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汽車原理完全教室

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 樓主| 發表於 2007-3-30 22:24:18 | 顯示全部樓層
潤滑系統



燃料進入引擎燃燒後,將燃料的內能轉換成「功」來使引擎運轉,然而並不是所有的「功」都用來驅動引擎的運轉,因為引擎中機件間的摩擦會消耗引擎產生的功,而將其轉換為熱能。為了降低磨差來保護引擎,必須有一潤滑系統來潤滑引擎。

機油的功用

沒錯,機油正是在引擎中扮演潤滑的角色。機油除了能潤滑引擎降低摩擦外,還有防止引擎金屬腐蝕、消除進入引擎中的灰塵及其他污染物、在活塞與汽缸壁間幫助燃燒室氣蜜、為活塞及軸成等零件冷卻及消除引擎內不必要的產物。

機油的循環

引擎中大部分的機油都儲存於油底殼中,機油的循環由隨引擎轉動之機油泵浦驅動,自油底殼將機油吸出,經過機油濾清器濾掉雜質後,高壓的機油從引擎的機油流道流至引擎各處,潤滑或冷卻各個機件,最後在流回油底殼中。

引擎中會有極少量的機油進入燃燒室被燃燒,所以機油有少量的消耗是正常的。然而若過量的機油由活塞與汽缸壁的間隙往上進入燃燒室稱為「上機油」,而機油由汽缸頭之閥系間隙向下流入燃燒室中則稱為「下機油」,二者都是所謂的「吃機油」。引擎若是有吃機油的現象,當然機油會消耗很快,而且因為機油大量燃燒的關係,會自排氣管排出淡青色的煙,此時必須去保修場檢查是「上機油」或「下機油」,好對症下藥。

機油的選用

機油依據其成分可分為全合成、半合成及礦物油,一般來說,全合成機油在引擎中隨引擎運轉的衰退程度較低,而礦物油的衰退程度較高。但是若是車輛都能在原廠指定之換油里程或時間內更換機油,就算使用礦物油,也不會對引擎造成任何傷害。

機油除了有成分上的不同,也在「黏度指數」上有區別。黏度指數是指機油黏度隨溫度改變的程度,目前最常使用的機油黏度分類是依照SAE號數分類,不同的號數對應不同的黏度範圍,號數越大代表黏度越大。SAE編號後方加上W者指適用於寒冷氣候的機油,其編號越小者黏性越小,引擎在寒冷的冬天越容易啟動。

機油號數除了SAE 50 (例) 或SAE 10W (例) 等單級機油外,還有如10W-40等之複級機油,複級機油能同時滿足高溫與低溫的使用需求。目前市面上常見的多為複級機油,複級機油於W之前的號數越低、後方的號數越高者,表示該機油能適用的氣候範圍較大。以台灣的氣候狀況,10W-40已經能滿足,若引擎長時間以高負荷、高轉速運轉者,則可選用黏度較高的機油。
 樓主| 發表於 2007-3-30 22:24:41 | 顯示全部樓層
 樓主| 發表於 2007-3-30 22:25:04 | 顯示全部樓層
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 樓主| 發表於 2007-3-30 22:27:23 | 顯示全部樓層
引擎常見的參數:空燃比、容積效率、點火正時



空燃比(AFR Air Fuel Ratio)

空燃比、容積效率、點火正時等參數在引擎的控制中十分重要,引擎要能發會最大性能及符合環保法規,這些參數必須正確的應用與設定。

空燃比是指燃料與空氣的質量比,當我們說空燃比為13或13:1,即表示進入燃燒室的燃油質量是空氣質量的13倍,空燃比數字越大,代表混合氣越稀,數字越小則越濃。。依照汽油的燃燒化學式,燃油與空氣的當量比為14.7左右,也就是當空燃比在14.7:1時,所有空氣中的氧會與汽油完全反應。然而在引擎調校時,有一個調校項目叫做LBT(Leanest Mixture That Gives Best Torque),就是在引擎能產生最大扭力下,給予最大 (最稀) 的空燃比,一般引擎在LBT時的空燃比都在12.5上下,原因是因為在這個空燃比下的混合氣之燃燒速度最合適,能給予引擎最大的性能。然而當油門開啟達一定程度時,引擎會將空燃比設定小 (濃) 一些,以降低燃燒溫度保護引擎及觸媒轉換器。

容積效率(VE Volume Efficiency)

容積效率並不是某些人所謂「引擎馬力除以排氣量」,而是指在一大氣壓下,每一個進氣行程中,被吸入汽缸之氣體體積與該汽缸之排氣量的比值。在一般引擎中,活塞自上死點移動至下死點所掃過的體積我們稱為「排氣量」,而排氣量也等於引擎的進氣量。所以在理想狀態時,進入汽缸內的空氣體積,應等於該汽缸的「排氣量」;然而再實際狀態,由於進氣道內如空氣濾清器、節流閥等,都會對進氣造成阻力,而且吸入汽缸內的氣體溫度較高密度較低,所以不可能有在「一大氣壓」下等同於排氣量的空氣進入汽缸中。一般自然進氣引擎在油門全開下的最大容積效率約在75%至80%間,引擎轉速越高或油門開度越小,容積效率越低。

引擎噴油量要正確,必須以正確的進氣量來計算,若是依照引擎排氣量來設定噴油量,必定會有很大的誤差,所以引擎根據進氣溫度感知器與大氣壓力感知器會得到概略的容積效率值,引擎調校工程師則藉著廢棄分析儀所測得的實際空燃比,在引擎調校時在定義引擎每一轉速及負荷下,較正確的容積效率。

點火正時(EST Engine Spark Timing)

點火正時是引擎在各轉速及負荷下之最佳點火時機,在引擎調校時,工程師也必須依據引擎的特性,定義出引擎在各種狀態下之點火提前角。在引擎調校中,有一個項目叫MBT(Minimum Ignition for Best Torque),就是在引擎每一個運轉狀態下,找出能產生最大扭力的最小點火提前角。為什麼要將點火正時調校至MBT呢?主要是為了兼顧引擎性能,並且避免引擎爆震。
 樓主| 發表於 2007-3-30 22:38:10 | 顯示全部樓層
 樓主| 發表於 2007-3-30 22:38:39 | 顯示全部樓層
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