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耐用、稳定至上!引擎强化术!(上)

发布时间:2020-07-31  浏览量:985  点赞:494

    图/童国辅
    协力/AST亚仕德车业、广名涡轮、国亿车坊
     
    在自然进气引擎改装过程中,引擎上半座的改造能立即突显马力上的增幅,而若真正延长引擎寿命,并提升引擎极限,就须仰赖引擎下半座的强化,包含:活塞、连桿、曲轴到引擎本体等,全都涵盖在此範围内,如果上半座的改造是在练武功招式的话,那下半座的强化就是在练内功,有深厚的内功底子,才能发挥所有武功招式的真正力量,否则很容易走火入魔的,也就是所谓的「爆引擎」!
     
    耐用、稳定至上!引擎强化术!(上)
    ▲引擎想要拥有一气呵成的高转速表现,不能只依赖下半作的精密组装与重量平衡而已,还需上半座的高角度凸轮轴的改装搭配才行。
     
    上半座改装目的
    提高引擎出力
    引擎想要拥有一气呵成的高转速表现,不能只依赖下半作的精密组装与重量平衡而已,还需上半座的高角度凸轮轴的改装搭配才行,否则高转速的马力无法延续下去,转速拉不上去也无用武之处,这也是上半座改装的主要目的。凸轮轴性能表现取决于开启角度及扬程,大角度凸轮轴能增加「吸气时间」,也能增加「气门伸程」,让气门能「开得久+开得深」,自然让能活塞吸入更多的空气、提高容积效率。
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    ▲所谓的高角度凸轮轴,都是气门开启角度超过280度以上的产品才能称之,一般市售车所配置的凸轮轴大致在240度上下,属于角度较小的Cam,道路版的改装Cam,则大约在250度至270度左右。
     
    而所谓的高角度凸轮轴,都是气门开启角度超过280度以上的产品才能称之,一般市售车所配置的凸轮轴大致在240度上下,属于角度较小的Cam,道路版的改装Cam,则大约在250度至270度左右,而凸轮轴角度的计算方法,是指曲轴在720度的过程中,气门真正开启的相对角度。
     
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    ▲高角度凸轮轴还需搭配强化汽门弹簧与汽门帽,才能发挥真正的效果。
     
    以NA引擎而言,透过高角度凸轮轴的改装,对于引擎马力及扭力的提升有很大的影响,也是NA引擎想要获得马力明显增幅的重要来源,。然而一般人认为Turbo车换Hi-Cam,似乎没有那幺的重要?其实原厂Turbo车在设定Cam的时候,为了儘量减低Lag现象,大致使用小角度且低Lift的Cam,如果单纯的增加涡轮Bar数,而没有修正引擎汽缸内部的吞吐量,灌入汽缸的压缩空气依然会受到限制,排气端未能适时增加效率的话,Turbine也得不到更强的驱动能力。所以Turbo车若想要获得爆炸性的马力输出,依然得藉助Hi-Cam的助力,才能使马力很轻鬆的提升,连带也使得再加速力有明显的变化。
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    ▲改装活塞的要求是在于轻量化和强度,这方面以锻造製品的特性最为符合,右为锻造活塞、左为原厂活塞,图中可以清楚看出锻造活塞在固定活塞销的底座面积较原厂大上许多。
     
    下半座改装首步
    锻造活塞品使用
    至于说到引擎下半座的改装,首先不断被往复压缩并承受高爆炸力的活塞,除了要具备足够强度、良好导热性、低膨胀率等特点以外,它的重量也是愈轻愈好,如此才可减少连桿、曲轴的负担,甚至是和缸壁间的磨擦耗损,使引擎运转轻快而提高反应与输出。此外,原厂铸造活塞还有一个缺点,那就是材料的紧密度低,套一句实际的形容词就是「脆」,遇到高负荷很容易裂,如果在高压缩比的NA车或Turbo车上,伴随产生的爆震、敲缸现象,铸造品是无法承受此种负荷的,综和上述原因,提高马力的引擎(包含高压缩、Turbo、NOS等)才会採用钢材製成的锻造活塞。
     
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    ▲活塞的顶部形状直接影响到压缩比,这颗活塞都是EJ25涡轮引擎专用,因此顶部呈现凹状,而下端的裙部长短、厚度则和行程、出力大小有关,右边锻造活塞黑色刻字部分其实比较内缩,用意即在减少不必要的磨擦。
      
    按活塞的构造来看,其顶部形状也直接关乎到压缩比的大小,愈凸压缩比会愈高、平或凹面则较低,自然这还得避开气门和凸轮伸程的作动量,在上死点时不能相抵触到,事实上当进行压缩比增减的设定时,正确应该是更换对应的活塞才是,而非更换气缸床垫片或挖大燃烧室。
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    ▲锻造活塞顶部的环岸厚度比原厂活塞更厚,目的在提高活塞顶部摇晃震动时的抵抗强度,尤其在高增压引擎特别重要,而多数房车活塞环都有三道,上面两道是防止窜气得气环,最下面一道是控制汽缸与活塞间机油量的油环。
     
    此外,活塞在缸内运动真正和缸壁接触到气密、刮油的部分则是活塞环,多数店家在整理引擎时,发现活塞在缸内左右晃动时,有时并非是汽缸或活塞磨损,大部分是活塞环的磨损,久了活塞环支撑力不足,活塞裙才会左右摇摆而出现刮痕,因此活塞环的厚薄就成为马力能否耐久的依据,薄的活塞环能有效减少摩擦、密合度高及轻量化的优点,对自然进气高转引擎有绝对性的贡献,但热传导不良的缺憾下,使活塞冷却能大打折扣,故一般房车及Turbo重负荷引擎大都不会採用薄活塞环,而是厚度正常或偏厚的规格。