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汽车改装知识详细攻略汽车改装知识详细攻略 改装大全改装大全 赛车避震器 和赛车用轮胎和轮圈不同的是赛车用的避震器可用在一般道路 唯一的缺点是 价格相当贵 一支赛车用的避震器往往超过万元 这和一支可能只要几百元的 原厂 避震器相比真是有如天价 据了解一套HONDA EG6 Gr A 所 用的 Mugen 避震器约要新台币8万 而March 用的 NISMO 竞技用避震 器也大约是这个价 赛车用的避震器通常为可调式 甚至可分别调整压缩 和回弹行程的阻尼 经由调整以得到最佳的抑制缓冲效果 这项工能在做悬吊 设定的尝试错误过程中扮演了重要的角色 调整时由最软的模式开始 计算它 上下摆动的次数 通常超过一次 慢慢加硬直到上下摆动一次后就恢复平 静 并且每次比赛前都要再依场地确认设定的正确与否 赛车避震器通常没有 橡皮的止档衬垫 End Bushing 取而代之金属的球状轴承 这虽可获得在 通过小震动路面时较佳的阻尼效果 提供较清晰的路面反应 但却增加了来自 悬吊的震动和噪音 赛车避震器通常有接近1 1的压缩和拉伸阻尼力 此 外赛车避震器的作动行程也比较短 一般车也许有10 高性能版也许 为 7 赛车可能只有4 5 所以单换高性能避震器而不换行程相搭配短弹 簧可能无法得到应有的效果 避震器的改装 在大部分市售车上 制造商都会使用最软而且最便宜的避震器 以降低成本并 获得一般驾驶状态下最柔软舒适的行路性 但是若要用来应付剧烈驾驶则这些 避震器就无法胜任了 所谓避震器的改装实际上是换上阻尼较硬 品质较 好并且能和弹簧充分配合的避震器 选择一组适合的避震器是最重要的 要在 舒适性和操控性之间取得折衷尤其困难 若用在赛车上那么一切以操控为依归 不必考虑舒适性 但是要用在一般道路上就必须有所妥协 这时一组阻尼可调 式的避震器 就可提高实用性 尤其在道路多变的台湾 可调式避震器似乎是 可认真考虑的投资 前面说过避震器的压缩阻力和弹簧的硬度有加成的效果 一组弹簧只有一种性 能表现 要改变弹簧的硬度唯有更换另一组不同弹力系数的弹簧 有了可调式 避震器正可弭补此一缺憾 随路况调高阻尼也等于调硬了弹簧 毕竟调硬避震 器要比换一组弹簧来的得轻松的多 甚至有所谓电子调整式避震器 只要在操 作车内的旋钮即可轻易的改变阻尼 达到悬吊设定微调的效果 改装 时要先选定一品质好的品牌 然后再从这品牌的系列产品中选出适合的规格型 号 一支好的避震器必须有高精密度的柱栓及密闭性良好的油封 高品质的阻 尼油 优质的阻尼油是阻尼衰退及气泡现象的治本之道 再加上填充 高压气体的气室设计 当然最好是可调式的 目前国内常见的品牌中欧系的 Bilstein KONI 以及日系的GAB 都是口碑不错的主流派产品 目前的新趋 势则是针对特有品牌的专属改装套件品牌 如TOYOTA 的 TRD TOM s HONDA 的 Mugen NISSAN 的 NISMO 都是很不错的 产品 选定品牌后 就得面临搭配性的问题 在悬吊改装过程中最棘手的课 题就是避震器和弹簧的搭配 如果你的车降低车身超过2英寸或是弹簧 硬度增加超过20 你就必须把避震器一并更换 硬的避震器和硬的弹簧要 相互搭配 因为弹簧的硬度是由车重来决定 而较重的车需要较硬的避震器 所以在赛车或高性能车上的避震器要比一般车上的硬 用以匹配较硬的弹簧 假如避震器太软会造成车身上下的摆荡 如果太硬会造成太大的阻尼 使弹簧 无法正常运作 而且会因为避震器的阻尼作用而造成行驶时车高的改变 由于 避震器制造商通常不会提供他们产品太详细的相关技术资料 因此当你要为一 部车作悬吊设定时你唯有不断的尝试错误 不过别担心 搭配性的问题可交给 为你服务的改装店去烦恼 针对车主的需要搭配出最佳的悬吊组合是一家专业 改装店的基本责任 也是顾客的基本权益 而根据经验 最适合台湾多变路况 的道路版悬吊搭配 是以较软的弹簧 当然是渐进式的 配上较硬的 可调式避震器 以避震器的硬度补弹簧强度的不足 加上可自由调整的阻尼 获得高度的路况适应性 六 刹车改装 前言 刹车的工作原理主要是来自摩擦 利用来令片与刹车碟 鼓 及轮胎与地面的 摩擦 将车辆行进的动能转换成摩擦後的热能 将车子停下来 一套良好有效 率的刹车系统必须能提供稳定 足够 可控制的刹车力 并且具有良好的液压 传递及散热能力 以确保驾驶人从刹车踏板所施的力能充分有效的传到总泵及 各分泵 及避免高热所导致的液压失效及刹车衰退 车子上的刹车系统分为碟 式和鼓式两大类 但是除了成本上的优势外 鼓式刹车的效率远比不上碟式刹 车 因此本文所讨论的刹车系统将仅以碟式刹车为主 摩擦 摩擦 是指两相对运动物体接触面间的运动阻力 摩擦力 F 的大 小是与摩擦系数 C 及摩擦受力面所受垂直方向的正压力 N 的乘 积成正比 以物理学公式表示成 