改装入门(1)
增加马力的各种秘方
如何让引擎输出更多的动力, 一直是很多车迷同好关心的问题, 基本的改装方式不外乎两大系统, 第一类是自然吸气 (NATURAL ASPIRATION) 其中包括:
1. 提高压缩比. 在国外有些加速赛的车子压缩比高达 14-15:1.( 但必需使用
赛车汽油,否则引起一阵爆震声后, 引擎就毁了 )
2. 换化油器. 而喷射的车子加大节气门的口径或换成多节气门
3. 加大气门重叠角度. 和凸轮高度 (LOBE LIFT).
4. 排气系统.
5. 减轻车重及飞轮. 活塞. 阀门的重量.
6. 换装高转速引擎
第一类.
第一项提高压缩比. 压缩比这个名词, 相信大家都不陌生, 由於我们下面要讨论的跟它有极大的关联, 因此不得不在此多做说明, 总容积, 包括燃烧室容积, 及压缩容积之和, 而压缩容积为缸径乘缸径再乘以 0.7854, 再乘以行程, 也等於排气量, 而压缩比为总容积, 除以燃烧室之比值, 若一引擎为 2000CC, 则每缸为 500CC,若缸径为 100MM=10CM, 而行程则为,500CC 除以缸径的平方, 再除以 0.7854, 等於6.36CM=63.6MM, 若压缩比为 11:l, 则燃烧室容积则为,500CC 除以 (11-1)=50CC,而通常提高压缩比都採用换汽缸床垫, 或加长活塞, 因此若要提高压缩比, 则必须算出要减少多少燃烧室的容积, 才能知道汽缸头, 须加工多少尺寸, 若要降低压缩比则反之, 有同好问我, 一部引擎提高压缩比和涡轮增压, 何者为优, 首先我们必需先了解动力 =PxV (P) 代表压力,V 代表体积, 而提高压缩比, 因为无法增加压缩容积,则必定要减少燃烧室之容积, 因此虽然压力增加, 但燃烧室容积减少, 则动力还是相同, 但因压缩比高, 燃烧室温度高, 若依冷缩热涨的理论, 所能增加的是因压缩比高而造成燃烧室温度高, 因而產生较大的膨胀係数罢了,也因此若引擎的压缩比提高至 14-15:1 则引擎的温度将会很高, 很容易造成爆震," 因此若未使用抗爆性高的赛车油及增加汽油混合比的浓度, 在一阵爆震声后引擎就毁了". 至於更换化油器 ( 四喉 ),以及在喷射系统的车子, 加大节气门的口径, 或换成多节气门, 无非是想在低转速时 可以在同油门深度下, 却可以穫得更多的空气量, 转速一高大节气门或多节气门就不会有所帮助, 此时反到是加大进排气阀门, 及高角度凸轮轴来的有用.
至於第三项加 大气门重叠角度. 和凸轮高度 (LOBE LIFT). 故然可以在高转速下穫的较高的动力, 但在耗油量会加大,以及低转速的扭力也会较差, 以前有一同好他将一部喜美的车子, 换装高角度凸轮轴, 耗油量每公升只能跑四公里, 而且怠速需调高至 1300 转, 引擎才会稳, 但如为了参赛也管不了那麼多了, 所以较新的车种有些厂商会设计成可变气门 , 及可变凸轮轴,
第四项更换排气系统. 切实会减少排气背压, 理论上是会增加马力 , 但仔细的检讨, 减少排气背压, 对引擎并不是一件好事, 因排气阀门在未达下死点前以经轻微开啟, 因此若无排气背压则, 部份燃烧之火燄会从排气阀门刚开啟的细缝排出, 如此一来最后必然会将阀门烧毁, 当然如为了参赛那也就另当别论了.
