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1、汽车装饰与改装,刘步丰 主编,第章 发动机改装,.1 发动机改装的理论基础 .1.1 发动机的燃烧过程 .1.2 影响发动机燃烧的因素 .1.3 发动机的爆燃 .1.4 影响爆燃的因素 .1.5 功率与转矩 .2 进气系统的改装 .2.1 进气系统的工作原理 .2.2 进气系统的改装(如图-所示) .3 排气系统的改装 .3.1 排气系统基本原理 .3.2 排气系统的改装,第章 发动机改装,.4 喷油系统的改装 .4.1 喷油系统的工作原理 .4.2 供油系统的改装 .5 点火系统的改装 .5.1 影响点火系统性能的因素 .5.2 点火系统的改装 .6 气门机构的改装 .6.1 气门机构的工作
2、原理 .6.2 气门机构的改装 .7 发动机的改装 .8 增压系统的改装 .8.1 氧化氮增压系统(),第章 发动机改装,.8.2 机械增压系统 .8.3 涡轮增压系统(如图-所示),.1 发动机改装的理论基础,汽车的动力来自发动机，而发动机动力的产生是利用气缸内混合气的燃烧所产生的爆发力推动活塞而来，因此要获得良好的发动机性能，就要从提高发动机的燃烧效率着手，从气缸内混合气燃烧的基本理论找出提高发动机燃烧效率和热效率的方法来提高发动机性能。,.1.1 发动机的燃烧过程,图- 发动机的燃烧过程,1.点火,.1.1 发动机的燃烧过程,2.燃烧 3.淬熄,.1.2 影响发动机燃烧的因素,1.影响点
3、火的因素 (1)空燃比 燃烧速度会因为混合气的组成、压力、温度而变化，对其影响最显著的是空燃比。 (2)火花塞 火花塞的位置虽对燃烧的速度没有影响，但是它决定了相同燃烧速度下完成燃烧所需的时间。 (3)进、排气压力与进气温度 进气压力的提高可促使混合气燃烧的速度增加，而排气压力越高时，每循环残留在气缸内的废气越多，能吸入的新鲜混合气减少，随着残留废气比例的增加，火焰传播的速度将会降低。,.1.2 影响发动机燃烧的因素,(4)进气速度 进气速度影响了进入气缸内混合气的流动，混合气的流动除了可以让其混合得更均匀，还可产生搅动的作用，使燃烧火焰和未燃烧的混合气更容易混合，增加火波前的范围，加快燃烧的
4、速度。 (5)压缩比 压缩比的增加会同时影响燃烧时的温度与压力，并让混合气分子间的距离变小、燃烧速度增大。 (6)点火正时 发动机的最大功率输出取决于混合气燃烧产生最大气体压力时活塞的位置，而这个位置的改变可由点火正时的改变来达成。 2.影响淬熄的因素,.1.3 发动机的爆燃,爆燃是发动机燃烧过程中所产生的异常燃烧现象，它除了使发动机振动加剧外，还会产 生敲击声、降低发动机输出功率、损伤发动机结构。许多提升功率、降低油耗、减少污染的 设计，如高压缩比、增压装置、提高气缸壁工作温度等，都因为爆燃的产生而受到限制。,.1.4 影响爆燃的因素,1.燃料的辛烷值 .燃烧室的设计 .积炭 .压缩比 .空
5、燃比 .进气温度与气缸温度 .点火正时 .进气压力,.1.5 功率与转矩,转矩和功率都是发动机因燃烧汽（柴）油与空气的混合物，将化学能转变为热能、再转变为动能所发出的。 其关系式为： 其中是功率，是转矩，是转速。,.2 进气系统的改装,在各种改善汽车动力的改装方法中，为车子更换高性能的进、排气系统，使发动机“进得多，排得快”是最简单而效果最明显的方法。在进、排气系统改装中，尤以排气系统的改装更受欢迎，因为它不但看得见，而且更听得到，是少数能直接提供感官剌激的改装部件。,.2.1 进气系统的工作原理,1.容积效率 2.充填效率,.2.2 进气系统的改装(如图-所示),图-2 进气系统的改装,1.
6、空气滤清器(如图-所示),.2.2 进气系统的改装(如图-所示),图-3 空气滤清器,2.进气道,.2.2 进气系统的改装(如图-所示),3.直喷式支管 4.二次进气,.3 排气系统的改装,排气系统的主要功能是把发动机在燃烧过程中产生的废气从各个气缸内收集、清洁（经三元催化器）、消声，然后引到车后排放。原厂的排气系统由于要顾及成本、宁静度和各地不同的排放标准等限制，在设计时都会非常保守，并在一定程度上因排气效率不高而限制了发动机的性能表现。,.3.1 排气系统基本原理,要让排气系统有事半功倍的效率，就要充分利用系统在运作时产生的回压和吸啜效果。由于发动机在运作时，个别燃烧室的排气门会不停地做开
7、合动作以排出废气，所以排气系统输送的废气并不是连续不断的，而是一波一波的。因此，车子的气缸数目越多或发动机的转速越高，废气波便越密集。在高压的废气波被高速排出气缸时，它后面产生的低气压便是回压。回压表明排气管的通畅程度，它与排气支管设计、中段管径粗细、三元催化器、总体长度、弯角、消音筒大小都有关系，而且会直接反映在排气效能上。改装排气管的主要目的是降低回压，让排气更顺畅。,.3.2 排气系统的改装,1.排气管 2.三元催化器 3.尾消,图-4 尾消,.3.2 排气系统的改装,4.排气支管,图-5 等长头段排气管,.3.2 排气系统的改装,5.排气管的改装材料,图-6 前、中、后不锈钢排气管,.
