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汽车改装技术第二章 发动机技术改装,天津科技大学机械工程学院汽车工程系谈炳发,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,2,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,第五节 进排气系统的改装,第一节 发动机技术改装概述,第二节 发动机基本工作改装,第三节 曲柄连杆机构的改装,第七节 点火系统的改装,第六节 燃油供给系统的改装,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,3,第二章 发动机技术改装,第一节 发动机技术改装概述,1. 目的：提升汽车动力性和燃油经济性。,2.技术要求：利用轻量化、高强度的材料制成的高精密度组件来减少发动机内部动力消耗，在提升动力性的同时，提高可靠度和平衡性。,3. 注意点：发动机的改装会牵一发而动全身。,高质量的改装件，高水平的技师。,例如，连杆的安装，要注意螺钉的锁法和预紧度。,螺钉要充分清洁，并涂上一层薄机油。,实例：马自达6汽车2 .3L发动机改装,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,4,第二章 发动机技术改装,第一节 发动机技术改装概述,实例：马自达6汽车2 .3L发动机改装,激光扩缸,550ml喷油器与火花塞配套,美国CP锻造活塞与连杆,螺钉锁紧,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,5,第二章 发动机技术改装,第二节 发动机基本工作改装,一、发动机压缩比的改装,二、发动机排量的改装,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,6,第二章 发动机技术改装,第二节 发动机基本工作改装,一、发动机压缩比的改装,提高压缩比的方法主要是：减小燃烧室的容积 。,更换高强度、轻量化的活塞和连杆，提高压缩比的同时，也减少运动部件的惯性。,包括：磨削气缸盖、在燃烧室内增加固定物、使用较薄的汽缸垫。还有更换活塞形状、增加连杆长度、增加曲轴回转半径。,比较改装件与原件在结构上的区别？,改装压缩比的目标：提升发动机动力 。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,7,第二章 发动机技术改装,第二节 发动机基本工作改装,二、发动机排量的改装,增加排量的办法：,1.整体更换发动机,2.扩缸加大汽缸直径,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,8,第二章 发动机技术改装,第三节 曲柄连杆机构的改装,曲柄连杆机构的改装内容包括活塞、活塞环、活塞销、连杆和曲轴。,这部分的改装与压缩比的提升、涡轮增压有关。,活塞有铸造和锻造两种。改装用哪种？,活塞环用于改装的有不锈钢和特殊合金的，还有薄型的、无开口的。,活塞销与活塞销孔、连杆小头孔之间的配合有半浮式和全浮式两种。锻造活塞一般采用全浮式结构。,连杆采用钛合金、高强度设计。,曲轴主要是相对角度精度、平衡度与转速范围。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,9,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,什么是发动机的容积效率？,容积效率是指发动机每一工作循环进入气缸的实际充气量与理论充气量的比值。,容积效率直接影响发动机的功率、转矩、动力性。,容积效率影响因素：气门正时、气门尺寸、气门升程、凸轮轴结构及与曲轴的位置关系。,配气机构改装的目标：提高发动机的容积效率，增加进气量、减少废气的残留。,配气机构包括：气门、气门弹簧、摇臂、凸轮轴。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,10,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,一、气门的改装,二、凸轮轴的改装,三、气门弹簧及组件的改装,四、丰田锐志汽车发动机的改装,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,11,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,气门改装的原则：在不影响强度的情况下尽可能地减轻气门的重量。提高气门运动精确度。,一、气门的改装,1.采用钛合金材料以求强度提升和轻量化的要求。比钢制气门轻15%20%，但价格极高。,美国通用汽车的进气门使用Ti-6Al-4V钛合金，排气门使用Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo钛合金。,Ti-6Al-4V是钛合金牌号TC4的名义化学成分表示方法。参考标准：GB/T 3620.1-2007钛及钛合金牌号和化学成分。主要成分：Al：5.5%-6.75%，V：3.5%-4.5%，余量为Ti。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,12,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,一、气门的改装,2.将气门背部切削或中空设计，达到轻量化。,3.将气门表面做成漩涡状，有利于气体的流动。,WRC、STI气门柱内部是中空灌入钠气，轻量化到极致。,如斯巴鲁汽车的改装气门，STI气门与GT原厂气门外形略有不同，材质相同，气门面均为平面设计 。WRC气门长度较长，为微凹设计。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,13,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,二、凸轮轴的改装,气门启闭的正时角度、叠开、升程都是由凸轮轴所决定的。改装主要包括改变凸轮的结构尺寸、夹角和顶高、外形曲线。