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耐用、稳定至上!引擎强化术!(下)

发布时间:2020-07-31  浏览量:412  点赞:505

    ▲右边为锻造H型连桿、左边为原厂I型连桿,不论是直径或断面强度,都是以H型连桿较佳,抵抗直下的力量非常不错,且H断连桿的旁边还会再做凹槽,藉此以减少重量和增加机油的运送。
     
    连桿重最细断面
    波司需减少磨擦
    活塞之下接续的连桿,作用是让曲轴、活塞能够连动,它的大致要求和前者一样,质轻且强韧的锻造品也是最佳选择。需要承接下推和扭曲力的连桿,在高转高压缩状态亦有中间最细处弯折、断裂的危险性,因此大改车很多会更换加粗的H断面连桿(原厂连桿多为I断面)。
     
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    ▲右边是锻造连桿使用的固定螺丝,可以明显发现出了长度比较短以外,直径也比左边的原厂连桿螺丝还要粗,该螺丝为ARP锻造钢材,可有效提高螺丝强度,大幅减少引擎重负荷时,连桿被拉开的问题发生。
     
    通常高性能的连桿同时会用到全浮式活塞销,其特性是活塞、插销、连桿小端三者间都有自由间隙(两侧需加装C形卡环防止活塞飞出),用手即可轻鬆组装,这比起原厂件常用到採强力压入的一体型半浮式活塞销,在减低磨擦的表现上要高出许多,转速上升的顺畅度与极限当然会有所进步。
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    ▲现今多数新世代引擎的原厂连桿在製造时,都会先整支製作完成后,再採用冷冻切断法来分离上下端,特徵为结合面为不平整表面,用意在提高上下端的密合度,进而提高该处的强度。
     
    若是以延后转速的方式来提昇马力时,还有一个要务是在于连桿大端内和曲轴相连的「小波司」,以及固定曲轴颈部于曲轴箱上的「大波司」强化。负责的轴承任务的大、小波司,在此不但要有应付高温高压的耐久性,本身也需具备能减少磨擦损失的能力,这两者基本上乃是相辅相成的,因为减低磨擦力就会降低温度,像本田性能化的B18C-R、B16B引擎,配置的波司宽度亦比一般的双凸VTEC窄,而日本Power Enterprise社所发展的F1 Black Metal,更是藉由表面覆盖锯齿锥状物,使波司表面可容纳更多机油外,更能减少磨擦面积来达到性能诉求,这些都是实际的例子。
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    ▲锻造活塞与连桿可提高引擎承受高温与高压环境下的能力,尤其是想要作高增压设定的引擎,更是需要先强化引擎腹内零件,才能避免发生像图中一样活塞环岸熔塌,甚至是连桿断裂、穿破引擎的问题。
     
    曲轴平衡性为重点
    加长行程由此下手
    下半座最后一个零件也是将爆炸动能转换成扭矩的曲轴,要求的重点主要是平衡性和强度,一般都是拿原车的製品下去加工较多,由于现今汽车的马力愈来愈大,原厂曲轴已鲜少见到旧式的半平衡型(一边轴叶面积只达一半),取而代之的是各组轴叶对称的全平衡式样,如此对于再平衡的工作非常有利,唯一缺点便是重量较高。
     
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    ▲重视性能的大、小波司组,不外乎要具备降低磨擦、工作温度的能力,像图中的日本Power製F1 Black Metal,除了是採三层合金的组合以外,表面更加上了锯齿锥状的覆盖层。
     
    改造曲轴时的步骤,大约是先做镜面处理来分散应力,然后再将轴叶刃端稍微磨得尖利些,以取得破油降低阻力、轻量化和减低轴颈负担的功效,最后就是上动态平衡机进行精密配重(最好连同飞轮一起),这亦是高转速的一切基础;如果是应付动力大幅提昇的引擎,那幺还需把整支成品送去表面硬化处理,才可以全然提高坚韧的程度。
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    ▲曲轴轴叶上的钻孔是用于配重,而轴颈部的凹穴是保存机油来润滑波司,此零件的平衡性可说是高转速的一切基础(图为E92 M3原厂曲轴)。
     
    至于曲轴的改造幅度上,街车并不能像赛车一样,把轴叶部削得既薄且尖锐,虽然此法最能突破机油的阻力,以及可达成彻底轻量化,但这样还有轴叶刚性不足、甩油量较少易伤到活塞裙的问题(注意赛车曲轴为锻造品且配置乾式油底壳),此外我们的活塞、连桿也无法做到那幺轻,想想看要是引擎内部机件的下方比例轻过上方,无法有效吸收稳定引擎内部运转时的震动,在活塞上下摆动瞬间,便有可能会让活塞发生剧烈晃动而发生损坏。
     
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    ▲透过植入缸套的方式来强化引擎下半座,不只可拉长缸径加大排气量外,汽缸的整体强度也会好上许多,是最终极的下半座强化术,且原本的开放式水道,也可一併强化为封闭式水道。
     
    进行引擎下半座的改造,除了能提高引擎强度外,若想要一併提高动力输出,可以从提高排气量着手起,然而排气量的大小乃是由活塞的缸径和冲程来决定,其中加长行程一项就是取决于曲轴,因此许多国外加大排气量的锻造腹内套件中,都会包含可加长行程的锻造曲轴,这是相当极限的改法,可一举提高引擎动力基本水平,相对费用也比单更换锻造活塞与连桿来得贵上许多。
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    ▲所有的引擎本体改装手续,都须仰赖精密的组装与事后的供油程式调校,才能发挥全部效果,就像讲究的店家在组装波司前都会先压「米粉条」,测量曲轴与波司间隙,确认没问题后才组装。