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目录1. 目录12. 引擎的基本构造缸径、冲程、排气量与压缩比13. 引擎的基本构造凸轮轴与气门24. 引擎基本构造SOHC单凸轮轴引擎35. 引擎基本构造DOHC双凸轮轴引擎46. 直压式气门与摇臂式气门57. 何谓爆震78. 动力接续装置-离合器109. 动力接续装置扭力转换器1210. 传动系统差速器1311. 前置引擎前轮驱动1412. 前置引擎后轮驱动1513. 前置引擎四轮驱动1614. 抓住弹簧的跳动避震器1715. 阻尼1816. 鼓式刹车1917. 碟式刹车2118. 汽车度量衡车身尺寸2319. 划风而驰风阻系数2520. 回转半径2621. 发动机基本工作原理2722. 何谓正时3123. 节气门与进气歧管3324. 直列引擎 VS V型引擎直列引擎3625. 冷却系统3726. 供油系统3827. 点火系统4028. 排气系统4129. 润滑系统4430. 泵浦、发电机与压缩机4531. 引擎测试4732. 引擎运转的灵魂ECM4833. 排气与环保4934. 悬挂系统5035. 非独立悬挂系统5236. 独立悬吊系统5437. 侧倾抑制者防倾杆5738. 传动系统5939. 变速系统6040. 传动系统与引擎配置6241. 手动变速箱的基本工作原理6342. 自动变速箱工作原理6943. 奥迪DSG变速器7344. 汽车车身的主要构成部件7745. 汽车底盘构造7946. 混合动力汽车的工作原理8047. 主动安全与被动安全8148. EBD电子剎车力分配系统8249. ABS防死锁剎车系统8450. SRS/Airbag 气囊8651. 轮胎的基本常识8752. TRC循迹防滑控制系统10553. 行驶性能篇10754. 汽车的动力马力篇10855. 汽车的动力扭力篇110引擎的基本构造缸径、冲程、排气量与压缩比引擎是由凸轮轴、气门、汽缸盖、汽缸本体、活塞、活塞连杆、曲轴、飞轮、油底壳等主要组件，以及进气、排气、点火、润滑、冷却等系统所组合而成。以下将各位介绍在汽车型录的引擎规格中常见的缸径、冲程、排气量、压缩比、SOHC、DOHC等名词。 缸径： 汽缸本体上用来让活塞做运动的圆筒空间的直径。 冲程： 活塞在汽缸本体内运动时的起点与终点的距离。一般将活塞在最靠近气门时的位置定为起点，此点称为上止点；而将远离气门时的位置称为下止点。 排气量： 将汽缸的面积乘以冲程，即可得到汽缸排气量。将汽缸排气量乘以汽缸数量，即可得到引擎排气量。以Altis 1.8L车型的4汽缸引擎为例： 缸径：79.0mm，冲程：91.5mm，汽缸排气量：448.5 c.c. 引擎排气量汽缸排气量汽缸数量448.5c.c.41,794 c.c.压缩比： 最大汽缸容积与最小汽缸容积的比率。最小汽缸容积即活塞在上死点位置时的汽缸容积，也称为燃烧室容积。最大汽缸容积即燃烧室容积加上汽缸排气量，也就是活塞位在下死点位置时的汽缸容积。 Altis 1.8L引擎的压缩比为10：1，其计算方式如下： 汽缸排气量：448.5 c.c.，燃烧室容积：49.83 c.c. 压缩比(49.84448.5)：49.849.998：110：1 引擎的基本构造凸轮轴与气门凸轮轴： 在一支轴上有许多宛如蛋形凸轮，其被安装在汽缸盖的顶部，用来驱动进气气门和排气气门做开启与关闭的动作。 