《汽車構造完全百科》 閱讀筆記
新星出版社編輯部《汽車構造完全百科》
English translation here.
閱畢全篇可領贈品。請享受閱讀。
按照車體樣式分類：
Sedan/saloon (UK)：三隔間：引擎室、座位、行李箱
Wagon：兩隔間，行李箱變大並成為座位，可放倒裝行李
Hatchback：行李箱變小，仍可裝小量行李，車身較細
Convertible：可開篷
頂尖技術：
四輪傳動系統
燃料電池車：以氫氧反應生電驅動，終極低污染車
W 型引擎：兩台 V 型引擎組合而成
四輪驅動系統
引擎依照汽缸排列，分為直列（小排氣量）、V 型（大；六缸、十二缸應 90 度，八缸則 60 度）、水平對臥（因重力影響潤滑油容易偏離）
燃燒室：位於汽缸上部，實現氣體的熱膨脹，下壓活塞，為引擎的動力來源，目前主流為棱頂型，也有浴槽型與半球型
空燃比：最小的空氣量與燃料量的質量比例，以普通汽油來說一般為 14.7 比 1，大於此為稀薄燃燒
以往是空燃混合後送入燃燒室，今多採直接噴射，汽油直接噴射入汽缸，能以較少燃料達較好爆發效率
4 行程：
進氣：活塞由上死點往下，進氣汽門開，吸入空氣或混合氣
壓縮：活塞由下死點往上，進、排氣汽門關以壓氣（直接噴射噴於此）
爆發膨脹：活塞達上死點，由火星塞點火，燃燒產生氣體壓下活塞，曲軸迴轉（每分鐘迴轉數為「引擎迴轉數」）
排氣：活塞再往上，燒過的氣由排氣汽門出，以催化劑過濾排出車外
多汽缸（>六缸）可輪番不同行程，其馬力順利傳至曲軸令迴轉順暢；迴轉平衡最佳的 6、V8、V12 等，理論上可震動化零
引擎配置分為：橫置（常見於前輪驅動車）、縱置（後輪）、前中置（BMW 代表規格）、驅動橋（貴，一部分跑車）、中置（方程式賽車及跑車）、後置（引擎難冷卻，現少見）
缸徑：氣缸的內徑，活塞由上死點移至下死點的距離
引擎乃將上下運動轉為迴轉運動之系統
若短，爆發力少也能高迴轉
若長，能壓縮多空氣，壓力變大，低迴轉階段引擎也能大扭力
扭力即迴轉力，使物體轉動的動力；馬力與扭力乘迴轉數成正比
凸輪軸：由數個切面為蛋形的凸輪連成，將迴轉運動轉為直線運動，以操控汽門開關；凸輪尖起處觸汽門時，彈簧壓縮使其開啟；繼續迴轉而凸起處離開時，汽門因彈簧彈力而關
汽門：昔以兩個為主流，一進氣一排氣，但為提升引擎性能，短期內獲更多空氣，可增加出入口數量，變成多汽門，像高迴轉專用跑車會採用五汽門式；汽門增加缺點為重量、成本增加，及滑動阻力
另一方法為增大汽門的開啟量（稱為汽門揚程），低迴轉時可行，難以高迴轉化；因汽門移動距離長了，空氣跟不上活塞往返運動的速度
以空氣力量開關汽門的 airmatic valve 或電子控制方案研究中
汽門正時：實務上由於慣性力，進排氣門並非在活塞達到上下死點時才開關，而是稍早開延遲關，此時機稱汽門正時
比預設值更早開關正為加快，反之稱為減慢，進排氣汽門同時開啟稱為汽門重疊
OHC 引擎為目前主流，排氣汽門設置成由引擎上方朝向下方
始祖為側閥式 SV 引擎，昔用頂置汽門 OHV 引擎（僅低迴轉為主的卡車仍用）
現有更適合高迴轉的雙頂置凸輪軸 DOHC double overhead camshaft
