大学本科毕业论文设计—汽车动力系统改装.pdf

毕 业 设 计 论文 说 明 书 题目 汽车动力系统改装 姓名 编号 学院 年月日 学院 毕 业 设 计 论文 任 务书 姓名 专业汽车运用技术 任 务 下 达 日 期年月日 设计 论文 开始日期年月日 设计 论文 完成日期年月日 设计 论文 题目 汽车动力系统改装 A 编制设计 B 设计专题 毕业论文 指导教师 系 部 主任 年月日 学院 毕业设计 论文 答辩委员会记录 机械工程系汽车运用技术专业 学生 于年月日 进行了毕业设计 论文 答辩 设计题目 专题 论文 题目 汽车动力系统改装 指导老师 答辩委员会根据学生提交的毕业设计 论文 材料 根据学生答辩情 况 经答辩委员会讨论评定 给予学生 毕业设计 论文 成绩为 答辩委员会人 出席人 答辩委员会主任 签字 答辩委员会副主任 签字 答辩委员会委员 学院毕业设计 论文 评语 第页 共页 学生姓名 专业汽车运用技术年级2008 级 毕业设计 论文 题目 汽车动力系统改装 评 阅 人 指导教师 签字 年月日 成绩 系 科 主任 签字 年月日 毕业设计 论文 及答辩评语 毕业设计说明书 论文 1 摘摘要要 本文主要介绍了汽车改装知识 汽车改装有自己独特的文化 有自己的规 程 根据车主的要求进行改装 主要从汽车动力的各个方面进行讨论 对凸轮改 装 进排气改装 点火系统 涡轮增压系统改装及其他进行了研究 对常用的改 装方法进行了介绍 针对各部件的更换进行了分析 通过动力系统工作的原理来 进行分析 达到融会贯通的目的 另外 在满足车主改装要求的同时 应注一改 装车行车的安全 在刹车系统上进行必要的升级 在满足动力的需求时 满足安 全的要求 关关 键键 词 词 凸轮改装 汽车改装文化 进排气系统改装 涡轮增压 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书 论文 2 ABSTRACTABSTRACT Thisarticlemainlyintroducedthe automobilere equipsthe knowledge the automobile re equipping has the unique culture has own regulations carries on the re equipping according to vehicle owner s request Mainly carries on the discussion from automobile power s each aspect re equips to the cam enters the exhaust to re equip the ignition system the turbine wheel positive pressure system re equipping and other have conducted the research carried on to the commonly used re equipping method said that has carried on the analysis in view of various parts replacement carried on the analysis through the dynamic system work s principle achieved blends together the penetration goal moreover while satisfied the vehicle owner to re equip the request should pour a stock car driving the security carried on the essential promotion on the brake system when satisfied the power the demand satisfied the safe request KEY WORDS The cam re equips the automobile re equips the culture enters the exchaust gas system to re equip turbine wheel positive pressure ignition system 学院毕业设计说明书 论文 1 目目录录 摘摘要要 I I ABSTRACTABSTRACT IIII 目目录录 IIIIII 第第 1 1 章章 前言前言 4 4 1 1 改装介绍 5 1 2 汽车装饰与改装相关的必备法律常识 5 1 3 汽车改装文化 6 第第 2 2 章章点火系统点火系统 8 8 2 1 高压线及高压线圈 8 2 2 火花塞 10 第第 3 3 章章 进排气系统进排气系统 1212 3 1 汽车的动力性指标 12 3 2 进排气系统工作原理 13 第第 4 4 章章 凸轮轴的改装及涡轮凸轮轴的改装及涡轮增压增压 1818 4 1 凸轮轴改装原因 18 4 2 凸轮轴改装步骤 18 4 3 涡轮增压改装 20 第第 5 5 章章 发动机改装发动机改装 2323 5 1 发动机原理及构造 23 5 2 燃油发动机对燃气发动机的改装 25 5 3 天燃气车的现状 26 第第 6 