在凸轮轴的一端会安装一个传动轮，以链条或皮带与位在曲轴上的传动轮连接。在以链条传动的系统中此传动轮为一齿轮；在以皮带传动的系统中此传动轮为一具齿槽的皮带轮。 一般双顶置凸轮轴(DOHC)设计的引擎，其进气和排气的凸轮轴均挂上一个传动轮，由链条或皮带直接带动凸轮轴转动。有些引擎为了减少气门夹角，而将凸轮轴的传动方式改变成以链条传动方式带动进气或排气的凸轮轴，再藉由安装在进气和排气的凸轮轴上的齿轮以链条带动另外一支凸轮轴。 Toyota独特的TWIN CAM设计方式，则是以链条或皮带去带动位在进气或排气的凸轮轴上的传动轮，之后再以安装在进气和排气的凸轮轴上的无间隙齿轮机构带动另外一支凸轮轴。 气门： 控制空气进出汽缸的阀门。让空气或混合气进入的称为进气气门。让燃料后的废气排出的称为排气气门。引擎基本构造SOHC单凸轮轴引擎引擎的凸轮轴装置在汽缸盖顶部，而且只有单一支凸轮轴，一般简称为OHC (顶置凸轮轴，Over Head Cam Shaft)。凸轮轴透过摇臂驱动气门做开启和关闭的动作。 在每汽缸二气门的引擎上还有一种无摇臂的设计方式，此方式是将进气门和排气门排在一直在线，让凸轮轴直接驱动气门做开闭的动作。有VVL装置的引擎则会透过一组摇臂机构去驱动气门做开闭的动作。引擎基本构造DOHC双凸轮轴引擎此种引擎在汽缸盖顶部装置二支凸轮轴，由凸轮轴直接驱动气门做开启和关闭的动作。仅有少数引擎是设计成透过摇臂去驱动气门做开闭的动作。有VVL装置的引擎则会透过一组摇臂机构去驱动气门做开闭的动作。DOHC较SOHC的设计优秀的主要原因有二。一是凸轮轴驱动气门的直接性，使气门有较佳的开闭过程，而提升汽缸在进气和排气时的效率。另一则是火星塞可以装置在汽缸盖中间的区域，使混合气在汽缸内部可以获得更好更平均的燃烧。直压式气门与摇臂式气门 直压式 摇臂式凸轮直接压动气门的直压式设计是现在常见的设计。我们在引擎概论单元中，对凸轮与气门之间的动作、何谓DOHC及SOHC、可变气门正时等题目，其实已经有很详细的论述，在引擎详论中仅再作一些补充。对于凸轮如何带动气门的启闭，最常见的是直压式与摇臂式。直压式气门通常见于DOHC引擎，此式气门弹簧座上会会有一圆形套筒，凸轮则直接置于套筒上，所以当凸轮尖端与套筒接触时，会透过套筒把气门往下压，使气门开启；而摇臂式气门通常使用在SOHC引擎上，因为SOHC引擎缸头内只有一支凸轮轴，却要驱动多个气门，所以会以摇臂方式，由一个凸轮带动两个气门。摇臂是利用杠杆原理，当凸轮尖端将摇臂一端挺起时，另一端会向下将气门压下以使气门开启。凸轮透过摇臂控制气门的动作，便是遥臂式的设计。摇臂式与直压式气门驱动设计各有其优缺点，以力量传递效率来说，直压式比摇臂式来的直接、精确；以维修保养来说摇臂式则容易的多，因为直压式之凸轮与气门上之套筒的间隙，是靠不同厚度的填隙片来调整，所以当引擎使用一定时数，气门间隙增大时，要再调整较不易；而摇臂式之气门间隙通常都以一螺栓调整，只要一支扳手就能搞定。然而目前直压式气门的填隙片材质皆有一定的耐磨度，磨损的机率很低。 DOHC的迷思 早期强调高性能的引擎多会采DOHC设计，因为DOHC的设计在高速运转时仍有相当高的精确性，使得引擎能在高转速输出较大的功率。