活塞：承受燃燒爆發的氣體壓力，既要耐熱也要輕，多用鋁合金
頂部稱活塞冠，有頂環、第二環、油環（保持引擎潤滑）
尚有活塞銷（孔狀）、活塞裙（裙狀）、活塞桿（桿狀）
製作需要高技術，日製活塞於戰後才可匹敵歐美
活塞桿可活塞的來回運動轉為曲軸的迴轉運動，需承受強大扭力，多為鉻鉬鋼或鈦合金
桿身越長越能減輕傳至活塞的橫向動力，但引擎變高及重量增加
曲軸：位於引擎下方，由活塞桿帶動迴轉，其迴轉數即引擎迴轉數，形狀複雜，含平衡器，有些有平行的平衡軸抑制震動
為免動力損失，現時利用電子的零件有所增加
轉子引擎：又稱汪克爾引擎，與一般往復式引擎將活塞的直線來回運動轉為迴轉運動不同，轉子引擎直接將爆發能量轉為迴轉運動，由一個三角飯糰形狀的轉子擔任活塞的任務，能以小排氣量達到相同馬力，較少震動與噪音，體積小，耐高速，缺點為難以快速點燃及有燃燒氣體逃逸的問題
節流閥：節流閥體中的瓣狀物，調整入氣量，與油門踏板聯動，現多以電子控制
入氣流程：空氣濾清器→節流閥體→緩衝槽→進氣歧管→進氣汽門→汽缸
直噴引擎外的其他引擎，會在進氣歧管進行燃料噴射
空氣濾清器因成本多用阻力高的材料，會積穢物需定期換
汽門揚程可變系統：BMW 開發，不經節流閥，藉由操作進氣汽門的開關控制進氣量的技術
解決節流閥在進氣歧管抽氣時的負壓損失、及本身之流入阻力
節流閥的工作交給進氣閥，其仍保留以應付緊急狀況
優點為使用全球品質各異的汽油都有效果，高馬力高反應低油耗
燃料泵：吸出燃料槽的汽油送至引擎，分機械式與電子式
現常用電子式的電磁式燃料泵，藉開關電磁線圈上的電流，使被線圈包住的活塞上下移動，抽出汽油
燃料流向：燃料槽→燃料泵→過濾器→噴射裝置→進氣管→進氣汽門→汽缸
燃料泵內：進口止逆閥→出口止逆閥→活塞
燃料槽必須裝置在最安全的位置，大多在後座下方
燃料噴射裝置：現多由電子控制；昔多噴入進氣歧管，現在直接噴進氣缸有增加趨勢，因可更細微控制，以節燃料
噴出量由噴嘴的開啟時間控制
電池：將電能轉為化學能的裝置，一般車輛用鉛蓄電池，讓電解質中的正負極金屬起化學反應產生電力，稱直流電，每組正負極金屬儲在一個電解槽（各槽間以隔板相隔），能存兩伏特電壓，小客車多用六槽即 12V 電，卡車倍之
充電放電過程會退化，需定期換，低溫下反應遲鈍，故冬天常有問題，夏天也不耐熱，而且消耗大；車內多功能也加重電力負擔
啟動馬達：昔以人力旋轉曲軸發動引擎，要在副駕駛座前方的箱子取出手套，使「手套箱」一名沿用至今
如今以車匙或按鈕經「自動啟動機」即啟動馬達發動
點火裝置：汽油引擎使用火星塞的點火裝置，須用高壓電，要藉由點火線圈提高電壓，線圈中心為鐵芯，環繞著二次與一次線圈，圈數差產生電流相互引導作用並升高電壓
昔用配電盤送出電力，如今直接點火漸成主流，點火時機由電腦控制；電流經高壓線配送至火星塞
點火線圈的性能會隨時間而退化
火星塞：點燃氣缸內已壓縮的混合器，分冷兩型，每汽缸至少一個；尖端電極部分深入燃燒室內，施加高電壓；中心電極為正極，向外伸出的接地電極為負極，皆為高價白金或銥合金；昔定期更換，今用耐腐蝕耐熱高價材料成功延壽