8、4 喷油系统的改装,.4.1 喷油系统的工作原理,1.喷射系统的分类 (1)按喷射位置分类 1)节气阀体喷射式(又称为单点喷射SPI) 只使用一或两支喷油嘴，装在节气阀上方，以较低的压力喷出汽油，汽油与流经节气阀的空气形成混合气后，必须先通过进气支管再由进气门进入气缸。 2)进气口喷射式(又称为多点喷射MPI) 每一缸的进气门前各有一支喷油嘴对准进气门，以25的高压将汽油喷出，汽油与进气支管中的空气一起进入气缸，形成混合气。 (2)按喷油方式分类 1)连续喷射式(又称机械喷射式) 喷油嘴在发动机运转时不断的喷油，并靠改变供油压力控制喷油量。,.4.1 喷油系统的工作原理,2)程序喷射式 使用电
9、子式喷油嘴，需要喷油时将喷油嘴的线圈通电，使柱塞因为磁力的作用而往上提升，喷油嘴便可喷油。 (3)按空气流量检测方式分类 进气量的检测方式分为直接和间接两种，一种是以进气支管绝对压力传感器测出的进气支管压力和发动机转速间接计算求得，另一种则是以空气流量计直接测得。 2.供油量的计算 (1)基本喷射时间 基本喷射时间是由进气量(指重量)和发动机转速决定的。 (2)补偿喷射时间 补偿喷射是由各种传感器测出发动机当时的工作状况及负荷并将信号传给电脑(ECU)后，由ECU算出所需额外的供油量，用以维持发动机稳定、顺畅的运转。 冷车起动补偿,.4.1 喷油系统的工作原理, 暖车补偿 怠速后起动补偿 高温
10、时补偿 加速补偿 高转速、高负荷补偿 理论空燃比回馈补偿 断油控制 (3)无效喷射时间 喷油嘴从线圈通电到全量喷油之间会有一段延迟时间，称为开启延迟，而线圈断电后到完全停止喷油也有一段延迟时间，称为关闭延迟。,.4.2 供油系统的改装,1.喷油嘴 2.调压阀,图-7 燃油增压器,.4.2 供油系统的改装,图-8 双管供油方式,3.供油电脑芯片 4.可变程序供油电脑,.5 点火系统的改装,.5.1 影响点火系统性能的因素,1.跳火电压及火花期 2.点火能量和点火正时 3.点火正时控制,.5.2 点火系统的改装,1.火花塞(如图-所示),图-9 火花塞,(1)呈焦黑状，代表所选用的火花塞冷值太高，
11、导致点火延后，,.5.2 点火系统的改装,燃烧不完全。 (2)呈白色状，代表所选用的火花塞冷值不够，导致发动机室的工作温度过高，进而对周边机件的耐用度产生细微的影响。 (3)呈淡淡的黄褐色最为理想，因为此时代表的是发动机在点火时的冷、热值都刚好，导热效率也很恰当。 2.高压导线(如图-所示),图-0 高压导线,.5.2 点火系统的改装,3.高压线圈 4.电容放电系统 5.其他系统的配合,.6 气门机构的改装,.6.1 气门机构的工作原理,1.气门正时,图-1 配气相位图,.6.1 气门机构的工作原理,2.凸轮的特性,.6.2 气门机构的改装,.进、排气道的抛光 .气门打磨,图-2 凸轮轴,.6
12、.2 气门机构的改装,.凸轮轴(如图-所示) (1)基圆大、扬程短的凸轮 其特性是低速转矩良好，工作平顺，但高速运转时则较差，适合需要平顺转矩的RALLY赛车。 (2)基圆小、扬程长的凸轮 其特性是高转速时良好、低转速软弱无力，动力衔接性不良，尤其怠速时可能抖动严重，动力要到高转速才会产生。 (3)基圆大、扬程长和基圆小、扬程短的凸轮 一般量产型车辆都使用这种凸轮，其性能表现是比较普通的。 .气门、弹簧及其他配件 (1)气门 气门的重量及启闭时加速度对气门弹簧及整个气门机构所造成的负荷，对动力表现及稳定度、耐用度有极大的影响，更换轻量化的气门，会对气门机构运转的反应有相当大的益处。,.6.2
13、气门机构的改装,图-3 可微调的正时齿轮,(2)气门弹簧 改装气门弹簧是为了配合凸轮轴改动后所造成的扬程,.6.2 气门机构的改装,及气门加速曲线的改变，以达到要求的性能要求。 (3)正时齿轮 可微调的气门正时齿轮(如图-所示)可做到准确的气门正时调整。 (4)气门摇臂 对改装过的发动机来说强化的气门摇臂是必须的，扬程太大的凸轮轴会造成气门摇臂的扭曲，因此强度的提升及轻量化都是必须的。,.7 发动机的改装,1.活塞、活塞环 2.活塞连杆 3.曲轴 4.压缩比,图-4 氧化氮增压系统,.8 增压系统的改装,.8.1 氧化氮增压系统(),1.NOS的优点 1)可降低进气温度。 2)调整方便。 3)装置费用低。 2.注意事项 1)提升功率以不超过40%为宜，尤其是不可随便的将压力任意的提高。 2)滥用NOS可能带来危险，狂暴的动力表现将严重影响操控性。 3)NOS系统每次使用时间不可超过1min。,.8.1 氧化氮增压系统(),图-15 机械增压器,.8.2 机械增压系统,.8.3 涡轮增压系统(如图-所示),图-16 涡轮增压系统,.8.3 涡轮增压系统(如图-所示),图-7 涡轮增压器,.构造,.8.3 涡轮增压系统(如图-所示),2.原理 3.涡轮增压器的零部件 4.延迟熄火装置,
