汽車改裝基礎(chǔ)知識(shí)

1．呼吸順暢之進(jìn)氣強(qiáng)化之道
一般市場(chǎng)所售車輛在出廠時(shí)生產(chǎn)商為了維修方便性及成本控制，通常采用最低零組件之單喉節(jié)氣門設(shè)計(jì)。
何謂單喉節(jié)氣門？根據(jù)節(jié)氣內(nèi)配置不同，可區(qū)分為空氣由蒸氣門后平均分供給各缸使用的“單喉型式”和每個(gè)汽缸獨(dú)立使用單一節(jié)氣門的“多喉型式”，也就是所謂多喉直噴系統(tǒng)。而高性能的跑車，為了追求高峰值馬力、瞬間/后段加速力，大都采用多喉直噴系統(tǒng)，目前寶馬M3、寶時(shí)捷911RSR、法拉利車系，清一色都采用此系統(tǒng)。由此可見自然進(jìn)氣車想求取最大馬力極限，這系統(tǒng)是重要指標(biāo)。
呼吸順暢之排氣系統(tǒng)改造之道：
排氣系統(tǒng)是改裝領(lǐng)域中最基礎(chǔ)也是最直接的改裝項(xiàng)目，一般四行程引擎的設(shè)計(jì)，原本就把進(jìn)排氣行程獨(dú)立分開，造就成一個(gè)完全燃燒之設(shè)計(jì)，也因?yàn)楠?dú)立進(jìn)排氣行程之設(shè)計(jì)，使燃燒過(guò)之廢氣有充分時(shí)間排出；空出氣缸之空間，以便吸入更多更密集的新鮮空氣，使引擎有更良好的輸出功率。
由于引擎的缸數(shù)多，各缸之間無(wú)法有獨(dú)立排氣管，同時(shí)要考慮噪音、空間配置，成本因素，量產(chǎn)車的排氣管只淪為消音及排廢氣之用，所以不順暢降低引擎性能的問(wèn)題因此而產(chǎn)生。在探討改裝排氣管的增加多少馬力的同時(shí)，不如說(shuō)可追回多少漏失之馬力，找回原輸出之本能。
改裝排氣管主要的用途，是在于減低回壓，改進(jìn)排氣的運(yùn)作交替更順暢，也就是增加氣門重疊時(shí)間之延伸，由此可改變引擎之特性、轉(zhuǎn)變扭力輸出時(shí)機(jī)、提升高車速的反應(yīng)和流暢度

2．如何選用改裝彈簧
彈簧的種類大體可分為四類：
1大卷式：它的特性是彈簧較細(xì)，內(nèi)徑大，圈數(shù)少，重視舒適性。
2直卷式：它的特性是彈簧的內(nèi)徑和間距都較小，重視操控性。
3錐形式：它的特性是彈簧的內(nèi)徑不等長(zhǎng)，可增近操控性，但仍以重視舒適為主。
4雙系數(shù)式：簧的上下系數(shù)不同，可同時(shí)保有舒適與操控。
3．如何使用輪轂
鋁合金輪圈因?yàn)榫哂泄饬撩烙^、散熱好、降低輪胎爆胎危險(xiǎn)系數(shù)，材質(zhì)輕，節(jié)省燃料，輕靈、舒適等優(yōu)點(diǎn)，因此，深受用戶的喜愛(ài)。正因如此，有很多朋友便將原來(lái)車上用的鐵圈換成鋁合金輪圈，或換裝更大尺寸的鋁圈。但如果換裝不當(dāng)，就會(huì)使車產(chǎn)生故障，而如果所用的產(chǎn)品未經(jīng)有關(guān)部門認(rèn)證或質(zhì)量不好，則會(huì)給行車帶來(lái)危險(xiǎn)。現(xiàn)在的流行趨勢(shì)是把原車使用的輪胎加寬，扁平率放低，這樣改變以后，車輛的外形更加美觀，行駛起來(lái)也更加平穩(wěn)，制動(dòng)性能也會(huì)提高。但是任何事情都有一個(gè)“度”，超過(guò)了這個(gè)“度”就會(huì)事與愿違。因此，當(dāng)您在進(jìn)行改裝時(shí)，必須察看一下下列情況：輪胎與車體、擋泥板是否碰擦，把轉(zhuǎn)向盤打滿以后，檢查前輪會(huì)不會(huì)碰拉桿頭、減振器，檢查輪胎是否超出車體等。如果沒(méi)有發(fā)生上述情況則屬合格，如果有問(wèn)題則不能互換。但作為“德國(guó)大眾的御用改裝廠”，ABT已經(jīng)幫您考慮了這些問(wèn)題，您要做的就是挑選喜歡的造型即可，剩下的事就交給我們吧！
鋁合金輪圈的基本術(shù)語(yǔ)：
圓緣座——輪胎胎唇部位與輪圈接觸的密合部位。
孔距(P．C．D]——孔距就是每個(gè)孔位的中心連接而成的圓的直徑。
輪圈中心線——通過(guò)輪圈側(cè)斷寬面的平分線。
安裝面——指和汽車制動(dòng)鼓相連接的輪圈中心后部的表面。
偏位值——指輪圈安裝面和輪圈中心線的距離。
負(fù)偏位值——當(dāng)安裝面凸向輪圈內(nèi)部，此時(shí)偏位值為負(fù)數(shù)，叫負(fù)偏位值。
正偏位值——當(dāng)安裝面凹向輪圈的外部，此時(shí)偏位值為正數(shù)，叫正偏位值。
后空間距——后空間距離是指從安裝面到輪圈內(nèi)緣的距離。
輪圈直徑——輪圈直徑是從圓緣座而不是輪圈緣量度的垂直高度。
輪圈寬度——輪圈寬度是從每個(gè)因緣座外部角而不是輪圈的外緣量度的寬度。

3．改裝零件術(shù)語(yǔ)
引擎機(jī)動(dòng)力改裝部分：
進(jìn)氣管==Intake
空氣過(guò)濾器==冬菇頭==air filter
排氣管==尾喉/死氣喉==Exhause
消音器==mufeler
機(jī)油冷卻器==oil cooler
火花塞==火嘴==spark plug
火嘴線==spark plug wires
閥門==滑老==valve
滑輪==pully
活塞==piston
曲軸==crankshaft
凸輪軸==cam shaft
氣門彈簧==滑老彈弓==valve spring
渦輪增壓==turbo charger
機(jī)械增壓==super charger
中冷==inter cooler
放氣閥門==放氣滑老==blow-off valve
廢氣閥門==wastgate
壓力控制器（怎么也想不出個(gè)的翻譯）==水喉制==boost controller
噴油嘴==大唧咀==Injector
頭批==down pipe
行車電腦==ECU

制動(dòng)懸掛部分：
輪圈==車伶==Rim
剎車碟==迫力碟==rotor
活塞卡鉗==鮑魚==caliper
剎車片==迫力皮/來(lái)令片==brake pad
避震==suspention(避震分為 彈簧/彈弓==spring 和 減震桶==shock 兩部分）
整套避震又叫 coilover
波子塔頂==Pillow Ball Top Mounts
防傾桿==sway bar
用在車?yán)锏募訌?qiáng)桿==tower bar
用在車底的加強(qiáng)桿==lower arm bar

傳動(dòng)部分：
末齒比==大尾牙==Final Drive
差速器==LSD
離合器==極力子==clutch
飛輪==flywheel

車身部分：
大包圍==bodykit（車頭==front bumper, 車尾==rear bumper, 車別裙==side skirt)
尾翼==sopiler
車頭蓋==hood （兩種不同材質(zhì)：碳纖維==carbon fiber, 玻璃鋼==firberglass)

4．引擎的燃燒與爆震
汽車的動(dòng)力來(lái)自引擎，而引擎動(dòng)力的產(chǎn)生是利用汽缸內(nèi)油氣的燃燒所產(chǎn)生的爆發(fā)力推動(dòng)活塞而來(lái)，因此要獲得良好的引擎性能就要從提高引擎的燃燒效率著手，從汽缸內(nèi)油氣燃燒的基本理論找出提高引擎燃燒效率和熱效率的方法來(lái)提高引擎性能。