F C N 对刹车系统来说 C 是指来 令片与刹车碟的摩擦系数 N 是刹车卡钳活塞对来令片所施的力 Pedal Force 摩擦系数越大所产生的摩擦力就越大 但是来令片与碟盘 间的摩擦系数会因为摩擦后所产生的高热而有所变化 也就是说摩擦系数 C 是随温度的的变化而变化 每一种来令片因为材质的不同而有不同的摩 擦系数变化曲线 因此不同的来令片会有不同的最佳工作温度 及适用的工作 温度范围 这是大家选购来令片时所必须知道的 刹车力的传递 刹车卡钳活塞对来令片所施的力就称为 刹车踏板力 Pedal Force 驾驶人踩在刹车踏板的力经由踏板机构的杠杆放大效果后 经由真空动力辅助 器 power boost 利用真空压力差的原理再将力量放大 用来推动刹车总泵 刹车总泵所发出的液压力利用的液体不可压缩的动力传递效果 经由刹车油管 传递到各分泵 并运用 帕斯卡原理 将压力放大 推动分泵的活塞对来 令片施力 帕斯卡原理 Pascal s Law 是指在一密闭的容器内任何位 置的一体压力均相同 压力是由施力除以受力面积所得 压力相等的情况下 我们正可以利用改变施 受力面积的大小比例来达成动力放大的效果 P1 F1 A1 F2 A2 P2 用在刹车系统上 总泵与分泵压力的比值就是总泵活塞面积和分泵活塞面积的 比 最物超所值的配备 ABS ABS Anti lock Brake System 顾名思义就是 防锁死刹车系统 大 家都知道最大的制动效果是发生在轮胎锁死前的瞬间 如果能够让刹车制动力 一直保持在与轮胎摩擦力平衡的状态 那么将获得最大的制动效果 当刹车的 制动力大过轮胎的摩擦力就会造成轮胎锁死 一旦发生轮胎锁死那么轮胎与地 面间的摩擦就由 静摩擦 变成 动摩擦 不但摩擦力大幅降低更会失去 转向循迹能力 由于轮胎的锁死是刹车制动力和轮胎与地面的摩擦力比较的结 果 也就是说车子行进间轮胎锁死与否的极限是会随轮胎本身的特性 路面的 状况 定位角度 胎压 悬吊系统的特性而 随时不同 ABS 是利 用装在四个轮子的车速感应器 去判断轮胎的锁死与否 排除了人体感官的不 确定因素 准确的控制适时的释放刹车分泵的液压 达到防止刹车锁死的目的 目前的ABS 大多采用每秒钟可连续踩放12 60次的设计 12 60Hz 相对于顶尖职业赛车手的3 6次已是超高水准的表现 踩放的频率越高越能 将刹车制动力维持在越接近极限的边缘 ABS 所能达到的准确及可靠度 已经超乎人的极限 因此我们说 ABS 是买车时最物超所值的配备 尤其 是 Air Bag 相对于的危险性更是如此 ABS 的质疑 近来有很多报告指出 配备ABS 的车子发生车祸的机率大于没有配备 ABS 的 也因此造成许多人对ABS 功效的质疑 这是一般车主对刹车系统 及 ABS 的认知不够所造成的 很多人都误认为装了ABS 后可提高刹车 制动力或轮胎与地面摩擦力的极限 事实上ABS 虽然能将刹车制动力尽 量维持在最大极限 但是却无法提高极限 在此重申 轮胎与地面摩擦力的极 限是由轮胎本身的特性 路面的状况 定位角度 胎压 悬吊系统的特性所决 定 但不包括ABS ABS 能将刹车系统的能力充分 有效的发挥 但对提 高制动力或摩擦力却无济于事 此外紧急情况利用ABS 来进行高速闪躲 时 请记得先在直线做主减速动作再转方向盘 转动方向盘时不要将刹车踏板 松掉 也不要因为踏板传来的ABS 反馈动作而惊慌失措 也有很多人 认为 ABS 必须大脚踩刹车才有作用 这又是个对ABS 的错误认知 防 锁死刹车系统当然是在车轮锁死时才有作用 你如果开车经过结冰的路上 只 要你轻点刹车ABS 可能就动个不停 又如果你换了一组抓地力超强的大尺寸 热溶胎 开在平坦乾燥的路面 如果你的刹车系统没有强化过 就算你用尽全 力踏在刹车踏板上 说不定ABS 依然没有动静 因为你的刹车制动力并不 足以将轮胎锁死 如果车商在将配备ABS 的车卖给消费者的同时 能针 对上述两点做充分有效的告知 那么ABS 才能真正成为一项 主动安 全 配备 否则让消费者在踩刹车时有恃无恐那肇事机率可能就不降反增 刹车的改装 改装前的检视 对于一般道路用车或是赛车来说一套有效率的刹车系统都是必 须的 在刹车改装之前必须先对原有刹车系统做一全面性的确认 检查刹车总 泵 分泵和刹车油管是否有渗油的痕迹 如果有任何可疑的痕迹就必须追根究 底 必要时将有问题的分泵 总泵或刹车管或刹车管换掉 影响刹车 稳定度最大的因素莫过于刹车碟盘或刹车鼓的表面的平整与否 异音或是不平 衡的刹车往往都是由此而来 对碟式刹车系统来说 表面不能出现磨损凹槽线 沟 而且左右碟盘的厚度必须相同 如此才能获得相同的刹车力分配 此外必 须确保碟盘避免受到侧向的撞击 碟盘和刹车鼓的平衡也会严重的影响车轮的 平衡 所以如果你要求绝佳的车轮平衡 有时候必须把进行轮胎的动态平衡 刹车油 刹车系统的改装最基本的就是换上高性能的刹车油 