Kelvin的Blog記事本

[轉貼]關於改裝的一些簡單說明

• 平面研磨.削氣缸頭

如果把引擎的氣缸頭和本體分離，實行重整的工作時，最重要的就是氣缸頭平面的彎曲度，何以缸頭平面的有彎曲呢？因為引擎過熱或水箱液的老化不良，都會造成 缸頭的扭曲變形及鏽蝕，平面的不平整將造成氣缸床漏氣、漏水，因而引擎性能大幅的下降。而坊間概稱氣缸頭整平的工作為「削Head」，其切削範圍如果在5 至10條內稱之為整平，如果需要藉此來改變壓縮比的話，就有可能會達到0.8mm至1.5mm（80條至150條）之多。以往在不花費大筆金錢的原則下， 能最有效且快速提升馬力、扭力輸出的改裝就非它莫屬；但也有持反派言論者，認為切削氣缸頭有不良的影響！在此筆者一定要為此喊冤，其實這一切不良影響的主 因完全在於操刀者的技術，其是否使用正廠的氣缸床墊片，及有無使用扭力扳手，依照規定的磅數，順序鎖緊等因素，才是造成負面不良結果的主因。

• 進排氣拋光

自然吸氣引擎是靠活塞下行的真空吸力，促使空氣進入氣缸內燃燒，此被動的吸氣效能遠不如增壓系統來有效率；為了增加進氣率，理論上就是使進排氣的通道上， 愈大、愈光滑為佳，但理論如此、現實非然！市售引擎大量生產，成本的控制為第一要務，故生產時絕不可能細細講究，難免有些表面的不光滑或孔室歪斜、大小不 均等情況出現。為了處理這些問題，就需要使用各種研磨器材將進排氣道重新加工處理，去除表面的粗糙，進而施實鏡面處理。 如此一來空氣所受阻力減至最低，進排效率才能大幅改善。

• 高角度凸輪軸.Hi-Cam

凸輪軸的功能在於開啟氣缸頭上的氣門，凸輪的角度愈大、揚程愈高，則進氣效能愈佳；因為角度大、氣門開啟的時間長，揚程高、則氣門開啟的行程多，所以空氣 進入缸內量才能增加，愈多量的空氣進入缸內壓縮，爆炸所產生的動力便能大幅的增加。更換大角度凸輪軸，最常見的困擾就是怠速的不穩定及低轉速無力，畢竟凸 輪軸角度的變化純粹屬於機械之作用原理，有利必有弊，標輪Cam的怠速穩定、省油，扭力在低轉速及早出現；Hi Cam則高速動力充沛，轉速範圍延後以利加速。為了兼顧低速省油性及高速馬力展現，Honda則發展VTEC系統，讓氣門正時及揚程變化，可謂是科技上的 一大創舉。

• 氣門正時 

氣門負責控制氣體進入氣缸的時間，何時開啟、何時關閉都有一定的時機，改裝大角度凸輪軸更需要精確的調校此一數據。坊間有各種廠牌的凸輪軸，甚至台灣本地 也依樣畫葫蘆生產了各種高角度凸輪軸；但是在產品規格上太多，只有說是幾度的Cam，很少有真正的標準數據。譬如：氣門早開幾度、晚關幾度、下壓多少行 程、開始計算氣門間隙是多少、總角度是多少、揚程有幾mm等等，如果組裝時沒有按照這些數據精準調校，那再大再猛的Cam也是英雄無用武之地！

• OHV.SOHC.DOHC

OHV乃「Over Head Valve」的縮寫，也就是說氣門在氣缸頭的結構引擎，而凸輪軸則位於氣缸體上，此種設計的引擎大多屬四缸八氣門、一進一排，藉由推桿及搖開啟氣門。因為 機件多，反覆動作大，損失的動力較大，通常也不利於高轉速引擎。OHC是「Over Head Camshaft」，乃凸輪軸直接裝置在氣缸頭上，經由皮帶或鍊條帶動、驅動氣門之開啟，此裝置已是現代氣車引擎之主流，省略了很多繁雜之機件，工作效率 大幅提高。DOHC則是「Double Overhead Camshaft」，此乃SOHC引擎最佳之演化，使用兩根凸輪軸分別控制進排氣。為什麼兩根凸輪軸分別控制效果會比較好呢？因為現代SOHC引擎已經成 為主流，氣門也從8V進展到16V（6缸為24V），如此眾多的氣門單靠一支凸輪軸控制，此凸輪軸負荷頗大；受力加劇完全不符合結構原理！故使用兩軸的 話，可以降低負荷並且減少磨擦受力，對機件及輸出而言，才是兩全其美之道。