但是在工程師們想進(jìn)辦法來(lái)提高引擎性能的同時(shí)，卻因?yàn)楸��?Knocking)的發(fā)生而受到種種的限制，而一具最高性能的引擎就是在燃燒與爆震的交互作用和互相牽制下得出的妥協(xié)。
『燃燒與爆震』不但是研究引擎的基礎(chǔ)，也是判斷引擎優(yōu)劣的依據(jù)，更是引擎改裝的基礎(chǔ)，因此燃稍與爆震可說(shuō)是一切討論有關(guān)引擎性能的入門，更是談引擎改裝時(shí)的立論依據(jù)。
一、燃燒
因?yàn)橐�擎的燃燒循環(huán)是在汽缸這各小容器中進(jìn)行，而且有溫度、壓力、熱傳導(dǎo)、殘留廢氣等變因，所以比起一般的燃燒來(lái)得復(fù)雜許多。目前有很多有關(guān)引擎的理論都是由實(shí)驗(yàn)得來(lái)的，就因?yàn)槭怯蓪?shí)驗(yàn)得來(lái)的所以有很多因素都有不同的解釋，甚至可能尚未被發(fā)現(xiàn)，因此讀者或可從本文中獲得啟發(fā)，找到其他有利引擎燃燒的好方法。在進(jìn)入主題之前我們必須先介紹兩個(gè)名詞：空燃比A/F
(Air-Fuel Ratio)和空氣過(guò)剩率λ(Excess Air Ratio)。空燃比A/F是進(jìn)行引擎燃燒反應(yīng)時(shí)所需的空氣重量和燃料重量的比例，空然比小表示油氣比較濃，反之則比較稀。如果根據(jù)汽油燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式，我們可以算出汽油完全燃燒的理論空燃比為15.1:1，但是在實(shí)際的燃燒情況中，如果要達(dá)到完全燃燒，所需的空氣量往往比理論上所需的更多而實(shí)際上所需的空氣和理論上所需的空氣量的比值就稱為空氣過(guò)剩率λ，λ越大表示所供給引擎的空氣量越大。A/F和λ在談到有關(guān)引擎的工作原理和廢氣污染控制上都會(huì)再出現(xiàn)，所以比必須先在此提出。引擎每完成一次進(jìn)氣、壓縮、爆發(fā)、排氣四個(gè)行程的循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)了2圈也就是720°，在引擎轉(zhuǎn)速為 3000rpm時(shí)，曲軸轉(zhuǎn)速為每分鐘3000轉(zhuǎn)，也就是說(shuō)引擎每分鐘要進(jìn)行1500次的循環(huán)，完成每一次油氣燃燒的時(shí)間遠(yuǎn)小於0.01秒。要去討論這0.01秒內(nèi)快速進(jìn)行的燃燒過(guò)程有相當(dāng)?shù)睦щy，[ 因此我們必須想像成用很慢很慢的慢動(dòng)作來(lái)看引擎的燃燒過(guò)程。若用這樣的方式來(lái)看引擎的燃燒過(guò)程，我們可以將它概分為點(diǎn)火、燃燒、淬熄三個(gè)步驟：
點(diǎn)火
當(dāng)供油系統(tǒng)將混合好的油氣送入汽缸內(nèi)，經(jīng)由活塞壓縮后，點(diǎn)火系統(tǒng)的高壓線圈便會(huì)傳送一電流至火星塞，利用火星塞兩極之間的高電壓引燃油氣，（亦可說(shuō)是高電壓使汽油分子產(chǎn)生游離作用，進(jìn)而和氧離子結(jié)合，造成氧化作用）。為了引燃油氣，必須對(duì)油氣提供一相當(dāng)?shù)哪芰�，這個(gè)能量我們稱為『最小點(diǎn)火能』（Minimum Ignition Energy）。最小點(diǎn)火能越小，點(diǎn)火越容易。這一油氣引燃的過(guò)程相對(duì)於接下來(lái)的油氣燃燒速度來(lái)說(shuō)，速度是比較緩慢的，而這一緩慢的氧化過(guò)程稱為『點(diǎn)火』。『點(diǎn)火』所耗去的時(shí)間約占整個(gè)燃燒行程的10 %，而這段時(shí)間所耗去的油氣也少得為不足道。
燃燒
點(diǎn)火階段可視為油氣燃燒前能量的累積，當(dāng)點(diǎn)火完成后，火焰便開始以燃燒壓力波的形式向外傳播，其傳播的方式是以火星塞為中心，一層一層依序向外燃燒，就如同將石頭丟入水中，在水面形成漣漪一般。在火焰向外傳播時(shí)，在已燃燒和未燃燒的油氣之間，有一進(jìn)行燃燒氧化反應(yīng)的反應(yīng)帶，我們稱為『火焰波前』�；鹧娌ㄇ暗姆秶�大小會(huì)影響燃燒的反應(yīng)速率和汽缸內(nèi)壓力上升的速率。油氣燃燒的速度對(duì)引擎的性能有決定性的影響，燃燒的速度越快，引擎的性能越好，爆震發(fā)生的趨勢(shì)也越低。
淬熄
對(duì)引擎的燃燒來(lái)說(shuō)，汽缸壁是燃燒波所能到達(dá)最遠(yuǎn)的邊界，汽缸壁由於有冷卻系統(tǒng)的作用，溫度大都維持在 200℃左右，這相對(duì)於 700℃以上的火焰溫度來(lái)說(shuō)是很低的溫度，所以當(dāng)燃燒波傳到汽缸壁時(shí)，火焰的溫度便立刻下降，使得汽缸壁附近燃燒波的氧化作用因而減緩甚至中斷，而這趨緩的氧化反應(yīng)便產(chǎn)生了不完全氧化的產(chǎn)物HC及CO。這一氧化反應(yīng)較緩和的區(qū)域我們稱為『淬熄層』，淬熄層越小，表示汽缸的熱傳損失量越少，引擎的熱效率較高、出力較大。
影響引擎燃燒的因素：
影響點(diǎn)火的因素：
點(diǎn)火的難易乃由『最小點(diǎn)火能』所決定，最小點(diǎn)火能則是受燃料的分子量、混合氣的濃度、火星塞電極的形狀與間隙、汽缸溫度、混合氣氣體流動(dòng)的影響而產(chǎn)生變化。燃料的分子量越小、汽缸的溫度越高，其最小點(diǎn)火能越小，點(diǎn)火越容易�；旌蠚獾臐舛壬詽忪独硐肟杖急龋�14.7:1），并能在汽缸內(nèi)快速的流動(dòng)使油氣更均勻，皆有助於點(diǎn)火。而火星塞對(duì)點(diǎn)火的難易更有決定性的影響，火星塞的電極間隙若減小則最小點(diǎn)火能將增大，不過(guò)間隙也不是越大越好，因?yàn)殚g隙大則跳火時(shí)間縮短，不利於點(diǎn)火，所以間隙直必須取兩者的折沖�；鹦侨�中央電極的直徑越大，點(diǎn)火所需的電壓必須升高，若將電擊形狀改為尖型，將有利於點(diǎn)火。此外，火星塞的熱度等級(jí)越高，表示中央電極不易散熱，因此對(duì)點(diǎn)火越有利。但是當(dāng)火星塞熱值過(guò)高或汽缸過(guò)熱時(shí)，將使油氣在火星塞未點(diǎn)火前及自行點(diǎn)燃，稱為”預(yù)燃”（Preignition）是異常燃燒的一種，有別於爆震，但同樣對(duì)引擎將產(chǎn)生不利的影響。有人會(huì)改用電極為針型、且導(dǎo)電性較好的火星塞，為的就是加速完成點(diǎn)火。
影響燃燒的因素：
1、空燃比
燃燒速度會(huì)因?yàn)榛旌蠚獾慕M成、壓力、溫度而變化，影響最顯著的是空燃比，稍濃於理想空燃比（14.7:1）時(shí)可得到最大的燃燒速度，若空燃比低或高達(dá)到某一界限以上時(shí)，火焰便不再前進(jìn)，此界限稱為『燃燒界限』。汽油的燃燒界限是空燃比22：1～8：1可安定運(yùn)轉(zhuǎn)的極限是18：1。所謂『稀薄燃燒引擎系統(tǒng)』技術(shù)（Lean Burn Combustion System） 就是讓引擎在盡量接近燃燒界限的下限且不產(chǎn)生爆震的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。
