问题

汽车打气孔为什么要露在轮毂外,为什么倒车雷达非要有四个洞?

回答
您这个问题问得很有意思,涉及到汽车设计中一些看似微小却很重要的细节。咱们这就来聊聊这两件事。

汽车打气孔(气门嘴)为什么露在轮毂外?

您说的“打气孔”,专业点叫做“气门嘴”。它们之所以要露在轮毂外面,主要出于以下几个非常实际的原因:

1. 便于充气和放气: 这是最直接也是最重要的原因。给轮胎充气或者放气时,我们需要将气泵的接口或气压表连接到气门嘴上。如果气门嘴藏在轮毂内部,特别是那种造型复杂、孔洞较多的轮毂,我们很难够到它,更别说准确地连接设备了。露在外面,哪怕是稍微探出一点,都能让我们轻松完成充放气操作。

2. 安全考虑:
防止意外损伤: 轮胎在行驶过程中,可能会遇到尖锐的物品,比如钉子、玻璃渣等。如果气门嘴藏在轮毂深处,这些物品更容易直接接触并刺穿气门嘴,导致轮胎漏气,而且这个漏气速度可能会非常快,存在一定的安全隐患。露在外面,虽然也可能被扎到,但设计上会考虑一定的保护性,而且一旦扎到,由于其位置,操作者更容易发现和处理。
防止异物进入: 很多轮毂设计是为了美观,会有很多缝隙和造型。如果气门嘴设计在里面,一些细小的石子、泥土或者其他杂物很容易被甩进去,堵塞气门嘴,影响充放气。露在外面,相对不容易被直接“灌进去”异物。

3. 维护和更换的便利性:
检查气压: 定期检查轮胎气压是保障行车安全和延长轮胎寿命的重要环节。如果气门嘴不好够到,很多人可能会懒得去检查,长期下来对轮胎和车辆都有影响。露在外面,检查气压就变成了一件很方便的事情。
更换气门嘴: 气门嘴虽然小,但也是耗材,用久了可能会老化、开裂,或者因为长期受力导致变形,影响密封性。更换气门嘴需要将其从轮毂上拆卸下来。如果气门嘴藏在里面,拆卸和安装的难度会大大增加,需要更专业的工具和更繁琐的操作。露在外面,更换起来就非常简单快捷了。

4. 结构设计和密封性:
安装固定: 气门嘴需要通过一个孔固定在轮毂上,并且要保证极好的密封性,防止空气泄露。露在轮毂外面的设计,使得气门嘴的根部可以与轮毂形成一个简单的、容易处理的密封结构。如果设计在内部,要处理好这个位置的密封,并且方便安装,可能会需要更复杂的设计和更高的制造精度。
动态平衡: 虽然气门嘴本身有重量,但其位置的设计也会考虑到轮毂的动态平衡。通常情况下,气门嘴的位置会尽量设计在轮毂相对“轻”或者容易配重的区域,以减少动平衡的调整难度。露在外面,可以更方便地找到与它相对的位置进行配重块的粘贴。

简单来说,汽车气门嘴之所以要露在轮毂外,就是为了一个字——方便,包括充气放气方便、检查方便、更换方便,同时也是为了安全和实用性的考虑。

倒车雷达为什么非要有四个洞?

您说的“四个洞”,指的是安装在车辆前后保险杠上的倒车雷达探头。之所以普遍设计成四个,而不是两个、三个或者更多,主要是基于以下几个方面的考量:

1. 探测盲区与覆盖范围:
前后覆盖: 倒车雷达的核心作用是感知车辆四周,特别是低速倒车时前方和后方(最常出现碰撞的区域)的障碍物。车辆在低速移动时,驾驶员的视线受限,特别是后视镜和车窗的视野盲区。前后各安装两个探头,可以形成一个比较完整的覆盖区域。
侧方与角落的感知: 仅仅前后各一个探头,难以有效覆盖车辆的边角位置。比如倒车时,车尾的左侧或右侧角落可能正对着墙壁或者其他物体,单个探头可能无法及时探测到。前后各两个探头,尤其是如果探头有一定角度的扩散性,可以更有效地监测到车辆两侧角落的障碍物,减少侧方碰撞的风险。
对角线的探测: 四个探头的布局,可以形成交叉探测的区域。比如车辆后部左侧的探头可以探测到右前方(相对于车辆后方而言)的障碍物,而右侧的探头则可以探测到左前方。这种交叉探测有助于弥补单个探头的探测死角,尤其是在拐弯倒车或车头转向的情况下。

2. 探测精度与可靠性:
减少误报和漏报: 越多的探头,信息越多,系统越容易通过算法融合处理这些信息,从而提高探测的准确性。例如,一个探头探测到障碍物,但另一个探头没有,系统可能会判断这个信息不可靠(例如是雨滴或细小物体引起的误报)。但如果两个或三个探头都一致探测到障碍物,系统就更有信心发出警报。反之,如果某个角落只有一个探头,万一这个探头灵敏度下降或受到污染,就可能导致漏报。
提升探测距离和识别能力: 通过算法处理多个探头的信号,可以更精确地判断障碍物的距离、大小甚至某些情况下识别其类型(虽然基础的倒车雷达主要就是距离判断)。

3. 成本与实用性的平衡:
过度探头不划算: 虽然理论上探头越多,覆盖越广,但实际应用中,每个探头的成本、安装工艺、线束、控制单元的处理能力等都会增加。设计成六个甚至八个探头(现在很多高端车型会前后各配备三个或更多探头,构成更完整的360度感知系统)会显著增加制造成本,并且对于普通倒车需求来说,四个探头的覆盖范围已经足够满足大部分场景的需求。
探测范围的物理限制: 每个超声波探头都有其固定的探测角度和距离。即使探头数量增加,如果探头之间的距离过近,或者布局不合理,也无法形成更有效的全方位覆盖。四探头的布局相对来说是优化了成本和覆盖范围的折衷方案。

4. 车辆设计与美学:
对称与整体感: 在车辆前后保险杠上均匀分布四个探头,可以保持视觉上的对称性,不至于让保险杠的造型显得突兀或不协调。这是一种比较简洁、实用的设计方式,容易与车辆的整体外观融为一体。

总结一下,倒车雷达设计成四个洞(探头),主要是为了在成本可控的情况下,最大化地覆盖车辆前后左右的探测盲区,提升探测的准确性和可靠性,并兼顾了车辆的整体设计感。随着技术的进步,现在一些车型也开始采用更多数量的探头或与摄像头融合的系统,以提供更全面的感知能力,但四探头仍然是目前最普遍和经济实用的解决方案。

网友意见

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正常来说一般换季都要检查下胎压的,轮胎一年最少也得检查两到三次。把打气孔放在内侧会非常不方便,总不能打一次气就抬车吧。

倒车雷达是超声波的,技术上没法放在保险杠里,毫米波雷达倒是可以,但价格太贵,而且有的物体还不识别,激光雷达也一样不能遮蔽。

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