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汽车改装,汽车调整,和马力的科学:术语和概念

期待

你慢慢地插入钥匙,一次一个缺口。当破折号出现时,你的皮肤会因快速的期待而刺痛。你刚刚安装的运动布桶座和五点背带紧紧拥抱你的身体。她准备好了!柔和的红色室内照明就像火一样围绕着你,当你转动钥匙时,你的希望和梦想就变成了现实。

她的心在笼子里剧烈地颤抖着,你可以感觉到你周围的力量,在你下面,在你里面。带着一丝恐惧和犹豫,你伸手去拿短枪。不,没关系。她信任你。你知道你在做什么。

有了新的信心,你把你的手紧紧地绕着换挡器,把它放在齿轮上。油压正常,氧气传感器应该快到温度了。一切似乎都很正常。你深吸一口气,把你的眼睛转向道路,你准备甩掉离合器。

“走吧!”

如果你和我一样,读到这段话就足以让你想放下手头的工作,去开车兜风。不管你开的是Grand Am GT、Corvette还是Smart Car……

好吧,这很重要。如果你开的是Smart,就别读这篇文章了。然而,在大多数情况下,这是驾驶的刺激,对技术的热爱,以及改进某些东西以使其更好、更快、完全属于你的快乐,这激励着我们汽车爱好者做我们所做的事情。

如果你是汽车行业的新手,我真羡慕你。这有点像失去你的童贞。当你第一次改装你的车时,你会感觉脚下有额外的动力,这是无与伦比的。然而,作为一个新人,你该如何开始呢?这一切都让人不知所措!

放松。让我们从基础开始。为了对你的车做任何事情,你必须了解它是如何工作的。我不会涵盖所有内容,因为如果你认真对待这个问题,你应该从最基本的知识开始,但是有很多概念和术语会帮助你走下去。我们开始吧,好吗?

Modding术语和概念

内燃机理论

马力

转矩

牵引

动力传动系统

感应系统

排气系统

燃油系统

气门机构

误判率

火花/时间提前

定时表

敲门和敲门弱智(KR)

O2

燃料修剪

MAF(质量气流)

歧管绝对压力

PE模式(功率浓缩)

AE(加速富集)

注入器脉冲宽度

VE(容积效率)

开/闭环

转矩管理

变速器换挡时间

变速器换挡压力

传输滑

废气再循环

变矩器

变矩器离合器

知道

脉码调制

内燃机理论

汽油主要由异辛烷和庚烷组成,有时也加入乙醇。这种燃料只有在氧化剂存在的情况下才易燃。正常空气中含有21%的氧气,这是唯一的氧化成分。空气与气体混合,被吸入一个有一个移动边界的圆柱形腔室,称为活塞。

活塞将可燃液体吸入气缸,入口(阀门)关闭,活塞向上运动,导致腔室的体积减小,压力增加数倍(通常从9倍到13倍不等)。根据热力学定律,活塞(由于发动机的作用)必须对流体做功才能压缩流体。

压缩它可以提高燃烧温度、压力和效率。在燃烧过程中,流体现在的温度和压力比刚才更高,因为它的化学性质不同,反应释放的能量被称为“燃烧热”。

与下落活塞的惯性相结合,耗尽的流体向下推活塞,对活塞做功。作用在活塞上的功取决于瞬时压力和活塞位移的变化,但它远远大于活塞先前施加在流体上的功。正是这种净功变化通过活塞向曲轴提供扭矩,最终使汽车开动。

马力

我们以前都听过这种说法。这是一个很大的营销特色。但是马力并不是性能的全部。远非如此。我的车只有可怜的175马力,可以打败其他200马力或更多的车。为什么呢?这是因为马力是另外两个东西的“乘积”,发动机转速和扭矩。这是一种“功率”的测量方法,单位时间内的能量。

由于发动机转速是基于齿轮在你的车,你可以要求几乎任何发动机转速在机械限制。在固定扭矩下,更快的发动机转速将产生更高的马力值。问题是,扭矩不是固定的。让我们开始吧。

转矩

扭矩是发动机由于燃烧热量和压力而产生的力。它是汽车动力的来源。你需要在整个RPM范围内保持高水平的扭矩,以实现汽车的高性能。这就是答案。一个好的宽扭矩带将产生很大的马力,很大的功率。