交流發電機：為應付車內眾多電器用品所需，交流發電機利用曲軸迴轉產生電力，該些電力會被儲存於電池
昔用直流發電，但產生電力時會有磁場，將自己電力用掉，迴轉高才能蓄電，交流發電即使低迴轉也有高發電能力
豐田 Prius 藉電力馬達補足以往只以引擎產生的動力，乃雙動力汽車
排氣：廢氣主要為一氧化碳、碳氫化物、氮氧化物，廢氣循環裝置 EGR 會將廢氣一部分回收至進氣系統，吹漏氣（膨脹時闖入曲軸室的混合氣）還原裝置 PCV 功能相同
廢氣歧管：用來調整廢氣流向，並抑制噪音與振動，因盡可能延長，看來像章魚腳，呈扭曲形狀
消音器：廢氣瞬間膨脹會產生相當大聲響，消音器讓廢氣膨脹緩慢進行
淨化裝置：採能將三種污染物一併去除的三元觸媒，氮氫化物會還原氮與氧，餘下兩種變為二氧化碳與水，採用貴金屬，形狀上將廢物接觸面增加，同時減少排氣阻力
冷卻水：保持引擎溫度穩定，經水泵和水道在引擎內循環，一般約 80 度，會被加壓令沸點及效果提升，吸熱後送至散熱器再歸引擎，昔有氣冷式引擎（能讓引擎直接暴露在空氣中），現幾全用水冷式
過熱下，活塞和汽門會燒焦、膨脹或變形；過冷會使燃效變差，會混入防凍劑（主為乙二醇）防止結冰
恆溫器：調節水溫，現代多用蠟球式（昔有風箱式），內有除熱膨脹的蠟，升溫時冷卻水會被引導至散熱器
散熱器：車輛最前方，呈長型面板，輕巧鋁合金（以免影響運動性），並列許多細小水管，水管間有散熱器芯爭取面積，車子無法移動及散熱器吹不到風時，冷卻風扇會啟動
機油：潤滑引擎內部、減少摩擦、防鏽、保持氣密性，替換標準為每三千至五千公里換一次，能令車的性能和耐久提升
引擎停止時機油會積存在下方的油盤，油盤含有濾油網，經過的油會經油泵及濾油器回流，成一循環
增壓器：將混合氣壓縮後送進引擎的裝置，提升馬力，有渦輪增壓器和超級增壓器
前者有一渦輪，為高耐熱物料，一支輪軸上兩端各有一塊扇葉：渦輪葉片和壓縮葉片，前者利用排氣的力量迴轉，後者將混合氣壓縮後送入汽缸
過度壓縮的空氣會造成異常燃燒，有一廢氣門可讓這些空氣逃逸
渦輪缺點：排氣量不足無法發揮效果，達到某種程度的迴轉速卻突然提升馬力，爆炸性加速，此稱渦輪延遲，使車難以操作
應對方案有：低壓渦輪（小型，低排氣量下也能增壓）；序列式雙渦輪（增加數量，分開使用，提升反應力）
超級增壓器：利用曲軸迴轉，將壓縮混合氣送入引擎，過去普遍用在飛機，方式包括魯氏、Lysholm、G-Lader、氣波增壓器
低迴轉開始馬上增壓，迅速提升扭力，缺點最重者是會損失能量（達到高迴轉時會產生阻力），還會增加負荷，易生震動與噪音
渦輪也是廣義超級增壓器之一，狹義超級增壓器為機械式增壓器
渦輪戰後開始用於飛機，而當時超級增壓器已普遍用於飛機
引擎室
FF 車（前置引擎前輪驅動）幾乎都橫置
FR 車（前置引擎後輪驅動）幾乎都縱置
測量機油量：拔起液位計，抹布擦再插回拔起確認機油量
補充機油：機油孔位於汽缸蓋，引擎停後會變熱注意燙，用漏斗更方便
補充電池液：用大硬幣打開電解槽，按需補充
補充冷卻水：一定要引擎冷卻狀態，注意水箱液位計，慢慢補充
補充清潔液：引擎剛停轉也可，清潔液箱周圍先墊抹布
驅動系統
