"冷卻改裝"引爆你的汽車動(dòng)力
汽車導(dǎo)報(bào) 俠名 汽車保養(yǎng)維修 2007-3-9 1
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提到的冷卻改裝都是有點(diǎn)被動(dòng)的，是因?yàn)檐囎幼髁颂嵘齽?dòng)力部分的改裝后須做的配合工作，并不能真正的提升馬力。但如果你的車子有增壓器(Turbo或Supercharger)的話，以下的冷卻改裝將能直接地增強(qiáng)車子的動(dòng)力性能。 要明白為什么冷卻改裝能提升車子的動(dòng)力，首先要給大家上一些理論課。 爆震 相信大家都有這樣的經(jīng)驗(yàn)，車子的動(dòng)力在冬天時(shí)會(huì)比夏天來得強(qiáng)勁，這是因?yàn)槔淇諝獾拿芏容^熱空氣高，有助于提升發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。基于這個(gè)原理，當(dāng)車上的進(jìn)氣溫度傳感器探測到低(進(jìn)氣)溫時(shí)ECU (即行車電腦)會(huì)自動(dòng)調(diào)整供油量和提前點(diǎn)火正時(shí)，增強(qiáng)車子的動(dòng)力輸出。 另一方面，裝有增壓器的車子雖然可以大幅增加進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，但空氣在被壓縮的過程中會(huì)產(chǎn)生熱量(大約是每0.5 bar上升攝氏60度)，而空氣密度因受熱膨脹而大幅降低，最后雖然進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣是多了，但由于密度不足，ECU會(huì)為供油量和提前點(diǎn)火正時(shí)作出相反的調(diào)整，減弱了增壓器增強(qiáng)動(dòng)力的效果。 更麻煩的是，熱空氣進(jìn)入了原來已是非常高溫的燃燒室后，進(jìn)一步推高了室內(nèi)的溫度，令混合了燃料和空氣的油氣在被火花塞點(diǎn)燃前便自行燃爆 �；蛘哂捎谌紵覂�(nèi)油氣點(diǎn)火后，火焰波尚未完全擴(kuò)散，遠(yuǎn)端未燃的油氣因?yàn)楦邷鼗蚋邏憾匀�，其火焰波與正規(guī)燃燒的火焰波撞擊而產(chǎn)生極大壓力，使得發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生不正常的敲擊聲——這便是俗稱為敲缸的“爆震”(detonation)現(xiàn)象。 爆震出現(xiàn)意味著發(fā)動(dòng)機(jī)體內(nèi)燃燒不正常，如果是在高轉(zhuǎn)速高負(fù)荷時(shí)發(fā)生連續(xù)且嚴(yán)重的爆震，將會(huì)熔損火花塞甚至活塞，令發(fā)動(dòng)機(jī)損毀。因此現(xiàn)代的汽車都配有爆震傳感器(Knock Sensor)，當(dāng)ECU收到有爆震出現(xiàn)的訊息后，便會(huì)馬上把點(diǎn)火提前角延后(如果是有Turbo的車會(huì)同時(shí)降低增壓值)，并將調(diào)節(jié)混合氣濃度來降低燃燒室內(nèi)的溫度來保障發(fā)動(dòng)機(jī)的安全，但這些調(diào)整會(huì)大幅減弱發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出，令車子使不出勁來…… 中冷器 中冷器的作用是把從增壓器出來的熱空氣在其進(jìn)入進(jìn)氣歧管前降溫。原理是增壓了的熱空氣在通過中冷器的散熱管子時(shí)會(huì)把熱量傳遞到暴露在大氣的管路上，而從外面進(jìn)來的冷空氣在吹過受熱的管路把熱量帶走，由此達(dá)到了降溫的效果。 (這里說的是最常見的氣冷式中冷器，其實(shí)中冷器也有水冷式的，道理和之前談過的水/油冷系統(tǒng)一樣，不再重復(fù))。經(jīng)過中冷器降溫的增壓空氣，不僅增加了有利燃燒的空氣密度，更可幫助降低汽缸溫度，有效地延遲了爆震的出現(xiàn)。此時(shí)我們可以借勢把ECU內(nèi)的點(diǎn)火正時(shí)提前并調(diào)高turbo的增壓值，進(jìn)一步地加大發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力升幅。