改装车基本知识讲座(P23新增)


于 2004-08-11 12:39, Lawrence_Wind 写:



于 2004-08-11 12:37, jjjlll 写:

偶来报道了




他人呢?


于 2004-08-11 12:41, jjjlll 写:



于 2004-08-11 12:39, Lawrence_Wind 写:



于 2004-08-11 12:37, jjjlll 写:

偶来报道了





他人呢?

谁知道,一让他给我灌水,他就跑!!


于 2004-08-11 12:42, Lawrence_Wind 写:



于 2004-08-11 12:41, jjjlll 写:



于 2004-08-11 12:39, Lawrence_Wind 写:



于 2004-08-11 12:37, jjjlll 写:

偶来报道了





他人呢?

谁知道,一让他给我灌水,他就跑!!


下次抓住他


于 2004-08-11 12:43, jjjlll 写:



于 2004-08-11 12:42, Lawrence_Wind 写:



于 2004-08-11 12:41, jjjlll 写:



于 2004-08-11 12:39, Lawrence_Wind 写:



于 2004-08-11 12:37, jjjlll 写:

偶来报道了





他人呢?

谁知道,一让他给我灌水,他就跑!!



下次抓住他

绝对要抓住他!!!


于 2004-08-11 12:44, Lawrence_Wind 写:



于 2004-08-11 12:43, jjjlll 写:



于 2004-08-11 12:42, Lawrence_Wind 写:



于 2004-08-11 12:41, jjjlll 写:



于 2004-08-11 12:39, Lawrence_Wind 写:



于 2004-08-11 12:37, jjjlll 写:

偶来报道了





他人呢?

谁知道,一让他给我灌水,他就跑!!



下次抓住他

绝对要抓住他!!!

我跟着愤怒一把


于 2004-08-11 12:48, jjjlll 写:



于 2004-08-11 12:44, Lawrence_Wind 写:



于 2004-08-11 12:43, jjjlll 写:



于 2004-08-11 12:42, Lawrence_Wind 写:



于 2004-08-11 12:41, jjjlll 写:



于 2004-08-11 12:39, Lawrence_Wind 写:



于 2004-08-11 12:37, jjjlll 写:

偶来报道了





他人呢?

谁知道,一让他给我灌水,他就跑!!



下次抓住他

绝对要抓住他!!!

我跟着愤怒一把

我没有~~~~~~~~~



我只是去加油了…



现在back~~~~~~~



我报道~~~~~~~~`



楼主刀下留情~~~~~~~



顶!

楼上的字要不要这么大啊/


于 2004-08-11 12:53, Unfuckable 写:

我没有~~~~~~~~~



我只是去加油了…



现在back~~~~~~~



我报道~~~~~~~~`



楼主刀下留情~~~~~~~



顶!



呵呵!!


知错就改就好!!!

真是很专业啊


于 2004-08-11 12:54, Lawrence_Wind 写:



于 2004-08-11 12:53, Unfuckable 写:

我没有~~~~~~~~~



我只是去加油了…



现在back~~~~~~~



我报道~~~~~~~~`



楼主刀下留情~~~~~~~



顶!



呵呵!!

知错就改就好!!!



留得青山在, 还怕没柴烧?

我日后见你的名字我就顶~~~~

top up u without reason....


于 2004-08-11 12:56, banana–1 写:

真是很专业啊

这个月评选VIP,还望大家多多支持呀!!


于 2004-08-11 13:00, Lawrence_Wind 写:

这个月评选VIP,还望大家多多支持呀!!


米有问题.


于 2004-08-11 13:02, jjjlll 写:



于 2004-08-11 13:00, Lawrence_Wind 写:

这个月评选VIP,还望大家多多支持呀!!



米有问题.