如果你要绘制扭矩与RPM(发动机转速)的关系图,你希望在图下看到一个很大的区域。通过仔细的进气/排气调整,你可以在高转速下获得峰值扭矩,这将产生较高的峰值HP值,但如果扭矩曲线下的区域是可悲的,那么你的车将始终不如另一辆扭矩响应更平的车强大,报告的峰值HP更低,所以不要认为你可以比赛并击败任何比你的车的宣传HP更低的人。

牵引

还记得你在学校是怎么学习摩擦的吗?这不是摩擦。摩擦与两个表面之间的表面积完全无关。牵引不是。牵引力主要是橡胶和道路的固有特性(摩擦部分)以及几何形状和接触面积的结合。

由于橡胶会在地面的缺陷处变形,所以它会“抓住”地面。在不更换橡胶的情况下,宽轮胎比窄轮胎更好,因为宽轮胎能占据更多的路面。也就是说,他们有更大的“足迹”。牵引力非常重要,因为如果你在起跑线上花2秒钟旋转轮胎,那么世界上所有的马力都没有意义。

橡胶温度也很重要,因为最佳温度允许更好的变形,抓地力和有时“粘性”。超级火辣也不是我们想要的。

动力传动系统

这可以进一步细分。首先,你有前轮驱动(动力只流向前轴),后轮驱动,全轮驱动和其他一些小众类型,我不会说。

根据经验,FWD提供了更好的转向控制,RWD在合理的条件下提供了更好的发射特性,AWD提供了多种好处,但需要更大的复杂性,通常会有一些额外的传动系统损失。最重要的是,你可以有一个“开放式”差速器或“限滑”差速器。差速器可以将动力传递给两个轮子,但允许它们以不同的速度转动。

一个限滑差速器“试图”不让车轮以不同的速度转动,当你在直线上比赛时,这是一个优势,但如果你转弯,差速器将允许车轮以不同的速度转动,当你不想在转弯时失去对汽车的控制时,这是一件好事。这些配置都影响到动力如何传递到地面,以及力施加在汽车上的位置。

在你的变速器中,你有几个档位(除非是连续变速变速器),每个档位都有一个传动比(相对于发动机的机械优势之比)和齿轮长度(齿轮运行的RPM范围)。

你所追求的是在每一个档位上从车轮到路面的最大力。在给定的齿轮中,力将在齿轮的末端下降。只有当下一个齿轮开始时施加的力大于当前齿轮施加的力时,你才想切换到下一个齿轮。

感应系统

你车上的一切都与“吸入”新鲜空气有关。它包括油管,通常是一个空气箱,一个过滤器,一个节流阀体和节流阀板,一个进气歧管,跑道,头和阀门。传感器包括进气温度传感器,MAF传感器(见下文),MAP传感器(下文),油门位置传感器,也许还有其他。

感应系统是一个相当大的限制在你的气流,所以这是大多数人开始当他们寻求获得性能。切断一切或使油管巨大是诱人的,但信不信由你,你可以得到更好的性能,留下它,只是“调整”与正确的几何和材料。

排气系统

你车上的所有东西都与排出尾气有关。这包括集管(从气缸收集废气的管道),排气管道,一个或多个催化转换器,可能是一个交叉和消声器或谐振器。传感器包括氧气传感器和催化转化器传感器。

同样地,在感应系统中,你可以为了获得额外的HP而切断一切,但你可以通过仔细控制“调谐管道”效果的几何形状来获得更多。事实上,一点背压可以增加扭矩。此外,排气是汽车最好的特点之一,当谈到它的声音!

燃油系统

该系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油导轨(携带燃油)、燃油压力调节器和燃油喷射器组成,控制燃油向气缸的输送。任何动力加法器都需要考虑燃油系统。让我们把火花塞也放在这里,因为它们有点相关。火花塞有一个温度等级,告诉你在操作过程中有多热。

在相同排量的情况下,发动机产生的动力越大,发动机插头就会变得越热,这可能会导致燃料提前点火,所以如果你打算加大动力,就应该让发动机插头变冷。较冷的插头通常是铜的,而不是铂或铱的,并且有一个更平坦的尖端表面。

气门机构

凸轮,摇杆,推杆,阀门,阀门弹簧和其他微小部件组成了你的气门系统。这是什么控制小门,让空气/燃料进入和排气。

凸轮,本质上是带有凸瓣的长轴,在特定的时间,根据凸瓣的位置,将这些阀门打开,根据凸瓣的高度,以一定的速度,根据凸瓣的曲率,将它们打开到一定的深度。凸轮设计对空气/燃料和排气的流动特性以及性能有很大的影响。