,凸轮的夹角决定了气门开启的时机和持续开启的时间长短，,凸轮的外形曲线决定了气门开闭的运动规律。,凸尖高决定了气门开启的最大升程，,（一）凸轮轴的结构特性,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,14,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,二、凸轮轴的改装,气门启闭的加速度直接影响气门的工作特性，决定于凸轮的外形，常见有三种情况：,1.基圆大、凸轮升程短2.基圆小、凸轮升程长3.基圆大、凸轮升程长和 基圆小、凸轮升程短,这三种各有何特性？,（二）凸轮轴的外形改装,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,15,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,凸轮轴改装的三种外形：,3.基圆大、凸轮升程长和 基圆小、凸轮升程短,1.基圆大、凸轮升程短,2.基圆小、凸轮升程长,特性：低速运转时转矩输出良好、平顺，高速运转时性能较差，适合于需要平顺转矩输出的情况。,特性：高速运转时表现良好，低速运转时则“软弱无力”，动力输出的衔接性不良，怠速时可能产生严重抖动，高转速时动力输出会剧增。特别适合于场地赛、大型跑道上比赛的赛车发动机。,特性：性能表现为中庸，故量产型汽车大多采用此凸轮轴。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,16,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,二、凸轮轴的改装,2.重量平衡在确保强度的前提下尽量地减小质量，以减小往复运动的惯性力。,（三） 凸轮轴改装的协调与平衡,1.动力平衡关系到各缸的喷油量、进气量、点火提前角大小等，决定于凸轮轴的精度。,凸轮夹角大小：,WRC：300,JUN：272,GDBF：260,GT：250,GDBF：重量最小，采用中空轻量化设计。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,17,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,三、气门弹簧及组件的改装,气门弹簧改装的主要目的是为了配合改装凸轮轴后所造成的气门升程及气门启闭加速度曲线的变化，充分发挥其性能要求。,气门弹簧的强度必须恰到好处，要兼顾气门的密合度又不能造成开启时的困难。,气门座、锁片等组件最好也改用强度高、轻量化的改装部件，以应对高转速的需要并减轻机构的负荷。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,18,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,四、丰田锐志汽车发动机的改装,丰田锐志汽车的V6发动机以2.5L排量居多，原装发动机的动力性能也不差。当更换宽、大的轮胎后，原发动机动力就显不足了。,发动机由5GR-FE升级至3GR-FE，2.5L排量升至3.0L。百公里加速时间快2秒。,5GR与3GR发动机的缸体部分是相同的，只是配件有区别。,（一）概述,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,19,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,四、丰田锐志汽车发动机的改装,1.拆解发动机。,（二）步骤,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,20,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,四、丰田锐志汽车发动机的改装,2.打开发动机缸盖,两根进排气凸轮轴分别由独立的正时链条机构带动,（二）步骤,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,21,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,四、丰田锐志汽车发动机的改装,3.拆下凸轮轴、气门,气门顶端的滚轮可以减少凸轮轴的磨损,（二）步骤,4.拆开中缸、取出活塞连杆、曲轴,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,22,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,四、丰田锐志汽车发动机的改装,5.清洗中缸，安装新配件,（二）步骤,3GR曲轴的升程大,（1）更换3GR曲轴,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,23,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,四、丰田锐志汽车发动机的改装,5.清洗中缸，安装新配件,（二）步骤,（2）更换连杆、活塞,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,24,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,四、丰田锐志汽车发动机的改装,5.清洗中缸，安装新配件,（二）步骤,（3）更换轴瓦、活塞环,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,25,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,四、丰田锐志汽车发动机的改装,（二）步骤,5.清洗中缸，安装新配件,（4）安装活塞连杆组,（5）安装其它零件,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,26,第二章 发动机技术改装,第四节 配气机构的改装,四、丰田锐志汽车发动机的改装,（二）步骤,6.