改装知识–座椅的改装



座椅的改装

车狂曾经说过:『车子唯一接触地面的便是那四条轮胎,所以轮胎的好坏直接影响了车子的performance。』,各位读者不知有没想过,您一直接触车子的是身上的那个部位?哈!猜对了!就是您的『尊臀』(俗名是『屁股』),了解了吧?!不过笔者今天不是要跟您谈生理学,而是您尊臀底下的那张椅子! 椅子人人会坐,但怎样坐得正确,坐得舒服可是有点学问的,可别小看它,轻则让您腰酸背痛,重则影响操控,危及行车安全,在此笔者提供几点以供读者参考:

1. 头枕和後脑杓约保持一寸的距离。

2. 将椅背和椅面的夹角调整到超过90度(约110度)。

3. 腰部支撑必须感觉到安定,但不可压迫到背部。

4. 椅面前端与膝盖内侧约莫保持叁个手指头的宽度,使脚部能轻松灵 活地踩放踏板。

5. 在背不离椅的情况下手掌必须能灵活地操作方向盘。









在F-1激烈的赛事中,坐姿良好与否会直接影响成绩的好坏,每个车队都会为旗下的车手量身订作个人专属的驾驶舱,虽说每个车手习惯不同,但据统计,他们所采的都是最轻松自然的坐姿,通常这也能使车手得到最低的氧气消耗量,也就是最不容易疲累的方式,否则不用比完一场,车没挂,人先挂!也许您每天待在车上的时间不多,下次有机会跑长途的话试试看,会不会腰酸背痛,手麻脚软?相信笔者的话,保您下次跑一趟长途下来,依然是神清气爽,像一条活龙… 有读者会问:『我怎麽调整都找不出一个最适当的位置,怎麽办?』,『难不成加个背,或垫张垫子?』,坦白说,原车的座椅要完全符合您的体型并不容易,但千万别在您的椅子上乱加东西,否则原本就不怎麽样的包覆性更是被彻底的破坏掉了,除非您想试试左脸颊贴着窗户玻璃过弯的滋味!其实彻底的解决办法就是将那张恼人的椅子换掉,此时又有人会说:『市面上那些改装用的椅子动辄上万,似乎不太划算?』,没错!是动辄要上万,甚至上十万,但真的不划算吗?试问您车上的那些发烧级的减震筒、弹簧、来令片要多少钱?是不是也让您花得蛮心痛的?而且当您一换车,这些东西不是拆下来价转卖便是留给下一任车主,椅子可不同了,正常保养的话,它的使用寿命很长,最重要的是您换车时配合适当的脚架,它依然可以在新车上为您继续服务,您说划不划算?附带告诉您一个小秘密:一张包覆性好的椅子可以提高过弯的速度!不要怀疑,且听笔者娓娓道来:还记得牛顿吧?(小时候被苹果打到头的那个!)他老人家发现了地心引力的存在,更演算出叁大运动定律,牛顿叁大运动定律中的第一定律:F = m×a,是最基本也是最好背的一个,但很多复杂的力学公式也都是由它而来,而且跟我们日常生活也是息息相关,譬如您要提升爱车的操控性,不外乎是换上硬一点的减震筒、磅数高的弹簧、抓地力强的轮胎…等等,以力学的角度来看,这些硬体只不过在帮助您去作抵抗离心力的功而已,车辆的失控、打滑都抵抗不了离心力的作用而产生的现象,可是经过人们巧妙地利用,这该死的离心力却也让车手们发展出不少的高级驾驶技巧。而一张包覆性好的座椅,正有助您抵抗上述无可避免的物理特性,能更牢固地将您固定在座位上,去体会更大的车辆极限,自然,面对同一个弯道,您能以更快的速度通过。

此时可能您已下定决心要将年终奖金投资在改装座椅上,恭禧您!不过先别急,坐椅子是门学问,选椅子也是门学问,RECARO SPG质轻、包覆性佳,A8酷,SPG-R样子更骚,但这些并不一定符合您的需要,以一般驾驶者而言,若不下场比赛,没有必要去选择赛车用的座椅,保证您颠得想吐!(不想当兵的试试看,颠到脊椎侧弯超过15度就无法报效国家了!),最好店家有提供试坐的服务,亲身体会一下座椅是否符合您的体型,调整的功能是否齐全,当然罗!调整的功能愈多价格自然地水涨船高,自己视预算而定吧!愿您『椅』到成功!