误判率

空气/燃料比是指发动机内空气和气体的混合物。一个“完美的”化学混合物被称为“化学计量学”或“stoich”。汽油的比例是14.7:1。但其他燃料的情况就不一样了。

这辆车的传感器通常会试图保持这个比例,但这并不完美。因此,在大量的环境和性能标准的基础上,进行小的修正以使其尽可能接近。低于stoich的值是“富”,意味着燃料比需要的多。高于stoich的值是“瘦”,意味着燃料比所需的少。这3个条件各自都很重要。

火花/时间提前

希望你明白火花塞点燃发动机气缸中的气体。它在一个精确的时刻这样做,由曲柄旋转的角度相对于“上死点”,当活塞在其旋转的顶部。火花是在此点之前测量的度数,例如23.7表示当活塞在达到其在气缸中的最高位置之前达到23.7度时,火花塞正在燃烧。

一般来说,时间越长(火花越早熄灭),气缸压力就越高,从给定的燃料充电中获得的能量就越多。虽然后面会解释,但情况并不总是如此。

定时表

通常有三个。一个“好”表,一个“坏”表和一个“平均最佳扭矩火花”表。当使用高辛烷值燃料时,好的情况是乐观的。当使用低辛烷值燃料时,坏的就开始了,或者有一些其他的问题导致了大量的撞击。

MBTS表是最大扭矩的目标值。所有的表格都是二维的。它们取决于x轴上的RPM和y轴上的气缸气团。它们只不过是Excel表格,表格的每个单元格都包含一个提前角度。趋势/趋势是火花通常会随着转速的增加而增加,随着空气质量的增加而减少。

但这只是趋势,并不总是如此。这是因为发动机并不是在任何地方都具有相同的效率。这种模式可以而且确实在引擎运行更好或更差的地方发生逆转。

敲门和敲门弱智(KR)

爆震是当汽缸压力突然猛烈上升试图使活塞向后运动时发生的事件。这种情况可能是无害的,也可能是“我的引擎爆炸了”。原因有很多。混合物可能太稀了。火花可能太先进了。发动机温度可能太高了。车上的负荷可能太高了。

有很多很多原因。诊断敲打不是简单的任务。与此同时,这辆车有一个内置的故障保护系统来保护你。它被称为KR,它是一个计算机驱动的修正你的火花表,消除时间(降低度),直到敲打消失。

爆震本身是由一个小型压电传声器检测的,它可以分析发动机的振动。当它检测到敲击声模式时,它会开始调整计时,直到敲击声消失,然后慢慢地重新添加敲击声,在默认值的情况下,使汽车处于尽可能安全的状态。

O2

排气管中的氧气水平由氧气传感器和计算机监测。它是一个分压器,返回一个低或高的电压,分别表明过量或缺乏氧气。这告诉计算机如何调整上述AFR。这是一个闭环系统。

换句话说,计算机试图根据MAF(下图)猜测混合物的良好值并进行试验。氧气传感器根据氧含量计算出所选择的混合物是富氧还是贫氧,并将数据反馈给计算机,从而调整未来的AFR以进行补偿,如此循环往复。

燃料修剪

燃料修剪有2种口味,长期和短期。一种是长效的,另一种是速效的,有点像过敏药。燃油调整量是一个数值表示,表示计算机对给定的燃油混合物需要补偿多少。例如,如果混合物非常丰富,你会看到一个很大的负数,比如-15。这意味着“拿走15单位的汽油……太多了!”

首先,这将在短期修剪中表现出来,然后你会看到长期修剪滞后并迎头赶上,前提是短期修剪保持不变。因此,长期修剪从短期修剪中“学习”,而计算机对此的内存有限。由于空气的性质(例如冬天和夏天)等原因,这些配件可以对燃料表进行日常调整。

同样值得注意的是,氧气传感器在设置装饰物时起着一定的作用。

MAF(质量气流)

汽车的进气管道(空气箱所在的地方)包含一个MAF传感器,它可以随时检测进入汽车的空气质量。这是非常重要的,因为它告诉汽车注入多少汽油。它通常以赫兹(Hz)为单位,是非线性的,而且令人困惑。你必须找到一个转换表来将这些值转换成一些有意义的东西,比如克/秒。

歧管绝对压力

一个“有点”冗余传感器,这仍然是相当重要的,它测量歧管中空气的绝对压力(高于0),空气被分割到每个气缸。这类似于发动机负荷,因为压力越大通常意味着更高的油门和更高的加速度。