6 章章 总结总结 2828 谢谢辞辞 2929 参考文献参考文献 3030 毕业设计说明书 论文 4 第第 1 1 章章 前言前言 根据 car2100 权威定义 汽车改装 Car modification 是指根据汽车车主需 要 将汽车制造厂家生产的原形车进行外部造型 内部造型以及机械性能的改 动 主要包括车身改装和动力改装两种引擎对于车就如同心脏对于人 全车最重 要的部位就在于此 虽然一台引擎的动力输出有很多方法可以升级 如改变空燃 比 扩大锻造活塞 强化连杆 改换曲轴 换高性能火花塞等 但是其改装的过 程基本分为改进 排气 改点火系统等 所谓改装 简单地说就是将汽车的性能 调整成自己想要达到的目标或各 种功能 对于驾驶人而言 改装车辆除了要加大马力之外 更要对应车主的需求 着 重在提升车辆整体性能 而这也是我们速跑改装店所追求的目标 当车主打算为 爱车进行改装时 有时候会因为某些错误的想法 而安装不必要或不合适的产 品 为了避免这种情况的发生 我们建议车主一定要亲赴速跑改装店说明改装的 目的以及改装的需求 挑选正确的零组件 才能够产生一种改装真好的满足感在 此我们先针对改装中最简单的基础改装加以说明 在提升车辆整体性能方面 安全性 是第一要件 换句话说 就是要提升车 辆行走 转弯 停止这三项基本性能 除此之外 更重要的是必须从中取得平 衡 举例来说 若只是提升引擎马力 就容易产生煞车不良的问题 在车辆行驶 安定性方面 经常令人感到不安 这是因为当引擎马力向上提升的时候 会降低 对车胎滑行路面的感受 造成车辆行驶安定性 底盘方面 不良 也就是说 加 速性能越向上提升 剎车的负担就越大 因此 当车辆进行改装时 若未能取得 各种性能间的平衡 就容易产生负面效果 虽然行走 转弯 停止在汽车性能上有重大的相关性 但是也可以从个体来 进行分析 例如就引擎来说 在提升马力之后 高回转数 中回转数 低回转数 时 是否产生不同的感觉 乘坐舒适感是否获得提升 改装车辆 安装某项零组 件时 有时候可能会对其他性能造成损害 所以当车主为爱车进行改装的时候务 必考量汽车全体性能的平衡 而这也是我们速跑改装店在进行汽车改良改装时最 重视的关键 毕业设计说明书 论文 5 1 1 改装介绍改装介绍 在上世纪 九十年代 末放宽了改装汽车的限制 按现行法例 改装车分为 以下四大类 1 完全无须申请改装 可以像一般市版车辆般通过车检便可取得牌照 2 需要向 陆上运输局 申报改装 更改汽车登记的内容 但无须事前审 查 3 改造车辆 4 车辆改装后不符合的保安基准 相当于 GB 国家安全标准 无论用何种 申请方法也不会获发牌 简单地说 第四种改装已脱离街车的范畴 只适用于赛车之类的特殊车辆 可以就此略过 前三个类别才无论改装程度若何 车辆要取得牌照必须符合一些 基本原则 其中一项比较重要的条件关乎车辆体积和重量详见附表 此外还有一 些关乎细节的规定 例如根据道路交通法第 55 条第 2 项 任何改装均不能妨碍 驾驶者的视线和方向盘操作 亦不得干扰后视镜和车外照明系统的正常功效再 到一些更仔细的层面时亦有相应的原则性规定 如更换凸轮轴时 引擎便 绝不容许超越废气标准 我们要研究的对象 无须申报的改装法例出了八十多种无须申报的改装零 件 亦将之统称为指定部品 它们大致上分为两大类别 即附件和关乎行驶性的 零件 每一类又细分多个组别详见附表 2 车辆若纯粹换装指定部品 改装后有 没有违反上述的大原则 例如重量没有大变 有不妨碍驾驶或危及车辆的行驶性 能 和保安基准 车主便无须更改汽车的登记资料 为免消费者买到不合格的零 件 日本坊间有售的指定部品在发售前均需通过有关方面的测试 证明产品符合 保安基准 如此一来 买家只需确定产品附有合格标签 便可安心购买 亦不怕 换装违反改装法例 如果改装零件不属于指定部品又怎样呢 这时便会按大原则辩事 一般而 言 车辆改装后若没有超越体积 重量的变化上限 所用的轻度改装零件有符合 保安基准 车主也是无须更改登记资料的 比较值得留意的是安装手法在也有一 个妙用 那就是 指定部品 即使超出体积及重量限制 但安装手法若不属于永久 性质 焊类 车主通常亦无须更改车辆登记资料 1 21 2汽车装饰与改装相关的必备法律常识汽车装饰与改装相关的必备法律常识 在对汽车进行装饰美容或改装前 要先了解相关法规 以免陷入误区 否则 毕业设计说明书 论文 6 不仅验车时过不了关 甚至还会造成安全隐患 甚至受到法律的制裁 1 新的 道路交通安全法 明确规定 任何单位或者个人不得拼装机 动车或者擅自改变机动车已登的结构 构造或者特征 车辆的结构包括车 身颜色 长 宽 高四个硬性的标准和发动机的相关技术参数 2 已领牌照的汽车进行改装前 应向车管所登记申报 其改装技术报 告经车管所审查同意后 方可进行改装 改装完毕 还要到车管所办理改 装变更手续 3 车辆改装是否合法 关键是看要改装项目包括避震器 刹车钢喉 轮圈 前顶吧 后顶吧 前底架 后底架等 1 31 3 汽车改装文化汽车改装文化 汽车发展到今天 已经从最初的代步工具发展到文化范畴 对于许多渴望真 正完美的朋友来说 不要说宝马奔驰 即便法拉利也有这样那样的缺憾 所以每 个购车者希望能得到一辆完全量身定制 最能体现自己个性的车 现在车厂遍地 都有 但要想从个人出发得到一款最符合自己意愿的汽车 似乎还有点差距 显 然 平民老百姓根本不可能从车厂得到自己认为完美的车 所以达到完美的方法 只有改装 在我国 