近来各家车厂在车辆的性能数据上竞争，使一般家庭房车的引擎也多采用DOHC的设计，甚至造成消费者认为SOHC引擎为过时设计，而非DOHC不买的迷思。其实引擎在一般使用下，不论SOHC、DOHC、一缸两气门的设计或是一缸多气门的设计，都足敷使用，甚至很多八气门引擎 (四缸) 在低速表现会优于多气门引擎。再者，DOHC引擎比SOHC引擎多出一支凸轮轴 (V型引擎多出两支)，引擎就需要多克服一倍的摩擦力，及承担多一支凸轮轴的重量。所以像Mercedes-Benz等欧洲车厂，仍有许多现役的SOHC引擎。 笔者在此并非贬低DOHC引擎的价值，而是要让读者了解，SOHC并非过时的设计。一个适合自己驾驶习惯、省油且耐用的引擎，就是好引擎；当然，如果您是性能派的热血份子，DOHC的引擎是您最佳的选择。 何谓爆震当混合气 (空气与燃油充分的混合) 在进气行程进入燃烧室后，活塞在压缩行程时便将其压缩，火星塞将高压混合气点然后，其燃烧所产生的压力则转换成引擎运转的动力。引擎燃烧虽可以用三言两语简单的形容，但光是内燃机的燃烧研究，不知已造就了多少博、硕士论文，甚至许多学者、工程师穷其一生都在研究燃烧的学问，所以要真正了解引擎，是要花很多工夫的。 正是因为引擎的燃烧十分复杂，所以需要有相当精确的设计与控制，稍有一点控制失误或是失常，便会造成不正常燃烧，而爆震就是一种不正常燃烧。简单的说，爆震是不正常燃烧所导致的燃烧室内压力失常。 右方高压缩比设定的情形较容易引起爆震，便需使用高辛烷值的燃料以避免爆震。 爆震的原因 在说到爆震原因前，我们先要了解两件事。第一，混合气在燃烧室内燃烧，其火焰是由点火点以波的方式向四周扩散，所以由点火到油气完全燃烧需要依段短暂的时间。第二，油气虽然需要靠火星塞点燃，但是过于高温、高压的环境也会使油气自燃。 一般的爆震是因为燃烧室内油气点火后，火焰波尚未完全扩散，远程未燃的油气即因为高温或高压而自燃，其火焰波与正规燃烧的火焰波撞击而产生极大压力，使得引擎产生不正常的敲击声。造成爆震最主要有以下几点原因： 一、点火角过于提前： 为了使活塞在压缩上死点结束后，一进入动力冲程能立即获得动力，通常都会在活塞达到上死点前提前点火 (因为从点火到完全燃烧需要一段时间)。而过于提早的点火会使得活塞还在压缩行程时，大部分油气已经燃烧，此时未燃烧的油气会承受极大的压力自燃，而造成爆震。 二、引擎过度积碳： 引擎于燃烧室内过度积碳，除了会使压缩比增大(产生高压)，也会在积碳表面产生高温热点，使引擎爆震。 三、引擎温度过高： 引擎在太热的环境使得进气温度过高，或是引擎冷却水循环不良，都会造成引擎高温而爆震。 四、空燃比不正确： 过于稀的燃料空气混合比，会使得燃烧温度提升，而燃烧温度提高会造成引擎温度提升，当然容易爆震。 五、燃油辛烷值过低： 辛烷值是燃油抗爆震的指标，辛烷值越高，抗爆震性越强。压缩比高的引擎，燃烧室的压力较高，若是使用抗爆震性低的燃油，则容易发生爆震。 怎么知道爆震及爆震的影响 爆震的英文是Knocking，及敲击的意思，所以爆震时引擎会产生敲击生。轻微不连续的爆震声音相当清脆，有点类似轻敲三角铁的声音。而严重且连续的爆震时，引擎会有哩哩哩的声音，此时引擎也会明显的没力。 现在许多车厂为了将引擎压榨出最大的性能及降低油耗，通常会把常用转速域的点火角设定的比较提前，所以有些引擎在2000至3000转间负荷较大时，难免会有轻微的爆震，然而轻微的爆震对引擎不会有太大的影响，车主也不用过于担心。