PE (Power Enrichment)模式

还记得误判率吗?保持它在stoich是伟大的燃油经济,但当你地板,这个比例不再好了。为什么?首先,发动机处于高负荷下,这使得它很热。过热的发动机不好。它们引起燃料的预燃和爆震。

为了解决这个问题,你需要冷却剂。多余的气体实际上是一种不错的冷却剂,因为它不能燃烧(因为缺氧),所以它只是额外的液体吸收了舱内的热量,保持了较低的温度。化学家会告诉你,除stoich以外的任何物质产生的燃烧能量都较小。当你把空气和燃料看作是变化的量时,这是正确的。

然而,在发动机中,你不会有更少的空气和更多的燃料。你有同样的空气和更多的燃料。一点点额外的汽油不会让你失去任何东西,事实上,你会得到更多的动力,直到某个点。调整PE模式中使用的比率是关键,当你修改任何与发动机或燃料系统相关的东西时。另一件事是给车铺地板会让转速飙升。高发动机转速意味着一切都必须更快地发生。

通过喷油器雾化燃料的效率有些低,当雾化发生的时间更少时,正确的雾化就成为一个问题。在PE模式下添加更多的气体可以确保暴露在空气中的气体液滴表面积过多,因此更多的气体液滴将被点燃。这弥补了在负载下运行的低效率。

AE(加速富集)

当你按下油门时,这张桌子就会立即要求额外的燃料。这样做是为了迅速预测天然气需求的增加。当你快速(而不是缓慢)踩下油门时,进入引擎的气流会突然改变。这可能会导致短暂的倾斜状态,从而损坏发动机。

AE表从加速器获取传感器数据,计算出你按压的速度有多快(而不是多少),并立即在短时间内添加额外的气体,以满足即将进入气瓶的突然爆发的空气。

注入器脉冲宽度

喷油器是开/关装置。它们有一个恒定的压力驱动它们,并且在每次脉冲期间打开的时间是可变的,这取决于需求。这也被称为喷油器的占空比。当你开始改装你的汽车时,你可以增加发动机的吸气能力。例如,添加一个增压器就可以做到这一点。

问题是,注入器的占空比只能达到100%,这意味着它总是处于开启状态(称为“静态运行”),并且在每次脉冲期间永远不会关闭。超过这个范围,你就得不到更多的汽油,你的发动机就会倾斜,你就会发生一次代价高昂的爆炸。

你需要记住这一点,因为一些mod需要你得到更大的喷射器(可以流动更多的气体)和燃料压力调节器,这将为那些更大的喷射器提供更大的压力,使他们的流量达到最大潜力。

VE (容积效率

这很难解释。这是另一个二维表,由歧管压力和RPM组成,类似于火花表。不过这一次,单元格值不是角度。它们是用小数表示的效率(1代表100%效率)。想象一个圆柱体被切成两半。当活塞从上到下运动时,它扫出的空气体积就是气缸的理论容量。

对于大多数发动机来说,大多数时候,你不能得到空间所能容纳的所有空气因为发动机必须把空气吸进去这就产生了一些真空。因此,进入圆柱体的空气所代表的体积略小于几何图形所暗示的体积。这就产生了小于1的容积效率。

然而,有时,当你有一个调谐的感应/排气系统或强制感应系统(增压器等),更多的空气将进入气缸比它通常应该容纳的,你得到VE大于1。这个表是用来检查是否正常的,特别是当汽车处于高负荷时,这样计算机就知道如何调整燃料和火花值,以应对预期的汽缸压力。

开/闭环

如前所述,由于氧气传感器的反馈回路,赛车通常以stoich速度运行。这被称为闭环模式。因为当引擎熄火时,事情发生得非常快,所以很难保持闭环,所以计算机关闭了它,更多地依赖于查找表和爆震传感器。

这叫做开环。当PE模式使能时,也会触发开环。当你调整你的车,你可以选择什么时候发生这种情况,通常作为一个功能的油门响应(即。踏板的位置测量为完全踩底的百分比)

转矩管理

我讨厌这些垃圾。这是一套计算机算法,可以检测你何时对传动系统施加了过度的压力。这主要是为了保护传输…这很好,别误会。这是提高车辆耐用性的东西之一,也就是说,你通常可以在短期内淡化或移除它而不造成损坏。