由于汽车历史比较短 人们对改装车并不熟悉 一般都以为不过是 改变一下车的内在配置 或者对车的外型做一番调整 比如说皮卡加盖儿 面包 车去掉最后一排座椅变成具有运载能力的小货车等 其实真正的改装车并不是调 整一下车的配置或者改变车的外型 而是对车的核心部位做大的改动 比如很多 人想让自己的座驾变得可以同法拉利媲美 这就需要对车的发动机系列做详细的改 进 一般来说 大部分改装迷改装汽车的主要目的也就是为了提高汽车的澎湃动 力 动力系统改装是汽车改装的重中之重 要提高汽车动力 就必须更换火咀线 和海绵 省油加速器 水燃器 马力提升器 电子整流器以及排气管等 此外 还有很多人想改进车的舒适性和安全性 这就需要对车的底盘进行改进 主要改 装项目包括避震器 刹车钢喉 轮圈 前顶吧 后顶吧 前底架 后底架等 至 于说其他的改进方法则因人而异 有人想提高座驾的音响效果 有人想在车内装 一部 甚至还有人想在车上装 定位系统 所有这些不过是人们个性 化的体现 在倡导个人主义的今天 种类繁多的改装车层出不穷 成为大街小巷 中流动的风景 对车的不满意是导致改装车盛行的主要原因 特别是在一些个性化和时尚化 方面 年轻的朋友对车的挑剔程度非常高 由于自己的想法无法变成现实 所以 毕业设计说明书 论文 7 年轻人总是迷恋改装车 后者的个性十足 能充分体现出年轻人活力四射 激情 狂放的特点 这或许是所有喜欢改装车朋友的共同感受 只想找到一款最让自己满意的汽 车 哪怕自己动手也不在乎 只要自己喜欢 一切都无所谓 目前中国汽车改装业较为发达的地区有上海 深圳 北京 广州 昆 明等地 在改装相当火爆的城市如上海 改装已形成了一个千万元大市 场 而在成都改装也正被人们接受并走上正轨 在改装势头更为猛烈的广 东 不仅有着良好的改装市场需求 而且在珠三角的东莞 中山等地 已 经开始形成了颇具规模的改装用品市场 汽车改装行业在国内兴起与发展的时间相对较晚 目前 国内的高档 车改装市场还处于一种真空的状态 在国内现在只有少数几个汽车生产厂 商涉足了此项业务 如广州本田 飞度东风本田 CR V 等 不过它们的 改装还只停留在一些简单的内饰及外饰件上 是最基础的改装 但这已是 一个很好的开始 2002 年我国汽车改装行业产值为 5 亿元 2008 年 10 月已经上升到 25 亿 元 汽车改装成行业新增长点 2007 年我国汽车改装市场拥有 13 亿 15 亿元 的容量 而到 2015 年 将达到 140 亿元 随着中国汽车市场的进一步成熟 更 专业的 以汽车生产厂商强大支持为基础的汽车改装市场会很快出现 中国的汽 车生产厂商决不会放弃这么庞大的一个市场 预计 2009 年中国汽车改装市场带 来的效益可达到 200 亿美元 中国汽车改装业将呈现巨大增长 并会成为汽车产 业链的重要组成部分 随着中国政府政策的不断放宽 消费者个人收入的增 加 以及对个性化改装的需求 中国汽车改装市场在今后 5 年内将成倍数扩大 虽然前景看好 但汽车改装却还是一个亟待规范的市场 尽管我国的汽车改 装行业还存在着许多的困难与阻力 但随着客户需求的增加和多样化 改装车市 场也将越分越细 相关的政策法规也将陆续出台 真正的汽车改装在规范的市场 体制下 将踏上其理性回归之路 毕业设计说明书 论文 8 第第 2 2 章章点火系统点火系统 点火系统在引擎运转时所扮演的角色是在任何引擎转速及不同的引擎负荷 下 均能在适当的时机提供足够的电压 使火花塞能产生足以点燃汽缸内混合气 的火花 让引擎得到最佳的燃烧效率 点火系统的基本装置包含了电源 电 瓶 点火触发装置 点火正时控制装置 高压产生器 高压线圈 高压电分 配装置 分电盘 高压导线及火花塞 现代的点火提前装置则已改由引擎管理 电脑所控制 电脑收集引擎转速 进气歧管压力或空气流量 节气门位置 电瓶 电压 水温 爆震 等讯号 算出最佳点火正时提前角度 再发出点火讯 号 达到控制点火正时的目的 点火系统改装 在谈点火系统的改装之前 你必须先了解你的车点火系统是否仍维持原设计 的性能 确认之后再谈改装的需求 火花塞是否定期更换 火花塞的寿命约为 一万公里 冷热值是否正确 这可由拆下的火花塞电极状况判断 太冷的 散热 能力太好的 电极会出现黑色积碳 太热的电极则会呈现白色 电极熔蚀 陶瓷 裂开等状态 高压导线是否破损漏电 电瓶的电压是否充足 装了高功率的音 响扩大机后 是否配合换用安培数较大的电瓶 点火正时是否作了正确的调 整 点火系统的改装是为补原有点火系统之不足 改装的目标在于缩短充磁所 需时间 提高二次电压 降低跳火电压 增长火花时期 减少传输损耗 2 12 1高压线及高压线圈高压线及高压线圈 高压导线顾名思义就是肩负着传输由高压线圈所发出的高压电流到火花塞的 任务 一组优良的高压导线必须具备最少的电流损耗及避免高压电传输过程产生 的电磁干扰 一般车上的高压导线由于包覆材质所限 因此设计成约有 的电阻值 以防止电磁干扰 但这电阻值确会降低导线的传输效率 造成电流的 损耗 若将导线包覆的材料改为硅树脂 则干扰的问题可获得解决 电阻值也可 大幅降低 高压电流因传输而造成的损耗也可降低 这也就是改用硅导线的目 的 改用硅导线绝不可能让你的点火系统脱胎换骨 但能收强化体质之效 也可 为后续的点火系统改装铺路 前面所提的两项充其量不过是点火系统的强化工作 尚称不上改装 点火系 统的改装应从高压线圈开始算起 点火用的高压电流是由高压线圈所产生 改 用线圈材质较佳或一 