改装知识–底盘改装程序



前言

前几期我们花了很多的时间在谈底盘的改装,因为对车狂人来说操控性能的表现实是一切驾驶乐趣的依归。从很久以前我们就不断接到读者来信询问有关底盘如何改装、从哪里先改起…之类的问题。『民之所欲常在我心』,在这岁末年初领年终奖金的时节,有不少读者已开始规划年度改装预算,因此本期就综合前几期的内容来和大家谈谈底盘改装的程序。







确认底盘的情况

我们一再强调进行任何改装之前一定要先确认该部份是否正常,如此一来当冤大头的机会就降低了一半,毕竟改装和修理并不相同,尤其再花费上差别更大。大多数人进行底盘改装的理由是『车子跑起来不够稳』,但事实上造成行车不稳定感的原因有很多,诸如胎压不正确造成轮胎贴地性不佳,四轮定位角度不正确造成直进性不良、转向异常,轮胎平衡不良造成贴地性不佳和方向盘异常抖动,这些问题都只需要经过调整或设定就可以改善,不需要改装。要了解底盘的情况可由四轮定位开始做起,由调整前的定位角度和检查底盘悬吊系统、转向系统机件的间隙即可知道。







轮胎

底盘改装的第一步应该从选一条适用的好轮胎开始。轮胎是汽车性能的终端输出,再好的性能都必须*四条轮胎才能表现。轮胎的改装不外乎加宽、降低扁平比、胎质的改变。 除非马力大幅度的提升,否则入若只单纯为了提高循迹性通常加宽10~20mm就足以应付一般道路上较剧烈的驾驶方式,而且不致造成转向特性及悬吊负荷的改变。随着动力性能的普片提升,扁平比的降低已是时势之所趋,通常也是配合着轮胎加宽、轮圈加大所做的调整。以市场主流的1600c.c.车种为例,上一代车种大多使用175/70-13的组合,而目前则已改成185/65-14,改装时则以195/55-15或205/45-16为主要选择。 在民智未开的时代,轮胎的改装着重在尺寸的选择,但随着赛车活动的推展,消费者渐渐了解到胎质得改变对轮胎性能的影响,这最大的功臣当属D98J,若单以乾地循迹性表现来看,它的表现实在可圈可点。事实上大多数的情况改装轮胎是为了轮胎选择上的妥协,因为很多高性能的好胎并未提供小尺寸或高扁平比的产品。







轮圈

轮圈的加大必须是与轮胎配合着改变,有足够的理由使我们相信,超过半数以上的车主改用大尺寸的铝合金轮圈是为了美观的因素,也唯有16寸的Virage、17寸Corona Exore、18寸的A4才能吸引路人的眼光。除了美观的因素,轮圈的改装是为了散热及轻量化的因素。以铝合金或镁合金所制成的轮圈散热效果要比铁质的轮圈好上许多,若配合轮圈的特殊造型更能达到冷却效果。改装轮圈时要特别注意的是轮圈的Off-set,改用较宽的轮圈时Off-set的原则就是在不磨到轮拱和悬吊的情况下尽量采用原来的Off-set值。 在这儿要提醒读者的是轮圈的重量才是改装时最重要的考量,来自弹簧上方的重量负荷称为:(Sprung Weight),轮胎、轮圈、轴承、刹车系统、和悬吊系统机构重量的一半,构成了所谓的:『非弹簧负荷重量』(Unsprung Weight),『非弹簧负荷重量』对悬吊系统性能的影响远大於『弹簧负荷重量』,因为悬吊系统作动时我们可把弹簧负荷重量视为不动的,而真正在上下动作的是非弹簧负荷重量,非弹簧负荷重量越大,上下动作时惯性力就越大,每一次上下对悬吊系统的冲击也越大,减轻非弹性重量对悬吊系统改善的效果要远大於减轻同样重量的弹簧负荷重量,而非弹簧负荷重量中最容易轻量化的就是轮圈的重量。 在赛车场上轮圈改装的另一个重要目的是要争取更大的空间,以便容纳更大的刹车碟盘及夹具。



