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第63章 开启科学的奥秘之门(5)

跑车比普通汽车的速度快很多,这是因为跑车作为一种特殊类型的轿车,是由它所具有的两个特性决定的。

一是速度快。跑车的发动机功率高,车子启动快,在制动性、操纵性和安全性上较之普通轿车要求更严格。二是时尚性。跑车多采用流线型车体,外形设计先进美观,既具有很强的时代感和观赏价值,又可以减少空气阻力。

跑车的特殊性决定了它在设计理念与制造技术上要不断创新与进步,汽车厂家往往通过制造跑车来显示他们的实力与水平,以求赢得竞争。跑车是轿车中的精品,领导着轿车未来的发展方向。

小资料,第一辆汽车是什么样子的

1885年德国工程师卡尔·本茨在曼海姆制成了第一辆汽车。该车为三轮,采用一台两冲程单缸661.5的汽油机,具备现代汽车的基本特点,如火花点火、水冷循环、钢管车架、钢板弹簧悬架、后轮驱动、前轮转向等。人们一般将卡尔·本次制成第一辆三轮汽车的1885年视为汽车诞生之年。

为何汽车在冬天有时会很难发动

汽车在启动的时候,都需要一个发动机预热的过程。而在冬天,我们发现汽车有的时候很难发动,这是什么原因呢?

汽车的各个机械部分是通过润滑油来润滑的,而润滑油也有热胀冷缩的特性。冬天来临,润滑油遇冷凝结,润滑效果大大下降,使汽车发动机在启动时,难以达到启动所需的转速,这就导致了汽车难以发动。

由于冬天温度低,作为发动机燃料的汽油,其蒸发性也变差,气管内的气体流速减慢,造成混合气达不到可点燃的浓度,这就导致了发动机不能正常运转,汽车自然无法发动。

另外,也有可能是作为汽车供电设备的蓄电池,其中的电解液由于天气寒冷而黏度变大,电阻随之增大,电流不足、电压下降,使发动机得不到所需的输出功率,也造成了汽车的启动困难。

汽车在冬天有时会很难发动,可能是由于润滑油、发动机或其他的原因。

小资料,为什么汽车爬坡时开得很慢

这是个力学问题。地球对周围物体产生着一种很大的吸引力,汽车爬坡时要受到这个地球的吸引力,上坡的时候就好像有一个很重的东西向下拉着一样,所以汽车比在平地上行驶需要花更多的力气才能前进,因此就开得慢。

汽车的灯罩为什么凹凸不平

每辆汽车前都有两个大灯,像两只眼睛一样,它们的功劳很大。可是,这两个大灯的玻璃灯罩是凹凸不平的,这是为什么?

如果用平面玻璃做汽车的灯罩,光线通过玻璃时只能发生直射,那么夜间车两旁的路面会因灯光昏暗而看不清;再加上汽车本身的晃动,司机的眼睛容易疲劳。另外,如果用平面玻璃做汽车灯罩,当车灯照到迎面的行人、车辆时,对方会感到十分耀眼,看不清路面而容易造成事故。而凹凸不平的玻璃灯罩,能把光线散射开,扩大照射范围。这样,司机不仅能看清汽车前方的道路,也能看清汽车两旁的景物,保证汽车能安全行驶。

小资料,直射

光线的光束朝着同一个方向沿直线传播叫直射。比如,有的小朋友拿着一面小镜子反射太阳光,这就是动用了光线的直射原理。

什么是“概念”车

“概念”车一词是由英文“concept car”翻译过来的,它是一种介于设想和现实之间的中间产物,主要用于车辆的研究和试验,可以为研究汽车造型提供可靠的科学依据。概念车分为两种,一种是能跑的真正汽车,另一种是设计概念模型。第一种比较接近于批量生产,其先进技术已步入试验并逐步走向实用化,因而一般在5年左右可成为公司投产的新产品。第二种汽车虽是更为超前的设计,但因环境、科研水平、成本等原因,只是未来发展的研究设想。