装复发动机,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,27,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,进排气系统改装的目的：提升汽车的动力性能。,一、进气系统改装,二、排气系统改装,提高发动机的容积效率可通过：,降低进气阻力和排气阻力、提高气缸内压力、降低进气终了的温度、降低排气管内残余废气的压力、加大进气门面积。,三、涡轮增压装置的改装,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,28,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,1. 系统组成,一、进气系统改装,2. 工作方式,进气系统一般包括：空气滤清器、空气流量计、节气门、进气歧管。,间隙进气使进气管存在压力波动。利用这压力波动来提高气缸的进气压力，从而提高容积效率。这一现象称之为进气的动态效应。分为惯性效应和脉动效应。,惯性效应：进气时，由于气流的惯性作用，当活塞已到达下止点时，空气仍将继续流入气缸内。,当气缸内压力达到最大时关闭进气门，可获最大容积效率。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,29,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,一、进气系统改装,脉动效应：由于进气门的开、闭动作，使得进气歧管内产生一股压缩波前后波动。也称为进气谐波。,脉动频率与进气歧管的长度相关。脉动与进气门的开闭配合，可提高容积效率。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,30,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,3. 改装内容,一、进气系统改装,（1） 空气滤清器,（2） 进气道和进气管,（3） 进气歧管,（4） 节气门改装,（5） 二次进气,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,31,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,3. 改装内容,一、进气系统改装,改装进气系统的首要工作是换装高效率、高流量的空气滤清器。,（1） 空气滤清器,纸质更换为以单层纤维布等为过滤材料的高流量滤芯。,配合涡轮增压，将整个空气滤清器换成滤芯外露式的。,冬菇头、香菇头滤清器,实例：牧马人改装,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,32,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,实例：牧马人改装,换装了一台6.4升V8 392HEMI发动机。,换装发动机后，配以相应的进气系统。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,33,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,3. 改装内容,一、进气系统改装,进气道和进气管必须保证足够的流通面积、避免突弯和截面突变，管道表面光洁，减小阻力，提高容积效率。,（2） 进气道和进气管,改装可从抛光进气道、改变进气道形状和更换进气道材质三方面着手。,抛光进气道可以降低进气阻力，同时直径有所增大。,进气道形状有特殊性限制，不同车型的不一定合适。,进气道材质选用不吸热、质量轻的碳纤维，保证进气密度。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,34,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,3. 改装内容,一、进气系统改装,改装进气道时，常将形状及材质同时改变，获得最大效果。,（2） 进气道和进气管,有的将空气滤清器拆除，并将进气口延伸至车外，直接对准前方，使进气压力随车速的提高而增大，以增加进气量。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,35,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,3. 改装内容,一、进气系统改装,进气歧管的作用是把流经进气道的气体分配到各个气缸去。在多缸发动机上，各缸进气歧管的长度应尽量相同，采用等长并独立的进气歧管，避免各缸气波的干扰。,（3） 进气歧管,一般高速发动机配用较短的进气管，低速发动机配用较长的进气管。,根据节气门的配置，有单节气门和各缸独立节气门两种形式。即单喉进气歧管和多喉进气歧管。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,36,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,3. 改装内容,一、进气系统改装,（3） 进气歧管,一般以加大节气门为主。原厂节气门可经加工增大孔径，一般可加大56mm ，换装一个加大的阀门片。,单喉进气歧管的改装,换装的阀门片与阀体之间闭合是否严密，是改装的关键，直接影响怠速的稳定性。,阀门片与阀体在关闭时大约有之间开、闭灵活，无卡滞现象 1 2左右的斜度，要求有较高的加工精度。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,37,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,3. 改装内容,一、进气系统改装,（3） 进气歧管,多喉进气歧管容易实现短距离、等长度、直线度好等合乎理论上的要求，避免进气产生相互干涉，确保各缸的进气效率。,多喉进气歧管的改装,要改变油耗、扭矩及功率，必须选择合适尺寸的节气门。节气门直径一般有40mm、45mm、50mm 三种。 50mm的一般用于2.0L以上的发动机。,对原厂歧管的内孔进行抛光，也是一改装途径。