避震器和弹簧

轮胎的问题解决後接下来就轮到避震器和弹簧,有人会把避震器和弹簧分开换,但我们的建议是高性能避震器应该和渐进式短弹簧一并处理,。理由是高性能避震器都有有它最佳的工作行程范围,而原厂的弹簧的弹簧会使避震器在接进行程上限的情况下工作,无法使避震器发挥最大的效益。如果不得已必须分开换时,应该先换避震器,避免只换短弹簧时避震器抓不住弹簧,且悬吊坐底的情况。渐进式短弹簧是降低车身重心的正统途径,切弹簧或是利用Hi-Low Kit来达到降低车身的目的都不是最正确的方法,切弹簧虽会增加弹簧的弹力系数但所增加的幅度却不足以使压缩行程缩小到让避震器不至於发生坐底的情况,所以切弹簧是绝对不可行的。 现在有很多人会利用来改变车高,我想这是大家对Hi-Low Kit的中文翻译:『车高调整器』有所误解。一般的附有Hi-Low Kit的避震器大多是调整弹簧的支承座,如此一来调整Hi-Low Kit时不但会改变车高更会改变避震器的工作行程范围。举例来说,假设有一组避震器工作行程由上限到下限有20cm,搭配一组短弹簧能把避震器的工作行程限制在距离上、下限各5cm的最佳行程范围内,我们如果利用Hi-Low Kit使车高降低2cm,那麽会使得避震器的工作行程范围变成距离上限7cm、距离下限3cm,对悬吊的搭配性会产生影响,Hi-Low Kit的存在通常只是为了进行车身配重平衡时车高微调整之所需,利用它来大幅改变车高就失去了原意,而且必须面对调整後配重的改变的问题。







防倾

先换防倾 或先换避震器及弹簧常常有所争议,其实这是因为大家对於防倾 的功用有不了解之处。防倾 只有在左右悬吊动作不同步时才会产生作用,也就是说防倾 的主要功能在於抑制侧倾,对於改善平路上高速直进时的漂浮感并没有帮助。因此如果有人在炫耀他装了粗的防倾 後在高速公路上高速直进时变得多稳时,你必须知道那只不过是心理作用。 如果你的车直进时的稳定度已符合你的要求,但过弯或变换车道时的侧倾却让你不能接受那麽你应该先换防倾 。如果连直进时都会有令人不悦的漂浮感,那麽你应该先从避震器和弹簧下手。高性能避震器和短弹簧虽然也会改善侧倾,但绝不可一 的加硬避震器和弹簧来抑制侧倾,这会使行路舒适性和行经不平路面时的循迹性严重劣化,应该要配和防倾 的改装才能收最大的效益。







衬垫

悬吊的连 、支柱、转向机构、防倾 、避震器、弹簧都是经由衬垫(Bushing)和车身连结,一般的衬垫都是以橡皮制成,以减少噪音和震动传入车厢,因此衬垫会产生扭曲、变形,更会影响车手所能得到的回馈。使用软的衬垫在转向或是承受刹车产生的扭矩时,会因为衬垫的扭转和变形造成Toe、Camber和其他定位角度的变化,破坏循迹性。因此对高性能车和赛车来说,衬垫必须采用对转向系统和悬吊系统影响较小的材质。如果你以换了高性能的弹簧、避震器、防倾 ,如果再换上硬的衬垫确保转向和悬吊的动作更精确。一般道路用的强化衬垫是以硬橡胶或 制成,而在赛车上为了要将衬垫对转向和悬吊的影响降低到最小 ,通常使用金属材质做为衬垫的材料。改了硬材质的榇垫後不可避免的要面对噪音和震动。







底盘设定

当你花了大笔预算把车子从轮胎、悬吊进行强化时,千万不可忽略设定、调校的工作,唯有细心的设定才能把改装部品的性能充分发挥,从胎压、定位角度、到车身配重平衡,该做的都不能省略,而且改装部品每经过一次更动都必须重新进行设定,这是最容易被大家所忽略的。