2、火星塞的位置
火星塞的位置雖對(duì)燃燒的速度沒(méi)有影響，但是它決定了相同燃燒速度下完成燃燒所需的時(shí)間�；鹦侨�和汽缸必的距離越近，則完成燃燒的時(shí)間越短。因?yàn)橛蜌馊紵�的過(guò)程也是引擎最主要的加熱、加壓過(guò)程，這段時(shí)間的長(zhǎng)短，直接影響到引擎的熱效率，也影響到爆震的趨勢(shì)�；鹦侨�的最佳位置就是在燃燒室的中央，而為了達(dá)成此一設(shè)計(jì)，多氣門和雙凸輪軸的設(shè)計(jì)是必然的趨勢(shì)。
3、進(jìn)、排氣壓力與進(jìn)氣溫度
進(jìn)氣壓力的提高可促使油氣燃燒的速度增加，而進(jìn)氣溫度升高卻會(huì)使容積效率和混合氣密度降低，導(dǎo)致火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆怠．?dāng)排氣壓力越高時(shí)，則每循環(huán)殘留在汽缸內(nèi)的廢氣越多，使能吸入的新鮮混合氣減少，而隨著殘留廢氣比例的增加，燃燒時(shí)的阻礙亦增大，火焰?zhèn)鞑サ乃俣纫蚨�降低。要提高進(jìn)氣壓力最常用的方法就是利用 Turbo-charger 或Super-Charger ，而賽車引擎通常用碳纖維來(lái)作為進(jìn)氣道的材料，除了重量輕外，最重要的就是取碳纖維不易吸熱，本身的溫度不會(huì)因?yàn)橐�擎室的溫度升高而升高，可大幅降低進(jìn)氣溫度。至於要如何降低排氣壓力，當(dāng)然是從排氣管著手，而又以頭段的影響最大。
4、進(jìn)氣速度
進(jìn)氣速度影響了進(jìn)入汽缸內(nèi)油氣的流動(dòng)，油氣的流動(dòng)除了可以讓油氣的混合更均勻，更可產(chǎn)生攪動(dòng)的作用使燃燒火焰和未燃燒的油氣容易混在一起，增加火波前的范圍，加快燃燒的速度。進(jìn)氣速度與燃燒速度成近乎正比的關(guān)系，進(jìn)氣速度越快，燃燒的速度越快。而進(jìn)氣的速度與進(jìn)氣歧管的口徑與長(zhǎng)度、汽門設(shè)計(jì)、燃燒室?guī)缀涡螤钣嘘P(guān)。
5、壓縮比
壓縮比的增加會(huì)同時(shí)影響燃燒時(shí)的溫度與壓力，并讓油氣分子間的距離變小，而油氣的燃燒速度也隨著壓縮比的增高而增大。高性能引擎都想辦法在不發(fā)生爆震的前提下盡量的提高壓縮比，不但自然吸氣引擎是如此，就連增壓引擎的壓縮比都已提高到超過(guò)9.0:1 以上的水準(zhǔn)。要提高壓縮比最簡(jiǎn)單的方法就是改用較薄的汽缸墊片。
6、點(diǎn)火正時(shí)
引擎的最大功率輸出是取決於油氣燃燒產(chǎn)生最大氣體壓力時(shí)活塞的位置，而這個(gè)位置的改變可經(jīng)由點(diǎn)火正時(shí)的改變來(lái)達(dá)成，最理想的點(diǎn)火正時(shí)角度就是要讓燃燒過(guò)程完成一半時(shí)，活塞位置恰抵達(dá)上死點(diǎn)，此時(shí)活塞正好完成壓縮行程準(zhǔn)備往下運(yùn)動(dòng)，因此燃燒所產(chǎn)生的最高壓力可完全用來(lái)把活塞往下推，這就是產(chǎn)生最大燃燒速度點(diǎn)火正時(shí)。
三、影響淬熄的因素
淬熄主要受到燃燒室的形狀、汽缸壁的溫度與粗糙度的影響。淬熄的發(fā)生是主要是由於火焰接觸到燃燒室的壁面，因此要在相同的燃燒室容積下使燃燒室的表面積越小，減少淬熄量，一般而言燃燒是的形狀越規(guī)則越能達(dá)到此目的。而淬熄也是熱導(dǎo)傳的結(jié)果，所以燃燒室的溫度越高，則熱傳量越少，火焰也就越能接近壁面，淬熄層就越薄，被淬熄的氣體容積就越少。但是汽缸壁的溫度卻被材料所能承受的熱應(yīng)力及爆震的發(fā)生所限制，所以只能維持在一相當(dāng)?shù)牡蜏叵�。此外，降低燃燒室的粗糙度也可減少淬熄量及熱傳量，提高熱效率。
二、爆震
『爆震』是引擎燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的異常燃燒現(xiàn)象，它除了使引擎震動(dòng)加劇外，并產(chǎn)生敲擊聲、降低引擎出力、損傷引擎結(jié)構(gòu)。爆震可說(shuō)是引擎設(shè)計(jì)者的天敵，許多提升馬力、降低油耗、減少污染的設(shè)計(jì)，如高壓縮比、增壓裝置、提高汽缸壁工作溫度（材料科技的進(jìn)步使得強(qiáng)度上無(wú)虞）等，都因?yàn)楸�震的產(chǎn)生而受到限制。
爆震的特性是開始時(shí)點(diǎn)火及燃燒波的傳播都正常，但是最后應(yīng)該燃燒的一部份油氣，我們稱為『尾氣』（End Gas），因?yàn)槭芰巳紵�后氣體膨脹所造成的壓縮作用，使其體積縮小、溫度和壓力升高，在燃燒波尚未傳到該處之前，一部份油氣的溫度已經(jīng)達(dá)到『自燃點(diǎn)』，到達(dá)自燃點(diǎn)后在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的『自燃點(diǎn)火延遲』后就會(huì)自行引燃，并且以300m/s～200m/s的速度迅速向外傳播，而當(dāng)正常燃燒和爆震兩個(gè)方向相反的燃燒壓力波相遇時(shí)，會(huì)產(chǎn)生劇烈的氣體震動(dòng)，并發(fā)出特有的金屬撞擊聲，所以稱為『爆震』。輕微的爆震無(wú)法被人的感官所察覺(jué)，在此我們稱它為『無(wú)感爆震』，因此當(dāng)你能感覺(jué)得到引擎爆震所產(chǎn)生的噪音和震動(dòng)時(shí)，這時(shí)的爆震情況已經(jīng)嚴(yán)重得超乎你的想像，我們稱它為『有感爆震』。有感爆震持續(xù)一段時(shí)間后，將使得活塞、汽缸頭、汽門、活塞環(huán)等，產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞。
1、燃料的辛烷值
燃料的抗爆震性是以辛烷值（Octane Number）來(lái)表示，通常分子構(gòu)造簡(jiǎn)單、碳數(shù)多、煉長(zhǎng)者的抗爆震性優(yōu)秀，而選用辛烷值較高的汽油是減少爆震發(fā)生的最直接方法。汽油辛烷值的選用必須與引擎的縮比配合，理論上壓縮比8~9用辛烷值92~95的汽油，壓縮比9~10用辛烷值95~100的汽油，否則壓縮比高的引擎若使用辛烷值低的汽油，將造成爆震連連、引擎無(wú)力、過(guò)熱、機(jī)件損耗。而壓縮比低的引擎若誤用辛烷值較高的汽油，不但不能增大引擎的出力，反而可能因燃燒溫度過(guò)高造成引擎過(guò)熱。據(jù)報(bào)載：中油將在民國(guó)87年底前推出辛烷值98的汽油。
2、燃燒室的設(shè)計(jì)
