想請教一個對小弟來說很專業的問題...

1768wen

30# 楊爸
楊爸    真的很冷.....

homexp123

還有嗎還有嗎？？？

我想知道啟動馬達怎麼來的？
kjy 發表於 2009-11-23 18:56

那我可不可以問

為啥人類可以把一堆鋁塊和鐵塊組裝起來變成一台交通工具

a86870611

下雨天大大們都不喜歡騎自己的豹出門哦?

dean2

21# yagami
所以說超速先生裡的那台老印地安才有辦法靠雙缸ohv 800cc的引擎跑出時速300多公里的變態極速
只能說伯特蒙羅是一個天才,真是太強了::64::

煥仔

啟動馬達買車就會附...

b3121404

大大講的很詳細

所以是OHV是低轉速大扭力 高轉變小

OHC是低轉低扭力   高轉高扭力?

yagami

嗯~~ 一般來說，一顆引擎的輸出曲線只有一個鋒值，過了鋒值就會衰退

OHV引擎因為天生高轉反應較差

所以會設計成在低轉就輸出最大扭力

換言之隨著過了最大扭力轉速區以後，扭力輸出會快速滾降，緊接著最大馬力出現，再來..... 就沒了


OHC引擎天生有高轉反應較佳的特性，

因此可以設計成在較高轉速才輸出最大扭力，轉速繼續增加，接著最大馬力出現，然後轉速繼續延伸，一直到汽門系統反應極限才會快速滾降


我們不應該說OHV是低轉高扭力、OHC是高轉高扭力

而應該說OHV設計成在低轉輸出最大扭力是較合理的設計

而OHC有條件可以設計成在高轉再輸出最大扭力

如果今天同樣將OHC引擎設定在低轉就輸出最大扭力，一樣可以製造出一顆低轉很有力的引擎 (而且可以比OHV更有力)

但是這樣就浪費OHC天生的優勢了。

換句話說，4V引擎也可以設定成低轉出力，而且出力可以比2V更有優勢。但是這樣豈不有點浪費?


不過話再說回來，引擎的設計沒有完全的絕對

就像上面說過，OHV都能搞出萬轉引擎。但是我們可以確定的是，要搞出一顆萬轉的OHV引擎，所花的成本。真的不如直接搞OHC快很多。


這樣講完，OHV好像沒優點一樣，低轉大出力只不過是因為搞不出高轉。 OHC低轉比較無力只是因為人家去榨高轉出力，要是OHC也來拼低轉，OHV一樣只能去路邊玩沙。

不過不要忘記，OHV引擎的耐用度夭壽高。 原因很簡單，缸頭裡沒東西。只有汽門搖臂跟汽門。凸輪軸在曲軸箱泡在機油裡。因此OHV引擎失油或是機油打不上缸頭，只要情況不是很嚴重，缸頭仍保有一些機油，一樣活跳跳。只要機油循環沒有問題，要把OHV引擎操壞是很有難度的。

而OHC引擎的凸輪軸在缸頭裡，只要缸頭一失油，凸輪立刻挫著等。

總之任何事都有一體兩面，沒有絕對的好也沒有絕對的差。

天涯浪人

感謝STANK大與小八大的講解
並且謝謝昨天騷包大對小弟的一對一解說
(誠大他老人家還陪小弟風雨無阻跑去新店把小弟的油箱帶回來)

上面講述的內容小弟初步對OHV及OHC引擎的分別有一些概念了
現在小弟有多一個問題
就是ㄚ~那個...
馬力與扭力的來源是起於點火爆炸的之後產生的能量(這樣說不知道對不對)
那麼
扭力與馬力的表現是來自於哪一個動作或是行為呢
是氣門開關的完全度達到的
還是汽油燃燒的效率引發的
(因為誠大對小弟的一對一有說過燃燒效率的表現)
或是引擎的其他動作的動力表現
以上問題有請知道的大大指教了

stank

38# 天涯浪人
你應該把他們看為一體的，而並非分開來

馬力與扭力確實是由內燃機爆炸後產生的動力所產生。
但是並不是單是靠爆炸就能得到動力，因為爆炸前需要空氣跟燃料，壓縮爆炸後必須要排出廢氣才能夠再次進氣循環
缺一個步驟都會無法產生動力，而爆炸效率跟進排氣的機構會影響這個爆炸後得到的動力是100%還是10%，甚至是150%以上
不知道這樣說會比較瞭解嗎?

yagami

馬力跟扭力是最常出現迷思的部份，常有人搞不懂這兩者之間的差異。又或者，根本不懂代表什麼意義。

要解釋之前，要先正名。扭力一詞並不正確，應該稱為扭矩。

扭力不是力，是力矩。力跟力矩的差異是，力矩有力臂，而力沒有。 力矩 = 力 x 力臂 (蹺蹺板)