改装知识–引擎燃烧与爆震



前言

汽车的动力来自引擎,而引擎动力的产生是利用汽缸内油气的燃烧所产生的爆发力推动活塞而来,因此要获得良好的引擎性能就要从提高引擎的燃烧效率着手,?从汽缸内油气燃烧的基本理论找出提高引擎燃烧效率和热效率的方法来提高引擎性能。但是在工程师们想进办法来提高引擎性能的同时,却因为爆震(Knocking)的发生而受到种种的限制,而一具最高性能的引擎就是在燃烧与爆震的交互作用和互相牵制下得出的妥协。 『燃烧与爆震』不但是研究引擎的基础,也是判断引擎优劣的依据,更是引擎改 装的基础,因此燃稍与爆震可说是一切讨论有关引擎性能的入门,更是谈引擎改装时的立论依据。







燃烧

因为引擎的燃烧循环是在汽缸这各小容器中进行,而且有温度、压力、热传导、残留废气等变因,所以比起一般的燃烧来得复杂许多。目前有很多有关引擎的理论都是由实验得来的,就因为是由实验得来的所以有很多因素都有不同的解释,甚至可能尚未被发现,因此读者或可从本文中获得启发,找到其他有利引擎燃烧的好方法。在进入主题之前我们必须先介绍两个名词:空燃比A/F(Air-Fuel Ratio)和空气过剩率λ(Excess Air Ratio)。空燃比A/F是进行引擎燃烧反应时所需的空气重量和燃料重量的比例,空然比小表示油气比较浓,反之则比较稀。如果根据汽油燃烧的化学反应方程式,我们可以算出汽油完全燃烧的理论空燃比为15.1:1,但是在实际的燃烧情况中,如果要达到完全燃烧,所需的空气量往往比理论上所需的更多而实际上所需的空气和理论上所需的空气量的比值就称为空气过剩率λ,λ越大表示所供给引擎的空气量越大。A/F和λ在谈到有关引擎的工作原理和废气污染控制上都会再出现,所以比必须先在此提出。 引擎每完成一次进气、压缩、爆发、排气四个行程的循环,曲轴转了2圈也就是720°,在引擎转速为3000rpm时,曲轴转速为每分钟3000转,也就是说引擎每分钟要进行1500次的循环,完成每一次油气燃烧的时间远小於0.01秒。要去讨论这0.01秒内快速进行的燃烧过程有相当的困难,[因此我们必须想像成用很慢很慢的慢动作来看引擎的燃烧过程。若用这样的方式来看引擎的燃烧过程,我们可以将它概分为点火、燃烧、淬熄叁个步骤:

一、点火 当供油系统将混合好的油气送入汽缸内,经由活塞压缩後,点火系统的高压线圈便会传送一电流至火星塞,利用火星塞两极之间的高电压引燃油气,(亦可说是高电压使汽油分子产生游离作用,进而和氧离子结合,造成氧化作用)。为了引燃油气,必须对油气提供一相当的能量,这个能量我们称为『最小点火能』(Minimum Ignition Energy)。最小点火能越小,点火越容易。这一油气引燃的过程相对於接下来的油气燃烧速度来说,速度是比较缓慢的,而这一缓慢的氧化过程称为『点火』。『点火』所耗去的时间约占整个燃烧行程的10%,而这段时间所耗去的油气也少得为不足道。

二、燃烧 点火阶段可视为油气燃烧前能量的累积,当点火完成後,火焰便开始以燃烧压力波的形式向外传播,其传播的方式是以火星塞为中心,一层一层依序向外燃烧,就如同将石头丢入水中,在水面形成涟漪一般。在火焰向外传播时,在已燃烧和未燃烧的油气之间,有一进行燃烧氧化反应的反应带,我们称为『火焰波前』。火 波前的范围大小会影响燃烧的反应速率和汽缸内压力上升的速率。 油气燃烧的速度对引擎的性能有决定性的影响,燃烧的速度越快,引擎的性能越好,爆震发生的趋势也越低。

