115 高普考高考三級 汽車工程 汽車底盤 考古題詳解

核心觀念

本題考查油壓煞車系統的：

1. 踏板槓桿原理
2. 帕斯卡定律：密閉液體所受壓力會均勻傳遞
3. 液壓壓力公式：

其中 $P$ 為油壓、$F$ 為活塞推力、$A$ 為活塞面積。

解題方法

一、計算總泵推桿推力 $F_1$

踏板槓桿比為 $7$，表示總泵推桿推力為踏板外力的 $7$ 倍：

二、計算煞車油壓

總泵活塞面積為 $2\ \mathrm{cm^2}$，因此油壓為：

依帕斯卡定律，兩個分泵均承受相同油壓。

三、計算面積為 $4\ \mathrm{cm^2}$ 的分泵推力 $F_2$

核心觀念

本題考查依左右車輪的連接方式，辨認懸吊系統的分類。

• 獨立式懸吊：左右車輪分別由各自的懸吊機構支承，一側車輪上下跳動時，不會使另一側車輪被車軸直接帶動。
• 整體式懸吊：左右車輪由同一根剛性車軸或連接構件相連，一側車輪上下跳動時，會透過車軸或構件影響另一側車輪。

判斷重點在於左右車輪是否由共同的剛性構件直接連結，而不是使用哪一種彈簧。

解題方法

先依左右車輪的連結關係判定類別，再各舉出三種常見構造。名稱可從懸吊連桿或車軸形式著手；整體式懸吊則可列舉不同的剛性車軸配置。

獨立式懸吊系統

1. 麥花臣式懸吊（MacPherson strut）：以支柱兼具導向與減振功能，常見於前輪懸吊。
2. 雙A臂式懸吊（Double wishbone）：上下控制臂分別導引車輪運動，可調整車輪定位特性。
3. 多連桿式懸吊（Multi-link）：利用多支連桿控制車輪運動，在操控性與舒適性設計上有較大調整空間。

核心觀念

車輪定位是指車輪、轉向軸線與車身基準線之間應保持的幾何角度與位置關係，使車輛具有直進穩定性、轉向後回正能力，並減少輪胎異常磨耗。傳統教材所列的五項主要前輪定位項目如下：

1. 前輪外傾角（Camber）：由車輛前方觀察，車輪中心線與鉛垂線的夾角。車輪上端向外傾為正外傾；上端向內傾為負外傾。
2. 主銷後傾角（Caster）：由車輛側面觀察，轉向軸線與鉛垂線的夾角。轉向軸線上端向後傾為正後傾，可增加直進穩定性及轉向回正作用。
3. 主銷內傾角（Steering Axis Inclination, SAI）：由車輛前方觀察，轉向軸線與鉛垂線的夾角。使轉向時車身略為升高，利用車重幫助車輪回正，也能減小輪胎接地中心與轉向軸線交點間的距離。
4. 前束（Toe）：由車輛上方觀察，左右車輪前端距離與後端距離的差異。前端較近為前束內，前端較遠為前束外；適當前束可補償行駛時的車輪偏移趨勢。

核心觀念

本題考查前輪定位角，包括：

• 外傾角（Camber）
• 主銷後傾角以外的前視定位角：主銷內傾角（Steering Axis Inclination, SAI）
• 包含角（Included Angle）
• 汽車轉向後的自動回正原理

圖 2 為輪胎前視圖，因此角度均以車輛前方觀察，並以鉛垂線作為垂直基準。

一、A、B、C 的名稱

1. A：車輪外傾角（Camber Angle）

A 為輪胎中心線與鉛垂線之間的夾角。

• 車輪上端向外傾，稱為正外傾角。
• 車輪上端向車身內側傾，稱為負外傾角。
• 現代車輛通常採用小幅負外傾角，以改善轉彎時的輪胎接地情形。

2. B：主銷內傾角（Kingpin Inclination 或 Steering Axis Inclination）

B 為轉向軸中心線與鉛垂線之間的夾角，又稱主銷內傾角。

轉向軸中心線是由上方懸吊支承點，通過下方球接頭或主銷中心所形成的假想線。

3. C：包含角（Included Angle）

C 為輪胎中心線與轉向軸中心線之間的夾角。

在圖示兩條線位於鉛垂線同側時，若以角度大小表示，通常有：

$C=A+B$

實際定位診斷時，包含角可用來判斷轉向節、輪轂、懸吊零件是否彎曲或變形。

二、B 的一般設計角度範圍

B 為主銷內傾角，一般汽車設計約為：

$B=5^\circ\sim15^\circ$

部分車型及教材所列的常用值集中於 $5^\circ\sim8^\circ$ 左右，實際數值會依驅動型式、懸吊構造、車重及轉向系統設計而不同。

主銷內傾角過大會造成轉向沉重、輪胎磨耗及路面回饋增加；過小則會使自動回正力不足，並增加轉向穩定性問題。

三、轉彎後輪胎及方向盤具有自動回正性的原因

1. 正主銷後傾角造成回正力矩

汽車通常設計為正主銷後傾角。由車輛側面觀察，轉向軸中心線與地面交點位於輪胎接地中心前方，形成拖距（Trail）。