因此我們在標示扭力值時，單位是 kgw-m 或是 Nm (公斤重‧米 / 牛頓‧米)

kgw跟N 是力的單位，加上 m(公尺)，才是力矩。 力矩的定義可以回去翻國中理化在簡單機械那一章有說明


引擎輸出是來自油氣爆炸產生的力

這個爆炸力推動活塞下行，而曲軸除了負責將往復運轉轉換成旋轉外，曲軸的長度就是力臂

因此爆炸力作用在活塞上的總力 x 曲軸長(曲軸行程/2) 就是實際的曲軸輸出扭矩 (實際上要更複雜，因為活塞跟曲軸間還有曲軸連桿，連桿跟曲軸的角度會一直改變，且引擎運轉兩圈才有一次動力輸出，因此實際的曲軸連續輸出還有很多因素要考慮)


爆炸力作用在活塞上時，考慮的是壓力，而活塞推動曲軸下行，考慮的是總力。 因此活塞面積越大(缸徑越大)，活塞推動曲軸的總力就越大 (總力 = 壓力 x受力面積)

但是對於同排氣量來說，缸徑越大，也表示曲軸行程越短。曲軸行程越短，力臂越小，扭矩也會越小(扭矩 = 總力 x 力臂)

且活塞面積越大，總燃燒室表面積也越大，熱損失也越大，熱效率就越差。爆炸力產生的壓力就越小。

有沒有發現上面一直在繞圈圈。 改變其中一項設定，必然不會有"越如何就越如何"的結果。 引擎設計的所有設定，都是取一個中庸的平衡點。設計上沒有辦法有那種"只要這個弄越大，結果就越來越好"這種事。一切都是妥協下的產物。


拉回來講扭力跟馬力

扭力我們可以視為引擎實際輸出的力 (力矩)

這個力最直接的來源是油氣爆炸產生的

而油氣的量越多，爆炸力越強 (這好像是廢話)。而決定一次循環最大進氣量的條件是誰? 答案是排氣量。

有句話說 : 排氣量為扭力(矩)之母。

所以對於自然進氣引擎(NA)來說，排氣量已經大致決定這顆引擎最大輸出扭力在哪了。而引擎工程師要做的，就是決定這顆引擎要在多少轉速時輸出它的最大扭力

譬如一顆250C.C.的引擎，最大扭力就大約是2.5kg-m這附近 (這算是設計很優良的引擎了)


什麼叫做決定輸出最大扭力的轉速?

是這樣的，排氣量決定一顆引擎能吸入油氣的最大值。但是引擎運轉的轉速域很寬(從怠速1000rpm到紅線10000rpm)

設計上無法讓從怠速到終轉都吸入最多的油氣，這就是所屬的容積效率 (容積率、填充效率)

再換句話說，引擎在進氣行程時，活塞下行吸氣。但是汽門要開不開，進氣道上一堆阻礙 (拐來拐去的進氣道、化油器、空濾棉)。因此雖然活塞下行的總容積是150c.c. (排氣量)，但是實際能吸入的油氣並無法達到這麼多，也許是120c.c. ，那麼容積率就只有120/150 = 80%

講到這裡又要打岔停一下。 容積率的計算並不是使用容積或體積來計算。因為氣體(空氣&汽油氣)體積是會改變的。不管容積率如何，每次吸進引擎的氣體必定等於排氣量，因此容積率應該要以吸入引擎的油氣當量來計算 (質量啦!)

也就是我們要先計算出在理想條件下，150c.c.的油氣當量，再比對某條件下引擎實際吸入油氣的當量值。兩者相除才會得到真正所謂的容積率

總之容積率不是用容積算出來的，是用質量來算。 但是為求解釋方便，就讓我偷懶一下。


回來繼續

因為進氣管道上的重重阻礙，進氣量無法達到理論上的排氣量值。在該轉速下，油氣的爆炸力自然也較小。而引擎在設計時，可以經由進排氣諧振來得到最大的進氣效率。

但是進排氣諧振與引擎轉速有關。換句話說，我們只能讓引擎在某個轉速值時有最大的容積率。離開這個轉速域以後，容積率都變差，輸出扭力也就較低。

因此找一張引擎轉速─輸出扭力 圖來看，都是呈現一個山峰曲線。差異只在，山峰是出現在左邊(低轉)，還是右邊(高轉)?


也就是說，我們拿一顆125c.c.引擎，可以弄成1.2kg-m@4000rpm，也可以弄成1.2kg-m@9000rpm

哪顆有力? 其實一樣有力，因為最大扭力都是1.2kg-m。差異在哪? 前者在4000轉就有最大扭力，這顆引擎在市區行駛時很有樂趣，2000轉就很有力，低速時甚至不用退檔，可以靠大扭力把車速拉起來。 但是轉速可能拉到6000轉就沒了，延伸性跟大便一樣。拼加速也許不錯，但是速度拉超過70就不太行了。

後者呢?4000轉才能起步，低速一定要退檔，不然會抖抖抖。想要有力一點，就得拉到6000轉以後才有加速力。轉速可以拉到萬轉以上，高速延伸較佳。


那馬力又是什麼?