但是若因为引擎出问题所产生的爆震，如严重积碳或散热不良等，这种爆震通常很严重，如果是在高转速高负荷发生连续且严重的爆震，不出一分钟，轻则火星塞及活塞熔损，严重的甚至连汽缸及引擎本体都会炸穿。 爆震感知器 最立即且有效抑制爆震的方法，就是延后点火提前角，降低燃烧压力。所以爆震感知器作动原理，是当侦测到引擎爆震时，则将点火提前角延后到不会爆震的点火时机，待引擎不爆震时，再慢慢的将点火提前回复。爆震感知器是利用一加速度传感器来量测引擎的加速度变化，也就是震动。工程师在调校爆震感知器时会把爆震的震动模式写入ECU中，一旦爆震感知器侦测出该震动模式，ECU则判定引擎爆震，随即延后点火提前角。目前较先进的爆震感知器甚至能判定是哪一个汽缸爆震，而针对该汽缸个别延后点火提前角。 92、95或98 说到爆震，大家最关心的还是加什么汽油的问题。其实92、95或98是汽油的抗爆震性，也就是其辛烷值。什么是辛烷值呢？在研究燃料与爆震的关系时，研究人员发现异辛烷最能抵抗爆震，而正庚烷相当容易爆震，所以就将异辛烷的抗爆震度订为100，而正庚烷订为0。所谓辛烷值95的汽油，就是它的抗爆震度与95异辛烷和5正庚烷混合物的抗爆震度相同。所以这纯粹是抗爆震性的问题，并不是加了辛烷值越高的汽油，引擎就越有力。当然，若是加了辛烷值太低的汽油而导致爆震，或是爆震发生时引擎退点火角，车子的确会比较没力。换句话说，只要引擎不爆震，提高油料的辛烷值并不会让引擎更有力或更省油，只会让你的荷包更缩水。动力接续装置-离合器汽油引擎动力车辆在运行之时，引擎持续运转的。但是为了符合汽车行驶上的需求，车辆必须有停止、换档等需求，因此必须在引擎对外连动之处，加入一组机构，以视需求中断动力的传递，以在引擎持续运转的情形之下，达成让车辆静止或是进行换档的需戎。这组机构，便是动力接续装置。一般在Toyota车辆上可以看到的动力接续装置有离合器与扭力转换器等两种。 离合器是手排系统内的动力接续装置，以机构方式利用离合器片的摩擦力，达成动力接续的目的。 离合器这组机构被装置在引擎与手排变速箱之间，负责将引擎的动力传送到手排变速箱。如图所示，飞轮机构与引擎的输出轴固定在一起。在飞轮的外壳之中，以一圆盘状的弹簧连接压板，其间有一摩擦盘与变速箱输入轴连接。 当离合器踏板释放时，飞轮内的压板利用弹簧的力量，紧紧压住摩擦板，使两者之间处于没有滑动的连动现象，达成连接的目的，而引擎的动力便可以透过此一机构，传递至变速箱，完成动力传动的工作。 而当踩下踏板时，机构将向弹簧加压，使得弹簧的外围翘起，压皮便与摩擦板脱离。此时摩擦板与飞轮之间已无法连动，即便引擎持续运转，动力仍不会传递至变速箱及车轮，此时，驾驶者便可以进行换档以及停车等动作，而不会使得引擎熄火。动力接续装置扭力转换器当汽车工业继续发展，一般消费者开始对于控制油门、剎车以及离合器等三个踏板的复杂操作模式感到厌烦。机械工程师开始思考如何以利用机构的，来简化使用的过程。扭力转换器便是在这样的情形之下被导入汽车产品，成就了全新的使用经验。 扭力转换器取代了传统的机械式离合器，被装置在引擎与自排变速箱之间，能够将引擎的动力平顺的传送到自排变速箱。 从图中可以清楚地看到，扭力转换器的离作方式与离合器之间截然不同。在扭力转换器之中，左侧为引擎动力输出轴，直接与泵轮外壳连接。