第五项 . 减轻车重及飞轮. 活塞. 阀门的重量. 减轻车重是所有提高加速能力之最 , 例如你原先有 100 匹马力, 车重 1000kg, 此时你的车子每一匹马力需拖动10 kg, 但是如果你将车重减低至 500kg, 此时你每一匹马力只需拖动 5kg, 所以加速能力也相对提高, 而且可以与保时捷 911 的跑车相提并论, 因保时捷 911 的跑车的 马力重量比也差不多 5 比 1, 而且不需有太大的花费, 但是一般车迷却很少有这 样做, 包括在下也无法做大幅度的减肥, 原因是若要大幅度的减肥, 必定要减少装 备, 很多东西需拆除, 例如右边及后面的椅子, 冷气机,音响, 装璜, 左右边的玻璃,及后玻璃也要换成压克力玻璃, 这样大概可以减肥 200kg-300kg 不过这样在一般 非比赛的车迷来说, 实在的真的是无法接受, 因此减肥不成,只好朝增加马力一途打拼了,
第六项为更换高转速引擎, 那困难度就更高了, 首先年度检验就头大,第二 因引擎无引擎无号码若在路上发生车祸以至有人伤亡,那刑责就更不敢想象. 接下来花费至少要準备个二三拾万, 再来维修的花费也.... 不过国内房车赛也有不少车手是採用这种方法,第一不需将像装置涡轮增压的车子一样, 需将cc数乘 1.4 第二由於国内赛车场比较小, 时时需要转弯如果採用增压方式不见得佔便宜以上是有关自燃进气的改装方式
第二类.增压系统,
1. 氧化氮增压系统,
2. 是採用一般的增压系统, 如SUPERCHARGER, 和 TURBO这是除了氧化氮以外, 增加马力最快最大的一种方法, 现在我们要谈的是第二类第一项, 什麼是氧化氮增压引擎, 首先我们从可以增加马力百分之 365的氧化氮增压系统说起, 目前世界直线加速赛(DRAG RACING) 中,为了在瞬间可以提高大比率的马力因此, 液态氮氧化合物增压系统因而应运而生,(NITROUS OXIDE SYSTEM),其实这套系统开始在第二次世界大战中, 德国空军, 就曾使用过, 战争结束后,才渐渐被直线加速赛(DRAG RACING) 所使用,什麼是液态氮氧化合物增压系统, 又为什麼能產生那麼多的动力呢? 氮氧化合物其实并不神秘, 它其实是一氧化二氮(N2O)也就是俗称的笑气(LAUGH GAS) 在 NITROUS OXIDE SYSTEM 中N2O是因高压而形成液态. 被装在钢瓶内, 而内燃机所做的功来自燃料, 想要马儿好就一定要给牠吃草, 燃料就是内燃机的草, 增加单位时间内的燃料, 自然就能提高车子的性能, 问题只是如何让那些燃料完全燃烧而不形成过浓, 燃料未能完全燃烧而成过浓时,反而使马力降低, 因此必须要有充足的氧气来助燃, 和充份的点火, 以技术上来说, 要增加燃料很简单, 加大油嘴即可, 想增加引擎的氧气量就没有那麼方便 ,TURBO 和 SUPERCHARGER 是加大空气密度而增加氧气量, 高转速引擎也增加了单位时间内的进气量, 在良好的匹配下, 一部 5000RPM 的引擎提高到10000RPM 时, 理论上, 它增加了一倍的单位时间进气量, 而N2O和空气一样并不是燃料, 但当温度到达华氏 572 度时, N2O就会分解出氧分子, 而达到助燃的效果.NITROUSOXIDE STSTEM 具有两个部份, 一为燃料系统, 另一为N2O供应系统. 两个都接到进气歧管上的一个特殊喷嘴. 一般汽车的NOS系统, 建议最好是利用一个开关连接在油门上, 当大脚一踩, 就自动啟动 NOS, 一方面燃料系统的汽油从 PUMP 打入喷嘴, 另一边N2O也从高压瓶中冲出喷嘴, 两者以适当的比率混合以雾状喷入进气岐管内, 在压缩爆炸行程中,N2O因高热分解出氧而使燃烧完全, 因而加大马力, 请特别注意, 一定要在引擎RUNING后. 且油门全开的时候才能啟动NOS, 不然会发生严重的回火, 这是一般不了解NOS的新手最容易犯的错误. 这种回火从化油器的方向爆出. 虽然没有很大的危险, 但可能会造成化油器损毁. 因此使用NOS就是全力冲刺, 没有先来一点, 再多来一点, 这是NOS的特性. 有人认为这是它的缺点, 但如果你不是要全力冲, 就根本不需要用它. 当然也有些PRODRAGRACER採用多重控制, 力量可以一段一段加. 这是多用一些喷嘴一个一个开啟罢了.