馬力是功率。功率我們可以想成"作功的效率"。 既然有"效率"，那就必定要加上時間參數

因此馬力的含義是，單位時間(秒)內輸出多少能量(功)，常用的單位的是瓦特(W、J/s)或是千瓦(kW、kJ/s)

1Ps = 735w (1匹馬力 = 735瓦 [公制馬力])

1HP = 745w (1匹馬力 = 745瓦 [德制馬力])


我們可以這樣想，扭力大表示出力強。但是馬力大才表示同樣的時間裡，輸出的能量比較多

或是說，馬力是扭力的累積。 引擎轉一圈能推出1.2kg-m的扭力。那一秒鐘能來幾次? 次數越多，輸出功率就越大

因此可以得到 馬力 = 扭力 x 轉速 (再乘一個轉換常數)

馬力並不是被"測"出來的，而是被"算"出來的

馬力機測的不是馬力，而是扭力，測出扭力後，再乘上引擎轉速與轉換常數，就可以得到馬力值


好像越說越雜了，先到這裡好了。消化一下，不理解的部份再說吧。

DA-TONG

那請問進排氣諧振是甚麼?

為什麼他有辦法控制轉速再多少會有最大的容積率呢?

yagami

進氣要當成脈衝來看，不能當作一個連續的流體

也就是進氣吸一次氣，空氣是一波過來。下次吸氣再一波

這就稱為進氣脈衝 (排氣也有)

現在進氣門打開，活塞下行，油氣被吸進燃燒室，整個進氣道的氣體都在往進氣門衝

接著進氣行程結束，進氣門磅的一聲關上。 會產生所謂的甩門效應。(實際你甩門看看就知道了)

當進氣門關上的瞬間，整個進氣道的空氣還在往前衝。(空氣有質量，有質量就有慣性)

前面門已經關了，後面的空氣還在往前衝，此時進氣門周圍的壓力會上升，後面一直擠，前面就越壓越緊。當進氣門口的氣壓大到一個程度，就會開始反彈。從進氣門口往回反彈。如果空氣密度看得到，我們就會看到一團空氣從進氣門往空濾方向走。當這團空氣走到空濾時，空濾口會再反彈回去。這團空氣又會往進氣口方向走

這團高壓氣體從在進氣道裡來回走來走去，就稱為進氣諧振。

這個諧振的頻率跟整個進氣道的長度有關，進氣道越長，諧振頻率越慢。反之亦然。

當這團進氣諧振從進氣門彈到空濾口，又彈回進氣門的時候，如果時間剛剛好遇到進氣門剛好又打開，一團空氣就順勢衝進燃燒室。

而進氣諧振要怎樣才會剛好遇到進氣門又開起來? 那當然只有在特定引擎轉速時才會這麼剛好。

相對的，我們如果要設計這顆引擎在某轉速輸出最大，就把進氣道的長度設定到進氣諧振會對應到這個引擎轉速

那麼在我們要的這個轉速時，進氣門打開時，剛剛好就可以遇到上一團反彈回來的進氣脈衝。因此可以提供這個轉速下的容積率。

相同的，排氣諧振也有類似的效果，進排氣一起配合得好的話。可以得到大於100%的容積率。只不過就只有那個轉速而已。過了就沒了。


當然除了進排氣諧振外

主要控制進排氣效率的還有汽門揚程、汽門重疊角跟化油器、排氣管(回壓)設計。 每樣條件都配合的話，就可以得到一個在某特定轉速很銷魂的輸出。


新設計也有針對進氣管道長度作變化，譬如三陽的可變進氣歧管(VIP)系統，就是改變進氣道長度，來產生不同的進氣諧震對應不同轉速的需求。

DA-TONG

總之

最大扭力峰值的頂點就是

在那個轉數下容積率達到最高嘛?

然後再以各種不同的方式可以改變那個轉數域就是現在那些VIP VTCE 到2T所謂的RC閥在做的事吧?

欸欸...是這樣嗎....?

然後光陽酷龍的TPS好像又不一樣對不對...

是不是偵測區軸的角度 然後再偵測轉速 在越高轉速 點火的點提前這樣?

還有高凸也是吧? 氣門揚程變大 那進的氣變多...所以動力峰值會後移

可是原理一樣是因為容積率嗎?(好像又不是內....

yagami

大致是正確的。所有的進排氣可變系統，目的都是讓容積率在不同的轉速都能有相對的較大值。

整段引擎轉速範圍內，容積率最高的那個轉速點，就是最大扭力值出現的轉速。

事實上是，大家都想榨高轉 (因為高轉速可以撐出高馬力)

但是如果讓最大扭力在高轉出現，就表示低轉會非常的無力(那車騎起來很累)

所以就發展出了各種可變進排氣系統，來維持低轉時的容積率(至少別那麼難騎)

酷龍TPS是油門開度感知器，它控制的是點火提前角。那又是另外一回事了。

b3121404

那一般說的改缸  是加大他的總力嗎?

排氣量也跟著上升?