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,38,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,3. 改装内容,一、进气系统改装,（4） 节气门改装,加大节气门直径,有两种方法,一是直接购买整个直径尺寸较大的改装品。,二是自行用车床加工一个。,将原厂的节气门体的管壁内径车大。直径可加大46mm，再换一个大直径的节气门。,自行配制的节气门材质，一定要选用铜质的。,电子节气门改装,一般是更换动作更快捷的伺服电机。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,39,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,3. 改装内容,一、进气系统改装,（5） 二次进气,二次进气所能得到的动力提升效果最主要的是在低转速。,利用进气歧管的真空压力差，从引擎PCV（曲轴箱强制通风）管路外接另一进气装置，导入适量的新鲜空气称它为“二次进气”。,目前市面上有许多利用二次进气原理所制成的产品，使用的人不少，价格也都不便宜。,进行大幅度的进气系统改装时，必须考虑与供油系统的配合问题、进气噪音问题。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,40,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,二、排气系统改装,排气系统的功用是以尽可能小的排气阻力和噪声将气缸内的废气排到大气中。,改装相关的主要有：排气道、排气歧管、排气管、三元催化转化器、消声器。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,41,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,二、排气系统改装,1.排气系统改装的三个层次,（1）一般的排气系统改装：,只是排气管的尾段，适当加大排气管尾部直径及改变消声器的结构。在末端套上一个美观的不锈钢护套。,（2）较深层次的改装：,锯掉原车排气管的尾段，加焊一个特制的尾喉，或直接换装专用车型尾喉。一般为不锈钢制成，可以发出一种低频声音，音质低沉、清爽。,（3）更深层次的改装：,重点在排气管的前中段和排气歧管，涉及三元催化转化器、排气管内壁与直径、排气歧管与排气线路。,如：宝马130换装尾喉,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,42,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,二、排气系统改装,宝马130换装尾喉,返回,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,43,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,二、排气系统改装,2.排气系统不同部件的改装,（1）排气歧管,（2）三元催化转化器,（3）排气管,（4）消声器,（5）排气道,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,44,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,二、排气系统改装,2.排气系统不同部件的改装,（1）排气歧管,排气歧管的改装是排气系统改装中最昂贵的部分，其长度、弯度和直径有严格要求，开发和制作成本高。设计合理与否决定了排气系统的吸啜效果。,原厂排气歧管大都为铸铁材质，改装一般选用不锈钢材质。,“四出一”排气歧管适合高转速时提升动力性能。 “四出二出一”排气歧管能同时改善中、高转速时动力性能。,“四出二出一”排气歧管,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,45,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,二、排气系统改装,2.排气系统不同部件的改装,能同时将尾气中的CO、HC和NOx三种有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。故称三元催化转化器。,（2）三元催化转化器,正确的改装是：保留原车三元催化转化器，或更换改装专用的高性能三元催化转化器，但价格较高。,拆除三元催化转化器，可能导致ECU发出错误信号。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,46,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,二、排气系统改装,2.排气系统不同部件的改装,高性能排气管比原装的直径较大、内壁较光滑、弯曲度较小。这种结构使发动机在高转速时产生的大量废气能顺畅地高速通过，明显地提升排气效率。,（3）排气管,把整段排气管更换成高性能的型号，能提升不小的动力。,排气管前段,排气管中后段,排气管直径越大越好吗？,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,47,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,当排气管直径适当时，第一波被排出气缸的废气在膨胀后便会紧逼排气管内壁向下游快速排出，同时在上游区域产生一个低压区，吸啜发动机排出的第二波废气。,直径过大会影响回压效果、减小排气管离地间隙。,排气管直径越大越好吗？,高压的废气波被高速排出气缸后产生的低气压就是回压。适量的回压可使排气系统内产生良好的吸啜效果。,若发动机没有大改，则2L以下自然进气发动机排气管径不超过50mm，有涡轮增压的也不要超过80mm 。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,48,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,二、排气系统改装,2.排气系统不同部件的改装,原厂消声器一般是交叉隔板反射式的，成本低消声效果好，缺点是排气阻力大且笨重。