加装N.O.S.的注意事项
1.引擎的改装;一般而言,加装NOS并不须要特别修改 ENGINE, 如果引擎的压缩比太高, 须要延后点火时间以避免爆震. 或降低压缩比.一部正常的 ENGINE 有充足的油压和缸压, 应可以承受NOS所带来的额外马力, 因为NOS的使用, 并不是长时间的. 平均每次使用都是从15秒到1分鐘以内. 只有在最须要的时候才使用. 当年德国空军战斗机大多也都是在逃命的时候才啟用N.O.S( 跑路人的一大福音 ). N. O. S的喷量如调小一点. 一次多跑个3-5分鐘或把整瓶跑完都没关係.
2. 混合比要正确汽油 PUMP 的压力一定要够且稳定. 才能供给充足的燃料,对於装置NOS引擎而言. 如果用完了N2O, 最多只是跑输别人, 回去再装就好. 但如果汽油不充足, 在一阵爆震声后, 一切都太晚了, 送厂大修去吧 .还记的太空梭的爆炸惨状吧.
3.N2O的代用品; 读者或许会想到如果用纯氧作助燃物不是更妙, 用纯氧来燃烧, 就像太空火箭一样用高压纯氧. 一定威力更大, 各位千万不要试. 除非你有很多车子可供实验. 纯氧会把引擎炸坏, 然而因N2O在汽缸内会分解成为 N2 和氧,因N2为惰性气体, 可使燃烧平顺, 不可能把引擎炸坏.
4.高压瓶的装置:N2O的瓶子,最好是放在驾驶室,因为温度比较低,而且管线也可以比较短, 当然国外有很多人把它放置在后行李箱, 比较美观, 心裡上也觉得比较安心, 但在亚热带的臺湾, 夏天温度常常很高, 如果不能做好温度控制, 那还不如放在驾驶室.N2O的高压瓶非常的安全, 放在身旁并没有什麼好怕的.
5. 点火系统: 不论是使用N2O或TURBO,如果增压不是太高,原厂的点火系统就够了,如果会发生MISFIRE.可以将火星塞的间隙调小一点, 当然对於一个要求完美的人来说, 换上一套双重点火系统是最好了. 而N2O若非像400公尺直线加速赛那样剧烈的比赛,千万不要加太多, 要适可而止.N.O.S(NITROUS OXIDE SYSTEM) 的优点:
1降低进气温度,N2O从喷嘴喷出时, 非常冷, 整个喷嘴会结霜, 它大幅降低进气温度, 使空气密度加大, 增加进气量, 也因进气温度之降低而减少爆震的发生, 如果和TURBO一起使用, 可成为最好的NTERCOOLER.
2.在低速就开始发挥强大扭力, 不像涡轮增压系统略有迟滞, 也不像高转速引擎 (HOTROD ENGINE) 要把 RPM 拉到8-9千, 因为转速低, N. O. S是比较不伤引擎的一种超级动力,
3.使用NOS以开关作为控制, 不使用的时候, 车子和平常的一样, 平时也可以把瓶子取下,週日赛车时, 再把瓶子装上即可, 费时一分鐘.
4.调整方便, N.O.S系统可以很轻易的带来50%的额外马力, 或更多,以引擎的承受力为限, 调整N2O和汽油的喷嘴可在性能与安全之间找到适合自己的平衡点.
5.任何车子都可用, 汽车/机车四行程或二行程, TURBO/SUPERCHARGE 都可以用, 换车的时候把N.O.S拆下, 装到任何车上均可, 引擎大小不同换喷嘴 SIZE 即可.
6.装置费用低, 大概找不到比N.O.S还便宜的超级动力了
N.O.S的缺点:1.NOS的爆发力很强 ,但没有持续力, 瓶子满满的时候让别人吃灰, 瓶子用完就没了, 虽然填充很方便, 但N2O的价钱倒也不便宜, 还好N2O是用开关控制的, 没事不要乱用, 如果喜欢天天在街上发烧, 那烧起钱来也怨不得人.在这社会中有很多的车迷在性能的提升上想尽脑力, 对压榨 ENGINE的方法也无所不用其极,1989 年 10 月美国有人把一部 PONTIAC GRAND AM 配上双 TURBO, 增压 20PSI, 另加一套 NOS 系统 (4 瓶 20 磅的N2O) 创出 476.5KM/H 的新记录, 如果说 TURBO 是性能之神那氮氧化合物就是性能的魔鬼,
目前氮氧增压系统, 在台湾还是一个神秘物, 也许很多人听过, 但很少有人真正接触研究过, 因为不了解它, 大家都把它当成鬼神敬而远之, 其实只要使用过NOS以后, 你会爱上它的, 爱上那种像发了疯似的冲力, 处理的好, NOS并不如想像中的可怕.