二次线圈圈数比值比较高的高压线圈 均能产生较高的高 毕业设计说明书 论文 9 压电流 并且能承受较高的电流输出负荷 点火电压的提高对火花时期的延长有 直接 正面的影响 目前有许多 种都将分电盘和高压线圈设计在一起 若要改 装高压线圈则必须将原有高压线圈的线路外接 另外装一组改装用部品 图 2 1 高压线 电容放电点火系统就是利用每次的点火间隔 将点火能量储存于电容器的电 场中 点火时再一次释放 因此比起传统的点火系统能产生更大的点火能量 的产品中知名度较高的有 其中特殊的要算是 字面意 义是 多重火花放电 它在一次点火放电的过程中可产生多次连续的高压放电 具有极高的点火能量 可达一般点火系统的十倍 如此高的点火能量可大幅延 长火花时期 也由于点火能量 电流 的大幅增加 因此必须配合将火星赛的电 极间隙适度的加大 让点火能量能 电流 在一次的点火时期正好消耗完 否则 未能消耗的能量可能会寻找其它的方式消耗 其中可能的是在点火系统的其它电 路中取一最短的路径 如此一来点火系统将有烧毁之虞 不可不慎 点火系统改装后可能面临的是供油量不足的问题 尤其在高转速 若不能解 决则可能导致引擎的过热问题 因此供油系统必须视点火系统改装的程度 适度 的提高供油量 以 的改装为例 其附属配件就是一个调压阀 以不更动供 油系统其它组件的情况下增加供油量 任合改装的成败及优劣 决定在改装后与 其它系统的配合程度 单方面的加强某一部份 只会加速其它部份的损耗 成功 的改装是在促成各机件均衡谐调的运作 不但要高效率 更要高度平衡性 毕业设计说明书 论文 10 2 22 2火花塞火花塞 顾名思义 火花点火引擎要点火就必须靠火花 而火花是借着火花塞产生 的 火花塞借螺牙锁付在引擎燃烧室的顶端 也就是在缸头上 进 排气门之 间 火花塞在头部有一中央电极及接地电极 接地电极是由螺牙部分延伸出来成 L 形 与中央电极维持 0 7 到 0 9mm 的间隙 火花塞尾部则与高压导线连接 当高压导线将极高的电压送至火花塞时 造成火花塞的两个电极间极大的电 位差 导致两极间隙间原本子流 Ionizing Streamers 的方式由一个电极传至 另一电极 产生电弧无法导电的空气成为导体 电流便以离 图 2 2 火花塞 Electric Arc 来点燃引擎是中的油气 若您还是觉得不好理解 可以去 观察瓦斯炉或放电式打火机的点火方式 火花塞的点火方式跟它们很类似 各式火花塞除了会有大小上不同外 相同大小的火花塞还会有热值 Heat Rating 的不同 热值大的火花塞其电极绝缘包覆的部分较长 适用运转温度较 低的引擎 而热值较小的火花塞其电极绝缘包覆的部分较长 适用运转温度较高 的引擎 如竞技用引擎 各式车辆必须依照原厂规定的火花塞规格选用火花塞若 使用热值过高的火花塞 引擎容易因温度过高而爆震 使用热值过低的火花塞引 擎则可能因燃烧温度过低而造成燃烧不完全或积碳 点火线和火花塞 是提升车辆动力最直接 最简单 最经济的办法 因此这 也成为汽车性能提升中最基本 也最受欢迎的一个改装项目 现在 很多车主借 原车点火线 火花塞更换的机会 顺便 为爱车进行一番升级 开始体验性能 毕业设计说明书 论文 11 版的点火线 火花塞给爱车带来的对于点火线而言 可以用材质较好的高性能点 火线来替换普通的碳纤点火线 高性能点火线的线芯是采用电阻极小的玻璃纤维 制成 其导电效率是碳纤维点火线的 50 65 倍 而外部线体则采用硅胶制成 硅胶良好的绝缘性可以防止改变 电磁干扰 极佳的耐温和硅胶自身的特性可避免点火线的老化 因此高性能 点火线的寿命通常都在数十万公里 在高性能点火线中 常把具有接地电容设计 的点火线视为 极品 例如 百援赛浪推荐的德国 NUSPEED 带负极接地线的 三芯点火线和美国 CSR 五芯点火线等 它们可以在传输强电流保证高点火能量的 同时又能防止电磁干扰 但要注意的是更换高性能点火线不能盲目进行 有很多 车型 例如 大众旗下的宝来 高尔夫 捷达 丰田旗下的老款佳美 韩国现代 的千里马等 在更换了点火线后常会出现漏电 怠速不稳 甚至发哽的现象 这 是因为不同发动机对电阻的要求是不一样 因此 在更换点火线的时候 要根据 不同车型发动机的特点 为其选择符合其要求电阻的点火线和相匹配的火花塞才 能在不影响发动机寿命的情况下 达到提升动力的目的 由此可见 为车辆更换 点火线 一定要到专业的 经验丰富的性能提升店家进行 这样才能保证在车辆 安全的同时达到理想的效果 火花塞的更换同样是很有学问的 火花塞若选择不对 不仅不能提升发动机 工作效率和车子的动力 还会造成发动机功率下降 怠速不稳 急加油时油门跟 不上的现象 因此 更换火花塞 要根据发动机的类型和原车火花塞的工作温 度 才能达到更换的目的 火花塞的热值是衡量热负荷能力的指标 它必须和发 动机的性能相匹配 最简单的方法就是 用与原车相同热值型号的改装火花塞进 行更换既可 如果更换的火花塞热值与原车的不匹配 会出现火花塞的工作温度 过高或过低 火花塞的工作温度过高 混合气在进入燃烧室时会被热的发红的 火花塞点燃 形成过早点火 火花塞温度过低 火花塞绝缘体很快会被燃烧不完 全的沉积物所污染 使绝缘体裙体表面的绝缘电阻降低 减弱了点火火花的能 量 严重时会出现缺火现象 由于更换火花塞要拆到其他一些另部件 因此还是 要找专业的店家进行 毕业设计说明书 论文 12 第第 3 3 章章 进排气系统进排气系统 3 13 1汽车的动力性指标汽车的动力性指标 