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四衝程引擎的工作步驟,進氣-壓縮-燃燒(產生動力)-排氣。由於物理定律的限制(熱力學第二定律):分子有規則運動的機械能可以完全轉化為分子無規則運動的熱能,熱能卻不能完全轉化為機械能。這樣為了提高引擎動力的輸出,增加引擎的缸數提高排氣量,也就是浪費更多的能量,而工程師們做能做的只是僅有的一點改良。既然有物理定律的限制,那麼壓縮-燃燒-排氣這部分已經不能有大突破了,只能在進氣上下文章了。一般來說,對進氣的改良就是增加進氣量,一般來說有渦輪增壓和機械增壓這兩種。

1渦輪增壓

解決辦法
為了解決Turbo-Lag的問題,工程師們想出了一個法子。那就是偏時點火系統(頭文字D中似乎稱為無點火系統)。正常的引擎點火是在活塞運動到上死點時點火,但是「偏時點火」是在收油換檔時停止點火動作,刻意讓汽油在排氣門開啟後進入排氣頭端,有短期溫度極高,汽油一旦接觸立即爆炸,會產生「碰碰」的爆炸聲。強大的爆炸力會推動渦輪機的排氣葉片,連動使得渦輪機內的增壓段葉片高速運轉,繼續增壓,即車輛在低速或是換檔收油時都能有增壓效果。強大的爆炸火焰也會順著排氣管一路沖向尾管,產生一串串火焰從尾管噴出。但偏時點火系統對引擎氣缸頭段連同渦輪葉片承受極大的壓力,一般只有在不計成本的比賽中才使用,市售車不會使用。不過偏時點火系統產生的尾管火焰頗為搶眼,有些改裝車在尾管裝了個很奇怪的東西,當車手踩下油門時也會自動幫你噴個火,頗像偏時點火系統。但一般汽車安裝這種裝置很不妥,萬一嚇倒路人或者燒到別人就不好了 -_-!!!
工作過程
這裡傳動系統我們主要來說說變速箱和最終傳動比。
我們先來看看一部引擎是如何帶動一輛車(大部分車的重量都超過1噸啊!)。前面已經講過,引擎產生的推進能量只有扭矩,那麼「矩」怎麼變成「力」呢,很簡單!除以一個距離就可以了!舉個例子,頭文字D中經過改裝的AE86,大約有15KgM的扭矩,而他的後輪尺寸為185/60 R14(半徑41cm),15/0.41=36.6公斤的力量!!!可能你已經發現了,引擎施加給後輪的力之有每隻36.6公斤,換算成標準單位只有358牛頓米,那怎麼帶動重量接近1噸的AE86呢?而且引擎的轉速有7000轉,那後輪也要跟著每分鐘7000轉?幸好有了「齒輪」,一切得以改變。
利用不同大小的齒輪相連搭配,可以將傳到輪胎的轉速度降低,同時將扭矩放大。扭矩和轉速從小齒輪傳遞動力至大齒輪時,轉速降低的比率以及扭矩放大的倍數,都恰好等於兩齒輪的齒數比例,這個比例就是所謂的「齒輪比」。舉個例子,小齒輪20齒,大齒輪80齒,當小齒輪以1000轉/每分鐘旋轉,扭矩100牛頓米時,經過小齒輪到大齒輪的傳遞,轉速降到了250轉,而扭矩增大到400牛頓米,這就是引擎扭矩經過變速箱和差速齒輪放大的原理。
我們知道一部車上有2組負責傳動的齒輪,一組是變速箱,另一組是差速齒輪(差速齒輪的作用同時也在於控制汽車轉彎時,內側輪胎於外側輪胎旋轉速度的不同,使外側輪胎更快的旋轉,以適應轉彎)(差速齒輪的齒輪比又被稱為「最終傳動比」)。所以,汽車中引擎產生的扭矩被放大的比例就是這2者的乘積。依舊以上面的AE86來說。如果一檔齒輪比為3.250,最終傳動為4.058,而引擎的最大扭矩為15.2kgm/5200rpm(RPM為轉速單位,轉/每分鐘,轉速的概念在後面會講到),於是我們可以算出第一檔的最大扭矩經過放大後為15.2*3.250*4.058=200.47,比原引擎放大了13倍。此時再除以輪胎半徑約0.41m,即可獲得推力約為488.95公斤。而此時轉速卻降低了13倍,變成了400轉,大致計算出輪胎的周長0.528米,好了,這樣就算出了這個轉速下,每分鐘車只能跑211米。

其他

由上面的講解,我們大概應該知道了,調整一部車的傳動比就可以調整這部車更偏重加速能力還是極速能力。傳動比越大,加速越快;傳動比越小,極速越高。現在再來看「加速靠扭力,極速靠馬力」這句話時,又有了新的認識,車的表現是綜合性的,絕不是僅僅引擎的較量,再好的引擎沒有良好的傳動,依然不能發揮其優越性。
U2中給與我們傳動系統的調校還是比較充裕的,我們不僅可以調整最終傳動比,還可以調整每個檔位的傳動比。如果一輛車的加速性能很差,那麼可以將最終傳動比調向加速度,同時可以將1、2檔的傳動比增大(向左調)。但在調校是有一點需要注意,如果相鄰2個檔位之間齒輪比相差越大(1、2檔除外),在換檔之後轉速下降的越多,如果齒輪比相差過大會導致換檔后加速不順暢。調整時最好可以使得低1檔綠線的尾端和高1檔綠線的頭端相交錯,不到或者超過太多都會使得兩個檔位的傳動比相差過大。
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