最高车速一定出现在最高档位吗?

最高车速一定出现在最高档位吗?答案是并不一定 , 有些车最高档达到最高速,有些车则是在次高档达到最高车速 。
变速箱最高档有两个特点 , 一是转速增加,二是扭矩减小 。因为从变速箱内部齿轮结构来看最高档是输入轴的大齿轮带动输出轴的小齿轮,上图就相当于一个大齿轮带动小齿轮的情况,骑过变速自行车的都知道这是比较高的档位,蹬起来特别费劲,但是蹬一圈车行驶的距离很远 。反应到汽车上那就是发动机转速一定的情况下档位越高动力性越差,但是车速越快 。
所以从理论上来说如果发动机动力足够的话最高车速一定出现在最高档位,比如一辆车发动机断油转速为6000转 , 如果发动机动力很强,在最高档也能达到6000转那么最高车速肯定是最高档位 。
但是实际上很多车在最高档位下发动机达不到这么高的转速,因为有些车最高挡位主要是为了降低高速巡航时的发动机转速以省油 , 在最高档位行驶时驱动力已经很弱了,这时候继续加速随着空气阻力的大幅度增加汽车驱动力不足无法继续加速,因此并不能达到最高车速 。比如一辆车最高档6挡跑120公里/小时的时候发动机转速为2000,继续加速到160公里/小时发动机转速可能为3500,此时由于风阻太大驱动力不足车辆无法继续提速了 。而挂5挡时由于驱动力增加转速反而能继续提升,比如可以提高到5500转,这时候自然就比最高档跑得快了 。
汽车碟刹与鼓刹的结构特点与制动原理
汽车「盘刹」制动系统结构与运行原理很简单
汽车「盘刹/碟刹」的结构与原理可以用两个字总结:&磨!「碟刹」是自行车常用的称呼 , 其制动原理的关键词是“拉” 。通过刹车手把拉动刹车拉线,拉动刹车盘两侧的卡钳里的刹车片 , 夹住刹车盘以摩擦的方式克服刹车盘的转矩 。
以相互作用力的抵消实现刹车盘停转,也就是减速 。由于自行车的碟刹结构很容易识别与理解,所以有些用户也认为汽车或摩托车的盘刹也是“拉动摩擦制动”,然而这是错误的理解 。
拉or推
刹车油的别称是什么?——迫力油迫力≠魄力,其概念可以理解为“压迫”“挤压” 。汽车制动系统的动力源来自「刹车总泵」 , 泵的概念是为液体增压的机器,通俗的解释为挤压液体使其一定程度的压缩 , 并且通过限制其流动的方式使其挤压另一端运动或持续形成压力 。
迫力油(刹车油)会填充刹车总泵与刹车油管中,并且会连接四个车轮的分泵,而每个分泵上会集成刹车片与刹车盘 。
刹车总泵“迫”使刹车油流动到分泵,并挤压刹车盘与刹车盘接触减速的概念 。
摩擦减速
在了解了「迫力油」的传动原理后,再来了解一下刹车盘的知识点 。刹车盘与轴头刚性结合固定,通俗的描述为:刹车盘与车轮以相同的转速旋转,车轮转则刹车盘转、刹车盘停转则车轮停转 。
这点相信是很多汽车用户并不了解的知识,汽车减速并不像自行车普通的「V型刹车」一样去摩擦轮毂减速 , 因为汽车行驶中的巨大惯性作用力不能通过这种方式制动,否则轮毂会快速的变形而损坏 。
转矩的概念
汽车动力输出的所有节点都依靠“旋转”,比如发动机是通过飞轮的转动带动离合器或变矩器转动,随即变速箱齿轮组的转动带动传动轴转动 , 传动轴在带动圆形的车轮转动并输出动力 。
汽车专业术语中有一项叫做「轮上功率」,实际称之为「轮上扭矩&转矩」会更容易理解 。因为车轮的转动本质上等于发动机飞轮的转动,只是通过一些复杂结构进行了传递;而发动机的输出的动力实际应叫做转矩,是一种作用力的概念 。
「摩擦力&转矩」,转矩是一种作用力,摩擦力也是一种作用力 。区别仅仅为两者在接触时为“相互作用”“相互抵消”!刹车分泵通过迫力油的巨大压力将刹车片“按在”刹车盘上进行摩擦,摩擦产生的作用力为刹车盘的运行阻力 。
此时汽车不再加油门则车轮不再有持续的转矩,假设转矩为1000N·m,摩擦力为200N·m,通过持续接触则能够逐渐消耗掉1000N·m的作用力,实现让车辆缓缓的停车 , 这就是“碟盘刹”制动系统的原理 。
盘刹为什么会成为家用汽车的主流选项?
核心因素:散热能力强!汽车制动系统分为「碟刹&鼓刹」两类,其中鼓刹主要应用于中大型客货车上 。原因为此类车的总质量很高 , 在刹车减速的过程中需要非常大的制动力;而刹车片与刹车盘或刹车鼓在足够大的作用力下会有极高的摩擦力,也就等于极快的磨损 。
刹车盘主要以「HT250型灰铸铁」为原材料 , 这是一种制造成本相当高的钢材,对于消耗过快的商用车型而言真的是用不起的,于是选择了鼓刹 。
「鼓刹」的“刹车盘”被改造为圆型的鼓状物 , 就像是唐僧的“紫金钵盂”一样 。不过鼓刹选择的材料级别要低一些,普通的钢材虽然耐用性差一些但好在更换的成本也低得多,这就鼓刹被商用车认可的原因 。
不过鼓刹也有很大的问题,因为制动蹄(刹车片别称)固定在刹车鼓内部,摩擦动作是在鼓内完成;结果会造成摩擦产生的高热能无法快速的挥发,持续的高负荷刹车会快速加温摩擦片使其摩擦系数大幅下降——刹车变弱或者刹车失灵 , 驾驶鼓刹客货车是需要相当技术水平的,或者配合低成本喷淋降温系统,亦或者是高成本直接制动传动轴的“液力缓速器” 。
知识点:小微型载客汽车(家用汽车)的用户往往不具备专业的驾驶技术 , 同时也基本不掌握刹车失控的应急处理能力 。
【最高车速一定出现在最高档位吗?】
所以鼓刹并不适合此类车型的用户,那么也就只能选择碟刹了!——碟刹的刹车盘、片、分泵均裸露在空气中,汽车行驶中的空气气流可以有效地为盘刹系统降温;其次大部分车辆的前刹车盘还会采用“打孔通风盘” , 刹车盘内部结构有加强散热的能力 。所以盘式刹车会安全很多,这就是家用车选盘刹的原因,关于刹车就聊这么多了 。