当刹车油因为高温而劣化 或是吸收了空气中的湿气 都会造成刹车油的沸点降低 沸腾的刹车油会使刹 车踏板踩空 这种情况在剧烈频繁连续的使用刹车时会突然的发生 刹车油的 沸腾是所面临刹车系统最大的问题 刹车油必须定期的更换 开封后保存时要 将瓶口确实的密封 以避免空气中的湿气接触到刹车油 有些车种会限制所使 用刹车油的品牌 因为有些刹车油会侵蚀橡皮制品 必须叁考使用手册上的警 语 避免误用 尤其在使用含有矽胶成份的刹车油更要特别注意 更重要的是 不要将不同的刹车油混合使用 对一般道路用车来说刹车油应该每一年至 少更换一次 对赛车来说则要每一次比赛后更换 来令片 高性能的刹车来令片是提高刹车制动力最直接 有效 简单的方法 目前高性 能的来令片大多采用碳纤维和金属材质为主要原料 并强调不含石棉的环保配 方 由于来令片的Know How 就在于材质的配方因此消费者并不能从产品 标示中得知实际的材质 因此来令片的选择除了以厂商所提供的摩擦系数 温度 曲线及适用工作温度做为依据外 如果有的话 仅能从专业媒体的测试 报告或使用心得做为叁考 就有车主误用了纯竞技的来令片 花了高价却得到 比原厂来令片还差的制动效果 究其原因只是它温驯的开车方式让来令片始终 无法达到最基本的工作温度 效果当然差了 换来令片最常遇到困扰就是伴随 而来的噪音 如果碟盘是平的那就无解 要嘛接受要嘛就再换人做做看 刹车油管 一般刹车系统的都会有一段材质是用软质的橡胶管 用来配合悬吊的活动 但 是橡胶本身是有弹性的 承受刹车系统的液压力会产生变形 造成管径的变化 降低了刹车油液压的传递效果 使刹车分泵无法产生稳定的刹车力 这样的情 况会随着使用年限及剧烈的操作刹车系统而加剧变形的程度 原本用在飞机液 压系统 可承受高压 高温的金属油管 正可以改善这种情况 内为铁弗龙材 质 外层包覆金属蛇管 不易产生变形的特性 提供了优良的液压传递效果 使由刹车总泵传来的液压力能完全用来推动分的活塞 提供稳定的刹车力道 此外金属材质也有不易破损的特性 可大幅减少油管破损造成刹车失灵的机率 刹车油管对赛车 尤其是RALLY 赛车 是一种必要的改装 对一般道路用 车来说则是提供了另一种的安全保障 增加刹车踏板力 假如你用力将刹车踩死但却无法使轮胎锁死 那么表示踏板所产生的刹车力不 足 这是非常危险的 一部车如果刹车力太低 虽然在急踩时仍会产生锁死 但却也失去了循迹控制能力 刹车的极限是出现在刹车锁死之前的瞬间 而驾 驶人必须能够把刹车踏板维持控制在这个力道 要增加刹车踏板力可先由加大 刹车动力辅助器着手 换个尺寸较大的Air Tank 但是加大幅度有限 因为过度加大的真空辅助力会让刹车失去渐进性 刹车一踩就是到底 如此一 来驾驶人就无法有效 稳定的控制刹车 最理想的是改装总泵和分泵 进一步 利用帕斯卡原理提高刹车踏板力 改装分泵和夹具时可同时配合加大碟盘的尺 寸 制动力是来令片所产生的摩擦力对轮轴所施的力矩 因此碟盘的直径越大 产生的制动力也越大 刹车的冷却 温度过高是来令片衰退的主要原因 所以刹车的冷却就变得格外重要 对碟式 刹车来说冷却空气应该直接吹向夹具 因为刹车的衰退主要原因是由于夹具内 的刹车油沸腾 如能经由适当的管道或是经由有特殊设计的轮圈在行驶时将冷 却空气导入夹具 此外如果轮圈本身的散热效果良好也能分担部份来自碟盘和 夹具的热度 而划线 钻孔或是有通风设计的通风碟盘都可以维持稳定的刹车 效果并避免来令片和碟盘间高温铁屑所产生的滑动效果 有效的确保刹车力 七 点火系统改装 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 其方法可由以下几个方向着手 高压线 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矽树脂 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 矽导 线 的目的 改用矽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 高压线圈 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 电容放电系统 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 其它系统的配合 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 供油系统其他组件的情况下增加供油量 任何改装的成败及优劣 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 八 进气系统改装 进气系统的工作原理 进气系统包含了空气滤清器 进气歧管 进汽门机构 空气经空气滤清器过 