火星塞的的位置影響了完成燃燒所需的時(shí)間，這段時(shí)間就是尾氣所受的加壓和加熱時(shí)間，時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響爆震發(fā)生的趨勢(shì)。因此燃燒是的形狀若能讓壓縮時(shí)油氣的流動(dòng)性佳、沒(méi)有死角，并采用熱傳導(dǎo)效率較高的材料（如鋁合金），讓汽缸內(nèi)的溫度不易累積，使尾氣保持較低的溫度也可減少爆震的發(fā)生。
3、積碳
燃燒室內(nèi)如果有積碳會(huì)影響燃燒室的散熱并造成壓縮比的提高，讓原本不會(huì)發(fā)生爆震的引擎也發(fā)生爆震。積碳發(fā)生的原因除了引擎本身所產(chǎn)生的以外，在汽油中添加辛烷值提升劑更會(huì)加速積碳的累積。以國(guó)內(nèi)所能買到的95無(wú)鉛汽油，對(duì)很多高壓縮比引擎來(lái)說(shuō)并不夠用，很多車主都要選擇添加辛烷值提升劑來(lái)維持引擎的出力和消除爆震，在爆震與積碳的惡性循環(huán)下，添加辛烷值提升劑就有如引鴆止渴一般，還請(qǐng)車主三思。
4、壓縮比
引擎的熱效率是與其壓縮比成正比，壓縮比越高引擎出力越大，但是壓縮比的上限卻因?yàn)楸�震的發(fā)生而受到所限制，壓縮比與爆震的發(fā)生有極密切的關(guān)系，壓縮比越大，爆震的趨勢(shì)和強(qiáng)度越強(qiáng)。因?yàn)樘岣邏嚎s比會(huì)同時(shí)增加汽缸內(nèi)的溫度和壓力，使尾氣的溫度和壓力升高，增強(qiáng)爆震的趨勢(shì)。此外壓縮比的提高也會(huì)讓汽缸內(nèi)的殘留廢氣對(duì)油氣的沖淡做降低，造成燃燒室的溫度上升，促成爆震的發(fā)生。
5、空燃比
油氣混合比過(guò)稀或混合不均勻都會(huì)造成爆震。較濃的油氣將使尾氣的自燃點(diǎn)火延遲時(shí)間增加，但也會(huì)使燃燒較不完全，產(chǎn)生的熱量較少，使得燃燒最后的溫度降低，減少爆震的發(fā)生，但也導(dǎo)致燃料用量增加，熱效率下降，同時(shí)降低引擎出力。有些引擎的爆震控制系統(tǒng)就是在爆震感知器偵測(cè)出爆震訊號(hào)時(shí)，供油系統(tǒng)便會(huì)適度的提高油氣濃度，直到爆震消除為止。
6．進(jìn)氣溫度與汽缸溫度
進(jìn)氣溫度與汽缸溫度的增加會(huì)使引擎的容積效率降低，使完成燃燒所需的時(shí)間增長(zhǎng)，亦即尾氣被加壓及加熱的時(shí)間增長(zhǎng)，增加尾氣的溫度和壓力，造成爆震。由此我們可以知道當(dāng)引擎溫度過(guò)高時(shí)，對(duì)引擎所成的損害并不是直接由於高溫所造成（和汽缸內(nèi)的溫度相比那就稱不上高溫了），而是因?yàn)槠�缸壁溫度上升�?dǎo)致嚴(yán)重的爆震，因?yàn)檫B連的爆震所產(chǎn)生的嚴(yán)重破壞。
7、點(diǎn)火正時(shí)
若點(diǎn)火過(guò)早活塞在壓縮行程抵達(dá)上死點(diǎn)前燃燒掉的油氣較多，會(huì)使活塞進(jìn)行壓縮時(shí)所需的力量增加，同時(shí)也會(huì)提高燃燒室內(nèi)的最高溫度與壓力，而易產(chǎn)生爆震。若點(diǎn)火正時(shí)延遲，大部分的油氣都在活塞過(guò)了上死點(diǎn)以后燃燒，燃燒時(shí)活塞已經(jīng)往下運(yùn)動(dòng)，可以底消掉一部份燃燒后氣體膨脹所導(dǎo)致的壓力升高作用，減輕爆震的趨勢(shì)。不過(guò)假如點(diǎn)火過(guò)於落后，引擎的功率及效率都將降低。雖然點(diǎn)火正時(shí)的延遲會(huì)造成引擎無(wú)力、耗油增加，但是對(duì)於爆震控制方式的選擇大多以改變點(diǎn)火正時(shí)為主，因未改變點(diǎn)火正時(shí)比起其他消除爆震的方法要來(lái)得簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可行，尤其在電子技術(shù)發(fā)展成熟的今天更是如此。
8、進(jìn)氣壓力
進(jìn)氣壓力提高可使油氣密度變大，燃燒所產(chǎn)生的總熱量較多，會(huì)使燃燒的最后溫度上升，易於產(chǎn)生爆震。這說(shuō)明了使用增壓進(jìn)氣裝置時(shí)，不論渦輪增壓或機(jī)械增壓常要適度的配合降低壓縮比，并結(jié)合爆震控制系統(tǒng)以防止爆震的發(fā)生。其中渦輪增壓系統(tǒng)（Turbo Charger）更因?yàn)闀?huì)同時(shí)造成進(jìn)氣溫度上升，所以有進(jìn)氣冷卻器（Inter-Cooler）的出現(xiàn)，以降低進(jìn)氣溫度提高容積效率并減少爆震的發(fā)生。

5．引擎的改裝
引擎內(nèi)部組件的改裝主要是利用輕量化、高強(qiáng)度的材料制成的高精密度組件以減少內(nèi)部動(dòng)力的損耗，除了達(dá)到動(dòng)力提升的目的更要兼顧可靠度及平衡性提升。要兼顧輕量化和高強(qiáng)度則有賴材料科技的進(jìn)步，由於高科技合金或復(fù)合材料的應(yīng)用配合上精密加工技術(shù)，使得現(xiàn)代的高性能引擎不但單位容積所能產(chǎn)生的馬力大幅提升，可靠度及經(jīng)濟(jì)性也能同時(shí)獲得改善。筆者在此必須再次強(qiáng)調(diào)：引擎內(nèi)部組件改裝并不全然是為了馬力的提升，更重要的是為了引擎的可靠度及平衡性。在引擎的改裝規(guī)則里是沒(méi)有妥協(xié)的，『失之毫 差之千里』、『吹毛求疵』用在這里是最適當(dāng)不過(guò)了。
汽門的改裝：
汽門的科技在過(guò)去幾年有很大的進(jìn)步，主要的改變?cè)陟恫馁|(zhì)的進(jìn)步及精密度的提高。高效率的進(jìn)、排氣，環(huán)保法規(guī)的要求，均有賴材質(zhì)精良的汽門。而汽門改裝的原則是：在不影響強(qiáng)度的情況下盡可能的減輕汽門的重量。動(dòng)作精確的汽門是高性能引擎的基本要件，專業(yè)改裝廠通常會(huì)提供不同的汽門組合供消費(fèi)者選擇，引擎改裝項(xiàng)目越多汽門機(jī)構(gòu)的精確度的要求就越嚴(yán)格，所以設(shè)定汽門時(shí)必須要同時(shí)考慮與凸輪軸及汽門搖臂的配合。原廠的汽門通常都有適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)和大小，但是如果有需要的話可適度的換上較大或較小尺寸的。汽門的材質(zhì)是很重要的，目前的改裝用汽門通常用鈦合金作為材料以求強(qiáng)度的提升及輕量化的要求，但是一套鈦合金的汽門價(jià)格并不低。而有的是將汽門的背部切削或用中空的設(shè)計(jì)以達(dá)到輕量化的目的，又有時(shí)會(huì)把汽門表面做成漩渦狀，以利在汽門開啟時(shí)能氣體的流動(dòng)。汽門的熱度可經(jīng)由與汽門座接觸時(shí)經(jīng)由汽門座傳出達(dá)到散熱的目的，是汽門最重要的散熱途徑。因此，汽門座的配置必須非常謹(jǐn)慎，假如太靠近汽門的邊緣或是汽門邊緣太薄了就可能造成密合度不良。