车辆改装基本知识

  　随着汽车时代的到来，“汽车文化”一词已渐渐的为人们所了解，各种各样的汽车娱乐、汽车旅行、驾车探险以及赛车等文化形式已成为广大车迷津津乐道的生活方式。与此同时，一种全新的汽车文化也正在悄然兴起，它就是令所有追求个性、追求速度的车迷趋之若鹜的汽车改装。

　　汽车改装文化源于赛车运动。最早的汽车改装只针对于提高赛车的性能，以便在比赛中取得好成绩。但随着汽车工业的发展以及赛车运动的深入人心，汽车改装已揭开以往的神秘面纱、成为普通车迷汽车生活中的组成部分，并渐渐成为一种时尚。在欧洲大陆、美国乃至亚洲的日本、香港、马来西亚等地，汽车改装早已蔚然成风，“无车不改”成为青年车迷的座右铭。

　　现在，世界各大著名汽车厂商相继推出了它们的专业改装厂和改装品牌，如：奔驰的AMG、宝马的AcSchnitzer、三菱的RALLIART、丰田的TOM`S、日产的NISMO、本田的无限（MUGEN）等，真是不胜枚举，而今天这些改装品牌都已成为高品质的标志，亦成为车迷“梦中情人”。

　　车迷朋友也许会问，为什麽“改装”有如此大的吸引力？其实答案非常简单，真正的改装是围绕着“提高汽车的性能、操控等内在技术指标”这个核心而进行的，这正是车迷所最关心和急待解决的问题。目前，国内一些所谓的改装厂、汽车装饰部的做法给人造成了一种错误的印象，好象汽车改装“不过是加装一套大包围而已”。我们反对此种说法和做法，真正的改装是涉及车辆整体性能提升方面的，如：行车电脑、悬挂系统、点火系统、进排气系统、刹车系统、轮圈、轮胎等诸多方面。由于不同车辆之间存在的性能方面的差异，所以改装的方法也是不同的，要根据车辆的具体情况制订适合的改装方案。

　　底盘改装

　　轮胎
　　底盘改装的第一步应该从选一条适用的好轮胎开始。轮胎是汽车性能的终端输出，再好的性能都必须靠四条轮胎才能表现。轮胎的改装不外乎加宽、降低扁平比、胎质的改变。除非马力大幅度的提升，否则入若只单纯为了提高循迹性通常加宽10~20mm就足以应付一般道路上较剧烈的驾驶方式，而且不致造成转向特性及悬吊负荷的改变。随着动力性能的普片提升，扁平比的降低已是时势之所趋，通常也是配合着轮胎加宽、轮圈加大所做的调整。以市场主流的1600c.c.车种为例，-14，改装时则以195/55-15或205/45-16为主要选择。

　　轮圈
　　轮圈的加大必须是与轮胎配合着改变，有足够的理由使我们相信，超过半数以上的车主改用大尺寸的铝合金轮圈是为了美观的因素，除了美观的因素，轮圈的改装是为了散热及轻量化的因素。以铝合金或镁合金所制成的轮圈散热效果要比铁质的轮圈好上许多，若配合轮圈的特殊造型更能达到冷却效果。改装轮圈时要特别注意的是轮圈的Off-set，改用较宽的轮圈时Off-set的原则就是在不磨到轮拱和悬吊的情况下尽量采用原来的Off-set值。在这儿要提醒读者的是轮圈的重量才是改装时最重要的考虑， 在赛车场上轮圈改装的另一个重要目的是要争取更大的空间，以便容纳更大的刹车碟盘及卡钳。

　　避震器和弹簧
　　轮胎的问题解决後接下来就轮到避震器和弹簧，有人会把避震器和弹簧分开换，但我们的建议是高性能避震器应该和渐进式短弹簧一并处理，。理由是高性能避震器都有它最佳的工作行程范围，而原厂的弹簧的弹簧会使避震器在接进行程上限的情况下工作，无法使避震器发挥最大的效益。如果不得已必须分开换时，应该先换避震器，避免只换短弹簧时避震器抓不住弹簧，且悬吊坐底的情况。渐进式短弹簧是降低车身重心的正确途径。