FF 車車內空間多，不需傳動軸，整體製作輕巧，馬力難龐大
FR 車車身較重，前後輪分工清楚有利於行車自由性，前後配重容易接近均衡，適合搭載大型引擎
RR 車曾風靡一時，後方最重在後輪打滑下或難以控制，但若擅逆操舵（快速扭軚）便能速越彎道，為保時捷 911 所採用，還有不需高速轉彎的巴士，與 FF 相比容易過度轉向，FF 則轉向不足
MR 車運動性最佳，方程式賽車為代表
4WD：四輪驅動，分散驅動力，即使一個輪胎打滑，三個仍能馬力，惡劣地面仍保驅動力；分全時與短時，短時可四驅、二驅以分動器切換，具更高越野性，適合掉入泥濘等特劣環境；全時總是四驅，用更多引擎動力，無可避免四驅下的急轉彎煞車現象（過彎時前後輪軌道的差別，後輪的推擠使前輪發生類似煞車的狀態），要用中央差速器吸收迴轉差，但惡劣路況空轉，馬力會被差速齒輪吸收，無法順利傳至空轉輪的另一隻輪胎，近年不用中央差速器採用黏性耦合吸收迴轉差的車種增加
變速箱：引擎缺乏持續迴轉力，若無此箱，發動便需大型引擎，加速後卻又不需要，故組合不同大小的複數齒輪控制速度與扭力
具五段變速，引擎與驅動輪大約在四檔時同步，即需三段變速，第五檔稱為超速檔，車軸迴轉數超越引擎會轉數
引擎只在約 2000 至 4500 轉之間才能有效運作，只憑這段區域難以讓車流暢行駛，故須用變速箱
無段變速箱 CVT：近年採用增加，不需齒輪，能連續不分段變速
離合器：引擎動力會先傳至曲軸的飛輪（保持引擎運轉，類似慣性輪的裝置），離合器將動力從飛輪傳到變速箱，與飛輪時合時分；若引擎與變速箱直接連接，多餘的力會損壞變速箱
分為摩擦（手排車多用）、電磁、流體（自排車）幾種
同步裝置：在手排檔變速箱，使齒輪之間的迴轉同步，讓升降檔順暢
自排：自動排檔變速箱，藉扭力轉換器將引擎動力傳至驅動輪
自動變速，因扭力轉換器用液體，輕鬆上坡起步，倒車入庫軚盤操作較輕鬆
扭力轉換器：由近引擎的幫浦葉輪、近變速箱的渦輪轉子，與兩者中間的定子組成，增加驅動力
鎖定裝置：電腦判斷不需升降檔，便會鎖定，直接連接引擎與變速箱
傳動軸：FR 等車種中將引擎迴轉傳至後輪，駕駛座與副駕駛座中間車底隆起部分，正為傳動軸而設，需強而輕，多採中空管
一般分兩或三段，以軸承相連，抗彎減噪
驅動軸：將引擎動力分給左右輪的差速器，以將驅動力傳至輪胎
傳遞引擎動力之餘，要承受輪胎傳來的反作用力，金屬物料要既輕又強，且加驟冷等處理
驅動軸防塵套防止垃圾侵入，常被輕視卻是成故障原因的要件
差速器：以差速齒輪原理補正內外兩輪的迴轉差，使內輪迴轉較少，順暢轉彎
防滑差速器 LSD：差速器會將較多驅動力分給阻力較小一邊，若因泥濘使單輪空轉，驅動力會全傳至空轉輪；防滑差速器作出補救，限滑差速器，將驅動力從高迴轉側轉至低者，使其迴轉相同；分為迴轉差感應式、扭力感應式、混合式三種
循跡控制系統：主動安全性能之一，防止因施太多驅動力，導致輪胎迴轉力超過摩擦力而空轉的裝置，以電腦控制
在下雨路上，再踩油門，車子也只會加速到不會打滑的極點
主動安全技術還包括防止打瞌睡、防高速轉彎的功能
輪胎保養：一個月應做一次氣壓檢測，氣壓太低輪胎易裂，適合的氣壓隨車種而異，多貼在車門內側的貼紙