而在扭力转换器的左侧，则有一组涡轮，透过轴与位于右侧的变速系统连接。导轮与涡轮之间没有任何直接的连接机构，两者均密封在扭力转换器的外壳之中，而扭力转换器之内则是充满了黏性液体。 当引擎低速运转时，整个扭力转换器会同样低速运转，泵轮上的叶片会带动扭力转换器内的黏性液体，使其进行循环流动。但是由于转速太低，液体对于涡轮所施力之力道，并不足以推动车辆前进，车辆便可静止不动，便可达到如同离合器分离的状况。 当油门踏下，引擎转速提升，泵轮的转速将会同步提升，扭力转换器内的液体流速持续增加，对于涡轮的施力继续增加，当其超过运转的阻力时，车辆便可以前进，动力便可传递至变速系统及车轮，达成动力传递的目的。 传动系统差速器在解决了车辆动力传递的问题之后，汽车工程师又碰到了另外的一个问题转弯。 转弯，除了必须要有转向系统的辅助之外，还必需在传动系统上进行调整。理因在于，当过弯时，位于内侧的轮子所走的路径较短，位于外侧的轮子所走的路径较长。在同样的时间内经过这样的路径，左右两侧的车轮势必面对着转速不同的问题。如果没有一个特殊的机构来处理，将造成车辆在转弯时发生转不过去的窘境；即便用力地转了过去，也会有着轮胎严重磨损的问题。此时，差速器便被导入汽车的传动系统之中。 由图中可看出，差速器是由许多齿轮组所构成。当直行时，左右车轮的转速相同，其内齿轮组并未发生作用，如同左右车轮以同一轮轴运转。当车辆进入弯道时，左右车轮的转速差异，便由中间齿轮组的转动来吸收，使其可以顺利地过弯。 前置引擎前轮驱动是近代汽车最多采用的方式。引擎和传动系统都被安装在车头引擎室内。这样的安排使前轮要负责传动，而不再只有负责转向的工作。由于前轮同时负担传动和转向的工作，使车辆在转向时的控制变得简单，因此前置引擎前轮驱动(FF)的车辆在行驶时的安全性比其它方式来得高。 由于前置引擎前轮驱动(FF)车的引擎和传动系统都被安装在车头引擎室内，因此汽车主要的重量都集中在车头的部位，这样的情形让前轮必须负担较多的重量，而后轮负担的重量则少了许多，前轮大约要承担62左右的车身重量。前置引擎后轮驱动这是汽车最为传统的布置方式，引擎和部份的传动装置被安装在车头的引擎室内，再以传动轴将动力传送到后轮去。 由于传动系统中的差速器和轮轴都是装置在车辆的后轴，再加上引擎都是采取纵向放置在引擎室里面，使引擎的重心落于前轮轴之后，而且体积越大的引擎的重心会落在越后面的位置，车辆的前、后轴因此获得良好的配重比率。一般车型的后轴须要承担大约47的车身重量，因此以后轮驱动的车辆在驱动轮获得较加的下压力，让行驶在陡坡或是连续的弯道中的车辆能够获得更佳的操控性能。 由于引擎的重心落于前轮轴之后，因此前置引擎后轮驱动(FR)车辆可以视为引擎放置在车头的中置引擎后轮驱动(MR)车辆。也因此近年来有些高性能的前置引擎后轮驱动(FR)车在配置体积更大的引擎之后，即标榜为前中置引擎后轮驱动(F-MR)车辆。前置引擎四轮驱动在近年来，四轮驱动的产品随着WRC赛事以及SUV产品的风行而成为消费者所熟悉的驱动系统。 在汽车的运动之中，所有的驱动力辆与制动力量，都是靠着车轮与地面之前的摩擦力而产生，因此若能够将四个轮子的摩擦力发挥到极限，将能具有较佳的操控性能、运动性能，在驾驶表现与安全性上有较佳的表现。 前置引擎四轮驱动系统是最常见的配置，在变速箱的后面再加装一具称为分动箱的动力分配装置，依照设定的比率将动力传送到前、后轮轴，使汽车的四个轮子获得动力。