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互聯(lián)網(wǎng) 俠名 汽車(chē)改裝技術(shù) 2014-01-15
提高汽車(chē)的動(dòng)力性是汽車(chē)工業(yè)發(fā)展中首先要面對(duì)的問(wèn)題,不同用途的汽車(chē)對(duì)動(dòng)力性要求是不一樣的。如軍用車(chē)輛、賽車(chē)及民用運(yùn)輸車(chē)輛,對(duì)動(dòng)力性要求很高;而家庭及商務(wù)乘用車(chē),在考慮其動(dòng)力性的同時(shí),還要考慮經(jīng)濟(jì)性、舒適性、低排放性、安全性以及生產(chǎn)成本等因素。不過(guò),現(xiàn)在有越來(lái)越多的車(chē)主不太滿意原車(chē)的動(dòng)力性,希望能夠通過(guò)一些技術(shù)提升自己愛(ài)車(chē)的動(dòng)力性。而且隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,越來(lái)越多的新技術(shù)、新產(chǎn)品在汽車(chē)上得到了應(yīng)用,使得汽車(chē)的各種性能不斷地得到提升,提高汽車(chē)動(dòng)力性的途徑也越來(lái)越廣闊。本文從汽車(chē)總成的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、各總成之間的合理匹配、使用環(huán)節(jié)以及管理環(huán)節(jié)總結(jié)了目前提升動(dòng)力性的大多數(shù)辦法,并提出了一些新的改進(jìn)措施。 一、汽車(chē)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化 1.汽車(chē)燃料供給系統(tǒng)改裝 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)從傳統(tǒng)化油器式燃油供給系統(tǒng)發(fā)展到電控燃油噴射系統(tǒng)的過(guò)程,其中還經(jīng)歷了機(jī)械式燃油噴射系統(tǒng)和機(jī)電混合式燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展。電控燃油噴射系統(tǒng)則經(jīng)歷了由單點(diǎn)噴射到多點(diǎn)噴射,由缸外噴射到缸內(nèi)直噴的發(fā)展過(guò)程。在燃油系統(tǒng)不斷改進(jìn)的過(guò)程中,發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性在不斷提升,油耗在不斷下降,尾氣排放向著更加嚴(yán)格的指標(biāo)發(fā)展。雖然電控燃油噴射系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟,但如果對(duì)其進(jìn)行合理的改裝,仍然能夠進(jìn)一步增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率。 (1)加大空氣流量,降低進(jìn)氣阻力。換裝高流量的空氣濾芯可降低發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的阻力,同時(shí)提高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)單位時(shí)間的進(jìn)氣量及容積效率。如果想達(dá)到更好的效果,還可將整個(gè)空氣濾清器改裝為濾芯外露式濾清器,俗稱“香菇頭”(圖1),以進(jìn)一步降低進(jìn)氣阻力,增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。 (2)改變進(jìn)氣道形狀,增加進(jìn)氣的空氣流動(dòng)速度。進(jìn)氣道的改進(jìn)可以從形狀及材質(zhì)2個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。改變進(jìn)氣道的形狀,一是為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣蓄壓,以供急加速時(shí)節(jié)氣門(mén)突然全開(kāi)之需;二是增加進(jìn)氣的流速。改變進(jìn)氣道材質(zhì),對(duì)材質(zhì)的要求原則上是不吸熱和質(zhì)量輕。目前汽車(chē)改裝最常用的是碳纖維材質(zhì),其優(yōu)點(diǎn)是具有不吸熱的特性,缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴。通常賽車(chē)會(huì)同時(shí)改進(jìn)進(jìn)氣道形狀和材質(zhì),并將空氣濾清器一并轉(zhuǎn)移甚至干脆拆除,將進(jìn)氣口延伸至車(chē)外,以便隨車(chē)速提高增加進(jìn)氣壓力,從而提高進(jìn)氣量,以求獲得車(chē)輛動(dòng)力性的最大提升。 (3)采用二次進(jìn)氣,提高容積效率。二次進(jìn)氣是除了從空氣濾清器吸入的空氣外,另外再利用進(jìn)氣歧管的真空壓力差,從發(fā)動(dòng)機(jī)PCV(曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng))管路外接另一進(jìn)氣裝置,導(dǎo)入適量的新鮮空氣來(lái)到達(dá)到提高容積效率的目的。