叁、淬熄 对引擎的燃烧来说,汽缸壁是燃烧波所能到达最远的边界,汽缸壁由於有冷却系统的作用,温度大都维持在200℃左右,这相对於700℃以上的火 温度来说是很低的温度,所以当燃烧波传到汽缸壁时,火焰的温度便立刻下降,使得汽缸壁附近燃烧波的氧化作用因而减缓甚至中断,而这趋缓的氧化反应便产生了不完全氧化的产物HC及CO。这一氧化反应较缓和的区域我们称为『淬熄层』,淬熄层越小,表示汽缸的热传损失量越少,引擎的热效率较高、出力较大。 。







影响引擎燃烧的因素:

一、影响点火的因素:

点火的难易乃由『最小点火能』所决定,最小点火能则是受燃料的分子量、混合气的浓度、火星塞电极的形状与间隙、汽缸温度、混合气气体流动的影响而产生变化。 燃料的分子量越小、汽缸的温度越高,其最小点火能越小,点火越容易。混合气的浓度稍浓於理想空燃比(14.7:1),并能在汽缸内快速的流动使油气更均匀,皆有助於点火。而火星塞对点火的难易更有决定性的影响,火星塞的电极间隙若减小则最小点火能将增大,不过间隙也不是越大越好,因为间隙大则跳火时间缩短,不利於点火,所以间隙直必须取两者的折冲。火星塞中央电极的直径越大,点火所需的电压必须升高,若将电击形状改为尖型,将有利於点火。此外,火星塞的热度等级越高,表示中央电极不易散热,因此对点火越有利。但是当火星塞热值过高或汽缸过热时,将使油气在火星塞未点火前及自行点燃,称为″预燃″(Preignition),是异常燃烧的一种,有别於爆震,但同样对引擎将产生不利的影响。有人会改用电极为针型、且导电性较好的火星塞,为的就是加速完成点火。

二、影响燃烧的因素:

1、空燃比 燃烧速度会因为混合气的组成、压力、温度而变化,影响最显着的是空燃比,稍浓於理想空燃比(14.7:1)时可得到最大的燃烧速度,若空燃比低或高达到某一界限以上时,火便不再前进,此界限称为『燃烧界限』。汽油的燃烧界限是空燃比22:1~8:1可安定运转的极限是18:1。所谓『稀薄燃烧引擎系统』技术(Lean Burn Combustion System)就是让引擎在尽量接近燃烧界限的下限且不产生爆震的情况下运转。



2、火星塞的位置 火星塞的位置虽对燃烧的速度没有影响,但是它决定了相同燃烧速度下完成燃烧所需的时间。火星塞和汽缸必的距离越近,则完成燃烧的时间越短。因为油气燃烧的过程也是引擎最主要的加热、加压过程,这段时间的长短,直接影响到引擎的热效率,也影响到爆震的趋势。火星塞的最佳位置就是在燃烧室的中央,而为了达成此一设计,多气门和双凸轮轴的设计是必然的趋势。

3、进、排气压力与进气温度 进气压力的提高可促使油气燃烧的速度增加,而进气温度升高却会使容积效率和混合气密度降低,导致火 传播速度下降。当排气压力越高时,则每循环残留在汽缸内的废气越多,使能吸入的新鲜混合气减少,而随着残留废气比例的增加,燃烧时的阻碍亦增大,火传播的速度因而降低。要提高进气压力最常用的方法就是利用Turbo-charger或Super-charger,而赛车引擎通常用碳纤维来作为进气道的材料,除了重量轻外,最重要的就是取碳纤维不易吸热,本身的温度不会因为引擎室的温度升高而升高,可大幅降低进气温度。至於要如何降低排气压力,当然是从排气管着手,而又以头段的影响最大。

4、进气速度 进气速度影响了进入汽缸内油气的流动,油气的流动除了可以让油气的混合更均匀,更可产生搅动的作用使燃烧火 和未燃烧的油气容易混在一起,增加火波前的范围,加快燃烧的速度。进气速度与燃烧速度成近乎正比的关系,进气速度越快,燃烧的速度越快。而进气的速度与进气歧管的口径与长度、汽门设计、燃烧室几何形状有关。