汽车的动力性指标主要由最高车速 加速能力和最大爬坡度来表示 是汽车 使用性能中最基本的和最重要的性能 在我国 这些指标是汽车制造厂根据国家 规定的试验标准 通过样车测 高车速 指在无风条件下 在水平 良好的沥青或水泥路面上 汽车所能达 到的最大行驶速度 按我国的规定 以 1 6 公里长的试验路段的最后 500 米作为 最高车速的测试区 共往返四次 取平均值 速能力 加速时间 指汽车在行 驶中迅速增加行驶速度的能力 通常用加速时间和加速距离来表示 加速能力包 括两个方面 即原地起步加速性和超车加速性 现多介绍原地起步加速性的参 数 因为起步加速性与超车加速性的性能是同步的 起步加速性性能良好的汽 车 超车加速性也一样良好 地起步加速性是指汽车由静止状态起步后 以最大 加速强度连续换档至最高档 加速到一定距离或车速所需要的时间 它是真实反 映汽车动力性能最重要的参数 有两种表示方式 车速 0 加速到 1000 米 或 400 米 或 1 4 英里 需要的秒数 车速从 0 加速到 100 公里 小时 80 公里 小时 100 公里 小时 所需要的秒数 时间越短越好 超车加速性是指汽车以 最高档或次高档由该档最低稳定车速或预定车速 如 30 公里 小时 40 公里 小 时 全力加速到一定高速度所需要的时间 这里特别要指出的是 加速性能的测试与驾驶员的驾车换档技术与环境有密 切的联系 驾驶员技术水平的不同 行驶路面的不同 甚至气候条件的不同 所 反映出来的加速时间也会不同 车厂给出的参数往往是样车所能达到的最佳值因 此作为用户来说 这个参数仅能做为参考 现发动机品质高低主要是看动力性和经济性 也就是说发动机要具有较好的 功率 良好的加速性和较低的燃料消耗量 影响发动机功率和燃料消耗量的因素 有很多 其中影响最大的因素有排量 压缩比 配气机构 但这只是泛指而言 具体到发动机的比较 由于用途 设计 材料及制造工艺的差别 往往造成显著 差别 有一些排量大的发动机功率不一定比排量小的发动机功率大 例如以排量 比较 甲车是 2 0 升发动机最大功率是 97 千瓦 乙车是 2 2 升发动机最大功率 可能只有 79 千瓦 同样 有些车排量相同 同是 2 0 升发动机但输出功率却不 一样 因此 就产生了一个衡量指标 称为 升功率 毕业设计说明书 论文 13 1 提高充气量 这是四冲程发动机增加热量的首要条件 因为燃料燃烧需 要空气 燃料与空气比较 后者更难以充入气缸 所以就要改善换气条件 减少 进气阻力增大气门通道截面积 有些发动机就采用 4 气门形式 当多气门结构布 置困难时 首先要满足进气门的需要 不管气门布置形式怎么样 都是进气门数 量等于或者大于排气门数量 2 提高转速以增加单位时间内的充气量 现在轿车的发动机一般都是高转 速发动机 每分钟转速在 5 千转以上 3 改善混合气质量和燃烧过程 采用电控燃油喷射系统 在所有工况下混 合气的质量尽可能达到最佳 空气与燃油的混合地点从节气门处移至喷油嘴处燃 油直接与吸入的空气混合 从本质上改善了混合气的均匀性 4 提高发动机机械效率增加有效功的输出 减少机械损失主要是减少零件 之间的摩擦 涉及到零件加工的精度 表面加工质量 润滑质量 温度控制及减 少附件等 这里指出的是 多气门与 2 气门设计的结构上最大差异 就是多气门 的配气结构复杂 增加气门 导管 凸轮轴摇臂等 有些还要专门增加一支凸轮 轴 即双顶置凸轮轴 DOHC 这些增加的装置必然会增加机械损失 因此 一 些讲究实际的厂家仍然在中小型汽车发动机上采用 2 气门设计 表 3 1 几类汽车动力参数 车型伊兰特凯越赛拉图颐达标致 307三厢波罗爱丽舍福美来 0 100km h 加速时间 11 812 711 210 410 41312 611 3 最高车速 km h 184180185190179182185175 功率 w kpm 827876 58078747870 7 扭矩 N m 143142143153142145142145 比功率0 06430 06390 0590 07150 06030 06340 06930 0471 整备质量 Kg 12751820129511191293116711251105 3 23 2进排气系统工作原理进排气系统工作原理 1 基本理论汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车 最简单的 办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能 因此 汽车发动机是内燃机 燃烧在发动机内部发生 需注意内燃机也有其他种类 比如柴油机 燃气轮机 各有各的优点和缺点 同样也有外燃机 在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是 毕业设计说明书 论文 14 典型的外燃机 燃料 煤 木头 油 在发动机外部燃烧产生蒸气 然后蒸气进 入发动机内部来产生动力 内燃机的效率比外燃机高不少 也比相同动力的外燃 机小很多 所以 现代汽车不用蒸汽机 相比之下 内燃机比外燃机的效率高 比燃气轮机的价格便宜 图 3 1 发动机内部构造 比电动汽车容易添加燃料 这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内 燃机 2 燃烧是关键汽车的发动机一般都采用 4 冲程 