,（4）消声器,改装用高性能消声器一般采用玻璃棉等吸声材料来消声的吸收式，排气阻力小、重量轻，但消声效果差些，故有较大的排气声。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,49,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,二、排气系统改装,2.排气系统不同部件的改装,排气道的抛光可降低表面粗糙度，减小排气阻力，并适度加大口径，提高排气效率。,（5）排气道,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,50,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,二、排气系统改装,（1）高尔夫7改装-使用ABT改装件,3.排气系统改装实例,配合ABT包围后裙的结构，排气尾段采用双边四出设计。,后裙采用双边四出的排气尾嘴开口。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,51,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,二、排气系统改装,（2） Jeep牧马人改装,3.排气系统改装实例,Jeep牧马人换装6.4升V8发动机,配合换装的发动机，换装了Dynomax的双边双出不锈钢排气系统。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,52,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,1. 发动机增压的类型与工作原理,2. 废气涡轮增压系统,3. 废气涡轮增压器改装套件,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,53,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,1. 发动机增压的类型与工作原理,发动机增压主要有三大类：,（1）机械增压系统（2）气波增压系统（3）电动涡轮增压系统（4）废气涡轮增压系统,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,54,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,1. 发动机增压的类型与工作原理,（1）机械增压系统,机械增压器采用皮带与发动机曲轴皮带盘连接，利用发动机转矩来带动机械增压器内部叶片，以产生增压空气送入发动机进气歧管内，整体结构简单，工作温度界于70-100。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,55,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,1. 发动机增压的类型与工作原理,（2）气波增压系统,气波增压器的能量转换过程也不受转子惯性的影响，增压压力与大气压力之比可达2.5:1。但气波增压器运转噪声大,结构不如涡轮增压器紧凑，故应用尚少。,气波增压器是使两种气体工质直接接触并通过压力波来传递能量的压力转换器。它利用内燃机废气能量使进入气缸的气体增压。,气波增压器由空气定子、燃气定子和转子组成。空气定子与内燃机进气管联通，燃气定子与排气管联通。转子由内燃机曲轴通过皮带驱动，驱动功率为内燃机功率的11.5。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,56,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,1. 发动机增压的类型与工作原理,（3）电动涡轮增压系统,它利用汽车电源，驱动涡轮转动，将空气增压后送入气缸。,利用DC12V电源为动力源，智能的控制模块可根据发动机在不同的转速提供相对应风量(无级变速)，具有安装简单不改变原车结构，降低油耗、提升动力明显。,EDCT-电动涡轮增压器,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,57,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,1. 发动机增压的类型与工作原理,（4）废气涡轮增压系统,废气涡轮增压是汽车发动机广泛采用的增压方式。,废气涡轮增压器的组成如图示。包括与排气相连的涡轮机、与进气相通压气机、连接涡轮和叶轮的转子轴。,它利用发动机排出废气的惯性冲力来推动涡轮转动，并驱动与它相连的叶轮，叶轮将空气增压后送入气缸。,进气增压在柴油机、汽油机上的使用？,汽油车上的使用：PASSAT1.8T、BORA1.8T、A61.8T等,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,58,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,2. 废气涡轮增压系统,当油门全开后，涡轮的增压压力滞后。涡轮迟滞越大，表示该发动机的发力转速越高。如果是大增压发动机。涡轮迟滞大预示着其可能突然发力，对于平常驾驶将难于掌握，驾驶困难甚至有安全隐患。,（1） 特点,涡轮迟滞,由于涡轮有一定的惯性，在发动机转速较低时排出的废气量不足以驱动涡轮转动，增压器无法发挥作用。而在需要急加速时，动力输出会出现短暂的迟滞，在起步、超车或者急加速时显得力不从心。,解决涡轮迟滞：采用偏时点火系统、可变尺寸涡轮系统。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,59,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,涡轮机叶轮在ECU的控制下，可调节到适当的流通截面积，控制涡轮机的气流压力 。,偏时点火系统：,可变尺寸涡轮系统,在松开加速踏板时（如转弯或减速时），ECU命令燃油供给系统喷射大量燃油进入发动机，但不点火，直接让这些雾状燃油经发动机直接进入温度极高（800900）的排气系统而自动引燃，产生压力推动涡轮增压器的叶轮持续加速，从而维持涡轮的高转速。