此外汽門套筒和汽門間的精密度及表面平滑度，汽門搖臂與汽門固定座間的表面精度都必須嚴(yán)格要求否則在高轉(zhuǎn)速時(shí)將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的損害。汽門彈簧的強(qiáng)度設(shè)定必須恰到好處，要兼顧汽門的密合度又不能造成開啟時(shí)的困難，如果彈簧強(qiáng)度大過(guò)以致凸輪軸開啟汽門時(shí)負(fù)荷過(guò)重對(duì)馬力輸出是非常不利的。汽門的固定座也是個(gè)潛在的問(wèn)題，這個(gè)裝置是用夾子把彈簧固定在汽門 上，這在急加速及揚(yáng)程大的的引擎上會(huì)造成扭曲或斷裂，因此也必須配合做改變。 原廠的汽門搖臂在引擎轉(zhuǎn)速上限提高及氣門正時(shí)改變時(shí)就會(huì)變得不敷需求，對(duì)改裝過(guò)的引擎來(lái)說(shuō)強(qiáng)化的汽門搖臂是必須的，揚(yáng)程太大的凸輪軸會(huì)造成汽門搖臂的扭曲，因此強(qiáng)度的提升及輕量化都是必須的。對(duì)一般的汽門來(lái)說(shuō)，滾筒式的搖臂能減少與汽門座接觸表面的壓力，也能承受較高來(lái)自推 的壓力。通常汽門搖臂若有圓滑的表面和滾動(dòng)的軸承，會(huì)使運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)得摩擦阻力變小，摩擦阻力越小所消耗的動(dòng)力就越少。
活塞，活塞環(huán)：
活塞頂面與汽缸頭之間形成燃燒室，因此活塞必須承受來(lái)自引擎燃燒后產(chǎn)生的熱和爆發(fā)力。油氣燃燒所產(chǎn)生的熱由活塞的頂部所吸收，并傳至汽缸壁，而燃燒后氣體膨脹所產(chǎn)生的力量也必須經(jīng)由活塞來(lái)吸收，活塞會(huì)把燃燒氣體壓力及慣性力經(jīng)由連桿傳到曲軸上，利用連桿的作用將活塞的線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中除了在上死點(diǎn)與下死點(diǎn)之外，活塞會(huì)對(duì)對(duì)汽缸滑移產(chǎn)生一個(gè)側(cè)推力。活塞環(huán)是曲軸箱和汽缸間的屏障。以機(jī)能來(lái)分，活塞環(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)兩種，普通引擎每個(gè)活塞各有1~2個(gè)氣環(huán)及油環(huán)�；钊�環(huán)能維持汽缸內(nèi)的氣密性，使汽缸與曲軸箱隔絕開來(lái)，讓燃燒室的氣體壓力不致流失，并能避免未完全燃燒的油氣對(duì)曲軸箱內(nèi)的機(jī)油造成污染及劣化。它能經(jīng)由與汽缸壁的接觸把活塞所受的熱傳至汽缸壁、水套，更重要的是它能防止過(guò)多的機(jī)油進(jìn)入燃燒室，并讓機(jī)油均勻的涂滿汽缸壁。 引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱越多表示所爆發(fā)的力量也越大，這些熱量也對(duì)高性能引擎造成問(wèn)題。現(xiàn)代的活塞設(shè)計(jì)主要有鑄造和鍛造兩種，而鑄造又比鍛造來(lái)得簡(jiǎn)單便宜，但卻無(wú)法如鍛造活塞承受較大的熱度和壓力。通常改裝廠在設(shè)計(jì)鍛造活塞時(shí)，都會(huì)同時(shí)利用改變活塞頂部的形狀來(lái)達(dá)到提高壓縮比的目的，但問(wèn)題是選擇鍛造活塞時(shí)多少的壓縮比才是適當(dāng)?shù)�。以汽油引擎�?lái)說(shuō)，壓縮比超過(guò)12.5:1時(shí)燃燒效率就不容易再提升。利用活塞頂部的形狀改變來(lái)提高壓縮比時(shí)，隨著壓縮比的提高會(huì)使汽缸頂部燃燒室的空間變小，活塞頂部可能導(dǎo)致爆震的發(fā)生。對(duì)高壓縮比活塞來(lái)說(shuō)，由於必須保留汽門做動(dòng)所需的空間，因此會(huì)在活塞頂部切出汽門邊緣形狀的凹槽，如果沒(méi)有這個(gè)凹槽，當(dāng)活塞到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)可能就會(huì)打到汽門，因此改裝了高壓縮比活塞后對(duì)汽門動(dòng)作精確度的要求就必須非常嚴(yán)格。這凹槽的大小也必須配合凸輪軸及汽門搖臂的改裝而改變。不銹鋼及特殊合金的活塞環(huán)已廣泛應(yīng)用在賽車及改裝套件市場(chǎng)，這些特殊設(shè)計(jì)的合金活塞環(huán)可以在活塞往上行時(shí)釋放壓力，但在往下爆發(fā)行程時(shí)卻能保持密閉的狀態(tài)以維持壓力，這種活塞環(huán)雖然貴但是卻能有效的提高引擎效率。由於活塞與活塞環(huán)都必須在高溫、高壓、高速及臨界潤(rùn)滑的狀態(tài)下工作，因此長(zhǎng)久以來(lái)改裝廠都為了提供最佳設(shè)計(jì)而努力，但引擎的性能是所有機(jī)件整合的結(jié)果，因此選擇活塞套件時(shí)必須考量凸輪軸的正時(shí)角度、供由系統(tǒng)的配合才能找出最佳搭配組合。
活塞連桿：
活塞連桿最基本的功能是連結(jié)活塞和曲軸，把直線的活塞運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在引擎轉(zhuǎn)時(shí)連桿會(huì)承受油氣燃燒產(chǎn)生的爆發(fā)力，這個(gè)爆發(fā)力會(huì)使連桿有扭曲的趨勢(shì)，連桿也是所有引擎組件中承受負(fù)荷最大的組件。由於連桿是把活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此在活塞上下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)連桿會(huì)不斷的加速及減速，尤其在活塞抵達(dá)上死點(diǎn)時(shí)連桿的運(yùn)動(dòng)方向會(huì)由往上突然減速至停止，并立刻改變運(yùn)動(dòng)方向，這是最容易造成連桿損害的。在爆發(fā)行程時(shí)，燃燒產(chǎn)生的高壓氣體可變成連桿運(yùn)動(dòng)的緩沖，插銷、波斯所承受的負(fù)荷也會(huì)減輕。但是在排氣行程的時(shí)候活塞、活塞環(huán)、插銷及連桿本身的部份重量所造成的慣性力都會(huì)加諸在插銷及波斯之上，如果這時(shí)連桿出了問(wèn)題那下場(chǎng)就是你的引擎要進(jìn)廠大修了�，F(xiàn)在的賽車引擎大多使用鍛造的合金連桿，連桿的品質(zhì)關(guān)系著引擎的可靠度，但是卻無(wú)法以肉眼檢視連桿的品質(zhì)或瑕疵，必須以特殊的非破壞檢驗(yàn)或X光做檢測(cè)，這是選購(gòu)及改裝連桿時(shí)最大隱憂。連桿各項(xiàng)尺寸精密度的要求會(huì)隨著壓縮比及運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的提高而提高，即使僅是千分之幾寸的尺寸誤差在高轉(zhuǎn)速時(shí)都會(huì)?