马自达的转子发动机 在此不讨论 4 冲程分别是 进气 压缩 燃烧 排气 完成这 4 个过程 发动机完成一个周期 2 圈 图 3 2 发动机外观 冲程 活塞 它由一个活塞杆和曲轴相联 过程如下 1 活塞在顶部开始 3 1 发动机进气阀打开 活塞往下运动 吸入油气混 合气 2 活塞往顶部运动来压缩油气混合气 使炸更有威力 3 当活塞到达顶部时 火花塞放出火花来点燃油气混合气 爆炸使得活塞 毕业设计说明书 论文 15 再次向下运动 4 活塞到达底部 排气阀打开 活塞往上运动 尾气从汽缸由排气管排 出 注意 内燃机最终产生的运动是转动的 活塞的直线往复运动最终由曲轴转 化为转动 这样才能驱动汽车轮胎 5 汽缸数 发动机的核心部件是汽缸 活塞在汽缸内进行往复运动 上面 所描述的是单汽缸的运动过程 而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的 4 缸 6 缸 8 缸比较常见 我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类 直列 V 或水平对置 当然现在还有大众集团的 W 型 实际上是两个 V 组成 每一个喜欢改装的车主都希望自己的车快的起来停的下来 在讲究和谐平衡 的汽车改装中 当你准备升级动力的时候 请先对你的刹车进行升级 刹车是动力改装前首要的改装项目 无论什么车刹车系统都是保障行车安全 最重要的部分 而对一些拥有大马力改装车的车迷来说 强力的刹车更不可少 毕竟车子光有强劲的加速力却不能轻松地停下将会导致严重后果 换装刹车套件 时选择套件的构造工艺非常关键 刹车提升是一把双刃剑 提升制动力同时也提 升了刹车时瞬间所产生的温度 刹车时车的大量 动能 都被刹车系统在瞬间全 部转化成了热能 这些热能如果不能迅速散失 将会导致刹车皮 盘或刹车油过 热 因而也就马上出现刹车热衰减 因此在改装刹车系统时 每一个环节都会和 温度挂上关系 选择换装多活塞的刹车套件是刹车改装的终极方法 道理很简 单 刹车钳大了 配用刹车皮的总面积也大了 刹车钳活塞越多 施加在刹车皮 上的压力和产生的温度就越均匀 同时增加了活塞的面积 提高了刹车效能 另 外一个重要功能就是刹车盘加大后增加了圆周的摩擦面积 增加了散热面积 负 责把刹车时产生的热能扩散到空气中 因此从纯技术的角度看打孔方式刹车盘好 于划线方式刹车盘 打孔刹车盘 轻量化 散热面积增大 通风好 舒适性能 好 原厂配装多活塞刹车套件的汽车 选用此种方式 划线刹车盘提高摩擦 力的同时增加了热能 刹车时舒适度减低 破坏金属表面的纤维 分体盘构造刹 车盘方式好于一体盘构造方式 最大轻量化构造 浮动分体盘非摩擦部分中心盘 所采用材料一般都是高强度铝合金 因此散热效能非常高 减轻了刹车系统的热 衰减 一体盘由于造价低一般厂家还是大量采用 同时我们在换装多活塞刹车 套件的同时需要配合选择使用的刹车油标号应该在 TOD 以上使用 想要提升进 气效率 就必须清除可能造成阻塞的物品 让空气能够流畅地进入引擎内 所谓 改装进气系统 指的就是更换原厂空气滤清器 由改装店提供高流量原装位空气 滤芯或者高端一些的集气箱 给客户进行改装 原厂的空气滤清器即使在设计上 功能强大 但寿命不长 使用过一段时间之后空气流通性会变差 而且为了降低 毕业设计说明书 论文 16 吸气音而额外安装的零件 也会导致吸气效率低落 就像跑马拉松的人 头上却 戴了 防毒面具 一样 很难吸入大量的空气 更换改装用原厂交换型的空气滤 芯时 可以直接使用原厂滤清器的外壳 只要将空气滤芯换成吸气性较佳的产 品 就可以提升进气效率 至于使用原厂交换型的集气箱 更可以拆除原厂滤清 器总成 改装进气效果强大的集气箱 当空气流经壁面时 滤清器的形状会左右 进气效率 因此集气箱效果最好 此外 为了保持空气滤清器的效能 请遵照指 定的使用期限 定期保养集气箱 才是维持性能的最佳方法 按照汽车发动机的四个往复动作一吸气 压缩 燃烧 排气来看 如果排气 管无法迅速排光燃烧后的废气 则接下来的进气行程必定也没办法快速 完全地 吸入新鲜空气 尤其此刻残留在燃烧室内的废排气 还会影响到下一次的燃烧效 益 这样一来 发动机表现自然不会理想 这便是为何要改装排气管的目的 一般来说 排气管的改装大多是从中 尾段做起 常见的方法不外乎是加粗 管径 缩小消音器等 强调竞技类的更会朝直线化努力 提到直线型排气管的特 点上 碍于底盘干扰 做到真正的笔直有困难 路径缩短且弯角平滑减少阻 碍 不过大家要知道的是 较短的排气管是诉追求高转马力 回压低 细长型 擅长的是低转扭力 回压高 道理就是后者管内的压力高 中低转速废气会很 迅速地排出 但高转时则会面临阻塞的弱点 而相形前者便有中低转流速慢的问 题 可是到了高转排气即能通畅无比 以道路使用为前提的排气管 其实应先选 择全长较长的式样 作为蓄气增速的条件 然后才是在管径上变化比较能兼顾到 全转速域的表现 依照大多数人的经验来看 中段管径的增加 差不多是比原厂 多 10 15 为最佳 发动机无改装 也就是自然吸气发动机在 55 60 左右 涡轮 发动机约为 65 70 上下 当然 阁下的爱车若排气量够大 又经过一番重度升 级具备合 400hp Over 的实力 那么也有必要用到 80 以上的管径 关于管径的配置上 由粗变细或从头至尾一样口径 对重视扭力的人而言比 较恰当 但假使你是马力派的追求者 则适合渐次放大的型式 这种喇叭口型的 