5、压缩比 压缩比的增加会同时影响燃烧时的温度与压力,并让油气分子间的距离变小,而油气的燃烧速度也随着压缩比的增高而增大。高性能引擎都想办法在不发生爆震的前提下尽量的提高压缩比,不但自然吸气引擎是如此,就连增压引擎的压缩比都已提高到超过9.0:1以上的水准。要提高压缩比最简单的方法就是改用较薄的汽缸垫片。

6、点火正时 引擎的最大功率输出是取决於油气燃烧产生最大气体压力时活塞的位置,而这个位置的改变可经由点火正时的改变来达成,最理想的点火正时角度就是要让燃烧过程完成一半时,活塞位置恰抵达上死点,此时活塞正好完成压缩行程准备往下运动,因此燃烧所产生的最高压力可完全用来把活塞往下推,这就是产生最大燃烧速度点火正时。

叁、影响淬熄的因素

淬熄主要受到燃烧室的形状、汽缸壁的温度与粗糙度的影响。淬熄的发生是主要是由於火 接触到燃烧室的壁面,因此要在相同的燃烧室容积下使燃烧室的表面积越小,减少淬熄量,一般而言燃烧是的形状越规则越能达到此目的。而淬熄也是热导传的结果,所以燃烧室的温度越高,则热传量越少,火 也就越能接近壁面,淬熄层就越薄,被淬熄的气体容积就越少。但是汽缸壁的温度却被材料所能承受的热应力及爆震的发生所限制,所以只能维持在一相当的低温下。此外,降低燃烧室的粗糙度也可减少淬熄量及热传量,提高热效率。







爆震

『爆震』是引擎燃烧过程中所产生的异常燃烧现象,它除了使引擎震动加剧外,并产生敲击声、降低引擎出力、损伤引擎结构。爆震可说是引擎设计者的天敌,许多提升马力、降低油耗、减少污染的设计,如提高压缩比、增压装置、提高汽缸壁工作温度(材料科技的进步使得强度上无虞)等,都因为爆震的产生而受到限制。 爆震的特性是开始时点火及燃烧波的传播都正常,但是最後应该燃烧的一部份油气,我们称为『尾气』(End Gas),因为受了燃烧後气体膨胀所造成的压缩作用,使其体积缩小、温度和压力升高,在燃烧波尚未传到该处之前,一部份油气的温度已经达到『自燃点』,到达自燃点後在经过一段时间的『自燃点火延迟』後就会自行引燃,并且以300m/s~200m/s的速度迅速向外传播,而当正常燃烧和爆震两个方向相反的燃烧压力波相遇时,会产生剧烈的气体震动,并发出特有的金属撞击声,所以称为『爆震』。 轻微的爆震无法被人的感官所察觉,在此我们称它为『无感爆震』,因此当你能感觉得到引擎爆震所产生的噪音和震动时,这时的爆震情况已经严重得超乎你的想像,我们称它为『有感爆震』。有感爆震持续一段时间後,将使得活塞、汽缸头、汽门、活塞环等,产生严重的损坏。







影响爆震的因素

爆震是汽缸中复杂的异常燃烧现象,归纳其发生的原因可分为两个方向:温度过高和压力过高。燃烧室与汽缸壁过热、进气过热、点火提前、压缩比太高、进气压力过高、燃烧室积碳、汽油辛烷值太低都是造成爆震的主因。以下就分述影响爆震的原因:

1、燃料的辛烷值 燃料的抗爆震性是以辛烷值(Octane Number)来表示,通常分子构造简单、碳数多、 长者的抗爆震性优秀,而选用辛烷值较高的汽油是减少爆震发生的最直接方法。汽油辛烷值的选用必须与引擎的缩比配合,理论上压缩比8~9用辛烷值92~95的汽油,压缩比9~10用辛烷值95~100的汽油,否则压缩比高的引擎若使用辛烷值低的汽油,将造成爆震连连、引擎无力、过热、机件损耗。而压缩比低的引擎若误用辛烷值较高的汽油,不但不能增大引擎的出力,反而可能因燃烧温度过高造成引擎过热。据报载:中油将在民国87年底前推出辛烷值98的汽油。