• 鍛造活塞

普通市售車活塞因為成本的控制及輸出的馬力原因，趨向於經濟性故使用簡易成型法；把加熱的鋁劑倒入鑄模內成型的活塞稱之為鑄造活塞，其優點為成本低，膨脹 係數小，但卻不能耐高溫與高壓。鍛造活塞則是在鑄模內經由打擊而成，其密度明顯的增加，抗壓力十足、耐熱度良好，故改裝引擎非它莫屬。鍛造活塞雖有其完美 的性能表現，但是有一個特殊的物理效應卻伴隨而來，那就是膨脹係數大！密度愈高、受熱膨脹率愈高，所以鍛造活塞上、下兩端斜差大，為的是要能控制活塞頂在 受高壓高熱後，能保持活塞上下直徑一致，避免過度膨脹，而咬死在氣缸內。如此一來，鍛造活塞在冷車時所產生的噪音比較大，必須等到引擎達到正常工作溫度 時，噪音才會減小；故使用鍛造活塞之引擎，務必等到引擎達到正常的工作溫度才能大力的操駕，否則活塞異常的磨損是必然的現象。

• 全浮/半浮式連桿

活塞與連桿的結合是經由活塞梢來達成的，而所謂「全浮」、「半浮」是指活塞梢與活塞連桿，接合位置是否能自由轉動來定論。市售車之連桿與活塞梢通常是靠壓 床壓入的，也等於說梢與活塞是自由轉動，而梢與連桿則是緊密結合；如此受力轉動部分只有活塞兩端的支撐點，因而活塞所受的轉動磨擦力少了連桿小端的分擔， 工作量變大。而改裝之全浮式連桿，則加工小端之軸徑等於活塞檔之尺寸使其自由轉動，如此三點完全自由、減少磨擦阻力，間接的減低熱能的產生，提高引擎高速 之順暢度。

• H斷面/I斷面連桿

H/I斷面指的是連桿中心部分的剖面圖，相較其型式則成為I型與H型。很多人會問到底怎麼看才是正確呢？正所謂柱看成嶺側成峰，現在筆者向各位讀友仔細說 明。把連桿小端朝上、大端朝下，依曲軸轉動之方向（也就是活塞的衝擊面）朝前後，由上往下看此一斷面型狀即可判別出I型或H型之連桿。別以為H斷面一定比 I斷面強度大，強度的大小會因為材料及鍛造之條數而有所變化，如果同為鍛造連桿、且密度條質一致的話，依據機械結構H斷面才是優於I斷面！

• 輕量化飛輪

飛輪的功能主要是吸收及儲存，引擎在動力行程所產生的動能；除輸出外並供應進氣、縮壓、排氣各行程時使用，使引擎運轉平穩。另外最大的功能是作為離合器之 主動機件，也就是引擎輸出之媒介機件，故缸數愈少的引擎，愈沒有動力重疊角度度之運作，則需要愈大愈重之飛輪，以保持引擎轉速之平穩。改裝輕量化飛輪無非 是減少重量對引擎轉速之阻礙，以求高轉速的平衡運轉；如果引擎在沒有提升性能的狀況下改裝，便容易產生爬坡扭力不足、怠速穩定性差，使用冷氣等負荷時引擎 抖動率變大的反效果！

• 機油冷卻器

機油冷卻器是用來降低機油溫度的利器！由於引擎經過改裝，壓縮比的增加、或Turbo進氣的增加，使氣缸內產生的爆炸力大增，燃燒室及活塞頂的溫度驟然比 上升，間接的使油溫相對提升。機油的工作溫度大致在80度至110度左右，超過110度以上雖不致馬上失去潤滑效果，但油膜強度及黏度指數漸趨下降，如果 不把機油溫度控制下來，對引擎無形的傷害，將無遠弗屆。機油冷卻器的安裝並非制式規格，其尺寸從最小的6排至25排，甚至40排都有；為何有那麼多的規格 呢？是因為使用者必須考量改裝程度及溫油上昇的多寡，才選擇適合的尺寸，過大並不是最佳選擇，過大的冷卻器也會造成油溫不易到達正常的工作溫度，並且有機 油流動性變差、阻力增大等不良影響。以英國著名的廠牌「Mocal」冷卻器，所提供的數據可以看出，16排的冷卻器約可降溫20至30、19排約25至 35度，25排則可降低40度以上的溫度。