设计 Megaphons 是采慢慢扩大管径的方式 使越往后方越急速膨胀 构成 废气增速气流 特别是在持续高转速的情形下越有威力 这也是目前改装排气管 的一项趋势 正中段排气管的改装中 还有一重要元件是触媒和中消 虽然触媒 的基本功用是是净化排气 可是它和中消一样 还附有消除共鸣声的作用 由许 多种金属密密麻麻构成的触煤 依照改装的眼光来看 确实是阻碍排气顺畅的一 大元凶 而且又是个讨厌的聚热点 所以许多人会更换炮弹型的代替管 直管 w 振 往往只是这一小截的直通化 便能感觉到排气畅顺许多 声音不会闷在密 密麻麻构成的触煤密密麻麻构成的触煤 毕业设计说明书 论文 17 改装排气管的中消 触煤代管 大致会做的较短 较小型 来增进排气的顺 畅度 不过如果有些管径偏粗 这部份便不会减缩的过于激烈 以确保中低转的 力量 另外 当你感觉到排气太通 扭力牺牲过多时 其实不妨晓上一截所谓的 炮弹 毕业设计说明书 论文 18 第第 4 4 章章 凸轮轴的改装及涡轮凸轮轴的改装及涡轮增压增压 4 14 1凸轮轴改装原因凸轮轴改装原因 最基本的汽门机构是由凸轮轴 汽门摇臂 汽门弹簧 汽门导管 汽门本体 及汽门座所组成 汽门机构与曲轴的关系 汽门机构运作的动力来源是来自引擎 的曲轴 由连接于汽缸曲轴上的时规齿盘以时规炼条来带动连接于凸轮轴末端的 另一个时规齿盘 两个齿盘的齿比是 1 2 也就是说经过四个行程后曲轴转了 720 而凸轮轴只转了 360 有了这些驱动装置 凸轮轴便能随着引擎运转而转 动 平时因为汽门弹簧的弹力作用而关着的汽门 当凸轮轴上的凸轮转到凸面 时 由凸轮推动汽门摇臂 汽门便被打开 之后再随着凸面的离开及汽门弹簧的 作用而关闭 凸轮轴转速是引擎转速的 1 2 而进排气门也就因固定的凸轮角度 而呆板的工作着 因此要想提高汽车动力性能 有必要对凸轮轴进行改装 A 引擎要有决定性 的马力表现 就是增加进排气的吞吐量 而能直接改变这个功能的机件 就是换 装高角度凸轮轴 其角度的变化及相关正出特性 其间所关系的学问及技巧可说 是相当重要 性能提升之首要 提高时的设定 便可完全改变引擎的输出 图 4 1 发动机工作原理 4 24 2凸轮轴改装步骤凸轮轴改装步骤 一一般对于汽缸头改造的工程 莫过于加大节气门 进排气孔道研磨 燃烧室 精细加工 换装大角度凸轮轴等 然而最有效直接的机件首推凸轮轴 因为凸轮 轴直接负责进排气门的开启与关闭 也等于是控制吸入汽缸内气体的多寡 吸入 的空气愈多 压缩爆炸的力量才会增加 马力及扭力的提升才能有明显增加四行 程引擎曲轴两圈等于 720 度 活塞依序做出 吸气 压缩 爆炸 排气 四 个行程 此时凸轮轴经由曲轴带动启闭气门 负责控制这准确的动作 此现象称 之为气门正时 毕业设计说明书 论文 19 因为新鲜空气要进入汽缸内 主要是依靠活塞下行之吸力 也由于空气的质 量及阻力使然 当吸气行程从开启打开气门 到关闭气门的那一刻止 汽缸内所 吸入之空气往往未能达到饱和 故因此工程师在设计凸轮开启角度时 便趋向早 开及晚关的现象 才能让空气有较多的时间进入汽缸内 气门重叠之状况 凸轮 轴角度与扬程 然进排气门有着早开及晚关的角度 那么当排气行程结束后 紧接着又是吸 气行程的开始 排气门晚关 进气门早开 造成了开启角度重复 此情景即学理 上之气门重叠 Over Lap 气门重叠是因为早开 晚关设计所产生的机械现象 而此现象也让排气尚未关闭前 利用新鲜空气进入汽缸来驱离未完全排除的废 气 此举也有效增加汽缸 凸轮轴性能的肺活量表现取决于角度及扬程 当了解 以上凸轮轴的工作原理后 换装大角度凸轮轴便能 图 4 2 凸轮轴检测 增加吸气的时间 改变引擎性能 角度增加之凸轮轴 乃是增加 Cam 的作 用角来增加气门开启的时间 除了作用角的加大外 增加凸轮的扬程 Lift 也 能增加气门的伸程 气门能开得久且开得深 自然让能活塞吸入更多的空气 提 高容积效率 如何对 Cam 才正确 特殊工具先备齐 更换 Hi Cam 数据取得为首要 精确调 校最重要 在更换 Hi Cam 之前一定要先取得 Cam 的基本角度资料 接着必须 备齐分度规及百分表 有了这些工具才能真正测量 Cam 的作用角度 如果角度 在按装上有误差需要调整 便需要可调式凸轮皮带盘 Ad Cam Pulley 正统 的对 Cam 步骤是 1 在曲轴皮带盘上锁七分度规 确定活塞上死点 0 度之位置 在测量上死量 0 度位置时 也需要注意活塞上死点之 洛克位置 要使用百分表 测定活塞 不上下位移时 曲轴转动的角度再除以二 才是活塞真正的上死点位置 此位置 毕业设计说明书 论文 20 测定好之后 锁上指示针 在分度规 0 度刻度 2 在汽缸头选择位置 锁上固定座 架上百分表 联接百分表之长拉杆 施加预负荷于气门上盖或弹簧上盖 3 顺引擎转动方向转动引擎 参造厂家所早晚关资料例如下压 1m 气门早开 26 度 晚 m 进关 58 度 仔细观看百分表数值 当达到 1mm 时停止转动引 擎 查 看 分 度 规 的 实 测 角 度 如 果 超 过 或 不 足 规 定 之 角 度 则 松 开 Ad Cam Pulley 之固定螺丝 转动曲轴来调整所需之角度 待锁紧 Cam Pulley 螺丝后再顺引擎旋转方向转动 再次确认 C 引擎序再执行凸轮轴 4 34 3涡轮增压改装涡轮增压改装 涡轮增压器实际上类似于空气压缩机 通过压缩空气来增加进气量 它是 