　　防倾
　　先换防倾杆或先换避震器及弹簧常常有所争议，其实这是因为大家对於防倾杆的功用有不了解之处。防倾杆只有在左右悬吊动作不同步时才会产生作用，也就是说防倾杆的主要功能在於抑制侧倾，对於改善平路上高速直进时的漂浮感并没有帮助。因此如果有人在炫耀他装了粗的防倾杆後在高速公路上高速直进时变得多稳时，你必须知道那只不过是心理作用。如果你的车直进时的稳定度已符合你的要求，但过弯或变换车道时的侧倾却让你不能接受那麽你应该先换防倾杆。如果连直进时都会有令人不悦的漂浮感，那麽你应该先从避震器和弹簧下手。高性能避震器和短弹簧虽然也会改善侧倾，但绝不可以加硬避震器和弹簧来抑制侧倾，这会使行路舒适性和行经不平路面时的循迹性严重劣化，应该要配和防倾杆的改装才能收最大的效益。

　　衬垫
　　悬吊的连接、支柱、转向机构、防倾 、避震器、弹簧都是经由衬垫和车身连结，一般的衬垫都是以橡皮制成，以减少噪音和震动传入车厢，因此衬垫会产生扭曲、变形，更会影响车手所能得到的回馈。使用软的衬垫在转向或是承受刹车产生的扭矩时，会因为衬垫的扭转和变形和其他定位角度的变化，破坏循迹性。因此对高性能车和赛车来说，衬垫必须采用对转向系统和悬吊系统影响较小的材质。如果你以换了高性能的弹簧、避震器、防倾，如果再换上硬的衬垫确保转向和悬吊的动作更精确。一般道路用的强化衬垫是以硬橡胶或 制成，而在赛车上为了要将衬垫对转向和悬吊的影响降低到最小 ，通常使用金属材质做为衬垫的材料。改了硬材质的衬垫後不可避免的要面对噪音和震动。

　　底盘设定
　　当你花了大笔预算把车子从轮胎、悬吊进行强化时，千万不可忽略设定、调校的工作，唯有细心的设定才能把改装部品的性能充分发挥，从胎压、定位角度、到车身配重平衡，该做的都不能省略，而且改装部品每经过一次更动都必须重新进行设定，这是最容易被大家所忽略的。

　　引擎改装
　　引擎内部组件的改装主要是利用轻量化、高强度的材料制成的高精密度组件以减少内部动力的损耗，除了达到动力提升的目的更要兼顾可靠度及平衡性提升。要兼顾轻量化和高强度则有赖材料科技的进步，由於高科技合金或复合材料的应用配合上精密加工技术，使得现代的高性能引擎不但单位容积所能产生的马力大幅提升，可靠度及经济性也能同时获得改善。笔者在此必须再次强调：引擎内部组件改装并不全然是为了马力的提升，更重要的是为了引擎的可靠度及平衡性。在引擎的改装规则里是没有妥协的，(失之毫差之千里)、(吹毛求疵)用在这里是最适当不过了。

　　汽门的改装
　　汽门的科技在过去几年有很大的进步，主要的改变在於材质的进步及精密度的提高。高效率的进、排气，环保法规的要求，均有赖材质精良的汽门。而汽门改装的原则是：在不影响强度的情况下尽可能的减轻汽门的重量。动作精确的汽门是高性能引擎的基本要件，专业改装厂通常会提供不同的汽门组合供消费者选择，引擎改装项目越多汽门机构的精确度的要求就越严格，所以设定汽门时必须要同时考虑与凸轮轴及汽门摇臂的配合。原厂的汽门通常都有适当的材质和大小，但是如果有需要的话可适度的换上较大或较小尺寸的。汽门的材质是很重要的，目前的改装用汽门通常用钛合金作为材料以求强度的提升及轻量化的要求，但是一套钛合金的汽门价格并不低。而有的是将汽门的背部切削或用中空的设计以达到轻量化的目的，又有时会把汽门表面做成漩涡状，以利在汽门开启时能气体的流动。汽门的热度可经由与汽门座接触时经由汽门座传出达到散热的目的，是汽门最重要的散热途径。因此，汽门座的配置必须非常谨慎，假如太靠近汽门的边缘或是汽门边缘太薄了就可能造成密合度不良。此外汽门套筒和汽门间的精密度及表面平滑度，汽门摇臂与汽门固定座间的表面精度都必须严格要求否则在高转速时将会导致严重的损害。汽门弹簧的强度设定必须恰到好处，要兼顾汽门的密合度又不能造成开启时的困难，如果弹簧强度大过以致凸轮轴开启汽门时负荷过重对马力输出是非常不利的。汽门的固定座也是个潜在的问题，这个装置是用夹子把弹簧固定在汽门上，这在急加速及扬程大的的引擎上会造成扭曲或断裂，因此也必须配合做改变。 原厂的汽门摇臂在引擎转速上限提高及气门正时改变时就会变得不敷需求，对改装过的引擎来说强化的汽门摇臂是必须的，扬程太大的凸轮轴会造成汽门摇臂的扭曲，因此强度的提升及轻量化都是必须的。对一般的汽门来说，滚筒式的摇臂能减少与汽门座接触表面的压力，也能承受较高来自推的压力。通常汽门摇臂若有圆滑的表面和滚动的轴承，会使运转时得摩擦阻力变小，摩擦阻力越小所消耗的动力就越少。