滤掉杂质后 流过空气流量计 经由进气道进入进气歧管 与喷油嘴喷出的汽 油混合后形成适当比例的油气 由进汽门送入汽缸内点火燃烧 产生动力 一 容积效率 引擎运转时 每一循环所能获得的空气量多少 是决定引擎动力大小的基本因 素 而引擎的进气能力乃是藉由引擎的 容积效率 及 充填效率 来 衡量 容积效率 的定义是每一个进气行程中 汽缸所吸入的空气在大气压 力下所占的体积和汽缸活塞行程容积的比值 之所以要用在所吸入空气在大气 压力下所占的体积为标准 是因为空气进入汽缸时 汽缸内的压力比外在的大 气压力为低 而且压力值会有所变化 所以采用一大气压的状态下的体积作为 共通的标准 并且由于在进行吸气行程时 会遭受各种的进气阻力 加上汽缸 内的高温作用 因此将吸入汽缸内的空气体积换算成一大气压下的状态时 一 定小于汽缸的体积 也就是说自然吸气引擎的容积效率一定小于 进气阻力 的降低 汽缸内压力的提高 温度降低 排气回压降低 进汽门面积加大都可 提高引擎的容积效率 而引擎在高转速运转时则会降低容积效率 二 充填效率 由于空气的密度是因进气系统入口的大气状态 温度 压力 而有所不同 因 此容积效率并不能表现实际上进入汽缸内空气的质量 于是我们必须靠 充填效 率 来说明 充填效率 的定义是每一个进气行程中所吸入的空气质量与标准 状态下 1大气压 20 密度 1 187Kg cm2 占有汽缸活塞行程容积 的干燥空气质量的比值 在大气压力高 温度低 密度高时 引擎的充填效率 也将随之提高 由此也可看出 容积效率所表现的是引擎构造及运转状态所造 成引擎性能的差异 充填效率表现的则是运转当时大气状态所引起引擎性能的 变化 进气岐管与容积效率 另一项影响容积效率的重要因素是进气歧管的长度 由此也引发了与容积效率 有关的 脉动 及 惯性 两种效应 一 脉动效应 引擎除了在极低的转速外 进汽门前的压力在进汽期间会不 断的产生变动 这是由于进汽阀门的开 闭动作 使得进气歧管内产生一股压 缩波以音速的大小前后波动 假如进汽歧管的长度设计正确 能让压缩波将在 适当的时间到达进汽阀门 则油气可藉由本身的波动进入汽缸 提高引擎的容 积效率 反之则会导致容积效率下降 此现象称为进气歧管的脉动效应 又称 共震效应 二 惯性效应 进汽阀门打开 空气流入汽缸内时 由于惯性的作用 即使 活塞已经到达下死点 空气仍将继续流入汽缸内 若在汽缸内压力达最大时 关闭进汽阀门的话 容积效率将成最大 此效应称为惯性效应 若想得到最佳 的容积效率必须同时考虑脉动效应及惯性效应 也就是说在汽缸压力达到最大 关闭进汽阀门的同时 前方进气歧管内的压缩波也同时达到最高的位置 波峰 较长的进气歧管在引擎低转速时的容积效率较高 最大扭力值会较高 但 随转速的提高 容积效率及扭力都会急剧降低 不利高速运转 较短的进气歧 管则可提高引擎高转速运转时的容积效率 但会降低引擎的最大扭力及其出现 时机 因此若要兼顾引擎高低转速的动力输出 维持任何转速下的容积效率 唯有采用可变长度的进气歧管 进气系统的改装 进气系统的改装基础就是要提高引擎 容积效率 要达到此一目的通 常可由以下的方式着手 一 空气滤清器 进气系统改装的入门工作就是换用高效率 高流量的空 气滤清器滤 换装高流量的空气滤芯可降低引擎进气的阻力 同时提高引擎运 转时单位时间的进气量及容积效率 而由供油系统中的空气流量计量测出进气 量的增加 将讯号送至供油电脑 ECU ECU 便会控制喷油嘴喷出较多 的汽油与之配合 让较多的油气 并不是较浓 进入汽缸 达成增大马力输出 的目的 若换了滤芯仍不能满足你的需求 可将整个空气滤清器总承换成俗 称 香菇头 的滤芯外露式滤清器 进一步的降低进气阻碍 增强引擎的 肺活 量 二 进气道 进气道的改装可分成形状及材质两方面来谈 改变进气道的 形状目的在于进气蓄压 以供急加速时节气阀突然全开之需 及增加进气的流 速 但这类产品通常有特殊性的限制 也就是说 型车所用的若装在 型车上 并不一定能发挥其最大的效果 改变进气道材质乃是着眼于不吸热及重量 轻 目前最常用的就是碳纤维的材质 其不吸热的特性 能让进气的温度完不 受引擎室的高温所影响 让进气的密度较高 即单位体积的含氧量增加 提高 引擎出力 唯一缺点是价格高不可攀 进气道的改装常是形状及材质同 时改变以收最大效果 同时将空气滤清器一并拆除 并将进气口延伸至车外 直接对准前方 以便随车速提高增加进气压力 提高进气量 三 直喷式歧管 在赛车引擎上所需要的是高转速的动力表现 可牺牲低 转速时的马力输出 因此都将进气歧管尽量缩短并取消空气滤清器 充分消除 进气阻力 以求得最佳的高速表现 传统式后方进气前方排气的引擎型 式 在换装直喷式进气歧管后 所面临的最大问题是如何由车外导入足够的新 鲜空气 直喷式的进气歧管与经过空气动力学设计的碳纤维进气道是最佳的组 合 也是目前比赛厂车的不二选择 