利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮 涡轮又带动同轴的叶 轮 叶轮再压送由空气滤清器管道进来的空气 使之增压进入气缸 图 4 3 增压器工作原理图 知道以上凸轮轴的工作原理后 换装大角度凸轮轴便能速增快 废气排出速 度与涡轮转速也同步增快 叶轮就压缩更多的空气进入气缸 这样就可以有更多 的燃料进入气缸进行燃烧 因此就可以增加发动机的输出功率了 台发动机装上 涡轮增压器后 其输出的最大功率与未装增压器的相比 可增加大约 40 甚 至更多 另外 发动机在采用了增压技术后 还能提高燃油经济性和降低尾气排 放 不过 发动机在采用废气涡轮增压技术后 工作中产生的最高爆发压力和平 均温度将大幅度提高 从而使发动机的机械性能 润滑性能都会受到影响 为了 保证增压发动机在较高的机械负荷和热负荷条件下能耐久地工作 必须在发动机 毕业设计说明书 论文 21 主要热力参数的选取 结构设计 材料 工艺等方面做必要的改变 而不是简单 地在发动机上装一个增压器就行了 由于这个改变过程在实行中难度颇大 而且 还要考虑增压器与发动机的匹配问题上也限制了废气涡轮增压技术在发动机上的 应用 自然进气引擎的车加装涡轮其需要改装零件主要包括几个方面 排气头段 涡轮本体 排气前段 进气冷却器 也就是常说的中冷器 高强度管路 供油 电脑 进气系统 泄压阀 以上就是一部自然进气车改装成涡轮增压 图 4 4 增压器 涡轮车所必需的改装零件 如果还想再进一步的话 就可以增加机油冷却 器 加装涡轮首先必须要有一个符合排气头段规格的涡轮头段 芭蕉 以现今 市面都是头段规格统一管壁厚 强度 结构都不错 材质一般人甚少去注意铸造 头段 一般使用铸铁材质 价格可以降低一些 但是长时间的热胀冷缩作用 比 较容易会有裂缝出现的现象出现 所以又有厂商为了一劳永逸 干脆使用白铁 合 成份来铸造 此种头段价格比较高昂 但经过多年的考验还不曾有断裂的现 象发生 还有一种手工烧焊的头段 当初是为了涡轮头段升级改装使用 希望能 做到等长 流速均等的效果 但由于弯曲角展大 且分割面多 必须一段一段来 烧焊完成 虽然有着完美曲线的优点 但在涡轮的高压高热的侵蚀之下 断裂是 最令人头痛的问题 此种高输出的头段就是比较不耐久 段之下连接的就是涡轮 了 而涡轮的大小在于吹气量的多少 简单来说 就是较小的涡轮 涡轮的作用 时机早 起速较快 以一般市区行驶着重在较低转速 或者自排车辆都应优先选 择号数小的涡轮 而什么样的情况下才需要升级选用号数更大的涡轮呢 大致上 有两种情况 一种是现有的涡轮已经无法在高档高负荷时维持增压力 也就是 说 高转时涡轮增压表的压力数值 会有下降的现象 表示此涡轮在高转速时所 吹出的气量已经不够引擎所吸入的气量 所以压力表的表压才会降低 毕业设计说明书 论文 22 涡轮本体全负荷下不足维持足够的气量 为了达到驾驶者所要求的增压值才 需要更换涡轮 另外一种是为了提升加速能力 说穿了也是为了在同等时间内吹 出更多空气 送入汽缸内 但是较大涡轮却容易使引擎在低转速时 因为汽缸排 出的废气不足以让涡轮达到最大的增压状态而有迟滞现象出现 此现象因涡轮增 大之后 相对会更加明显 对驾驶而言是一个非常困扰的问题 排气泻压阀 以原厂涡轮增压车所搭配的涡轮来说 通常都有附有排气泻压装 置 Actuator 此装置最大的目的在维持涡轮增压值在设定的范围内 而在改装用 的大号涡轮 通常未附 Actuator 或是增压值设定过高时 就需要另外加装 Wastegate 来排出多余的排气压力 让涡轮的增压值控制在正常范围 保证涡 轮与引擎正常作动 不会因为持续过大的压力造成涡轮叶片或是轴承伤害 就是 安装 Wastegate 的最大目的 当然 加装 Wastegate 对涡轮车绝对是有利无害 改大涡轮要装 原厂能装更好 更有效率的将排压泻除对涡轮机来说绝对是件好 事 如果增压值较高 或是涡轮号数较大 超过 Actuator 负荷的话 建议装上 一组 Wastegate 保护涡轮能在正常的压力下作动 原厂涡轮通常都附有排气泻 压阀 Actuator 一些改装大厂也有针对 Actuator 推出强化升级套件 适用于一 般街车 毕业设计说明书 论文 23 第第 5 5 章章 发动机改装发动机改装 5 15 1发动机原理及构造发动机原理及构造 机体是构成发动机的骨架 是发动机各机构和各系统的安装基础 其内 外安装着发动机的所有主要零件和附件 承受各种载荷 因此 机体必须要有足 够的强度和刚度 机体组主要由气缸体 曲轴箱 气缸盖和气缸垫等零件组 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体 称为气缸体 曲轴箱 也可 称为气缸体 气缸体一般用灰铸铁铸成 气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸 下 半部为支承曲轴的曲轴箱 其内腔为曲轴运动的空间 在气缸体内部铸有许多加 强筋 冷却水套和润滑油道等 气缸体应具有足够的强度和刚度 根据气缸体与 油底壳安装平面的位置不同 通常把气缸体分为以下三种形式 一般式气缸体其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度 这种气 缸体的优点是机体高度小 重量轻 结构紧凑 便于加工 曲轴拆装方便 但其 缺点是刚度和强度 2 龙门式气缸体其特点是油底