　　活塞、活塞环
　　活塞顶面与汽缸头之间形成燃烧室，因此活塞必须承受来自引擎燃烧後产生的热和爆发力。油气燃烧所产生的热由活塞的顶部所吸收，并传至汽缸壁，而燃烧後气体膨胀所产生的力量也必须经由活塞来吸收，活塞会把燃烧气体压力及惯性力经由连杆传到曲轴上，利用连杆的作用将活塞的线性往复运动转换曲轴的旋转运动。在转换的过程中除了在上死点与下死点之外，活塞会对对汽缸滑移产生一个侧推力。活塞环是曲轴箱和汽缸间的屏障。以机能来分，活塞环分为气环和油环两种，普通引擎每个活塞各有1~2个气环及油环。活塞环能维持汽缸内的气密性，使汽缸与曲轴箱隔绝开来，让燃烧室的气体压力不致流失，并能避免未完全燃烧的油气对曲轴箱内的机油造成污染及劣化。它能经由与汽缸壁的接触把活塞所受的热传至汽缸壁、水套，更重要的是它能防止过多的机油进入燃烧室，并让机油均匀的涂满汽缸壁。引擎运转时产生的热越多表示所爆发的力量也越大，这些热量也对高性能引擎造成问题。现代的活塞设计主要有铸造和锻造两种，而铸造又比锻造来得简单便宜，但却无法如锻造活塞承受较大的热度和压力。通常改装厂在设计锻造活塞时，都会同时利用改变活塞顶部的形状来达到提高压缩比的目的，但问题是选择锻造活塞时多少的压缩比才是适当的。以汽油引擎来说，压缩比超过12.5:1时燃烧效率就不容易再提升。利用活塞顶部的形状改变来提高压缩比时，随着压缩比的提高会使汽缸顶部燃烧室的空间变小，活塞顶部可能导致爆震的发生。对高压缩比活塞来说，由於必须保留汽门做动所需的空间，因此会在活塞顶部切出汽门边缘形状的凹槽，如果没有这个凹槽，当活塞到达上死点时可能就会打到汽门，因此改装了高压缩比活塞後对汽门动作精确度的要求就必须非常严格。这凹槽的大小也必须配合凸轮轴及汽门摇臂的改装而改变。不锈钢及特殊合金的活塞环已广泛应用在赛车及改装套件市场，这些特殊设计的合金活塞环可以在活塞往上行时释放压力，但在往下爆发行程时却能保持密闭的状态以维持压力，这种活塞环虽然贵但是却能有效的提高引擎效率。由於活塞与活塞环都必须在高温、高压、高速及临界润滑的状态下工作，因此长久以来改装厂都为了提供最佳设计而努力，但引擎的性能是所有机件整合的结果，因此选择活塞套件时必须考量凸轮轴的正时角度、供由系统的配合才能找出最佳搭配组合。

