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改装养护匹配 提高汽车动力性有秘籍

2011年01月18日 16:53 来源:腾讯汽车作者:汽车驾驶与维修技术
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提高汽车的动力性是汽车工业发展中首先要面对的问题,不同用途的汽车对动力性要求是不一样的。如军用车辆、赛车及民用运输车辆,对动力性要求很高;而家庭及商务乘用车,在考虑其动力性的同时,还要考虑经济性、舒适性、低排放性、安全性以及生产成本等因素。不过,现在有越来越多的车主不太满意原车的动力性,希望能够通过一些技术提升自己爱车的动力性。而且随着科学技术的迅猛发展,越来越多的新技术、新产品在汽车上得到了应用,使得汽车的各种性能不断地得到提升,提高汽车动力性的途径也越来越广阔。本文从汽车总成的结构设计、各总成之间的合理匹配、使用环节以及管理环节总结了目前提升动力性的大多数办法,并提出了一些新的改进措施。

一、汽车结构进一步优化

1.汽车燃料供给系统改装

汽油发动机燃油供给系统从传统化油器式燃油供给系统发展到电控燃油喷射系统的过程,其中还经历了机械式燃油喷射系统和机电混合式燃油喷射系统的发展。电控燃油喷射系统则经历了由单点喷射到多点喷射,由缸外喷射到缸内直喷的发展过程。在燃油系统不断改进的过程中,发动机的动力性在不断提升,油耗在不断下降,尾气排放向着更加严格的指标发展。虽然电控燃油喷射系统技术已经发展得比较成熟,但如果对其进行合理的改装,仍然能够进一步增大发动机功率。

(1)加大空气流量,降低进气阻力。换装高流量的空气滤芯可降低发动机进气的阻力,同时提高发动机运转时单位时间的进气量及容积效率。如果想达到更好的效果,还可将整个空气滤清器改装为滤芯外露式滤清器,俗称“香菇头”(图1),以进一步降低进气阻力,增加发动机的进气量。

(2)改变进气道形状,增加进气的空气流动速度。进气道的改进可以从形状及材质2个方面来进行。改变进气道的形状,一是为了实现进气蓄压,以供急加速时节气门突然全开之需;二是增加进气的流速。改变进气道材质,对材质的要求原则上是不吸热和质量轻。目前汽车改装最常用的是碳纤维材质,其优点是具有不吸热的特性,缺点是价格昂贵。通常赛车会同时改进进气道形状和材质,并将空气滤清器一并转移甚至干脆拆除,将进气口延伸至车外,以便随车速提高增加进气压力,从而提高进气量,以求获得车辆动力性的最大提升。

(3)采用二次进气,提高容积效率。二次进气是除了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,从发动机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到达到提高容积效率的目的。二次进气所能产生的动力提升效果最主要的是在节气门开度较小的低转速阶段,因为在节气门全开的高速阶段,空气大量进入使真空度降低时,二次进气装置所能导入的空气量相对来说就变得微不足道了。

(4)改进节气门,提升进气效率。节气门的改进方式有2种:①通过更换动作更快的伺服电机对电子节气门进行改进;②将单节气门改为多节气门,这是针对跑车、赛车而言,改进方法是在每个进气管各自装一个节气门,这种结构也称多喉直喷式。多喉式相比与单喉式充气效率提高很大,但改进成本也较大。

(5)加装废气涡轮增压装置。

对于自然吸气式发动机加装废气涡轮增压装置,可以明显提升发动机扭矩及功率,使其增大20%~30%,最高可达50%。加装废气涡轮增压装置需同时加装中冷器,这是由于空气在被压缩的过程中温度会升高,影响发动机的充气效率,而中冷器可以起到冷却空气的作用。此外,加装废气涡轮增压装置的发动机一般需要将活塞更换为锻造活塞,以适应气缸压力的增加。

(6)增加发动机排量。通过镗缸来加大气缸的直径,然后更换一组与之匹配的活塞。增大发动机排量可以有效提高其功率,但同时耗油量及废气排放也会增大。

(7)增大多点燃油喷射系统中的压力,提高喷油量。调压阀是多点燃油喷射系统中的压力调节器,它负责保持燃油系统为喷油器提供一个固定的压力,这个固定压力越大,喷油器在相同的时间喷出的燃油量也越多。通过调节调压阀提高喷油器的喷油压力,进而使相同喷油脉宽下的喷油量增加5%~10%。需要注意的是,通过这种方法增加喷油量后,必然导致混合气浓度增加,通常需要对发动机控制单元的控制策略进行修改,否则可能造成控制单元控制失准,并报故障码。此外,增大喷油压力需适度,压力超出规定值则会造成发动机工作不稳,甚至出现爆燃等现象。

(8)更换喷油器,提高喷油量。在发动机进行了大幅改进之后,如果高速时所需的喷油时间比发动机一个进气行程的时间还长,就会造成喷油器持续的喷油也无法提供足够的油量,这时就需更换更大喷油量的喷油器了。

2.提升点火系统的性能

提高点火系统的点火性能,可以有效提高发动机燃烧效率,具体方法如下。

(1)将普通高压点火线改为高能量高压点火线(图3)。为了提高发动机点火能量,零件制造商专为改装车提供一种高能量高压点火线,即“矽导线”。这种高压点火线比普通高压点火线的内阻要低很多,点火电量通过性好,可以增加点火能量。

(2)提高高压线圈的电压。通过改进线圈材质,或采用次级线圈与初级线圈匝数比值更大的点火线圈,均能产生更高的点火电压,并且能承受较高的电流输出负荷。点火电压的提高对增加点火能量有直接且正面的影响。

(3)更换高能火化塞。高能火化塞能承受较大的热负荷和机械负荷,并且可以适应更高的点火电压,使点火能量充足。如电极材料为铱合金的火花塞,可以承受极高温度而不被熔毁,且电极耐磨能力很强,使之寿命更长。

3.汽车发动机及传动系统的合理匹配

在对汽车发动机进行改进时,当汽车的总质量、质量分配、空气阻力及轮胎滚动阻力等因素确定后,发动机与动力传动系统的合理匹配,对保证汽车的动力性和燃油经济性是非常重要的。汽车的动力性是由整车动力总成的性能决定的,虽然汽车的发动机在当中扮演了非常重要的角色,但是在发动机排量和输出功率相差不大的情况下,动力总成的配合情况才是决定汽车输出动力的最核心因素。对车辆的动力系统进行整体的优化,使发动机与变速器和主减速器合理配合,才能使发动机的输出功率充分地释放出来。

4.减轻汽车整备质量

从材料上减轻汽车整备质量。将车辆各总成改用轻质量的材料以减轻汽车整备质量,可以提高汽车动力性。例如,发动机机体采用镁铝合金,某些零部件使用钛合金材料,可以达到减轻汽车整备质量的目的。

 


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