回答者：rays_cn - 經(jīng)理 四級(jí) 11-29 12:26
點(diǎn)火階段可視為油氣燃燒前能量的累積，當(dāng)點(diǎn)火完成后，火焰便開始以燃燒壓力波的形式向外傳播，其傳播的方式是以火星塞為中心，一層一層依序向外燃燒，就如同將石頭丟入水中，在水面形成漣漪一般。在火焰向外傳播時(shí)，在已燃燒和未燃燒的油氣之間，有一進(jìn)行燃燒氧化反應(yīng)的反應(yīng)帶，我們稱為『火焰波前』�；鹧娌ㄇ暗姆秶�大小會(huì)影響燃燒的反應(yīng)速率和汽缸內(nèi)壓力上升的速率。油氣燃燒的速度對(duì)引擎的性能有決定性的影響，燃燒的速度越快，引擎的性能越好，爆震發(fā)生的趨勢(shì)也越低。
淬熄
對(duì)引擎的燃燒來(lái)說(shuō)，汽缸壁是燃燒波所能到達(dá)最遠(yuǎn)的邊界，汽缸壁由於有冷卻系統(tǒng)的作用，溫度大都維持在 200℃左右，這相對(duì)於 700℃以上的火焰溫度來(lái)說(shuō)是很低的溫度，所以當(dāng)燃燒波傳到汽缸壁時(shí)，火焰的溫度便立刻下降，使得汽缸壁附近燃燒波的氧化作用因而減緩甚至中斷，而這趨緩的氧化反應(yīng)便產(chǎn)生了不完全氧化的產(chǎn)物HC及CO。這一氧化反應(yīng)較緩和的區(qū)域我們稱為『淬熄層』，淬熄層越小，表示汽缸的熱傳損失量越少，引擎的熱效率較高、出力較大。
影響引擎燃燒的因素：
影響點(diǎn)火的因素：
點(diǎn)火的難易乃由『最小點(diǎn)火能』所決定，最小點(diǎn)火能則是受燃料的分子量、混合氣的濃度、火星塞電極的形狀與間隙、汽缸溫度、混合氣氣體流動(dòng)的影響而產(chǎn)生變化。燃料的分子量越小、汽缸的溫度越高，其最小點(diǎn)火能越小，點(diǎn)火越容易�；旌蠚獾臐舛壬詽忪独硐肟杖急龋�14.7:1），并能在汽缸內(nèi)快速的流動(dòng)使油氣更均勻，皆有助於點(diǎn)火。而火星塞對(duì)點(diǎn)火的難易更有決定性的影響，火星塞的電極間隙若減小則最小點(diǎn)火能將增大，不過(guò)間隙也不是越大越好，因?yàn)殚g隙大則跳火時(shí)間縮短，不利於點(diǎn)火，所以間隙直必須取兩者的折沖�；鹦侨�中央電極的直徑越大，點(diǎn)火所需的電壓必須升高，若將電擊形狀改為尖型，將有利於點(diǎn)火。此外，火星塞的熱度等級(jí)越高，表示中央電極不易散熱，因此對(duì)點(diǎn)火越有利。但是當(dāng)火星塞熱值過(guò)高或汽缸過(guò)熱時(shí)，將使油氣在火星塞未點(diǎn)火前及自行點(diǎn)燃，稱為”預(yù)燃”（Preignition）是異常燃燒的一種，有別於爆震，但同樣對(duì)引擎將產(chǎn)生不利的影響。有人會(huì)改用電極為針型、且導(dǎo)電性較好的火星塞，為的就是加速完成點(diǎn)火。
影響燃燒的因素：
1、空燃比
燃燒速度會(huì)因?yàn)榛旌蠚獾慕M成、壓力、溫度而變化，影響最顯著的是空燃比，稍濃於理想空燃比（14.7:1）時(shí)可得到最大的燃燒速度，若空燃比低或高達(dá)到某一界限以上時(shí)，火焰便不再前進(jìn)，此界限稱為『燃燒界限』。汽油的燃燒界限是空燃比22：1～8：1可安定運(yùn)轉(zhuǎn)的極限是18：1。所謂『稀薄燃燒引擎系統(tǒng)』技術(shù)（Lean Burn Combustion System） 就是讓引擎在盡量接近燃燒界限的下限且不產(chǎn)生爆震的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。
2、火星塞的位置
火星塞的位置雖對(duì)燃燒的速度沒(méi)有影響，但是它決定了相同燃燒速度下完成燃燒所需的時(shí)間�；鹦侨�和汽缸必的距離越近，則完成燃燒的時(shí)間越短。因?yàn)橛蜌馊紵�的過(guò)程也是引擎最主要的加熱、加壓過(guò)程，這段時(shí)間的長(zhǎng)短，直接影響到引擎的熱效率，也影響到爆震的趨勢(shì)�；鹦侨�的最佳位置就是在燃燒室的中央，而為了達(dá)成此一設(shè)計(jì)，多氣門和雙凸輪軸的設(shè)計(jì)是必然的趨勢(shì)。
3、進(jìn)、排氣壓力與進(jìn)氣溫度
進(jìn)氣壓力的提高可促使油氣燃燒的速度增加，而進(jìn)氣溫度升高卻會(huì)使容積效率和混合氣密度降低，導(dǎo)致火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆�。�?dāng)排氣壓力越高時(shí)，則每循環(huán)殘留在汽缸內(nèi)的廢氣越多，使能吸入的新鮮混合氣減少，而隨著殘留廢氣比例的增加，燃燒時(shí)的阻礙亦增大，火焰?zhèn)鞑サ乃俣纫蚨�降低。要提高進(jìn)氣壓力最常用的方法就是利用 Turbo-charger 或Super-Charger ，而賽車引擎通常用碳纖維來(lái)作為進(jìn)氣道的材料，除了重量輕外，最重要的就是取碳纖維不易吸熱，本身的溫度不會(huì)因?yàn)橐�擎室的溫度升高而升高，可大幅降低進(jìn)氣溫度。至於要如何降低排氣壓力，當(dāng)然是從排氣管著手，而又以頭段的影響最大。
4、進(jìn)氣速度
進(jìn)氣速度影響了進(jìn)入汽缸內(nèi)油氣的流動(dòng)，油氣的流動(dòng)除了可以讓油氣的混合更均勻，更可產(chǎn)生攪動(dòng)的作用使燃燒火焰和未燃燒的油氣容易混在一起，增加火波前的范圍，加快燃燒的速度。進(jìn)氣速度與燃燒速度成近乎正比的關(guān)系，進(jìn)氣速度越快，燃燒的速度越快。而進(jìn)氣的速度與進(jìn)氣歧管的口徑與長(zhǎng)度、汽門設(shè)計(jì)、燃燒室?guī)缀涡螤钣嘘P(guān)。
5、壓縮比
壓縮比的增加會(huì)同時(shí)影響燃燒時(shí)的溫度與壓力，并讓油氣分子間的距離變小，而油氣的燃燒速度也隨著壓縮比的增高而增大。高性能引擎都想辦法在不發(fā)生爆震的前提下盡量的提高壓縮比，不但自然吸氣引擎是如此，就連增壓引擎的壓縮比都已提高到超過(guò)9.0:1 以上的水準(zhǔn)。要提高壓縮比最簡(jiǎn)單的方法就是改用較薄的汽缸墊片。
6、點(diǎn)火正時(shí)
引擎的最大功率輸出是取決於油氣燃燒產(chǎn)生最大氣體壓力時(shí)活塞的位置，而這個(gè)位置的改變可經(jīng)由點(diǎn)火正時(shí)的改變來(lái)達(dá)成，最理想的點(diǎn)火正時(shí)角度就是要讓燃燒過(guò)程完成一半時(shí)，活塞位置恰抵達(dá)上死點(diǎn)，此時(shí)活塞正好完成壓縮行程準(zhǔn)備往下運(yùn)動(dòng)，因此燃燒所產(chǎn)生的最高壓力可完全用來(lái)把活塞往下推，這就是產(chǎn)生最大燃燒速度點(diǎn)火正時(shí)。
三、影響淬熄的因素
淬熄主要受到燃燒室的形狀、汽缸壁的溫度與粗糙度的影響。淬熄的發(fā)生是主要是由於火焰接觸到燃燒室的壁面，因此要在相同的燃燒室容積下使燃燒室的表面積越小，減少淬熄量，一般而言燃燒是的形狀越規(guī)則越能達(dá)到此目的。而淬熄也是熱導(dǎo)傳的結(jié)果，所以燃燒室的溫度越高，則熱傳量越少，火焰也就越能接近壁面，淬熄層就越薄，被淬熄的氣體容積就越少。但是汽缸壁的溫度卻被材料所能承受的熱應(yīng)力及爆震的發(fā)生所限制，所以只能維持在一相當(dāng)?shù)牡蜏叵�。此外，降低燃燒室的粗糙度也可減少淬熄量及熱傳量，提高熱效率。
二、爆震
『爆震』是引擎燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的異常燃燒現(xiàn)象，它除了使引擎震動(dòng)加劇外，并產(chǎn)生敲擊聲、降低引擎出力、損傷引擎結(jié)構(gòu)。爆震可說(shuō)是引擎設(shè)計(jì)者的天敵，許多提升馬力、降低油耗、減少污染的設(shè)計(jì)，如高壓縮比、增壓裝置、提高汽缸壁工作溫度（材料科技的進(jìn)步使得強(qiáng)度上無(wú)虞）等，都因?yàn)楸�震的產(chǎn)生而受到限制。