再来我们来谈第二类第二项TURBO和SUPERCHARGER涡轮增压引擎,TURBO和SUPERCHARGER增压系统的引擎改装重点,所先要注意压缩比的大小,从下列图表中以目前人类最有把握能控制到11.7,因此现今新型的引擎的压缩比多达10:1,所以要改装有时不的不适当的降低压缩比,另外下一次我将和各位同好讨论我所收集有关机械增压器的资料,现今的机械增压器突飞猛进,除了鲁式增压器外,尚有螺旋式,涡捲式,及涡轮式,从上表可以看出压缩比越低,则可以增压的压力比较大,但在未增压时,因压缩比较低,所以低速就显的有气无力,因此有很明显的迟滞的现像,在操控上并不理想,想起十年前我提倡採用中压缩比,(约为9.5:1为上线)及中增压为0.45以下作为改装的目标,如此一来,即可兼故低速时的马力,又有增压的效果,可是有一些汽车杂誌的车评著,却讥此系统是土法鍊钢,毫无跟据,但是我们并不以此而受到打击,而现今各车厂反而一改过去那种低压缩比高增压的方式,纷纷改採用较高压缩比低增压的方式,这可是应验了俗语的一句话 "路遥知马力"另外再给各位同好报告一件讯息,去年本人也承蒙汽车情报 像喜美这一类採用压力计量式的电脑必须更换电脑,经过大家的努力,如今只要修改压力计量器及可,大可不一定更换电脑,如此一来可省下一笔装置的费用,笔著在3月到5月中共帮本会会员改了四部车子,在供油係统个自不同,第一部为金全垒打它是化油器,在改造上要注意的是在增压时要将汽油加压,因此需加装高压汽油(pump)及调压器就不会有太大的困难度,而且在维修上也比较简单,至於控制爆震方面,只能採取喷油的增浓方式,不能用水喷射,否则水会跑到化油器裡面,如此一来化油器裡的汽油会掺到水,到时有可能会有发不动的现象,请特别注意.第二部为金箭貂它是喷射引擎,但供油的电脑系统为翼板式的流量计,翼板式的流量计是採用空气流经翼板,而因空气的多寡翼板也有不同的开啟角度,再利用转速及水温等资讯来计算油量,其优点是,翼板式是一种机械式的感应方式,故障率比较小,但对进气稍有阻力为其缺点.由於金箭鵰其压缩比为8.5:1.所以在改装上除了没降压缩比以外也未追加增浓的喷嘴.目前增压压力调整为0.3BAR.尚无爆震发生.至於增加的马力及扭力多有长足的进步.在未改装前.该车在低速扭力表现的很好.低速加速相当快.但一到中速后加速就令人不敢恭惟.在超车都险象环生.至於极速也都能马錶到底.只需要比较长的距离来加速.而(徐同好)加入俱乐部以二年.但因在别的杂誌上的Q~A上都得到负面的答覆.譬如水温会上升.引擎无法承受.迟滞很严重.油耗等等.而徐同好也不断的向我询问有关的问题.最后见到我的二部车子一部雪铁龙已8年了.另一部顶好小货车已跑了13万公里.都尚还健在.因此而下了决定.改了.经过了二个星期后.终於搞定了.试车时在低速比以前更有力.放在3档只要不是完全停止.用3档就可以从出发点跑到目的地.手排几乎变为自排.在中速及高速跟以前完全不一样.整个脱胎换骨.要超车易如反掌.甚至於要加速到100哩(160公里)一点都不费力.又经过多日的实际用车也都没有什麼水温升高的跡象.他特地写了一封信去向某杂誌社抗议.徐名兴(徐同好)的连络电话为(03)4779661 有兴趣的同好不妨去电聊聊.第三部为新尖兵,但它虽也是喷射引擎,但供油的电脑系统为较先进的热线式流量计,而热线式流量计的计量方式是在进气歧管上装置一热线丝,然后空气流经热线丝,将热线丝散热,电脑再将热线丝的温度作计算,而得到空气量多寡的资讯,因热线丝温度越低.表示空气流量大.流量越大.热线丝温度降的越低.但该车压缩比高.因此增压后给以水喷射及增浓装置第四部为新雅哥,本来是由一精品店至美国购入.曾带来跟我研究.