卡在輪胎溝紋的碎石，用一字螺絲批挖出
從煞車排出的金屬片會附在車輪，用清潔液使之浮起再用樹脂刷刷掉
洗車先洗車輪，可省掉沖去洗淨液的功夫
懸吊系統：使驅動輪確實觸地，引擎動力確實傳到地面；同時緩和路面衝擊，抑制車體震動；分兩種：
獨立懸吊式：左右輪胎獨自動作，流暢乘坐感，穩定接地性能；要用大量零件，成本高，但已為現今主流
固定軸式：馬車時代發明，構造簡單價低；當一邊輪胎入漥，無法吸收落差，令車體傾斜駕駛困難，故不用在前輪只用在後輪
前後懸吊系統不同型式非常普遍，引擎前置車輛能放系統的空間有限，而後方空間較大
彈簧：吸收地面衝擊，分為圈狀、鋼板、空氣彈簧等
避震器：停止彈簧動作
轉向裝置：藉由小齒輪迴轉改變輪胎角度，並將路況傳給司機
球狀螺母式：以往主流，構造複雜、消耗快、價高，但有效吸收衝擊，產生正確操作感，高級車種多用
齒條小齒輪式：剛性高磨擦少，減少齒輪空隙，駕馭感敏銳，但不快震動會傳到方向盤，適合小型輕量化
轉向齒輪比：掌舵輪（通常是前輪）的迴轉角度與方向迴轉角度之比，因車而有極大差別，可以改變者稱為可變齒輪比
方向盤：根據車種，有可調式（可上限移動調整角度）、伸縮式（可壓下拉出調整距離）等功能
操作實需極大力度，昔時未有動力方向盤，倒車入庫非常辛苦
動力方向盤能學習載重移動，分為油壓式、電動式，後者與日俱增
阿克曼機構：車輪極低速無視離心力轉彎時，迴轉中心會不一致，阿克曼機構可使其回復一致
四輪轉向系統：使輔助性質的後輪也具掌舵機能，分機械式、油壓式、最近成主流的被動式
前後輪轉向相反稱「逆相位」，利低速行進；轉向相同稱「同相位」，反之
輪胎：無內胎子午線輪胎為目前主流；功能是支撐載重、緩和衝擊，產生驅動力、制動力及轉彎力；由產生轉彎力的環帶、支撐氣壓的胎體、保護胎體的胎壁與胎面等組成
日本常用夏季胎，不考慮下雪或凍結；歐洲則有 M+S（泥、雪），能耐積雪；耐雪之胎又稱雪胎
花紋分為條形（最普遍）、羊角形（抓地力強但乘坐感不佳）、塊狀（抓地力優）、複合（如齒形或角形，適合惡劣路面）
全無溝槽稱光頭胎，賽車用，接地面積最大，故抓地力優，路面不潮濕就無需讓水離開的溝槽；接地部分與溝槽比例稱海陸比
扁平率 = 輪胎寬 / 輪胎高（外徑減內徑，內徑即輪圈徑）；輪胎越扁平，乘坐感越差，但運動性提升
輪胎製造編號：「2505」為 2005 年的第 25 週所製造
「185/60 R 14 82H」：輪胎寬 185mm、扁平率 60%、R=子午線輪胎、輪圈徑 14 吋、容許載重指數 82、H=速限 210km/h （S=180 V=240）
安全殘溝：與胎面同高表示已達使用極限，必須盡快換新輪胎
車輪：連接輪胎與車子，盡可能輕，有一件式、將輪盤與輪圈組合的兩件式、將輪圈再分成兩個的三件式，後者設計自由度高但較重較貴
煞車：現一般是油壓式，油壓配管系統分為前後配管與 X 配管兩種，不論何種，縱單邊配管故障，也不會喪失煞車能力
現由真空煞車增壓器增加踩踏板的壓力
機械式煞車輔助系統：電腦判斷須緊急煞車時，使煞車強力生效，但對技術純熟的人反而礙眼
