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(guó)經(jīng)濟(jì)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(dòng)力傳動(dòng)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(duì)象。對(duì)國(guó)內(nèi)外汽車門把手設(shè)計(jì)進(jìn)行探究和對(duì)比。對(duì)汽車門把手的設(shè)計(jì)提供了一定的思路。

【關(guān)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?yīng)用具有廣泛的現(xiàn)實(shí)意義，各種工具、玩具、器械設(shè)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(dòng)力臂L1、阻力臂L2和支點(diǎn)O點(diǎn)，力臂可沿支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。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(xué)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(dòng)力臂L1長(zhǎng)度大于阻力臂L2，使杠桿在旋轉(zhuǎn)的力F1更小。

杠桿原理示意圖：

2.國(guó)內(nèi)主流汽車門把手

通過查閱相關(guān)資料，我國(guó)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(guó)主流汽車門把手。其特點(diǎn)是由兩級(jí)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(jié)構(gòu)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(diǎn)。

內(nèi)部杠桿原理：

汽車外杠桿動(dòng)力臂要遠(yuǎn)大于阻力臂，而內(nèi)杠桿的動(dòng)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(shè)計(jì)主要是在省力的基礎(chǔ)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(guó)的門把手市場(chǎng)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(guó)人多認(rèn)為這種門把手不夠時(shí)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(dòng)力臂相比其他門把手，設(shè)計(jì)相對(duì)較短。相比直拉式門把手更加費(fèi)力。但是，這種門把手具備風(fēng)阻較低、整個(gè)汽車更加流暢等優(yōu)點(diǎn)，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(shè)計(jì)不合理性，在車門遭受撞擊等安全事故發(fā)生時(shí)，容易導(dǎo)致車門難以打開。

3.結(jié)論

展望如今國(guó)內(nèi)汽車門把手設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)基礎(chǔ)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(fèi)力和容易出現(xiàn)故障兩個(gè)原因。正逐漸退出歷史舞臺(tái)。

而直拉式門把手出現(xiàn)在我國(guó)市場(chǎng)，已經(jīng)有近20年時(shí)間。目前市場(chǎng)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(guó)際上許多跑車都采取隱藏汽車門把手或者實(shí)現(xiàn)電動(dòng)開門方式。更加自動(dòng)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(dòng)化的門把手會(huì)替代傳統(tǒng)的直拉式汽車門把手，成為市場(chǎng)主流。

【參考文獻(xiàn)】

[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(jié)構(gòu)及汽車：CN2037166

82U[P].2014