概念车的设计着重减少汽车行驶过程中所受的空气阻力,所以,概念车的流线型车身常常给人留下深刻的印象。概念车在内部结构上,也常常尽可能地采用各时期最杰出的技术、最新型的材料和最合理的设计方式。可以说,概念车集中了科技领域中最先进的技术成果,是汽车行业中的尖端产品。

小资料,流线型

在这里指车身模仿波浪线一样,有起有伏。一般跑车都采取比较动感的流线型,目的是减少空气的阻力,提高车速。

为何液罐汽车都采用圆柱形的车厢

液罐汽车一般被用来运输一些容易燃烧和挥发的液体,如汽油、柴油等,罐内必须留有一定空间,目的是防止液体受热膨胀,避免罐体受到过大的内应力而破裂。而罐内留有空隙后,车辆在行使中产生的跳动和机械振动,会引起液体的晃动,对罐内壁产生冲击力。

如果罐体是圆柱形的,震动所产生的冲击波就会沿罐体的圆周方向均衡地分散到罐壁上,不会造成内应力过于集中而使罐体破裂的现象。

小资料,越野车

越野车是一种与普通车辆不同的车种,它能爬山涉水,征服险恶的自然环境。越野车拥有更完备的安全措施:较高的驾驶位置保证了视野的开阔;车体结构坚固,设置在车内的钢梁,能够保护乘员在碰撞时免受人身伤害;轻型的坐椅使乘员坐上更稳固;车身还有防火装备。

汽车为什么都以后轮驱动

我们知道大部分的汽车都是前轮做导向轮,后轮做驱动轮。这是为什么呢?

首先,一般汽车的前轮承担载重量的1/4,后轮承担了载重量的3/4,这是为了汽车在上坡时省力,下坡时安全设计的。我们知道汽车开车时要有较大的牵引力才能启动,那么汽车的驱动轮与地面之间必须有较大的附着力,而这种附着力又与驱动轮上的载重量成正比的。因此,后轮做驱动轮获得牵引力最大。

其次,汽车的刹车装置只有装在后轮上,刹车时汽车才能平稳的停下来,如果前轮是驱动轮,刹住前轮时,车的后半部会跳起来,极不安全。

再次,前轮做导向轮便于驾驶员操纵,如果前轮既作导向轮,又用作驱动轮,操纵机构必然会非常复杂。

小资料,汽车的前窗为什么是倾斜的

汽车的前窗都是倾斜的原因是:首先,前窗倾斜可以减少汽车前进中的空气阻力;其次,是为了减少车窗玻璃的反射和透射,保证行车的安全。

电动汽车会取代燃油汽车吗

电动汽车的原理和电动自行车的原理一样,是以蓄电池为电源,用直流电动机作为驱动装置的车辆。在20世纪中期,因汽油紧缺电动汽车得到大力开发。但后来油价下降,内燃机性能不断改进,因而内燃机汽车比电动汽车发展得更快。

但是,燃油汽车排放出来的气体含二氧化碳、氧化氮、致癌烃类化合物和铅的物质,以及造成的噪声,严重地污染了环境,损害人体的健康。同时,石油资源是有限的,终有用完的一天。与其相比,电动汽车行驶时噪音小,不排放有害物质,不会造成环境污染。而且,目前人们已大力发展电能,蓄电池技术快速发展,使其性能也有了大幅度提高。因此,电动汽车以其操纵方便,使用寿命长,比燃油汽车耗能更低、更舒适的优势,必将受到人们的欢迎。

小资料,什么是网络汽车

“网络汽车”是集各种先进的电子设备于一身,能利用电脑和卫星导航系统,具有全球通信能力的高科技汽车。随着汽车和计算机技术的发展,网络汽车不久的将来就会来到我们的生活之中。

