個問題，列車車輪的踏面被設(shè)計成傾斜的，外圈直徑小，內(nèi)圈直徑大。當(dāng)列車在直線上運(yùn)行時，左右車輪都是以踏面中部接觸鋼軌。當(dāng)進(jìn)入彎道后，兩側(cè)車輪分別用踏面的內(nèi)、外側(cè)不同的部分接觸鋼軌，軌道較短的內(nèi)側(cè)車輪以較小的圓周運(yùn)行，軌道較長的外側(cè)車輪以較大的圓周運(yùn)行。2.3 飛機(jī)轉(zhuǎn)向飛機(jī)的轉(zhuǎn)向必須通過操縱機(jī)構(gòu)控制三個氣動操縱面（升降舵、方向舵和副翼）的偏轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。依據(jù)空氣動力作用原理，三

23、個氣動操縱面基本一樣，都是改變舵面上的空氣動力，產(chǎn)生附加力和相對于飛機(jī)重心的操縱力矩，達(dá)到改變飛機(jī)飛行狀態(tài)的目的。飛機(jī)轉(zhuǎn)彎主要是通過方向舵和副翼來實現(xiàn)。方向舵位是位于垂直尾翼后緣的可動翼面，一般可左右偏轉(zhuǎn)30°。飛行員踩左腳蹬時，傳動機(jī)構(gòu)可使方向舵向左偏轉(zhuǎn)。這時正面吹來的氣流使方向舵產(chǎn)生一個附加力，方向向右，這個力與重心共同作用產(chǎn)生使飛機(jī)向左偏航的力矩，飛機(jī)飛行方向向左偏轉(zhuǎn)。操縱飛機(jī)向右偏航則相反，但原理一樣。不過僅操縱方向舵會引起側(cè)向滑行，不能使飛機(jī)轉(zhuǎn)彎，還必須同時操縱副翼。轉(zhuǎn)彎時，飛機(jī)必須傾斜，也就是左右主翼一高一低。如果飛行員向左壓駕駛桿，左邊副翼向上偏，右邊副翼向下偏。左副翼上偏使迎角減小，左翼升力降低；右副翼下偏使迎角增大，右翼升力增大。左右機(jī)翼產(chǎn)生的升力差相對于飛機(jī)縱軸產(chǎn)生一個橫滾力矩，進(jìn)而使飛機(jī)向左方傾斜，飛機(jī)實現(xiàn)左轉(zhuǎn)彎。2.4 船舶轉(zhuǎn)向船舶轉(zhuǎn)向一般有兩種模式，反作用力轉(zhuǎn)向與動力轉(zhuǎn)向。一種是往反方向噴水流，常見于快艇類的小型船只和一些小漁船，還有就是普通的動力轉(zhuǎn)向，那就是用舵，舵機(jī)就是一種有輸