尤其在将引擎降低后 利用引擎上方所空 出的空间 安装一大型进气导管 开口并与车头水箱护罩充份密合 让空气能 有效的送达后方的进气歧管 四 二次进气 目前市面上有许多利用二次进气原理所制成的产品 使用的人 不少 价格也都不便宜 之所以称它为 二次进气 乃是因为除了原有从空 气滤清器吸入的空气外 另外再利用进气歧管的真空压力差 从引擎 PCV 曲轴箱强制通风 管路外接另一进气装置 导入适量的新鲜空气来达到 提高容积效率的目的 二次进气所能得到的动力提升效果最主要的是在前段 低转速 因为在节气阀全开 空气大量进入真空度降低时 二次进气装置 所能导入的空气量相形就变得微不足道了 进行大幅度的进气系统改装时 必 须考虑与供油系统的配合问题 若只是大幅的增强进气能力 而供油系统无法 提供足够的供油量与之配合 则势必无法达到提高马力的目的 因为引擎所需 的是比例适当的油气而不只是大量的空气 此外在实用上必须考虑噪音 的问题 以往谈到噪音大家通常只想到排气管所产生的声浪 而忽略了进气也 会产生噪音 九 供油系统改装 供油系统分为化油器和燃油喷射系统两种 但是就马力输出 燃油效率 废气 污染 可靠度 各方面来说 化油器比起燃油喷射系统可说是一无是处 所以我们可以说 化油器的时代已经过去 它已成为历史名词 无讨论的价值 所以 我们谈引擎供油系统就是单指燃油喷射系统 喷油系统是由燃油输送系 统 感应器系统 电脑控制系统所组成 它的工作原理简单来说就是利用汽油 泵将汽油加压以後 从油箱送进高压油路 经过压力调整器的调节作用 使系 统中的供油压力维持在2 0 2 5 也就是将送到喷油嘴的汽油压力保持在 2 0 2 5 同时由各感应器将引擎的进气量及运转状态以电压讯号的形式传送 到供油电脑 ECU Electronic Control Unit ECU 根据这些电压讯号加 以分析 算出所需的喷油量 也就是算出喷油嘴的喷油时间 然後再将喷油讯 号传送到喷油嘴的线圈 喷油嘴接受喷油讯号後 将喷油阀打开 汽油便喷到 进汽门前方的进气岐管内 再随着进汽门的打开进入汽缸内 喷射系统的分类 一 依喷射 喷油嘴 位置分类 节气阀体喷射式又称为单点 只使用一或二支喷油嘴 装在节气阀上方 以较低的压力喷出汽油 汽油与流经节气阀的空气形成混合气後 必须先通过 进气歧管再由进汽门进入汽缸 但是油气流经进气歧管时 部份油气会在歧管 壁附着 并且会因进气歧管的形状 长度不同而造成各缸混合气分配不均 因 为油气从节气阀到汽缸必然会有的时间延迟 因此引擎加速时的反应会较慢 进气口喷射式又称为多点喷射 每缸的进汽门口之前各有一支喷油嘴 对 准进汽门 以2 5 的高压将汽油喷出 而与进气歧管的空气一起进入汽缸 形成混合气 如此一来进入各汽缸油气的混合比得以平均 二 依喷油方式分类 连续喷射 又称机械喷射式 喷油嘴在引擎运转时不断的喷油 而喷油量 的控制是经由改变供油压力来达成 程序喷射式 使用电子式喷油嘴 需要喷油时将喷油嘴的线圈通电 使柱 塞因为磁力的作用而往上提升 喷油嘴便可喷油 喷油量是由喷油时间的长短 来控制 单位是微秒 ms 由于机械喷射已经是过时的设计 因此目前 市面上的车种几乎都采用效率及经济性较佳的程序式喷射 而单点喷射除了价 格较低 结构简单外 也无任何可和多点喷射媲美之处 况且它还有许多和化 油器相同的缺点 效率低 各缸油气分配不均 因此多点喷射 MPI 可说是现代喷射供油系统的主流 三 依空气流量检测方式分类 进气量的检测方式分为直接和间接两大类 一种是以进气歧管绝对压力感应器 MAP Sensor Manifold Absolute Pressure Sensor 测出的进气歧管压力和引擎转速间接计算求得 另一种则 是以空气流量计直接测得 较常见的空气流量计有叁种 翼板式 热线式 卡 鲁曼涡流式 目前市场上的 种是以MAP 及热线式空气流量计为大宗 供油量的计算 供油量的多寡是以喷油嘴燃料喷射时间的长短来计算 供油电脑 ECU 根据空气流量 引擎转速 及各个感应器所提供的补偿讯号 利用原 先设定的供油程式算出所需的供油时间 这个供油程式我们可以用图形的方式 来表现 ECU 所算出的燃料喷射时间是 基本喷射时间 补偿喷射时 间 和 无效喷射时间 的总和 单位是微秒 ms 1ms 0 001秒 其中喷油嘴在单位时间内所喷出的汽油量是由喷油嘴本身口径的大小及喷油压 力大小所决定 一 基本喷射时间 基本喷射时间是由进气量 此处是指重量 和引擎转 速所决定 当你踩下油门踏板时 控制的是节气阀的开启角度 开度越大进气 量越大 供油电脑根据空气流量计测出的进气量及当时的引擎转速来和预先所 设定的供油程式比较後 算出所需供油量和相对的喷射时间 二 补偿喷射时间 补偿喷射也就是一般人所称的 提速 它是由 各种感应器侦测出引擎当时的工作状况及负荷 将讯号传给电脑 ECU 以後 算出所需额外的供油量 