（大约1400020000r/min）,排气气流通过电子可调式导流叶片送到涡轮，调节进入涡轮的气流压力，使整个发动机的转速范围内都能获得最佳的增压压力。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,60,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,2. 废气涡轮增压系统,（2） 改装,改装有两种情况：,一种是普通自然吸气发动机加装废气涡轮增压器。,另一种是涡轮增压车升级改装。,装涡轮增压器、换排气歧管和排气管、进气冷却器（中冷器）、高强度进气管路、ECU、空气滤清器、旁通阀等。,换装大尺寸涡轮、增大气压值。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,61,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,2. 废气涡轮增压系统,（2） 改装,具体改装内容包括：,1）涡轮增压器,2）更换大口径进气导管,3）旁通涡轮增压器,4）中冷器,5）涡轮延时熄火器,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,62,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,2. 废气涡轮增压系统,（2） 改装,1）涡轮增压器,小尺寸涡轮，作用时机早，起速快，适合普通道路行驶或自动挡车辆。,加装涡轮增压器要选择一个符合排气管规格的涡轮壳组件。,进气管口径过小、材质过软，会造成吸气不顺。当负压过大时，会将轴及轴承处的机油吸入。,1）涡轮增压器,2）更换大口径进气导管,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,63,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,2. 废气涡轮增压系统,（2） 改装,当增压压力达到一定值时，克服弹簧力，通过推杆、曲柄使旁通阀开启。部分废气经旁通阀直接排出，减少了进入涡轮机的废气量，使增压压力下降。,3）旁通涡轮增压器,就是带有旁通控制阀的涡轮增压器，如图。,电控发动机根据增压压力、转速、爆燃等条件由ECU控制旁通阀的开启。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,64,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,2. 废气涡轮增压系统,（2） 改装,4）中冷器,涡轮增压器吸进的空气经压缩后温度会升高，流动过程中与管壁的摩擦也会升温，这不仅影响充气效率，还容易产生爆燃。因此，加装一个降低空气温度的装置，称为中间冷却器，简称中冷器。,安装在涡轮增压器出口与进气管之间，对进入汽缸的空气进行冷却。,一般采用风冷却或水冷却。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,65,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,2. 废气涡轮增压系统,（2） 改装,5）涡轮延时熄火器,涡轮增压器的涡轮工作在600以上和每分钟上万转的高转速，因此涡轮增压器的关键是要有可靠的润滑，它由发动机机油进行润滑和冷却。,当高速运转后发动机突然熄火，而涡轮在巨大惯性作用下不会在短时间内停止转动，但这时机油的循环已经停止了，涡轮增压器的润滑和冷却也会中止。,涡轮延时熄火器，能在系统发出熄火指令后，自动让发动机再保持一定时间的怠速运转，然后再自行熄火，有效保护涡轮增压器，延长使用寿命。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,66,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,3. 废气涡轮增压器改装套件,改装涡轮不是简单地更换涡轮本体，还必须同时考虑周边设施、配件的升级。,有些厂家的改装套件只有涡轮本体、ECU主控芯片，而其它配件要自行选购。,有些专业改装厂家（ABT、OETTINGER等）的改装套件中则会包含整套配件，如：喷油器、回油阀、ECU、排气中段、尾段等。,EVO改装用的ATP GT3037滚珠涡轮套件,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,67,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,三、涡轮增压装置改装,3. 废气涡轮增压器改装套件,REVO K04涡轮套件可用于高尔夫GTI、奥迪TT2.0T的改装。,REVO K04涡轮套件,在原位置安装新涡轮,加大中冷器,原厂中冷器,原厂K03涡轮,REVO K04涡轮,K04涡轮套件喷油器,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,68,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,改装实例-日产GT-R,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,69,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,改装实例-日产GT-R,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,70,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,改装实例-日产GT-R,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,71,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,改装实例-日产GT-R,