公路最速理论第一部分机械基本原理
汽车发动机的基本参数包括发动机缸数,气缸的排列形式,气门,排量,
最高输出功率,最大扭矩。
缸数:汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8缸。排量1升以下的发动机常用3缸,1-2.5升一般为4缸发动机,3升左右的发动机一般为6缸,4升左右
为8缸,5.5升以上用12缸发动机。一般来说,在同等缸径下,缸数越多,排
量越大,功率越高;在同等排量下,缸数越多,缸径越小,转速可以提高,从而获得较大的提升功率。
气缸的排列形式:一般5缸以下的发动机的气缸多采用直列方式排列,少数
6缸发动机也有直列方式的。直列发动机的气缸体成一字排开,缸体、缸盖和
曲轴结构简单,制造成本低,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用
比较广泛,缺点是功率较低。直列6缸的动平衡较好,振动相对较小。大多6
到12缸发动机采用V形排列,V形即气缸分四列错开角度布置,形体紧凑,V
形发动机长度和高度尺寸小,布置起来非常方便。V8发动机结构非常复杂,制
20万汽车排行榜造成本很高,所以使用的较少,V12发动机过大过重,只有极个别的高级轿车
采用。
气门数:国产发动机大多采用每缸2气门,即一个进气门,一个排气门;国
外轿车发动机普遍采用每缸4气门结构,即2个进气门,2个排气门,提高了进、排气的效率;国外有的公司开始采用每缸5气门结构,即3个进气门,2个
排气门,主要作用是加大进气量,使燃烧更加彻底。气门数量并不是越多越好,5气门确实可以提高进气效率,但是结构极其复杂,加工困难,采用较少,国
内生产的新捷达王就采用五气门发动机。
排气量:气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积,又称为单缸排量,它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是各缸工作容积的总和,
一般用于(L)来表示。发动机排量是最重要的结构参数之一,它比缸径和缸数更能代表发动机的大小,发动机的许多指标都同排气量密切相关。
最高输出功率:最高输出功率一般用马(PS)或千瓦(KW)来表示。发动机的输出功率同转速关系很大,随着转速的增加,发动机的功率也相应提高,但是到
了一定的转速以后,功率反而呈下降趋势。一般在汽车使用说明中最高输出功
率同时每分钟转速来表示(r/min),如100PS/5000r/min,即在每分钟5000转
时最高输出功率100马力。
最大扭矩:发动机从曲轴端输出的力矩,扭矩的表示方法是N.m/r/min,最
大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,随着转速的提高,扭矩反而会
下降。当然,在选择的同时要权衡一下怎样合理使用、不浪费现有功能。比如,北京冬夏都有必要开空调,在选择发动机功率时就要考虑到不能太小;只是在城市环路上下班交通用车,就没有必要挑过大马力的发动机。尽量做到经济、合
理选配发动机
改装汽车刹车之五大要点
第一点:选择高性能的刹车皮。更换高性能的刹车皮是提升刹车系统最基本、最便宜的方法。目前市面上的刹车皮绝大部分都标榜自己有效工作温度很高,
奔驰e敞篷
但这些数字并不能真正全面地代表性能好坏。据介绍,工作温度只是刹车性能
中的一个指针,最终决定刹车力高低的还是刹车皮摩擦力的大小。
第二点:选择直径大的刹车碟。据介绍,改用直径较大的刹车碟,轮圈也需要换成较大直径的来迁就。无论怎样设计的刹车碟,甚至用原装刹车卡钳和刹
车皮,再改用直径较大的刹车碟,都能使刹车性能提高。
第三点:改装刹车卡钳。如何将刹车提升到瞬间停止的境界呢?除了更换刹
车皮、刹车碟等,还需将刹车卡钳由原来的单边单活塞改为对向四活塞,甚至
于对向六活塞。这种多活塞的配置,将使刹车时卡钳所产生的压力能够更均衡
分布于左右两边刹车片上,所产生的刹车力道将数倍于原先的刹车力道。
第四点:改装刹车油管。魏红杰介绍,一般刹车系统都会有一段材质是用软质的橡胶管,选用优材质
的刹车油管对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。
第五点:换上高性能的刹车油。刹车系统的改装还应注意的一点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。刹车油的沸腾是刹车系统所面临的最大问题。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。
引擎动力效率
一部车从开发设计之际便针对要赋予该何种特性进行研究,基于已有定论
的概念来执行,引擎则配合车辆的特性与必要性进行开发与选择,与其由造型奥德赛改装
设计来判断车辆的特性,还不如从了解一具引擎著手,比较能够正确地掌握一