为何汽车在刹车时一定要刹住后轮

快速行使中的汽车,一旦遇到紧急情况必须立刻停住时,就得猛踩刹车。如果汽车的刹车是装在前轮上,那么后果就是前轮被刹住,不转动了,而后轮还在转动,它迫使汽车向前动。在这种情况下,车身前半部分不动了,车身后半部却会向上跳起来,甚至整个车身会以前轮为支点向前翻倒。而如果刹住后轮,这时整个车身以后轮为支点,由于车身受到地面的阻碍,向前冲的惯性并不会使车身往前翻。所以,汽车刹车时一定要刹住后轮。

小资料,安全气囊

为了在刹车时减少意外的碰撞,现在每辆轿车里都装有安全气囊。安全气囊是一种新型汽车安全设施,通常设置在汽车的前排位置。当车辆发生碰撞时,汽车前部常常会变形,这时,安全气囊会在瞬间自动充气并胀开,防止人的面部和胸部受到猛烈撞击。

为何汽车前轮要向外倾斜

汽车前轮向外倾斜,目的在于提高车轮运转时的行驶安全性。如果汽车空车时,车轮就已经正好垂直于路面了,那么汽车满载时,就会使车轮由原先垂直路面的状态变为车轮上方向内倾斜的状态。车轮向内倾斜,会使车轴和紧固螺母所受外力增大,从而缩短其寿命,严重时还可能使紧固螺母损坏,出现车轮“飞脱”的严重事故。所以汽车的前轮要向外倾斜。

小资料,汽车安全带

汽车行驶时,如果遇上紧急刹车或两车相撞,坐在车里的人的身体会突然向前冲,造成人员伤害。但如扣上安全带,即使身体突然向前冲,安全带也能把人的身体紧紧拉住,这样就能减少危险了。即使是坐在车后座的人,最好也扣上安全带,以免发生意外。

三栖汽车是怎么回事

瑞士某汽车公司,在一次展览会上展出了世界上首辆既可在陆地上行驶又可以在水面浮游,乃至在空中飞行的汽车。

这种水陆空三栖汽车的动力组合机组是一台容积为750立方厘米的双汽缸发动机,其最大功率为140匹马力。该车在陆地上行驶的最大速度接近200千米/小时,而从静止加速到100千米/小时所需时间仅为5.9秒,在水面上浮游时速度大约为50千米/小时。

这种汽车在“小艇”状态时是利用专门“翼片架”和液压控制系统进行操纵的,为此汽车的“翼片”或“翅膀”可以不脱离水面,同时能进行短距离空中滑行。

小资料,汽车的发动机是如何工作的

汽车的发动机一般为内燃机,它配有气缸,而气缸内有可以上下活动的活塞。汽油或其他燃料的燃烧产生的压力,推动活塞向下移动。活塞的上下移动则带动连接活塞和曲轴的连杆的转动。离合器和变速器连接着传动轴和车轮。

为何汽车的雾灯要用黄色光

汽车雾灯照射出来的黄色光,是经过科学家精心研究以后做出的最佳选择。雾灯的光必须具有散射作用,才能让光束尽可能向前方散射成面积较大的光束,使迎面而来的驾驶员看得清目标。黄色光的散射强度是红色光散射强度的5倍。显而易见,采用黄色光作为汽车雾灯的光色比用红色光效率高得多。还有一个原因,黄色的光束没有其他颜色的光束刺眼,这样汽车前后的车灯不会妨碍其他车辆的前行。

小资料,汽车后窗的玻璃上为什么有细细的线条

这些细细的线条是给玻璃除霜用的。冬天的时候,车后窗子上的玻璃容易结上一层白白的霜,使车里的人无法看清车后的情况。为了保持它的透明,生产汽车的时候将后窗玻璃做成了双层的,并在里面粘上一条条导电的薄膜线条。这样,只要一通电,玻璃就会变热,把水汽和冰雾赶跑。