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,72,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,改装实例-日产GT-R,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,73,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,改装实例-日产GT-R,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,74,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,改装实例-日产GT-R,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,75,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,改装实例-日产GT-R,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,76,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,改装实例-日产GT-R,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,77,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,改装实例-日产GT-R,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,78,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,改装实例-日产GT-R,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,79,第二章 发动机技术改装,第五节 进排气系统的改装,改装实例-日产GT-R,发动机提升马力后，需要更大的散热器，换装了ETS中冷器，具有更大的散热面积。,配以定制的红色水管,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,80,第二章 发动机技术改装,第六节 燃油供给系统的改装,目的是：增加动力，使车辆提速快、速度高。,发动机的理论空燃比是14. 71，而在高转速、高负荷时提高到121。因此，改装就是要适时、适量地增加供油量。,一、调压器的改装,二、喷油器的改装,三、软件的改装,四、氮气加速系统,五、油改气,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,81,第二章 发动机技术改装,第六节 燃油供给系统的改装,调压器是多点喷射系统中的燃油压力调节器，保证喷油器稳定的喷油压力。,一、调压器的改装,喷油压力越大，喷油量就越多，同时雾化效果更好，燃烧越充分。但不是每台车都明显。,喷油压力一般可提高20%，在不改变供油模式的情况下，可增加喷油量5%10%。,改装调压器是燃油系统改装中花费最少的，安装也非常容易。对于换排气管、改进气装置等小改的发动机，更换调压器后可弥补其高转速时喷油量不足的缺点，效果不错且又经济。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,82,第二章 发动机技术改装,第六节 燃油供给系统的改装,一、调压器的改装,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,83,第二章 发动机技术改装,第六节 燃油供给系统的改装,当发动机大幅改装后，如果高转速时所需的喷油时间比发动机运转一个行程的进气时间还长，就会造成喷油器持续的喷油都无法提供足够的油量，这时就要考虑加大喷油器。,二、喷油器的改装,一般改装通常是高转速和重负荷时适度的增加喷油量，这需要通过改装软件才能实现。,改用大口径的喷油器是提高供油量最直接方法，换多大口径的，要根据发动机改装程度来定。,改用的喷油器一定的兼容性，通常采用同车系或同系列发动机的喷油器。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,84,第二章 发动机技术改装,第六节 燃油供给系统的改装,斯巴鲁SUBARU Impreza 汽车的改装喷油器，如图。,二、喷油器的改装,例如：本田思域轿车可以换用本田雅阁的，喷油量增加约25%。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,85,第二章 发动机技术改装,第六节 燃油供给系统的改装,软件的改装就是改变ECU供油程序。,三、软件的改装,ECU根据空气流量、发动机转速以及各个传感器提供的补偿信号，由设定的供油程序计算出所需要的喷油器喷油时间。,软件的改装包括:1.更换ECU芯片 2.换装可变程序式ECU 3.改写程序,原车的供油程序是综合考虑废气控制、油耗经济性、运转稳定性、发动机材料耐用性等因素而设定的程序，有一定的限制。如：高转速、高负荷时往往出现供油量不足的窘况。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,86,第二章 发动机技术改装,第六节 燃油供给系统的改装,注意：每种改装用芯片都有其设定的适用条件，改装时要选用与汽车改装程度相适用的芯片，才能得到最佳效果，否则，可能适得其反。,三、软件的改装,1 .更换ECU芯片,原车的供油程序是烧录在ECU芯片的ROM中。,专业改装厂会提供改装用ECU芯片。,改装时将原芯片取下，焊上一个IC座，再插上改装用的芯片。,选择一款适合自己车型的编写好的套装程序芯片绝对是最保险、最合乎成本效益、事半功倍的方法。,2022/12/22,汽车改装技术 天津科技大学 谈炳发 制作,87,第二章 发动机技术改装,第六节 燃油供给系统的改装,德国的OptiCan是一个比较著名的适合欧系车型的可变程序式ECU品牌。,三、软件的改装,2. 换装可变程序式ECU,换装可变程序式ECU后，