• 渦輪增壓/機械增壓

渦輪增壓，乃是利用引擎排氣管的廢氣壓去推動渦輪的排氣葉輪，經由此葉片帶動另一側的進氣葉輪，把空氣從渦輪吸氣口吸入、進而從出氣口壓出，經過中冷器送 入氣缸內。此種利用引擎排氣驅動的系統，是熱燃機引擎的一種「廢物利用」，完全不浪費任何的動力就能增加吸氣量，因為渦輪機不需額外使用動力帶動，非常適 用排氣量小的引擎。日本從600cc的引擎就能配置Turbo，增加其動力輸出，可見其效果非凡。而機械增壓和Turbo最大的特性分野，乃在於必需使用 引擎動力來帶動輸入軸，耗損引擎動力的情況在所難免，但是其壓力上升和引擎同步，所以不會產生遲滯現象。而且，不需要在高溫高壓的環境下工作，其潤滑冷卻 隔熱的對應比上都不用和Turbo那麼講究；如此一來，調校匹配都變得簡易。其配置在排氣量2000cc以上的車輛而言，效果相得益彰。

• 空燃比（Air-Fuel Ration） 空燃比乃空氣與燃料的混合比例，其數字愈低代表混合氣愈濃，反之數字大則油氣稀薄，油量濃度關係引擎出力的大小及耗油率。根據化學式的運算理論混合比（重 量比）為15.12:1，此為燃燒結果的空氣過剩論等於零。而最經濟省油的A/F值為14.7，此為引擎調校的中心基準。NA車在小幅改裝之下空燃比大致 調整在12.5至13.8之間，Turbo車由於進氣高量的送入，加上燃燒的高溫，故A/F調校在10.5至11.5之間；利用氣油來降低燃燒溫度、減低 氧氣的過剩供應量，以保護引擎、取得可靠的安全性。然而空燃比的設定並非有一定的標準，大致都歸屬在一個範圍內，試車或上馬力機，加上排溫錶的種種搭配， 才能真正找出適合引擎最大功率輸出的A/F值！

• 爆震與敲缸

混合油氣在燃燒室經由火星塞點燃爆炸燃燒，並形成一個「球面火焰鋒」，從火星塞電極處逐漸向外擴散，如果此火焰鋒持續而穩定的傳至整個燃燒室，其傳播速度 及火焰形狀沒有發生突然變化時，稱之為「正常燃燒」。而氣油引擎燃燒室，爆炸火焰之傳播過程分為三大階段，即火焰核時期、火焰孵化時期與火焰繁殖時期，以 下就逐步說明： 1.從火星塞點火的形成，也等於0%之火焰行距，到10%之行距稱為「火焰核時期」，此時電極周圍形成一個火焰核，然後才逐漸擴大，此時已燃燒的混合氣量尚微不足道。 2.從10%的火焰行距到95%的火焰行距稱之為「孵化時期」，而前述的火焰核逐漸擴大時，火焰烽面向四週的混合氣推進，使壓力與溫度升高，此時期燃燒之混合氣約60%左右。 3.從95%火焰行距到100%火焰行距稱為繁殖時期，其剩下40%左右的混合氣量，在繁殖時期內迅速燃燒，產生極高的壓力與溫度，將活塞向下推，而氣油引擎的「爆震」都是在繁殖時期所產生的。 在氣缸內的燃燒過程中，如果火焰傳播之速度發生突變，或火焰烽的形狀突變（如自然氣象），則燃燒室中會產生「壓力波Pressure Wave」。氣缸內突變的壓力波和燃燒室四週的機件，發生碰撞使氣缸壁及活塞頂部發生震動，而發出類似金屬敲擊的聲音，此種氣象稱為爆震 （Detonation）。當爆震嚴重時，會導致引擎無力耗油及過熱，且容易促使引擎機件快速的損壞！氣油引擎爆震之原因有：氣油辛烷值過低、燃燒室內局 部單點過熱、引擎過熱；或是氣缸內部積碳過多、點火時間太早、混合氣太稀、混合氣溫度太高，有時候混合氣壓力太高以及引擎壓力比太高，都是造成的原因。 其中「點火時間太早」是屬於點火電路的問題，需要靠調整點火角度來克服，由機械的方法或電腦改變程式來控制點火時間，才能有效的消除爆震的現象。而「混合 氣太稀」則需要改變供油的控制，例如使用油壓調整器或更換晶片，甚至更換可程式電腦來控制。為什麼要特別敘述爆震的形成及嚴重性呢？因為在硬體及軟體的全 面升級之後，最後就是整合及調校的技術，而最後的結果就是希望引擎能做出最完全的燃燒值，如果這方面沒有處理好的話，不論花了多少功夫、時間和金錢所組合 的超級引擎，都將英雄無用武之地，甚至面臨爆引擎的危機，各位喜好做重度改裝的同好務必注意爆震的危險性！