爆震的特性是開始時(shí)點(diǎn)火及燃燒波的傳播都正常，但是最后應(yīng)該燃燒的一部份油氣，我們稱為『尾氣』（End Gas），因?yàn)槭芰巳紵�后氣體膨脹所造成的壓縮作用，使其體積縮小、溫度和壓力升高，在燃燒波尚未傳到該處之前，一部份油氣的溫度已經(jīng)達(dá)到『自燃點(diǎn)』，到達(dá)自燃點(diǎn)后在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的『自燃點(diǎn)火延遲』后就會(huì)自行引燃，并且以300m/s～200m/s的速度迅速向外傳播，而當(dāng)正常燃燒和爆震兩個(gè)方向相反的燃燒壓力波相遇時(shí)，會(huì)產(chǎn)生劇烈的氣體震動(dòng)，并發(fā)出特有的金屬撞擊聲，所以稱為『爆震』。輕微的爆震無(wú)法被人的感官所察覺(jué)，在此我們稱它為『無(wú)感爆震』，因此當(dāng)你能感覺(jué)得到引擎爆震所產(chǎn)生的噪音和震動(dòng)時(shí)，這時(shí)的爆震情況已經(jīng)嚴(yán)重得超乎你的想像，我們稱它為『有感爆震』。有感爆震持續(xù)一段時(shí)間后，將使得活塞、汽缸頭、汽門、活塞環(huán)等，產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞。
1、燃料的辛烷值
燃料的抗爆震性是以辛烷值（Octane Number）來(lái)表示，通常分子構(gòu)造簡(jiǎn)單、碳數(shù)多、煉長(zhǎng)者的抗爆震性優(yōu)秀，而選用辛烷值較高的汽油是減少爆震發(fā)生的最直接方法。汽油辛烷值的選用必須與引擎的縮比配合，理論上壓縮比8~9用辛烷值92~95的汽油，壓縮比9~10用辛烷值95~100的汽油，否則壓縮比高的引擎若使用辛烷值低的汽油，將造成爆震連連、引擎無(wú)力、過(guò)熱、機(jī)件損耗。而壓縮比低的引擎若誤用辛烷值較高的汽油，不但不能增大引擎的出力，反而可能因燃燒溫度過(guò)高造成引擎過(guò)熱。據(jù)報(bào)載：中油將在民國(guó)87年底前推出辛烷值98的汽油。
2、燃燒室的設(shè)計(jì)
火星塞的的位置影響了完成燃燒所需的時(shí)間，這段時(shí)間就是尾氣所受的加壓和加熱時(shí)間，時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響爆震發(fā)生的趨勢(shì)。因此燃燒是的形狀若能讓壓縮時(shí)油氣的流動(dòng)性佳、沒(méi)有死角，并采用熱傳導(dǎo)效率較高的材料（如鋁合金），讓汽缸內(nèi)的溫度不易累積，使尾氣保持較低的溫度也可減少爆震的發(fā)生。
3、積碳
燃燒室內(nèi)如果有積碳會(huì)影響燃燒室的散熱并造成壓縮比的提高，讓原本不會(huì)發(fā)生爆震的引擎也發(fā)生爆震。積碳發(fā)生的原因除了引擎本身所產(chǎn)生的以外，在汽油中添加辛烷值提升劑更會(huì)加速積碳的累積。以國(guó)內(nèi)所能買到的95無(wú)鉛汽油，對(duì)很多高壓縮比引擎來(lái)說(shuō)并不夠用，很多車主都要選擇添加辛烷值提升劑來(lái)維持引擎的出力和消除爆震，在爆震與積碳的惡性循環(huán)下，添加辛烷值提升劑就有如引鴆止渴一般，還請(qǐng)車主三思。
4、壓縮比
引擎的熱效率是與其壓縮比成正比，壓縮比越高引擎出力越大，但是壓縮比的上限卻因?yàn)楸�震的發(fā)生而受到所限制，壓縮比與爆震的發(fā)生有極密切的關(guān)系，壓縮比越大，爆震的趨勢(shì)和強(qiáng)度越強(qiáng)。因?yàn)樘岣邏嚎s比會(huì)同時(shí)增加汽缸內(nèi)的溫度和壓力，使尾氣的溫度和壓力升高，增強(qiáng)爆震的趨勢(shì)。此外壓縮比的提高也會(huì)讓汽缸內(nèi)的殘留廢氣對(duì)油氣的沖淡做降低，造成燃燒室的溫度上升，促成爆震的發(fā)生。
5、空燃比
油氣混合比過(guò)稀或混合不均勻都會(huì)造成爆震。較濃的油氣將使尾氣的自燃點(diǎn)火延遲時(shí)間增加，但也會(huì)使燃燒較不完全，產(chǎn)生的熱量較少，使得燃燒最后的溫度降低，減少爆震的發(fā)生，但也導(dǎo)致燃料用量增加，熱效率下降，同時(shí)降低引擎出力。有些引擎的爆震控制系統(tǒng)就是在爆震感知器偵測(cè)出爆震訊號(hào)時(shí)，供油系統(tǒng)便會(huì)適度的提高油氣濃度，直到爆震消除為止。
6．進(jìn)氣溫度與汽缸溫度
進(jìn)氣溫度與汽缸溫度的增加會(huì)使引擎的容積效率降低，使完成燃燒所需的時(shí)間增長(zhǎng)，亦即尾氣被加壓及加熱的時(shí)間增長(zhǎng)，增加尾氣的溫度和壓力，造成爆震。由此我們可以知道當(dāng)引擎溫度過(guò)高時(shí)，對(duì)引擎所成的損害并不是直接由於高溫所造成（和汽缸內(nèi)的溫度相比那就稱不上高溫了），而是因?yàn)槠�缸壁溫度上升�?dǎo)致嚴(yán)重的爆震，因?yàn)檫B連的爆震所產(chǎn)生的嚴(yán)重破壞。
7、點(diǎn)火正時(shí)
若點(diǎn)火過(guò)早活塞在壓縮行程抵達(dá)上死點(diǎn)前燃燒掉的油氣較多，會(huì)使活塞進(jìn)行壓縮時(shí)所需的力量增加，同時(shí)也會(huì)提高燃燒室內(nèi)的最高溫度與壓力，而易產(chǎn)生爆震。若點(diǎn)火正時(shí)延遲，大部分的油氣都在活塞過(guò)了上死點(diǎn)以后燃燒，燃燒時(shí)活塞已經(jīng)往下運(yùn)動(dòng)，可以底消掉一部份燃燒后氣體膨脹所導(dǎo)致的壓力升高作用，減輕爆震的趨勢(shì)。不過(guò)假如點(diǎn)火過(guò)於落后，引擎的功率及效率都將降低。雖然點(diǎn)火正時(shí)的延遲會(huì)造成引擎無(wú)力、耗油增加，但是對(duì)於爆震控制方式的選擇大多以改變點(diǎn)火正時(shí)為主，因未改變點(diǎn)火正時(shí)比起其他消除爆震的方法要來(lái)得簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可行，尤其在電子技術(shù)發(fā)展成熟的今天更是如此。
8、進(jìn)氣壓力
進(jìn)氣壓力提高可使油氣密度變大，燃燒所產(chǎn)生的總熱量較多，會(huì)使燃燒的最后溫度上升，易於產(chǎn)生爆震。這說(shuō)明了使用增壓進(jìn)氣裝置時(shí)，不論渦輪增壓或機(jī)械增壓常要適度的配合降低壓縮比，并結(jié)合爆震控制系統(tǒng)以防止爆震的發(fā)生。其中渦輪增壓系統(tǒng)（Turbo Charger）更因?yàn)闀?huì)同時(shí)造成進(jìn)氣溫度上升，所以有進(jìn)氣冷卻器（Inter-Cooler）的出現(xiàn)，以降低進(jìn)氣溫度提高容積效率并減少爆震的發(fā)生。
5．引擎的改裝
引擎內(nèi)部組件的改裝主要是利用輕量化、高強(qiáng)度的材料制成的高精密度組件以減少內(nèi)部動(dòng)力的損耗，除了達(dá)到動(dòng)力提升的目的更要兼顧可靠度及平衡性提升。要兼顧輕量化和高強(qiáng)度則有賴材料科技的進(jìn)步，由於高科技合金或復(fù)合材料的應(yīng)用配合上精密加工技術(shù)，使得現(xiàn)代的高性能引擎不但單位容積所能產(chǎn)生的馬力大幅提升，可靠度及經(jīng)濟(jì)性也能同時(shí)獲得改善。筆者在此必須再次強(qiáng)調(diào)：引擎內(nèi)部組件改裝并不全然是為了馬力的提升，更重要的是為了引擎的可靠度及平衡性。在引擎的改裝規(guī)則里是沒(méi)有妥協(xié)的，『失之毫 差之千里』、『吹毛求疵』用在這里是最適當(dāng)不過(guò)了。
汽門的改裝：
