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"冷卻改裝"引爆你的汽車動力

photographerstories.com 來源：汽車導(dǎo)報作者：俠名類別：汽車保養(yǎng)維修時間：2007-3-9 1

提到的冷卻改裝都是有點(diǎn)被動的，是因為車子作了提升動力部分的改裝后須做的配合工作，并不能真正的提升馬力。但如果你的車子有增壓器(Turbo或Supercharger)的話，以下的冷卻改裝將能直接地增強(qiáng)車子的動力性能。

　　要明白為什么冷卻改裝能提升車子的動力，首先要給大家上一些理論課。

　　爆震

　　相信大家都有這樣的經(jīng)驗，車子的動力在冬天時會比夏天來得強(qiáng)勁，這是因為冷空氣的密度較熱空氣高，有助于提升發(fā)動機(jī)的效率�；谶@個原理，當(dāng)車上的進(jìn)氣溫度傳感器探測到低(進(jìn)氣)溫時ECU (即行車電腦)會自動調(diào)整供油量和提前點(diǎn)火正時，增強(qiáng)車子的動力輸出。

　　另一方面，裝有增壓器的車子雖然可以大幅增加進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣量，但空氣在被壓縮的過程中會產(chǎn)生熱量(大約是每0.5 bar上升攝氏60度)，而空氣密度因受熱膨脹而大幅降低，最后雖然進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣是多了，但由于密度不足，ECU會為供油量和提前點(diǎn)火正時作出相反的調(diào)整，減弱了增壓器增強(qiáng)動力的效果。

　　更麻煩的是，熱空氣進(jìn)入了原來已是非常高溫的燃燒室后，進(jìn)一步推高了室內(nèi)的溫度，令混合了燃料和空氣的油氣在被火花塞點(diǎn)燃前便自行燃爆 �；蛘哂捎谌紵覂�(nèi)油氣點(diǎn)火后，火焰波尚未完全擴(kuò)散，遠(yuǎn)端未燃的油氣因為高溫或高壓而自燃，其火焰波與正規(guī)燃燒的火焰波撞擊而產(chǎn)生極大壓力，使得發(fā)動機(jī)產(chǎn)生不正常的敲擊聲——這便是俗稱為敲缸的“爆震”(detonation)現(xiàn)象。

　　爆震出現(xiàn)意味著發(fā)動機(jī)體內(nèi)燃燒不正常，如果是在高轉(zhuǎn)速高負(fù)荷時發(fā)生連續(xù)且嚴(yán)重的爆震，將會熔損火花塞甚至活塞，令發(fā)動機(jī)損毀。因此現(xiàn)代的汽車都配有爆震傳感器(Knock Sensor)，當(dāng)ECU收到有爆震出現(xiàn)的訊息后，便會馬上把點(diǎn)火提前角延后(如果是有Turbo的車會同時降低增壓值)，并將調(diào)節(jié)混合氣濃度來降低燃燒室內(nèi)的溫度來保障發(fā)動機(jī)的安全，但這些調(diào)整會大幅減弱發(fā)動機(jī)的動力輸出，令車子使不出勁來……

　　中冷器

　　中冷器的作用是把從增壓器出來的熱空氣在其進(jìn)入進(jìn)氣歧管前降溫。原理是增壓了的熱空氣在通過中冷器的散熱管子時會把熱量傳遞到暴露在大氣的管路上，而從外面進(jìn)來的冷空氣在吹過受熱的管路把熱量帶走，由此達(dá)到了降溫的效果。 (這里說的是最常見的氣冷式中冷器，其實中冷器也有水冷式的，道理和之前談過的水/油冷系統(tǒng)一樣，不再重復(fù))。經(jīng)過中冷器降溫的增壓空氣，不僅增加了有利燃燒的空氣密度，更可幫助降低汽缸溫度，有效地延遲了爆震的出現(xiàn)。此時我們可以借勢把ECU內(nèi)的點(diǎn)火正時提前并調(diào)高turbo的增壓值，進(jìn)一步地加大發(fā)動機(jī)的動力升幅。這些便是借中冷器來提升動力的竅門。

