由杠桿原理引發(fā)的汽車門把手的探究

李沛玖

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，汽車作為代步工具，變得越來越普遍。一輛汽車中也處處體現(xiàn)了杠桿原理。比如汽車動力傳動輪軸、汽車方向盤、門把手等。本文的探究就是以杠桿原理為重心，汽車門把手為研究對象。對國內(nèi)外汽車門把手設計進行探究和對比。對汽車門把手的設計提供了一定的思路。

【關鍵詞】杠桿原理；直拉式門把手；上翻式門把手

1.杠桿原理概述

杠桿原理在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽镁哂袕V泛的現(xiàn)實意義，各種工具、玩具、器械設備都很可能使用到杠桿原理。杠桿原理在生活中最廣泛的體現(xiàn)有兩種：

1.1線性杠桿

1.2輪軸杠桿

存在動力臂L1、阻力臂L2和支點O點，力臂可沿支點轉動。力臂L1*F1=力臂L2*F2。這是杠桿的基本原理，杠桿原理是由古希臘數(shù)學家阿基米德首先提出并論證。汽車門把手杠桿為省力杠桿，省力杠桿原理為動力臂L1長度大于阻力臂L2，使杠桿在旋轉的力F1更小。

杠桿原理示意圖：

2.國內(nèi)主流汽車門把手

通過查閱相關資料，我國汽車門把手主要有兩種類型：

2.1直拉式門把手

直拉式門把手是我國主流汽車門把手。其特點是由兩級省力杠桿組合而成，本文區(qū)分之為內(nèi)部杠桿和外部杠桿。這種結構不僅具備了操作方便省力，在外觀上還有外形豪華美觀、阻力較低等優(yōu)點。

內(nèi)部杠桿原理：

汽車外杠桿動力臂要遠大于阻力臂，而內(nèi)杠桿的動力臂只是略大于阻力臂。所以汽車門把手省力主要原因是外杠桿（門把手），而內(nèi)杠桿的設計主要是在省力的基礎上，方便連接汽車的其他裝置。

外部杠桿原理：

2.2上翻式門把手

上翻式門把手在我國的門把手市場中較為小眾，只有雪弗蘭賽歐、比亞迪F0等幾款車使用這種類型門把手。國人多認為這種門把手不夠時尚，看起來做工粗糙，只適用于“低端”車型。

上翻式門把手原理示意圖：

上翻式門把手的動力臂相比其他門把手，設計相對較短。相比直拉式門把手更加費力。但是，這種門把手具備風阻較低、整個汽車更加流暢等優(yōu)點，汽車在行駛過程中，可獲得更好的穩(wěn)定性。并且，由于使用上翻式門把手的汽車，基本未配置傳感器，可以很好的減少車門質(zhì)量，減少整車質(zhì)量。

但是，這種門把手具有容易變形的設計不合理性，在車門遭受撞擊等安全事故發(fā)生時，容易導致車門難以打開。

3.結論

展望如今國內(nèi)汽車門把手設計，不論是上翻式門把手還是直拉式門把手，都是一杠桿原理為設計基礎向外延伸。在此次探究過程中我發(fā)現(xiàn)，上翻式門把手由于更加費力和容易出現(xiàn)故障兩個原因。正逐漸退出歷史舞臺。

而直拉式門把手出現(xiàn)在我國市場，已經(jīng)有近20年時間。目前市場中正在逐步出現(xiàn)其他類型車門把手或者直接省略車門。但是，無論汽車門把手如何創(chuàng)新，打開車門都必須要用到杠桿原理。其中，輪軸式杠桿更加受歡迎。比如，在國際上許多跑車都采取隱藏汽車門把手或者實現(xiàn)電動開門方式。更加自動化和智能化的汽車門把手正在逐步出現(xiàn)在普通人的視野中，相信，在不久的將來，更加智能、更加自動化的門把手會替代傳統(tǒng)的直拉式汽車門把手，成為市場主流。

【參考文獻】

[1]薛其輝.直拉式汽車門拉手，CN2433106[P].2001

[2]M·施尼德勒，H·舒馬赫，H·克萊因.汽車車門把手： CN，CN101002000A[P].2007

[3]李彩斌，馬良策.一種車門把手結構及汽車：CN2037166

82U[P].2014