为何地铁在城市交通中非常重要

地铁与城市中的其他交通工具相比有很多优点,一是运量大,地铁的运输能力要比地面公共汽车大7~10倍;二是速度快,地铁在地下隧道内风驰电掣地行进,畅通无阻,速度比一般地面车辆快2~3倍,有的时速可超过100千米;三是无污染,地铁以电为动力,不存在空气污染问题。此外,地铁还具有准时、方便、舒适和节约能源等特点。

现代社会中,由于汽车和人口越来越多,地面道路的运载能力始终有限,地铁在交通中的作用必定越来越重要。

小资料,地铁的诞生

最早提出修建地下铁道的人,是英国很有辩护才能的查尔斯·皮尔逊律师。在他当时生活的时代,伦敦的车辆很多,交通非常拥挤,经常发生事故。他注意到当时刚刚崭露头角的铁路有时速高、运量大的特点。于是,查尔斯·皮尔逊向伦敦政府当局提出了把铁路修建在城市街道下面的设想,经论证后被英国政府所采纳。

为何电车有“长辫子”

电车和公共汽车一样如今已经成为城市普遍的交通工具。我们常常可以看到,电车拖着两根“长辫子”在行驶。就像汽车要靠燃油或燃气发动机来发动一样,电车是靠电来驱动的,但是它自己并不能给自己供电。电车所需要的电是从别处“借”来的,它的“长辫子”就是为了解决电的来源而设定的。这两根“长辫子”实际上是带有触轮的集电杆,电车就是靠它们来与空中的电车专用电缆接触而获得动力的。

小资料,电车与汽车比有哪些优点

与汽车相比,电车是一种清洁的交通工具,不会排放任何有害气体,对环境的污染很小,行驶中噪声不大。所以,虽然电车的开通要架设专用线路,但是在城市交通密集的地段它却越来越受到青睐。

磁悬浮列车为何开得那么快

2003年,我国的第一辆磁悬浮列车在上海开始运营,标志着我国成为世界上第三个掌握磁悬浮技术的国家。

磁悬浮列车是一种利用磁极吸引力和排斥力的高科技交通工具。它主要依靠电磁力来实现传统铁路中的支承、导向、牵引和制动功能,其速度高达每小时517千米,但原理并不深奥。磁悬浮列车是运用磁铁“同性相斥,异性相吸”的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力,即“磁性悬浮”取消轮轨。它采用长定子同步直流电机将电供至地面线圈,驱动列车高速行驶,从而取消了受电弓。列车在运行过程中,与轨道保持一厘米左右距离,处于一种“若即若离”的状态。由于避免了与轨道的直接接触,行驶速度也大大提高。

小资料,为什么说磁悬浮列车是绿色交通工具

磁悬浮列车将成为21世纪人类理想的交通工具,磁悬浮列车时速达300公里以上时,噪声只有66分贝,仅相当于一个人大声地说话,比汽车驶过的声音还小;由于它以电为动力,在轨道沿线不会排放废气,无污染,是一种名副其实的绿色交通工具。

气垫船为何能在陆上行驶

气垫船能在水面上和陆地上轻快、平稳的行驶,是不是很神奇呢?

原因很简单,我们知道,如果你给物体一个推力,就能获得一个相反方向的推力,气垫船就是利用这个原理制造的。它在行驶的时候,向船底喷出又急又快的气流。这股气流产生托起气垫船的推力,推动船向前跑。船底与河水水面之间会出现一层气流层,好像“气垫子”一般,所以称为气垫船。

气垫船在陆上行驶时,也是利用向下喷出的气流把船身悬浮起来,但是因为地面没有水面平坦,气垫船离地面高一点时气流很容易逸散,造成托力不足;离地面低一点的时候,又很容易撞坏船底。后来,人们在气垫船底围上一圈橡胶,气流被约束在橡胶圈内,然后从橡胶圈下泄出,因此气垫增厚很多,气垫船也被抬高很多。只有这样,气垫船才能真正地在陆地上行驶。

小资料,最早的汽船