　　能加強(qiáng)動力的中冷器當(dāng)然是越大越好，但偏偏原裝的中冷器大都偏小。如寶來1.8T便只有一個裝在右前大燈下的小型中冷器。在大部分的情況只需把原裝的小型中冷器替換成高性能的型號，或是在另一邊多裝一個同樣大小的便可有立竿見影的效果。但如果有意選用的中冷器因太大而需改為前置式，這時候便要仔細(xì)考慮了。除了施工難度較大，改裝費(fèi)用昂貴外，也經(jīng)常因要避免遮擋了水箱而令前置式中冷器裝在保險桿以下的位置，離地距太低的后果是中冷器很容易被碰壞。此外大型中冷器因散熱和輸氣的管路長了(整個進(jìn)氣行程增長了)而加深了渦輪的遲滯反應(yīng)(Turbo Lag)，其中尤以原來是頂置式而改為前置式中冷器(如斯巴魯的WRX)為甚。如果不是重度改裝和經(jīng)常用高轉(zhuǎn)行車，前置式中冷器可能并不是最理想的選擇。

　　冷水噴射系統(tǒng)

　　我們知道高溫的空氣會帶來空氣密度降低和引發(fā)爆震現(xiàn)象，而且尤以增壓車為甚。一直以來，汽車工程師都為怎樣對進(jìn)氣進(jìn)行降溫而煞費(fèi)苦心。其中一個方法是設(shè)一個向中冷器灑水的裝置((如翼豹的STI版)，作用是當(dāng)中冷器過熱時向其灑水降溫。這方法雖然簡單，但因頗為耗水而影響了效率(總不能為降溫而多帶一個和油箱一樣大的儲水箱吧)。試想如果我們可以直接在發(fā)動機(jī)內(nèi)灑水降溫，豈不是效率更高？

　　冷水噴射系統(tǒng)正是可以擔(dān)當(dāng)這項任務(wù)的一套設(shè)備。它的工作原理是把“適量”的水以高壓，注射入發(fā)動機(jī)缸蓋前的進(jìn)氣歧管內(nèi)，細(xì)小的水點(diǎn)能把經(jīng)過的熱空氣降溫（水能吸收大量的熱能而升溫很慢），而部分水點(diǎn)因受熱蒸發(fā)成霧氣時能吸收的熱能更多加強(qiáng)了降低進(jìn)氣溫度的效果。最后水點(diǎn)和霧氣到達(dá)燃燒室時便化為蒸氣，更直接地降低燃燒室溫度，防止爆震出現(xiàn)。

　　冷水噴射式概念其實自1930年代便己用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)上，工程師們一直都希望可以用水來降低燃燒室的溫度，這樣他們便不用借加重空燃比中的油的比例，來為燃燒室降溫，達(dá)到既省油和又可加強(qiáng)動力的夢幻效果，可惜過往技術(shù)的原因令效果不是很好。近年來由于科技水平的提升和電腦的強(qiáng)大計算能力，新型系統(tǒng)噴射的水分(量)已能達(dá)到很高的精確度和可做到每個氣缸相同的注射量，非常有效地降低了燃燒室的溫度，從而控制了爆震現(xiàn)象，增強(qiáng)了Turbo車承受高增壓值的能力。由于實效顯著，冷水噴射系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在WRC賽車上，而且車隊更在水中混入了甲醇來增強(qiáng)效果。甲醇具有與水相同的降溫效率，但結(jié)冰點(diǎn)比水低并能助燃，非常適合冬季比賽使用。但由于甲醇具毒性和易燃，民用情況不宜把混合比例調(diào)得太高(甲醇比例在30%以下)。冷水噴射系統(tǒng)的售價約在一萬元左右。

　　以上介紹了兩種利用冷卻來增強(qiáng)動力的方法。要注意的是除了硬件外最關(guān)鍵的是軟件的編寫。很多時侯個別改裝件的品牌并不重要，能指揮它們互相全力配合才是重點(diǎn)。例如加裝中冷器可降低進(jìn)氣溫度，但如可同時在ECU上調(diào)校點(diǎn)火正時，將會有事半功倍的效果。如果找不到可信任的ECU工程師來量身定做編程，套裝式的系統(tǒng)將是最佳選擇。