　　活塞连杆
　　活塞连杆最基本的功能是连结活塞和曲轴，把直线的活塞运动转换成曲轴的旋转运动。在引擎转时连杆会承受油气燃烧产生的爆发力，这个爆发力会使连杆有扭曲的趋势，连杆也是所有引擎组件中承受负荷最大的组件。由於连杆是把活塞的直线运动转换成曲轴的旋转运动，因此在活塞上下运转时连杆会不断的加速及减速，尤其在活塞抵达上死点时连杆的运动方向会由往上突然减速至停止，并立刻改变运动方向，这是最容易造成连杆损害的。在爆发行程时，燃烧产生的高压气体可变成连杆运动的缓冲，插销、波斯所承受的负荷也会减轻。但是在排气行程的时候活塞、活塞环、插销及连杆本身的部份重量所造成的惯性力都会加诸在插销及波斯之上，如果这时连杆出了问题那下场就是你的引擎要进厂大修了。现在的赛车引擎大多使用锻造的合金连杆，连杆的品质关系着引擎的可靠度，但是却无法以肉眼检视连杆的品质或瑕疵，必须以特殊的非破坏检验或X光做检测，这是选购及改装连杆时最大隐忧。连杆各项尺寸精密度的要求会随着压缩比及运转转速的提高而提高，即使仅是千分之几寸的尺寸误差在高转速时都会造成活塞间隙明显的变化。如果用了强度不足的铝合金连杆，在高转速时由於惯性作用会使连杆长度变长，造成引擎的损害或是压缩比的增加。在活塞连杆的组件中对於尺寸要求最严格的当属连杆轴承（也就是俗称的波斯），这也是最可能导致连杆损害的组件。所以对赛车或高性能引擎来说，应该尽可能的使用最高品质的轴承，以确保引擎的可靠度。

　　曲轴
　　曲轴可是为引擎的心脏，如果它的功能无法准确的执行，那麽引擎的马力就无法正常的发挥。曲轴的各相对角度必须正确，否则点火正时和汽门正时就无法精确有序的一个汽缸接着一个汽缸的运作。如果这顺序出了问题，可以想见这结果就是爆震连连。曲轴轴承的间隙也是另一个重点，主轴承和连杆轴承都必须有适当的间隙以使机油能够流动产生润滑和冷却效果。如果太小汽缸壁、活塞、汽门机构....等就无法获得充分的润滑，会造成机件的磨损。如果太大抛出的机油量增加会使活塞和活塞环的工作加重，造成燃烧室过多的机油残留，导致积碳及相关後遗症。曲轴的平衡是最常被大家所提起的，曲轴的先天平衡性在引擎设计的时候就已决定，实际的平衡度则会由於材质及制作精度的不同而有所差异，为了引擎的长治久安，你必须好好考虑曲轴平衡。

　　压缩比
　　压缩比是活塞在下死点和上死点时汽缸容积的比值。改变压缩比可提高引擎的效率但是在制作过程必须要求严谨，因为压缩比会直接影响汽油的燃烧效率并且和点火正时的设定有密切的关连。在很多高性能引擎都有着很高的压缩比，在赛车引擎更是如此，但是一般经济取向的引擎却会适度的降低压缩比。随着压缩比的提高对汽油品质及辛烷值的要求也就越来越高，这也是很多高压缩比引擎所遇到的难题，汽油引擎的压缩比应该超过8.5:1，但是当压缩比超过12.5:1时对性能的提升的效益就变得很小，而且伴随而来的汽门和活塞相对距离不足、爆震、预燃及其他伴随而来的後遗症会使问题变得很复杂。因此在进行提高压缩比之前必须先知道汽门的扬程和凸轮轴所设定的气门开启时间、正确的进汽门和排汽门的尺寸甚至燃烧室的形状及尺寸。此外如果汽缸头曾经研磨过或是使用了薄的汽缸垫片，其相关的数据也应一并考虑。引擎内部组件改装时，必须特别注意材料的选择、制作精度及平衡度的要求，更不能忽略各组件间的搭配，从上文可知引擎的改装往往是牵一发而动全身，单对某一部份进行改装通常会破坏引擎的平衡性，而且效果不彰，因此如果你考虑对引擎进行改装时，请务必选择专业改装厂所出产的产品，并尊重专业的搭配，千万不可土法炼钢，否则因小失大就得不偿失。此外安装的手工也是一大难题。