二次進(jìn)氣所能產(chǎn)生的動(dòng)力提升效果最主要的是在節(jié)氣門(mén)開(kāi)度較小的低轉(zhuǎn)速階段,因?yàn)樵诠?jié)氣門(mén)全開(kāi)的高速階段,空氣大量進(jìn)入使真空度降低時(shí),二次進(jìn)氣裝置所能導(dǎo)入的空氣量相對(duì)來(lái)說(shuō)就變得微不足道了。 (4)改進(jìn)節(jié)氣門(mén),提升進(jìn)氣效率。節(jié)氣門(mén)的改進(jìn)方式有2種:①通過(guò)更換動(dòng)作更快的伺服電機(jī)對(duì)電子節(jié)氣門(mén)進(jìn)行改進(jìn);②將單節(jié)氣門(mén)改為多節(jié)氣門(mén),這是針對(duì)跑車(chē)、賽車(chē)而言,改進(jìn)方法是在每個(gè)進(jìn)氣管各自裝一個(gè)節(jié)氣門(mén),這種結(jié)構(gòu)也稱多喉直噴式。多喉式相比與單喉式充氣效率提高很大,但改進(jìn)成本也較大。 (5)加裝廢氣渦輪增壓裝置。 對(duì)于自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)加裝廢氣渦輪增壓裝置,可以明顯提升發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩及功率,使其增大20%~30%,最高可達(dá)50%。加裝廢氣渦輪增壓裝置需同時(shí)加裝中冷器,這是由于空氣在被壓縮的過(guò)程中溫度會(huì)升高,影響發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率,而中冷器可以起到冷卻空氣的作用。此外,加裝廢氣渦輪增壓裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)一般需要將活塞更換為鍛造活塞,以適應(yīng)氣缸壓力的增加。 (6)增加發(fā)動(dòng)機(jī)排量。通過(guò)鏜缸來(lái)加大氣缸的直徑,然后更換一組與之匹配的活塞。增大發(fā)動(dòng)機(jī)排量可以有效提高其功率,但同時(shí)耗油量及廢氣排放也會(huì)增大。 (7)增大多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)中的壓力,提高噴油量。調(diào)壓閥是多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)中的壓力調(diào)節(jié)器,它負(fù)責(zé)保持燃油系統(tǒng)為噴油器提供一個(gè)固定的壓力,這個(gè)固定壓力越大,噴油器在相同的時(shí)間噴出的燃油量也越多。通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)壓閥提高噴油器的噴油壓力,進(jìn)而使相同噴油脈寬下的噴油量增加5%~10%。需要注意的是,通過(guò)這種方法增加噴油量后,必然導(dǎo)致混合氣濃度增加,通常需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的控制策略進(jìn)行修改,否則可能造成控制單元控制失準(zhǔn),并報(bào)故障碼。此外,增大噴油壓力需適度,壓力超出規(guī)定值則會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn),甚至出現(xiàn)爆燃等現(xiàn)象。 (8)更換噴油器,提高噴油量。在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了大幅改進(jìn)之后,如果高速時(shí)所需的噴油時(shí)間比發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)進(jìn)氣行程的時(shí)間還長(zhǎng),就會(huì)造成噴油器持續(xù)的噴油也無(wú)法提供足夠的油量,這時(shí)就需更換更大噴油量的噴油器了。 2.提升點(diǎn)火系統(tǒng)的性能 提高點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火性能,可以有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率,具體方法如下。 (1)將普通高壓點(diǎn)火線改為高能量高壓點(diǎn)火線(圖3)。為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火能量,零件制造商專(zhuān)為改裝車(chē)提供一種高能量高壓點(diǎn)火線,即“矽導(dǎo)線”。這種高壓點(diǎn)火線比普通高壓點(diǎn)火線的內(nèi)阻要低很多,點(diǎn)火電量通過(guò)性好,可以增加點(diǎn)火能量。 (2)提高高壓線圈的電壓。通過(guò)改進(jìn)線圈材質(zhì),或采用次級(jí)線圈與初級(jí)線圈匝數(shù)比值更大的點(diǎn)火線圈,均能產(chǎn)生更高的點(diǎn)火電壓,并且能承受較高的電流輸出負(fù)荷。