在搞砸这个之前,我强烈建议检查你的硬件的所有规格,以确保你的车可以处理它。扭矩管理的效果是增加燃料和火花设置,故意抢夺车辆的动力,当它认为有太多。

扭矩管理的应用

变速器换挡时间

这是自动变速器从一个档位换到另一个档位所需的命令时间。不过这只是一个命令,变速器本身会试图服从,但如果车上负载太多,可能就无法执行了。请看下面的解释。

变速器换挡压力

如果你的车是自动变速器,换挡是通过液压油在不同的通道中移动来实现的,导致皮带、板片和离合器接合/脱离。流体压力控制着这些事件的剧烈程度。提高压力可以防止变速器在发动机扭矩高时打滑。

当你给你的车增加更多的动力或开始减少换挡时间时,这变得越来越可取,因为它可以让变速器更好地“咬”进下一个档位。

传输滑

无论你使用的是自动变速器还是手动变速器,都有摩擦部件使换挡发生。这些被称为离合器(汽车上的带和离合器)。当你试图换挡时,离合器以不同的速度相互挤压,并试图通过摩擦制动达到相同的速度。如果离合器不符合汽车的功率或磨损,就会打滑。

所有的离合器实际上滑,但我们说的是过度滑。过度打滑会导致变速缓慢、嘶鸣,并在变速箱油中产生热量和碎屑。这会磨损变速器,使汽车跑得很糟糕,并可能导致故障。确保你有正确的传输组件的工作。

废气再循环

这是你排放系统的一部分。它通过降低产生这些氮物种所需的汽缸温度来减少NOX的产生。它的工作原理是将废气再次注入发动机。哈. .呵呵…哈哈。我在赛道上把它关了,因为我不想废气再次回到我的引擎里。

老实说,它对性能没有太大影响,因为当您触底时,它会自动关闭。然而,我仍然相信响应时间就是一切,所以我关掉了它。

变矩器

它内部类似于涡轮,通过将粘性流体从一组叶片泵到附近的一组叶片,将动力从发动机转移到变速器。流体的粘度在叶片之间传递剪切力,并使输出侧响应输入扭矩而移动。

这样,你得到扭矩传递没有任何物理接触。这就是为什么汽车有如此平滑的感觉。大多数包含一个离合器,可以锁定产生机械耦合。

变矩器离合器

在自动变速器中,这个东西去掉了自动变速器的流体耦合,并将输入和输出锁在一起,本质上使其表现得像手动变速器。只有当你以稳定的速度巡航时,它才会发生,而且它可以提高燃油经济性。

知道这一点很重要,因为当你巡航时(它是锁着的),你突然踩到地上,电脑必须告诉离合器解锁,因为离合器不能承受那么大的压力。这个过程很慢,可能需要一秒钟。在这段时间里,汽车陷入泥潭,然后突然发动起来。如果你在高速公路上试图超过某人,你就会明白我的意思。

对于性能应用,最好将变矩器调整为关闭整个时间。这可以消除任何泥沼效应,但你的里程数会减少,所以在回家的路上再换一次桌子。

如果你想冒着损坏你的车的风险,你可以在一个档位的末端,在全油门的时候智能地启动它,以扩大该档位的范围,在顶部获得一些额外的扭矩,但我不建议这样做。

知道

宽开油门。这意味着踏板是100%下降。当检测到这一点时,汽车的计算机会发生一些特殊的事情。

脉码调制

动力总成控制模块。它还有一些其他的名字,但它基本上是一个厚实、沉重、肮脏的金属盒子,里面装有一个80年代的计算机处理器。它很粗糙,但很可靠。它包含一些有限的内存,并运行512 Kb的文件,其中包含操作汽车所需的整个操作系统,以及一个用户块,其中包含所有可以修改的表和设置。

它会生成你所有的故障代码,与你所有的动力系统传感器接口,如果你不知道你在做什么,当你试图编程时,它会变成一个镇纸。OBDII端口通常位于驾驶员一侧的转向柱下方。该端口允许PCM和计算机(串行/USB/蓝牙)之间的读写功能,前提是您购买了适当的接口模块。

玩得开心

我们已经讲了很多内容了。请继续关注,记住,我不能保证以上材料100%的准确性,我不对你所做的任何事情负责,无论是你自己的想法还是受到本文的影响。小心点,玩得开心点:)

据作者所知,这篇文章是准确和真实的。内容仅供参考或娱乐之用,并不替代商业、金融、法律或技术事务方面的个人建议或专业建议。