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汽車為了使其能夠在前進時可在道路上直線行車,並且於轉彎時提高恢復直 線行駛的復
原力,在轉向輪即前輪定位角度即所謂的前束、外傾角、後傾角、內傾角及轉向時前展等五
項車輪校正,若校正不準時,會導致前輸的輪胎拖曳、低速時抖動、高速時晃動、轉向困難
及發生側滑等故障。
從車前方看,外傾角是輪胎中心線及鉛垂直所夾角之角度,後傾角是由車輛側方看大王
銷或轉向軸中心線與之鉛垂線所夾之角度,前束是從車上方看,兩前輪的中心距離。
車輪以直線方向且能直線行進時,滾動摩擦極小,若有前束或外傾角存在時,會產生少
許滑行,並將使行駛阻力增大。例如前束為 1 度時,滾動摩擦依實驗結果會增加二成。從降
低滾動摩擦之觀點,此滾動阻力也會成為一大問題。其具體之對策,則在不影響轉向操作為
前提下,盡量的縮小前束及外傾角。
3、滾動阻力和碟式煞車
汽車使用之煞車有鼓式煞車及碟式煞車兩種。兩者在行車中,理論上煞車來令片和煞車
鼓及煞車皮和碟盤是完全分離的。可是在碟式煞車為了提高煞車效率,會有少許接觸。此乃
因為煞車的拖曳而使增加滾動摩擦的主因。然而此項滾動摩擦最容易被忽略。一般車輛的碟
式煞車,此拖曳力的大小為 1 公斤上下。假如使用的輪胎滾動摩擦係數採計千分之 5,則按
煞車的拖曳力增加 12% 左右的滾動摩擦。為防止碟式煞車的滾動摩擦,也發展出煞車皮和碟
盤不容易接觸的產品。
4、軸承的滾動摩擦阻力
汽車用軸承大部分是用鋼珠迴轉的鋼珠軸承及使用小圓筒迴轉的滾珠軸承兩種。對滾動
摩擦而言,兩者皆無太大之差異。軸承會發生阻力之原因,是因為滾動摩擦所產生及潤滑劑
的粘性所造成的。前者和荷重成一定比例,後者則隨著車速增加而增加。 1,700 kg 的車子
行車時速為 40 km/h,從車輛使用的軸承所產生的阻力約為 0.7 kg-f。如果滾動摩擦係數為
千分之 5 的輪胎,約為 8% 左右。
5、油封也有滾動摩擦阻力
軸承為防止灰塵進入或水進入軸承內,設有油封保護。在橡膠面和金屬面所形成的迴轉
面上,可塗上薄黃油除使潤滑度好外,也可防止異物進入。一般的油封,對輪胎的滾動摩擦
力會有約 10%的影響。 如果提高油封的加工精度並選擇較好的材質,則可降低 4% 左右。
綜合上述,可得知影響滾動摩擦的重要因素有很多。車輛總重為 1,700 公斤,將輪胎滾
動摩擦係數設定為千分之 5 時,其他因素所引起而增加的滾動阻力。若未予注意則增加 50%
左右,若有對策時可 降低為 10%左右。
二、汽車之重量
影響汽車的滾動摩擦之另一因素為汽車之重量。車重對其加速性能及加速時的能量消
耗,影響亦甚大。車輛的主要機構,是由引擎系統、驅動系統、、底盤系統、車體系統、控
制系統及輔助機械等所共同組成的。如果用此車為基礎,製造轉換型( convert model )
電動時,在驅動系中扣除引擎重量,另加上馬達、控制器及電池。一般來說,馬達和控制器
的合計重量會比傳統引擎輕一些,若加上較新之電瓶則重量大致相同。
如果以變換型電動汽車和汽油車比較時,可大幅度輕量化的元件較少,可投入的新技術
也不太多。
1、車體強度與材質及形狀有關
車身的主要結構為大樑( frame)、車身( body)、車門、車窗、座椅及車內裝潢等。其
中大樑及車身是支持車體的最重要的部分,並且重量也最大,需輕量化,必須一併檢討其結
構及材料。也就是使用相同強度的車身結構但使用鋼性較好之鋼材﹐則可降低其總重及增加
可使用的空間。
如車架及車身成一體構造的整體式車身( monocoque body ),則可增大車架(大樑)的
斷面積得到一樣的效果, 就可將整個車輛輕量化。
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