點(diǎn)火電壓的提高對(duì)增加點(diǎn)火能量有直接且正面的影響。 (3)更換高能火化塞。高能火化塞能承受較大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷,并且可以適應(yīng)更高的點(diǎn)火電壓,使點(diǎn)火能量充足。如電極材料為銥合金的火花塞,可以承受極高溫度而不被熔毀,且電極耐磨能力很強(qiáng),使之壽命更長(zhǎng)。 3.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)的合理匹配 在對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改進(jìn)時(shí),當(dāng)汽車(chē)的總質(zhì)量、質(zhì)量分配、空氣阻力及輪胎滾動(dòng)阻力等因素確定后,發(fā)動(dòng)機(jī)與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的合理匹配,對(duì)保證汽車(chē)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性是非常重要的。汽車(chē)的動(dòng)力性是由整車(chē)動(dòng)力總成的性能決定的,雖然汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)中扮演了非常重要的角色,但是在發(fā)動(dòng)機(jī)排量和輸出功率相差不大的情況下,動(dòng)力總成的配合情況才是決定汽車(chē)輸出動(dòng)力的最核心因素。對(duì)車(chē)輛的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行整體的優(yōu)化,使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器和主減速器合理配合,才能使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率充分地釋放出來(lái)。 4.減輕汽車(chē)整備質(zhì)量 從材料上減輕汽車(chē)整備質(zhì)量。將車(chē)輛各總成改用輕質(zhì)量的材料以減輕汽車(chē)整備質(zhì)量,可以提高汽車(chē)動(dòng)力性。例如,發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體采用鎂鋁合金,某些零部件使用鈦合金材料,可以達(dá)到減輕汽車(chē)整備質(zhì)量的目的。 二、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)的改進(jìn) 1.發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元程序的優(yōu)化 根據(jù)汽車(chē)在不同地區(qū)的使用要求,可以通過(guò)修改發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的程序來(lái)增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率,達(dá)到提升汽車(chē)動(dòng)力性的目的。汽車(chē)出廠時(shí),廠家對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的一些參數(shù)標(biāo)定留有較大的可調(diào)整余地,改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元程序可以最大限度地挖掘出發(fā)動(dòng)機(jī)的潛在能力。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的程序修改后,需要使用專(zhuān)用儀器進(jìn)行路試檢測(cè),有條件的可以在電渦流測(cè)功機(jī)上進(jìn)行檢測(cè),以便得到更精確的數(shù)據(jù),待完全調(diào)校好以后再裝車(chē)路試。 修改發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元程序的方法通?梢苑譃3種:第一種是通過(guò)換芯片、加裝機(jī)板或者重新寫(xiě)入程序等方法,對(duì)原車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元進(jìn)行改進(jìn);第二種是不改動(dòng)原車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,而是在其輸出端連接輔助裝置,從而改變?cè)?chē)電腦的輸出訊號(hào),達(dá)到不同的控制效果;第三種是更換功能更強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。 2.可變電腦控制 可變電腦控制是指在一輛車(chē)上安裝3塊發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,分別按照發(fā)動(dòng)機(jī)低速、正常及最大功率輸出3種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)計(jì)程序,并按照實(shí)際需要,切換相應(yīng)的控制單元工作。