汽門的科技在過(guò)去幾年有很大的進(jìn)步，主要的改變?cè)陟恫馁|(zhì)的進(jìn)步及精密度的提高。高效率的進(jìn)、排氣，環(huán)保法規(guī)的要求，均有賴材質(zhì)精良的汽門。而汽門改裝的原則是：在不影響強(qiáng)度的情況下盡可能的減輕汽門的重量。動(dòng)作精確的汽門是高性能引擎的基本要件，專業(yè)改裝廠通常會(huì)提供不同的汽門組合供消費(fèi)者選擇，引擎改裝項(xiàng)目越多汽門機(jī)構(gòu)的精確度的要求就越嚴(yán)格，所以設(shè)定汽門時(shí)必須要同時(shí)考慮與凸輪軸及汽門搖臂的配合。原廠的汽門通常都有適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)和大小，但是如果有需要的話可適度的換上較大或較小尺寸的。汽門的材質(zhì)是很重要的，目前的改裝用汽門通常用鈦合金作為材料以求強(qiáng)度的提升及輕量化的要求，但是一套鈦合金的汽門價(jià)格并不低。而有的是將汽門的背部切削或用中空的設(shè)計(jì)以達(dá)到輕量化的目的，又有時(shí)會(huì)把汽門表面做成漩渦狀，以利在汽門開啟時(shí)能氣體的流動(dòng)。汽門的熱度可經(jīng)由與汽門座接觸時(shí)經(jīng)由汽門座傳出達(dá)到散熱的目的，是汽門最重要的散熱途徑。因此，汽門座的配置必須非常謹(jǐn)慎，假如太靠近汽門的邊緣或是汽門邊緣太薄了就可能造成密合度不良。此外汽門套筒和汽門間的精密度及表面平滑度，汽門搖臂與汽門固定座間的表面精度都必須嚴(yán)格要求否則在高轉(zhuǎn)速時(shí)將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的損害。汽門彈簧的強(qiáng)度設(shè)定必須恰到好處，要兼顧汽門的密合度又不能造成開啟時(shí)的困難，如果彈簧強(qiáng)度大過(guò)以致凸輪軸開啟汽門時(shí)負(fù)荷過(guò)重對(duì)馬力輸出是非常不利的。汽門的固定座也是個(gè)潛在的問(wèn)題，這個(gè)裝置是用夾子把彈簧固定在汽門 上，這在急加速及揚(yáng)程大的的引擎上會(huì)造成扭曲或斷裂，因此也必須配合做改變。 原廠的汽門搖臂在引擎轉(zhuǎn)速上限提高及氣門正時(shí)改變時(shí)就會(huì)變得不敷需求，對(duì)改裝過(guò)的引擎來(lái)說(shuō)強(qiáng)化的汽門搖臂是必須的，揚(yáng)程太大的凸輪軸會(huì)造成汽門搖臂的扭曲，因此強(qiáng)度的提升及輕量化都是必須的。對(duì)一般的汽門來(lái)說(shuō)，滾筒式的搖臂能減少與汽門座接觸表面的壓力，也能承受較高來(lái)自推 的壓力。通常汽門搖臂若有圓滑的表面和滾動(dòng)的軸承，會(huì)使運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)得摩擦阻力變小，摩擦阻力越小所消耗的動(dòng)力就越少。
活塞，活塞環(huán)：
活塞頂面與汽缸頭之間形成燃燒室，因此活塞必須承受來(lái)自引擎燃燒后產(chǎn)生的熱和爆發(fā)力。油氣燃燒所產(chǎn)生的熱由活塞的頂部所吸收，并傳至汽缸壁，而燃燒后氣體膨脹所產(chǎn)生的力量也必須經(jīng)由活塞來(lái)吸收，活塞會(huì)把燃燒氣體壓力及慣性力經(jīng)由連桿傳到曲軸上，利用連桿的作用將活塞的線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中除了在上死點(diǎn)與下死點(diǎn)之外，活塞會(huì)對(duì)對(duì)汽缸滑移產(chǎn)生一個(gè)側(cè)推力。活塞環(huán)是曲軸箱和汽缸間的屏障。以機(jī)能來(lái)分，活塞環(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)兩種，普通引擎每個(gè)活塞各有1~2個(gè)氣環(huán)及油環(huán)�；钊�環(huán)能維持汽缸內(nèi)的氣密性，使汽缸與曲軸箱隔絕開來(lái)，讓燃燒室的氣體壓力不致流失，并能避免未完全燃燒的油氣對(duì)曲軸箱內(nèi)的機(jī)油造成污染及劣化。它能經(jīng)由與汽缸壁的接觸把活塞所受的熱傳至汽缸壁、水套，更重要的是它能防止過(guò)多的機(jī)油進(jìn)入燃燒室，并讓機(jī)油均勻的涂滿汽缸壁。 引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱越多表示所爆發(fā)的力量也越大，這些熱量也對(duì)高性能引擎造成問(wèn)題。現(xiàn)代的活塞設(shè)計(jì)主要有鑄造和鍛造兩種，而鑄造又比鍛造來(lái)得簡(jiǎn)單便宜，但卻無(wú)法如鍛造活塞承受較大的熱度和壓力。通常改裝廠在設(shè)計(jì)鍛造活塞時(shí)，都會(huì)同時(shí)利用改變活塞頂部的形狀來(lái)達(dá)到提高壓縮比的目的，但問(wèn)題是選擇鍛造活塞時(shí)多少的壓縮比才是適當(dāng)?shù)�。以汽油引擎�?lái)說(shuō)，壓縮比超過(guò)12.5:1時(shí)燃燒效率就不容易再提升。利用活塞頂部的形狀改變來(lái)提高壓縮比時(shí)，隨著壓縮比的提高會(huì)使汽缸頂部燃燒室的空間變小，活塞頂部可能導(dǎo)致爆震的發(fā)生。對(duì)高壓縮比活塞來(lái)說(shuō)，由於必須保留汽門做動(dòng)所需的空間，因此會(huì)在活塞頂部切出汽門邊緣形狀的凹槽，如果沒(méi)有這個(gè)凹槽，當(dāng)活塞到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)可能就會(huì)打到汽門，因此改裝了高壓縮比活塞后對(duì)汽門動(dòng)作精確度的要求就必須非常嚴(yán)格。這凹槽的大小也必須配合凸輪軸及汽門搖臂的改裝而改變。不銹鋼及特殊合金的活塞環(huán)已廣泛應(yīng)用在賽車及改裝套件市場(chǎng)，這些特殊設(shè)計(jì)的合金活塞環(huán)可以在活塞往上行時(shí)釋放壓力，但在往下爆發(fā)行程時(shí)卻能保持密閉的狀態(tài)以維持壓力，這種活塞環(huán)雖然貴但是卻能有效的提高引擎效率。由於活塞與活塞環(huán)都必須在高溫、高壓、高速及臨界潤(rùn)滑的狀態(tài)下工作，因此長(zhǎng)久以來(lái)改裝廠都為了提供最佳設(shè)計(jì)而努力，但引擎的性能是所有機(jī)件整合的結(jié)果，因此選擇活塞套件時(shí)必須考量凸輪軸的正時(shí)角度、供由系統(tǒng)的配合才能找出最佳搭配組合。
活塞連桿：
活塞連桿最基本的功能是連結(jié)活塞和曲軸，把直線的活塞運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在引擎轉(zhuǎn)時(shí)連桿會(huì)承受油氣燃燒產(chǎn)生的爆發(fā)力，這個(gè)爆發(fā)力會(huì)使連桿有扭曲的趨勢(shì)，連桿也是所有引擎組件中承受負(fù)荷最大的組件。由於連桿是把活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此在活塞上下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)連桿會(huì)不斷的加速及減速，尤其在活塞抵達(dá)上死點(diǎn)時(shí)連桿的運(yùn)動(dòng)方向會(huì)由往上突然減速至停止，并立刻改變運(yùn)動(dòng)方向，這是最容易造成連桿損害的。在爆發(fā)行程時(shí)，燃燒產(chǎn)生的高壓氣體可變成連桿運(yùn)動(dòng)的緩沖，插銷、波斯所承受的負(fù)荷也會(huì)減輕。但是在排氣行程的時(shí)候活塞、活塞環(huán)、插銷及連桿本身的部份重量所造成的慣性力都會(huì)加諸在插銷及波斯之上，如果這時(shí)連桿出了問(wèn)題那下場(chǎng)就是你的引擎要進(jìn)廠大修了�，F(xiàn)在的賽車引擎大多使用鍛造的合金連桿，連桿的品質(zhì)關(guān)系著引擎的可靠度，但是卻無(wú)法以肉眼檢視連桿的品質(zhì)或瑕疵，必須以特殊的非破壞檢驗(yàn)或X光做檢測(cè)，這是選購(gòu)及改裝連桿時(shí)最大隱憂。連桿各項(xiàng)尺寸精密度的要求會(huì)隨著壓縮比及運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的提高而提高，即使僅是千分之幾寸的尺寸誤差在高轉(zhuǎn)速時(shí)都會(huì)?