用以维持引擎稳定 顺畅的运转 补 偿喷射程式的设定是一复杂的工作 也因车而异 供油系统的改装 引擎的最佳空燃比为14 7 1 但若在高转速 高负荷时若想要求得较高的引 擎出力 通常要将空燃比提高到12 1 13 1 供油系统的改装就是要 在适当的时候适量的提高供油量 让空燃比适度变大 这 适时 与 适量 也是判断供油系统的优劣 够不够聪明的依据 喷射供油 系统的改装可分为改硬体和改软体两大类 改硬体的目是要提高单位时间的供 油量 改软体主要是改变它的供油程式 由於原车的供油程式是考虑了废气控 制 油耗经济性 运转稳性定 引擎材料耐用性所得的设定 所以在马力的输 出表现上 往往无法达到注重性能的使用者的需求 例如大家最殷切需求的高 转速 高负荷时的表现 往往呈现供油量不足的窘况 这时就有赖改装软体来 达成 以下我们就针对供油系统的改装项目 一一说明 一 调压阀 在多点喷射油路系统中的压力调整器 它负责对喷油嘴提供 一固定的压力 压力越大那么相同的喷射时间喷出的汽油量越多 调压阀是装 置在压力调整器之后的回油管 经由调整可将喷油嘴的喷油压力提高 一般约 可提高 20 进而达到不更动供油模式的情况下增加喷油量 约可增加 5 10 加装调压阀可说是供油系统的改装中最花费最便宜的 其安装也 相当容易 只不过在调整压力时 需借助汽油压力表才能量测调出的压力 事实上 对换排气管 改进气装置等 这类小幅改装的车 通常用加装调压阀 来弥补其高转速时喷油量的不足 效果不错而且经济 在此要告诉大家一个小 常识 若你的车在静止起步油门踩下的瞬间会出现短暂的爆震现象 装个调压 阀也许就可改善 二 喷油嘴 喷油嘴的大小决定了单位时间的喷油量 改用口径较大的喷 油嘴是提高喷油量的最直接方法 要换到多大则需视引擎的改装程度而定 改 喷油嘴最大的困难是可相容喷油嘴的取得 通常同车系或同系列引擎的喷油嘴 才可相容 最常见的就是CIVIC 可换用ACCORD 的喷油嘴 可增加约 25 的喷油量 改调喷油嘴所获得喷油量的增加是全面性的 也就是从低转 速到高转速喷油量都会增加 这可能会造成中 低转速时的供油过浓 导致耗 油量增加和运转不顺 通常 动过大手术 的引擎才会需要大幅的增加供油 量 一般车主所需要的通常是高转速和重负荷时适度的增加喷油量 这就有赖 软体的改装才能达成 但有个情况就是引擎大幅改装后 也许高转速时所需的 喷油时间比引擎运转一个行程的进气时间还长 造成喷油嘴持续的喷油都无法 提供足够的油量 这时加大喷油嘴已是必然的选择 三 供油电脑晶片 车厂在设计一具引擎时便已将原先设定好的供油程式 录在 ROM 上 这个程式通常是油耗 污染 运转平顺度等条件妥协下的产物 而且是不可更动的 就因为不可更动 所以若想改变供油程式就必须换用另一 种模式的ROM 通常专业改装厂都会供应种车型的改装用电脑晶片 改装时 要先把原电脑的晶片取下 通常原厂供油电脑的ROM 都直接焊在电路板 上 焊上一个IC 座 如此一来可方便日后再更换 再插上改装用的晶 片 如此所得的供油程式仍是固定的 它只是对原车的程式做修正 其中很重 要的一项是可将补偿喷射程式中的断油控制时间延后甚至取消不再有断油之限 制 要注意的是 一种改装用晶片都有它设定的适用条件 也就是改装的 程度 改装时必须选用和您爱车改装状况相近的晶片 才能得到最佳的效果 否则可能适得其反 晶片的选用唯有寻求经验丰富的改装厂咨询 四 可变程式供油电脑 这是供油系统改装中最贵也最有效的一项 就是 HALTEC 电脑 经由这个电脑车主可依照爱车引擎的改装程度 配合空燃比计 的测量 设定出最佳的供油程式 也就是前文所提的基本喷射程式以及各个补 偿喷射程式都可利用外接手提电脑任意更改 它与改晶片最大的不同 也是它 最大的优点是日后引擎再作更动 改装时 若出现原有供油程式不合用情况 可经由程式的修正立刻获得解决 改装可变程式电脑后 原车的供由电脑便废 弃不用 但较高等级的电脑能将原车的所有感应器功能悉数保留 也就是说各 种供油补偿程式都可正常运作 也可更改 不因获得高性能而将运转顺畅度与 实用性牺牲 改装可变程式供油电脑的最大困难并不在于安装 而是供油程 式的设定与最佳化修正 这往往需要借助经验和仪器 经由不断的测试才能完 成 十 引擎的改装 引擎内部组件的改装主要是利用轻量化 高强度的材料制成的高精密度组件以 减少内部动力的损耗 除了达到动力提升的目的更要兼顾可靠度及平衡性提升 要兼顾轻量化和高强度则有赖材料科技的进步 由於高科技合金或复合材料的 应用配合上精密加工技术 使得现代的高性能引擎不但单位容积所能产生的马 力大幅提升 可靠度及经济性也能同时获得改善 笔者在此必须再次强调 引 擎内部组件改装并不全然是为了马力的提升 更重要的是为了引擎的可靠度及 平衡性 在引擎的改装规则里是没有妥协的 失之毫 差之千里 吹毛求疵 用在这里是最适当不过了 