如果這3種工作模式采用1塊控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn),程序控制難度將大幅增加,而當(dāng)控制單元出現(xiàn)故障時(shí),汽車(chē)就不能運(yùn)行了,故從安全可靠的角度和易于實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)考慮,采用3塊發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的設(shè)計(jì)更為合理。 三、加強(qiáng)對(duì)汽車(chē)的養(yǎng)護(hù) 1.提高汽車(chē)保養(yǎng)技術(shù)水平 及時(shí)而正確的保養(yǎng)會(huì)使汽車(chē)的使用壽命延長(zhǎng),是保證行車(chē)安全和發(fā)揮汽車(chē)動(dòng)力性的重要環(huán)節(jié)。維修企業(yè)在汽車(chē)保養(yǎng)過(guò)程中可以采取以下措施來(lái)保證服務(wù)的質(zhì)量,并提高維修人員的保養(yǎng)技術(shù)水平。 (1)在對(duì)車(chē)輛進(jìn)行保養(yǎng)時(shí),為了避免遺漏項(xiàng)目,維修企業(yè)應(yīng)盡量采用“雙人操作”法,并要求維修人員保證每一項(xiàng)保養(yǎng)的質(zhì)量都符合要求,達(dá)到技術(shù)規(guī)范。 (2)對(duì)維修技術(shù)人員進(jìn)行定期培訓(xùn),討論和解決工作中出現(xiàn)的問(wèn)題。同時(shí)講解一些新車(chē)型、新技術(shù)知識(shí),以達(dá)到提高汽車(chē)維修人員技術(shù)水平的目的。 (3)對(duì)于更換的零部件要使用原廠配件或符合標(biāo)準(zhǔn)的正規(guī)廠家生產(chǎn)的配件,保證其使用性能和壽命達(dá)到原廠規(guī)定的要求。 (4)指導(dǎo)用戶掌握最基本的汽車(chē)保養(yǎng)知識(shí),使他們能夠按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行定期檢查。 2.使用優(yōu)質(zhì)燃油和潤(rùn)滑油 (1)要選擇清潔、符合質(zhì)量要求的優(yōu)質(zhì)燃油。不清潔的燃油會(huì)導(dǎo)致油路不暢,不符合質(zhì)量要求的燃油會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生積炭,甚至產(chǎn)生爆震或出現(xiàn)機(jī)件被腐蝕的情況。只有選擇正確標(biāo)號(hào)、清潔以及優(yōu)質(zhì)的燃油才能使汽車(chē)的動(dòng)力性充分發(fā)揮出來(lái)。 (2)改善潤(rùn)滑油質(zhì)量。潤(rùn)滑油包括機(jī)油、齒輪油和油脂等產(chǎn)品,選用的潤(rùn)滑油要符合API標(biāo)準(zhǔn)。潤(rùn)滑油質(zhì)量的改善更進(jìn)一步保證了其在高溫、高壓下不變質(zhì),防止膠質(zhì)、積炭和酸性物質(zhì)生成,還可以起到增加油膜厚度、減少運(yùn)動(dòng)件之間磨損、保護(hù)機(jī)件不被腐蝕、增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率、降低噪聲以及延長(zhǎng)機(jī)件使用壽命的作用。 3.合理選用添加劑 (1)汽油添加劑。在汽油中加入添加劑就可以起到清除積炭、降低油耗、避免汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)金屬表面氧化、防止輸油管路及油路系統(tǒng)的銹蝕、清潔油路的作用。 (2)柴油添加劑。用于柴油的添加劑,如柴油防凝劑可改善柴油的低溫流動(dòng)性,防止低溫時(shí)柴油凍結(jié)。 (3)機(jī)油添加劑。在機(jī)油中加入添加劑以后,有利于改善起動(dòng)性能;可以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命,提高功率;活塞和氣缸之間的密封性提高,因此會(huì)明顯地提高氣缸壓力、從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性得到提升。 (4)齒輪油添加劑。齒輪油添加劑具有以下作用:降低機(jī)械傳遞過(guò)程中的能量損耗,在一定程度上降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗;提高油膜強(qiáng)度,提升齒輪油的抗極壓性能,避免齒輪表面產(chǎn)生膠合、磨損、塑性變形、疲勞和斷裂等損傷。 (5)空調(diào)系統(tǒng)添加劑。用于空調(diào)系統(tǒng)的添加劑,能降低空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗、減輕摩擦及噪聲、清除異味、延長(zhǎng)壓縮機(jī)油填充周期以及系統(tǒng)中各零部件的使用壽命。 |
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