有碟式煞車與鼓式煞車，後者因 ABS 配合度漸從日本車種中消失
防鎖死煞車系統 ABS：當煞車摩擦力比輪胎與地面的摩擦力大，輪胎就會固定在地面上滑動，造成輪胎鎖死，非常危險
防橫滑裝置：非常情況下控制車輛的轉動慣量以防過度轉向
氣鎖現象：因過度使用所產生的熱能，使煞車油產生氣泡，致煞車故障之現象
車體：現多為一體式，輕量而不需沉重骨架，不能承受太強衝擊；需要堅固車體的越野車採框架構造，現在添加稱為內建大樑的一體式車體構造也漸成主流
安全車體是意外時會順利損壞和凹陷，對行人的傷害降至最小
側門防撞桿：設在車門內，提升車門強度，側面衝撞時護乘客
空氣阻力係數 Cd：越小代表阻力越少，最高速度提升，也能省油
把空氣送往引擎室的風管也會變成空氣阻力，作者設想希望取得大量空氣的引擎設計部門與盡可能減少空氣阻力的車體設計部門會不斷激辯
天窗：日本未受歡迎，但日照時間較短的歐洲卻極受歡迎
洗車精：有可分解水垢、具上蠟效果、不必用水即可用等各式種類
成分會黏在車上，故洗車後要把附在車上的水珠完全擦乾，可用吸水力強的合成麂皮，因極硬用前要先浸水
車燈：現時多用放電式車頭燈，色溫高，接近太陽光，亮度是以往鹵素燈的兩倍，壽長耗電少；放電燈又稱氙氣燈、HID 燈
夜視系統：夜駛時顯示出肉眼難見的影像確保安全，採用遠紅外線攝影機等
雨刷與燈具（如車頭燈）要定期更換
頭枕含加壓板，能減頭部馬鞭式創傷：當車後方被撞，身會向前飛，頭部因重量慣性，傾向停留在原本位置，導致頭部先往後方傾斜，再往前方強力彎曲
安全帶：現主流為三點式，並有衝撞時抑制移動的緊急鎖定牽引系統
安全氣囊：電腦控制，並以 G 力感應器感應衝擊，並非所有衝撞都會令氣囊展開；要展開時增壓泵會令點火器起火，燃燒氣體產生劑，氮為主的氣體會使氣囊膨脹
車門後視鏡：將排檔桿推至倒車檔，鏡會向下，倒車入庫變輕鬆
晶片防盜系統：能對照車匙晶片，與車輛一致才會發動引擎
左右獨立的空調控制系統：在高級車已普及，根據車內日照強力分佈，自動控制風量與冷氣強度
HDD 汽車導航系統：容量大，連結資料速度快，便利
ETC 電子收費系統：搭載車上，與收費站天線通訊，不用停車就能付款
巡航電子控制系統：即使沒踩油門也會維持速度，速度過快會使煞車產生作用，控制速度
機載電腦：將溫、速、油、續航距離等資訊顯示於汽車導航系統畫面
1765 年，英國瓦特發明蒸汽機
1769 年，法國 Nicolas Cugnot 製三輪蒸汽汽車，為最早汽車
1863 年，德國 Nikolaus Otto 開發二行程引擎汽車
1876 年，德國 Nikolaus Otto 開發四行程引擎汽車
1885 年，德國 Karl Benz 製造最早的汽油引擎汽車
1886 年，德國 Gottlieb Daimler 製造最早的四輪汽油汽車
1891 年，汽油引擎汽車首於法國商業販售
1908 年，首種大眾汽車福特 T 型車於美國登場
兩戰前後，超級增壓器、渦輪增壓器、避震器、獨立懸吊系統陸續開發出現，汽車性能提升
14/10/2021 閱畢於星光行誠品
感謝看到最後，額外送上此圖。
如需中文版圖表，不妨來函告知，我會為你特別製作。