汽门的改装 汽门的科技在过去几年有很大的进步 主要的改变在於材质的进步及精密度的 提高 高效率的进 排气 环保法规的要求 均有赖材质精良的汽门 而汽门 改装的原则是 在不影响强度的情况下尽可能的减轻汽门的重量 动作精确的 汽门是高性能引擎的基本要件 专业改装厂通常会提供不同的汽门组合供消费 者选择 引擎改装项目越多汽门机构的精确度的要求就越严格 所以设定汽门 时必须要同时考虑与凸轮轴及汽门摇臂的配合 原厂的汽门通常都有适当的材 质和大小 但是如果有需要的话可适度的换上较大或较小尺寸的 汽门的材质 是很重要的 目前的改装用汽门通常用钛合金作为材料以求强度的提升及轻量 化的要求 但是一套钛合金的汽门价格并不低 而有的是将汽门的背部切削或 用中空的设计以达到轻量化的目的 又有时会把汽门表面做成漩涡状 以利在 汽门开启时能气体的流动 汽门的热度可经由与汽门座接触时经由汽门座传出 达到散热的目的 是汽门最重要的散热途径 因此 汽门座的配置必须非常谨 慎 假如太靠近汽门的边缘或是汽门边缘太薄了就可能造成密合度不良 此外 汽门套筒和汽门间的精密度及表面平滑度 汽门摇臂与汽门固定座间的表面精 度都必须严格要求否则在高转速时将会导致严重的损害 汽门弹簧的强度设定 必须恰到好处 要兼顾汽门的密合度又不能造成开启时的困难 如果弹簧强度 大过以致凸轮轴开启汽门时负荷过重对马力输出是非常不利的 汽门的固定座 也是个潜在的问题 这个装置是用夹子把弹簧固定在汽门 上 这在急 加速及扬程大的的引擎上会造成扭曲或断裂 因此也必须配合做改变 原厂 的汽门摇臂在引擎转速上限提高及气门正时改变时就会变得不敷需求 对改装 过的引擎来说强化的汽门摇臂是必须的 扬程太大的凸轮轴会造成汽门摇臂的 扭曲 因此强度的提升及轻量化都是必须的 对一般的汽门来说 滚筒式的摇 臂能减少与汽门座接触表面的压力 也能承受较高来自推 的压力 通 常汽门摇臂若有圆滑的表面和滚动的轴承 会使运转时得摩擦阻力变小 摩擦 阻力越小所消耗的动力就越少 活塞 活塞环 活塞顶面与汽缸头之间形成燃烧室 因此活塞必须承受来自引擎燃烧後产生的 热和爆发力 油气燃烧所产生的热由活塞的顶部所吸收 并传至汽缸壁 而燃 烧後气体膨胀所产生的力量也必须经由活塞来吸收 活塞会把燃烧气体压力及 惯性力经由连杆传到曲轴上 利用连杆的作用将活塞的线性往复运动转换曲轴 的旋转运动 在转换的过程中除了在上死点与下死点之外 活塞会对对汽缸滑 移产生一个侧推力 活塞环是曲轴箱和汽缸间的屏障 以机能来分 活塞环分 为气环和油环两种 普通引擎每个活塞各有1 2个气环及油环 活塞环能 维持汽缸内的气密性 使汽缸与曲轴箱隔绝开来 让燃烧室的气体压力不致流 失 并能避免未完全燃烧的油气对曲轴箱内的机油造成污染及劣化 它能经由 与汽缸壁的接触把活塞所受的热传至汽缸壁 水套 更重要的是它能防止过多 的机油进入燃烧室 并让机油均匀的涂满汽缸壁 引擎运转时产生的热 越多表示所爆发的力量也越大 这些热量也对高性能引擎造成问题 现代的活 塞设计主要有铸造和锻造两种 而铸造又比锻造来得简单便宜 但却无法如锻 造活塞承受较大的热度和压力 通常改装厂在设计锻造活塞时 都会同时利用 改变活塞顶部的形状来达到提高压缩比的目的 但问题是选择锻造活塞时多少 的压缩比才是适当的 以汽油引擎来说 压缩比超过12 5 1时燃烧效率 就不容易再提升 利用活塞顶部的形状改变来提高压缩比时 随着压缩比的提 高会使汽缸顶部燃烧室的空间变小 活塞顶部可能导致爆震的发生 对高压缩 比活塞来说 由於必须保留汽门做动所需的空间 因此会在活塞顶部切出汽门 边缘形状的凹槽 如果没有这个凹槽 当活塞到达上死点时可能就会打到汽门 因此改装了高压缩比活塞後对汽门动作精确度的要求就必须非常严格 这凹槽 的大小也必须配合凸轮轴及汽门摇臂的改装而改变 不锈钢及特殊合金的活塞 环已广泛应用在赛车及改装套件市场 这些特殊设计的合金活塞环可以在活塞 往上行时释放压力 但在往下爆发行程时却能保持密闭的状态以维持压力 这 种活塞环虽然贵但是却能有效的提高引擎效率 由於活塞与活塞环都必须在高 温 高压 高速及临界润滑的状态下工作 因此长久以来改装厂都为了提供最 佳设计而努力 但引擎的性能是所有机件整合的结果 因此选择活塞套件时必 须考量凸轮轴的正时角度 供由系统的配合才能找出最佳搭配组合 活塞连杆 活塞连杆最基本的功能是连结活塞和曲轴 把直线的活塞运动转换成曲轴的旋 转运动 在引擎转时连杆会承受油气燃烧产生的爆发力 这个爆发力会使连杆 有扭曲的趋势 连杆也是所有引擎组件中承受负荷最大的组件 由於连杆是把 活塞的直线运动转换成曲轴的旋转运动 因此在活塞上下运转时连杆会不断的 加速及减速 尤其在活塞抵达上死点时连杆的运动方向会由往上突然减速至停 止 并立刻改变运动方向 这是最容易造成连杆损害的 在爆发行程时 燃烧 