2、燃烧室的设计 火星塞的的位置影响了完成燃烧所需的时间,这段时间就是尾气所受的加压和加热时间,时间的长短直接影响爆震发生的趋势。因此燃烧是的形状若能让压缩时油气的流动性佳、没有死角,并采用热传导效率较高的材料(如铝合金),让汽缸内的温度不易累积,使尾气保持较低的温度也可减少爆震的发生。

3、积碳 燃烧室内如果有积碳会影响燃烧室的散热并造成压缩比的提高,让原本不会发生爆震的引擎也发生爆震。积碳发生的原因除了引擎本身所产生的以外,在汽油中添加辛烷值提升剂更会加速积碳的累积。以国内所能买到的95无铅汽油,对很多高压缩比引擎来说并不够用,很多车主都要选择添加辛烷值提升剂来维持引擎的出力和消除爆震,在爆震与积碳的恶性循环下,添加辛烷值提升剂就有如引鸩止渴一般,还请车主叁思。

4、压缩比 引擎的热效率是与其压缩比成正比,压缩比越高引擎出力越大,但是压缩比的上限却因为爆震的发生而受到所限制,压缩比与爆震的发生有极密切的关系,压缩比越大,爆震的趋势和强度越强。因为提高压缩比会同时增加汽缸内的温度和压力,使尾气的温度和压力升高,增强爆震的趋势。此外压缩比的提高也会让汽缸内的残留废气对油气的冲淡做降低,造成燃烧室的温度上升,促成爆震的发生。

5、空燃比 油气混合比过稀或混合不均匀都会造成爆震。较浓的油气将使尾气的自燃点火延迟时间增加,但也会使燃烧较不完全,产生的热量较少,使得燃烧最後的温度降低,减少爆震的发生,但也导致燃料用量增加,热效率下降,同时降低引擎出力。有些引擎的爆震控制系统就是在爆震感知器侦测出爆震讯号时,供油系统便会适度的提高油气浓度,直到爆震消除为止。

6、进气温度与汽缸温度 进气温度与汽缸温度的增加会使引擎的容积效率降低,使完成燃烧所需的时间增长,亦即尾气被加压及加热的时间增长,增加尾气的温度和压力,造成爆震。由此我们可以知道当引擎温度过高时,对引擎所成的损害并不是直接由於高温所造成(和汽缸内的温度相比那就称不上高温了),而是因为汽缸壁温度上升导致严重的爆震,因为连连的爆震所产生的严重破坏。

7、点火正时 若点火过早活塞在压缩行程抵达上死点前燃烧掉的油气较多,会使活塞进行压缩时所需的力量增加,同时也会提高燃烧室内的最高温度与压力,而易产生爆震。若点火正时延迟,大部分的油气都在活塞过了上死点以後燃烧,燃烧时活塞已经往下运动,可以底消掉一部份燃烧後气体膨胀所导致的压力升高作用,减轻爆震的趋势。不过假如点火过於落後,引擎的功率及效率都将降低。虽然点火正时的延迟会造成引擎无力、耗油增加,但是对於爆震控制方式的选择大多以改变点火正时为主,因未改变点火正时比起其他消除爆震的方法要来得简单、经济、可行,尤其在电子技术发展成熟的今天更是如此。

8、进气压力 进气压力提高可使油气密度变大,燃烧所产生的总热量较多,会使燃烧的最後温度上升,易於产生爆震。这说明了使用增压进气装置时,不论涡轮增压或机械增压常要适度的配合降低压缩比,并结合爆震控制系统以防止爆震的发生。其中涡轮增压系统(Turbo Charger)更因为会同时造成进气温度上升,所以有进气冷却器(Inter-Cooler)的出现,以降低进气温度提高容积效率并减少爆震的发生。