我看了后告诉他你先装装看有问题再说.那时(徐明名兴同好)正好在场.我悄悄的跟他说明天他应该明天会来找我.结果当天晚上就来电找我去.购买回来的套件竟然无法装上.最后只好请他再装回原来的.再开到我的工厂作修改.新雅哥压的供油方式与前三部的供油系统完全不同,电脑供油系统是採用压力式的流量计,压力式的流量计是利用引擎与大气压力的压力差做为供油的基础,再加上各种感应器传来的信号,来加以增减油量,以达到正确的混合比,因此在真空状态下尚有其压力差可供计算油量,一但增压为正压时,必需修改压力感知器(M P A SENSER),否则电脑会告知你系统不正常, 然后会跳到副程式,限制车速,过了一分鐘后会熄火,你必需等上一分鐘后再重新啟动,即可,因此不修改压力感知器(M P A SENSER),你将无法继续加速,该部新雅哥在测试时暂时使用 SK 的电脑,压力调在 9 PSI经另一家汽车杂誌,以该部车子及另一部也是新雅哥,但引擎是换用 VTEC 的引擎作比较,测试的结果涡轮增压的引擎-60MPH以0.5秒领先,让他兴奋不已.先前曾告知各位压力式的电脑必需更换电脑.经过这次的研究已可以经由更改(MPA SENSER)如此一来改装的经费就可以降低不少.约在8万左右.
1BAR=760MM/HG (厘米/水银汞柱)
760MM/HG除以每吋25.4MM等於29.92KPA
0.1BAR=76 (厘米/水银汞柱)=2.992KPA
10吋=0.334BAR 20吋=0.66BAR
22吋X25.4除以760MM/HG=0.735BAR
.引擎是因爆震 而损坏.跟涡轮增压系统的改装并不是绝对的.如果在改装时能有效的控制爆震的產生.那引擎绝对长命百岁.以本人两部车来说.一部已高龄8年.改装日期在1988年.也曾在某汽车杂誌1988年的12月发表过.附上当时的报导图片以兹证明.至今尚还安在.另一部裕隆顶好小货车改装已3年了.购买时里程为75000公里而如今里程已达145030公里行驶里程已70000公里.也一直未曾维修过(除了更换机油外).从以上的例子可以看出改装涡轮增压系统并不见的会缩短引擎的寿命.反而提高压缩比后.有以上的缺点一.如没修改混合比反而会引起爆震而损害引擎.爆震是因提高压缩比而產生.而非改装涡轮增压系统的专利.当然涡轮增压也会提高压缩比.而且会增加进汽容积效力因此涡轮增压也和提高压缩比一样需修改混合比.因此提高压缩比不如增压来的有效力
二.如採用加工汽缸头.或更换较薄的垫片.反而因改变曲轴与CAM的距离.因而影响汽门的进排汽门角度的开啟与闭合的时间.除非修改CAM的键槽.或花更多的代价更换高压缩比的活塞.而且提高压缩比所能增加的马力决非涡轮增压的对手.因涡轮增压不但提高压缩比更增加了进气量及密度.因此每个车厂都不得不断的发展更舒适更有效力的增压系统.却没有厂商想研究如何继续提高目前已偏高的压缩比.以免造成环境的污染.因此我个人比较肯定涡轮增压系统.所带来额外的动力.另外有一些厂商利用洩漏真空的方向来作稀薄燃烧系统.也
号称涡轮增压系统.真是掛羊头卖狗肉.况且以他们的稀薄燃烧系统极为不合理.首先在低速是不能使用稀薄燃料.这将影响低速的加速能力.否则VTEC引擎要在高速下才啟动稀薄燃烧系统理由何在.难到那些工程师都是阿达.记的在10年前曾经见过SK公司所开发之稀薄燃烧系统.其控制的方式是利用一转速开关控制.当转速达2000RPM时再由电磁阀开啟稀薄燃烧系统.这样应该比较合理.但有些车主却感觉目前的稀薄燃烧系统.也会增加马力.我个人想可能是其原先的混合比太浓.因此採用这种方法刚好修正了正确的混合比.如果该稀薄
燃烧系统如厂商所称如此有效.未何未见各大车厂使用.真可谓埋没人才.真是世间的一大悲哀!