這些便是借中冷器來提升動(dòng)力的竅門。 能加強(qiáng)動(dòng)力的中冷器當(dāng)然是越大越好，但偏偏原裝的中冷器大都偏小。如寶來1.8T便只有一個(gè)裝在右前大燈下的小型中冷器。在大部分的情況只需把原裝的小型中冷器替換成高性能的型號(hào)，或是在另一邊多裝一個(gè)同樣大小的便可有立竿見影的效果。但如果有意選用的中冷器因太大而需改為前置式，這時(shí)候便要仔細(xì)考慮了。除了施工難度較大，改裝費(fèi)用昂貴外，也經(jīng)常因要避免遮擋了水箱而令前置式中冷器裝在保險(xiǎn)桿以下的位置，離地距太低的后果是中冷器很容易被碰壞。此外大型中冷器因散熱和輸氣的管路長了(整個(gè)進(jìn)氣行程增長了)而加深了渦輪的遲滯反應(yīng)(Turbo Lag)，其中尤以原來是頂置式而改為前置式中冷器(如斯巴魯的WRX)為甚。如果不是重度改裝和經(jīng)常用高轉(zhuǎn)行車，前置式中冷器可能并不是最理想的選擇。 冷水噴射系統(tǒng) 我們知道高溫的空氣會(huì)帶來空氣密度降低和引發(fā)爆震現(xiàn)象，而且尤以增壓車為甚。一直以來，汽車工程師都為怎樣對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行降溫而煞費(fèi)苦心。其中一個(gè)方法是設(shè)一個(gè)向中冷器灑水的裝置((如翼豹的STI版)，作用是當(dāng)中冷器過熱時(shí)向其灑水降溫。這方法雖然簡單，但因頗為耗水而影響了效率(總不能為降溫而多帶一個(gè)和油箱一樣大的儲(chǔ)水箱吧)。試想如果我們可以直接在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)灑水降溫，豈不是效率更高？ 冷水噴射系統(tǒng)正是可以擔(dān)當(dāng)這項(xiàng)任務(wù)的一套設(shè)備。它的工作原理是把“適量”的水以高壓，注射入發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋前的進(jìn)氣歧管內(nèi)，細(xì)小的水點(diǎn)能把經(jīng)過的熱空氣降溫（水能吸收大量的熱能而升溫很慢），而部分水點(diǎn)因受熱蒸發(fā)成霧氣時(shí)能吸收的熱能更多加強(qiáng)了降低進(jìn)氣溫度的效果。最后水點(diǎn)和霧氣到達(dá)燃燒室時(shí)便化為蒸氣，更直接地降低燃燒室溫度，防止爆震出現(xiàn)。 冷水噴射式概念其實(shí)自1930年代便己用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上，工程師們一直都希望可以用水來降低燃燒室的溫度，這樣他們便不用借加重空燃比中的油的比例，來為燃燒室降溫，達(dá)到既省油和又可加強(qiáng)動(dòng)力的夢幻效果，可惜過往技術(shù)的原因令效果不是很好。近年來由于科技水平的提升和電腦的強(qiáng)大計(jì)算能力，新型系統(tǒng)噴射的水分(量)已能達(dá)到很高的精確度和可做到每個(gè)氣缸相同的注射量，非常有效地降低了燃燒室的溫度，從而控制了爆震現(xiàn)象，增強(qiáng)了Turbo車承受高增壓值的能力。由于實(shí)效顯著，冷水噴射系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在WRC賽車上，而且車隊(duì)更在水中混入了甲醇來增強(qiáng)效果。甲醇具有與水相同的降溫效率，但結(jié)冰點(diǎn)比水低并能助燃，非常適合冬季比賽使用。但由于甲醇具毒性和易燃，民用情況不宜把混合比例調(diào)得太高(甲醇比例在30%以下)。冷水噴射系統(tǒng)的售價(jià)約在一萬元左右。 以上介紹了兩種利用冷卻來增強(qiáng)動(dòng)力的方法。要注意的是除了硬件外最關(guān)鍵的是軟件的編寫。很多時(shí)侯個(gè)別改裝件的品牌并不重要，能指揮它們互相全力配合才是重點(diǎn)。例如加裝中冷器可降低進(jìn)氣溫度，但如可同時(shí)在ECU上調(diào)校點(diǎn)火正時(shí)，將會(huì)有事半功倍的效果。如果找不到可信任的ECU工程師來量身定做編程，套裝式的系統(tǒng)將是最佳選擇。 |
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