产生的高压气体可变成连杆运动的缓冲 插销 波斯所承受的负荷也会减轻 但是在排气行程的时候活塞 活塞环 插销及连杆本身的部份重量所造成的惯 性力都会加诸在插销及波斯之上 如果这时连杆出了问题那下场就是你的引擎 要进厂大修了 现在的赛车引擎大多使用锻造的合金连杆 连杆的品质关系着 引擎的可靠度 但是却无法以肉眼检视连杆的品质或瑕疵 必须以特殊的非破 坏检验或X 光做检测 这是选购及改装连杆时最大隐忧 连杆各项尺寸精密 度的要求会随着压缩比及运转转速的提高而提高 即使仅是千分之几寸的尺寸 误差在高转速时都会造成活塞间隙明显的变化 如果用了强度不足的铝合金连 杆 在高转速时由於惯性作用会使连杆长度变长 造成引擎的损害或是压缩比 的增加 在活塞连杆的组件中对於尺寸要求最严格的当属连杆轴承 也就是俗 称的波斯 这也是最可能导致连杆损害的组件 所以对赛车或高性能引擎来 说 应该尽可能的使用最高品质的轴承 以确保引擎的可靠度 曲轴 曲轴可是为引擎的心脏 如果它的功能无法准确的执行 那麽引擎的马力就无 法正常的发挥 曲轴的各相对角度必须正确 否则点火正时和汽门正时就无法 精确有序的一个汽缸接着一个汽缸的运作 如果这顺序出了问题 可以想见这 结果就是爆震连连 曲轴轴承的间隙也是另一个重点 主轴承和连杆轴承都必 须有适当的间隙以使机油能够流动产生润滑和冷却效果 如果太小汽缸壁 活 塞 汽门机构 等就无法获得充分的润滑 会造成机件的磨损 如果太大抛 出的机油量增加会使活塞和活塞环的工作加重 造成燃烧室过多的机油残留 导致积碳及相关後遗症 曲轴的平衡是最常被大家所提起的 曲轴的先天平衡 性在引擎设计的时候就已决定 实际的平衡度则会由於材质及制作精度的不同 而有所差异 为了引擎的长治久安 你必须好好考虑曲轴平衡 压缩比 压缩比是活塞在下死点和上死点时汽缸容积的比值 改变压缩比可提高引擎的 效率但是在制作过程必须要求严谨 因为压缩比会直接影响汽油的燃烧效率并 且和点火正时的设定有密切的关连 在很多高性能引擎都有着很高的压缩比 在赛车引擎更是如此 但是一般经济取向的引擎却会适度的降低压缩比 随着 压缩比的提高对汽油品质及辛烷值的要求也就越来越高 这也是很多高压缩比 引擎所遇到的难题 汽油引擎的压缩比应该超过8 5 1 但是当压缩比超 过 12 5 1时对性能的提升的效益就变得很小 而且伴随而来的汽门和活塞相对 距离不足 爆震 预燃及其他伴随而来的後遗症会使问题变得很复杂 因此在 进行提高压缩比之前必须先知道汽门的扬程和凸轮轴所设定的气门开启时间 正确的进汽门和排汽门的尺寸甚至燃烧室的形状及尺寸 此外如果汽缸头曾经 研磨过或是使用了薄的汽缸垫片 其相关的数据也应一并考虑 引擎内部组件 改装时 必须特别注意材料的选择 制作精度及平衡度的要求 更不能忽略各 组件间的搭配 从上文可知引擎的改装往往是牵一发而动全身 单对某一部份 进行改装通常会破坏引擎的平衡性 而且效果不彰 因此如果你考虑对引擎进 行改装时 请务必选择专业改装厂所出产的产品 并尊重专业的搭配 千万不 可土法炼钢 否则因小失大就得不偿失 此外安装的手工也是一大难题 十一 引擎的燃烧与爆震 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 但是在工程师们想尽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 因此燃烧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 一 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 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 越大表示所供给引擎的空气量越 大 A F 和 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 燃烧的时间远小于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 三个步骤 点火 当供油系统将混合好的油气送入汽缸内 经由活塞压缩后 点火系统的高压线 圈便会传送一电流至火花塞 利用火花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于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 燃烧 点火阶段可视为油气燃烧前能量的累积 当点火完成后 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花塞为中心 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