部汽车的性格与特性。如果要选择一部自己喜欢且符合使用目的的车辆,首先
要充分了解认识引擎的特性,从各种构成引擎的零组件便能判断出引擎特性的
差异,另外藉由引擎的性能曲线图表,也能够比较正确地认识该具引擎的性能。
市面上一般汽车的引擎多以自然进气(NA)为主,引擎型式可分为直列、水
平对卧和V型三种,这些是以汽缸排列与曲轴呈现的位置关系所订定。直列式
的汽缸在目前轿车用引擎来说是普遍、最传统的配置,此乃由于直列型在引擎
规格(尺寸)、进排气系统在设计的自由度、生产性、生产成本等修条件下,能
够取得良好的综合性平衡。水平对卧式引擎,系根据其复数之汽缸被分为两等分,以曲轴为中心呈180度分列左右的形状而取名,由于呈水平故汽缸盖、气游侠x
门系统皆采水平配置,因此引擎重心位置极低,也就是水平对卧的特徵。水平
对卧式引擎因为活塞的往复运动是左右相对向运作,所以震动便有所抵消,因
此其运转之平顺亦是优点之一。
V型引擎系将复数的汽缸分成两部份配置于曲轴的左右两边,将汽缸分成
两边呈V型可缩短因汽缸的增加而增加引擎的长度,而V型汽缸分为左右两边
的配置,其构想源自于水平对卧式引擎,而容易搭载于底盘上,并且能够直接
的运转顺畅、强劲的动力,正是其魅力在。
上述引擎型式与系统为目前一般车界所适用的式样,而车厂大量化制造的
汽车均因考虑到生产时效、材料成本的节省,故所设计的汽车在于性能表现上
都并非是最好的,于是对于动力性能输出不甚意的车主们,于是便兴起改装的
念头,以自然进气引擎来说,可分为增排气量(俗称拓缸)、改装涡轮增压器及
机械增压等来提升动力输出。
在增加排气量方面,决定要素主要是由汽缸内径(缸径)、活塞往复的行程(冲程)以及汽缸的数量,其中缸径和冲程就是决定引擎性格的重要关键,依照
缸径与冲程的比率可将引擎分类成:长冲程设计(冲程>缸俓)、方型汽缸设计(冲程=缸径)以及短冲设计(冲程<;缸径)。
提升自然进气引擎效率的方法
引擎主要的零组件是由轴承以及活塞、连杆、曲轴、飞轮等所构成,活塞、连杆、曲轴等是将燃烧室所产生的热能转变为动能时相当重要的组件。因此在
改装上引擎零组件必须具备小巧质轻、惯性质量小、低摩擦阻力以及具备承受
燃烧压力的度与耐用度。
高效率输出的据点---燃烧室
燃烧室就是由活塞的上死点与汽缸盖、汽缸之间所形成的空间谓之,燃烧
室的形状、气门系统与进排气系统有著密切关系,燃烧室的形状可区分成楔型、半球型、浴槽型(Bathtubtype)棱顶型(Pentrooftype)等,让燃烧室内的混合气形成涡流,藉著油气的充分混合便可提高燃烧效率,以稀薄的燃料达成高效率
的燃烧运作,产生涡流的方法便是在燃烧室的形状作一些变化,而修改进排气
门的夹角是常见的设计。
汽缸体
在改装上为了增加排气量必须把活塞的缸径加大与汽缸套(CylinderLiner)的削薄或者更换,汽缸套的主要功能是直接承受引擎的燃烧压力,而为了能够
耐得住燃烧时所产生的高温,必须具备充分的强度,因此在改装时材料的选择
相当重要。
活塞
活塞与连杆是最直接承受燃烧压力的零件,在改装时为首要条件
在引擎零组件中,活塞的运动量最大承受温度与压力的变化也是最激烈,活塞的形状呈圆筒型,最上端为活塞头,圆周边上刻有环沟下端为裙部,活塞头绝对不是平的,为了计避免触碰与撞击而妨碍到进排气排门的活动,故有些活塞头会刻有凹痕,目前的活塞几乎都是由铝合金铸造而成,而改装部品为了要求更高精密度和强度与轻量化,则采用锻造活塞。
连杆
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将活塞与曲轴连结而把燃烧压力传递至曲轴的就是连杆(Connectionrod),连杆为了将活塞承受的燃烧压力传达至曲轴,因此在材质上多半使用碳钢,而改装过的高压缩比及扭力强大的引擎,甚至使用钢与铬、钼、钛等合制成高硬度合金材质。
曲轴
曲轮、凸轮轴也是也是自然进气车改装重点之一
济宁车展燃烧所产生的压力会转变成推动活塞的上下运动,而将上下运动转变为回转运动即是曲轴,一般而言曲轴材料为一体成形的铸钢制品。但常会有弯曲变形的情况,因此改装的部份均采用轻量化锻造的曲轴,而支撑曲轴的轴承也因为现代科技的改良,加上机油品质的提高,单位面积荷重当然也变大,引擎的耐用度也大幅提升。
凸轮轴
由于引擎凸轮轴常见可分SOHC与DOHC凸轮轴,其主要差异为单双之分,单凸轮轴是进、排气的控制共用于一支凸轮轴,而双凸轮轴则是两者分开,凸轮轴的功能在于推动进、排气门,对气门开启、角度、速度等特,因此一般改装为了发挥更大的动力,所以增加更多的混合气,为了要达到此目地必须更换凸轮轴,以增加气门开启量及时间。上述引擎内部零组件为改装需较注重的部份,其他如飞
轮、气门机构、进排气机构及汽缸盖等均需要一并注意,对于改装者来说,其中任何的小细节都会影响日后动力输出及品质耐用度,所以不得不重视其相关性。
马力与扭力的关系