抓住弹簧的跳动避震器避震器的内部就是使用高黏滞系数的流体以及小尺寸的孔径，来进行阻尼的设定。 避震器的功用 从避震器这个名称看来，好像车辆的震动主要是由避震器来吸收，其实不然。车辆在行经不平路面之震动所产生的能量主要是由弹簧来吸收，弹簧在吸收震动后还会产生反弹的震荡，这时候就利用避震器来减缓弹簧引起的震荡。 当避震器失效时，车子在行经不平路面就会因为避震器无法吸收弹簧弹跳的能量，而使车身有余波荡漾的弹跳，影响行车稳定性及舒适性。简单的说，避震器最主要是要抑制弹簧的跳动，迅速弭平车身弹跳。 可调式避震器 可调式避震器可分为阻尼大小可调式避震器和弹簧位置高低可调式避震器，以及阻尼大小和弹簧位置高低都可调整的避震器。 阻尼大小可调式： 在避震器的内部使用可以调整孔径大小的阀门，在将阀门的孔径变小之后，避震器的阻尼也会跟着变硬。调整避震器的阻尼大小的方式可分为有段与无段的方式。以电子控制方式改变阻尼大小的避震器，则是采取有段调整的方式。 弹簧位置高低可调式： 在避震器的筒身有螺牙并套上特制的螺帽与弹簧拖架，借着螺帽的移动来调整弹簧拖架的高低位置。把弹簧拖架向下调整会让弹簧往下移动，可以在不影响避震效果下，降低车身的高度。阻尼 阻尼这个词我们可能很常听到，但是究竟何谓阻尼呢？简单的说，阻尼是作用于运动物体的一种阻力，而且阻力通常与运动速度成正比。就拿一般人常见的门弓器来说，当你轻轻开门时，门弓器内的油压缸所产生的阻力很小，很轻松就能把门推开；但是当你用力推门时，反而会因阻力较大而不好推。同样原理应用于汽车避震器，当弹簧受到较大的伸张或压缩力时，避震器会因阻尼效应而给予较大的抑制力。 避震器之所以会产生阻尼效应，是因避震器受力而压缩或拉伸时，内部的活塞在移动时会对液压油或高压气体加压使之通过小孔径的阀门，当液压油或高压气体通过阀门时会产生阻力，此一阻力就产生阻尼；而阀门的孔径大小和液压油的黏度都会改变阻尼的大小。一般阻尼较大的避震器就是所谓较硬的避震器，阻尼越大则避震器越不容易被压缩或拉伸，所以车身的晃动也会越小，并增加行经不平路面时轮胎的循迹性，然而却会降低行驶时的舒适性。 鼓式刹车鼓式煞车应用在汽车上面已经将近一世纪的历史了，但是由于它的可靠性以及强大的制动力，使得鼓式煞车现今仍配置在许多车型上 (多使用于后轮)。鼓式煞车是藉由液压将装置于煞车鼓内之煞车蹄片往外推，使煞车蹄片表面的来令片与随着车轮转动的煞车鼓之内面发生磨擦，而产生煞车的效果。 鼓式煞车的煞车鼓内面就是煞车装置产生煞车力矩的位置。在获得相同煞车力矩的情况下，鼓式煞车装置的煞车鼓的直径可以比碟式煞车的煞车碟还要小上许多。因此载重用的大型车辆为获取强大的制动力，只能够在轮圈的有限空间之中装置鼓式煞车。 鼓式煞车的作用方式： 简单的说，鼓式煞车就是利用煞车鼓内静止的煞车片，去摩擦随着车轮转动的煞车鼓，以产生摩擦力使车轮转动速度降低的煞车装置。 在踩下煞车踏板时，脚的施力会使煞车总泵内的活塞将煞车油往前推去并在油路中产生压力。压力经由煞车油传送到每个车轮的煞车分泵活塞，煞车分泵的活塞再推动煞车蹄片向外，使煞车蹄片表面的来令片与煞车鼓的内面发生磨擦，并产生足够的磨擦力去降低车轮的转速，以达到煞车的目的。 鼓式煞车之优点： 1.有自动煞紧的作用，使煞车系统可以使用较低的油压，或是使用直径比煞车碟小很多的煞车鼓。 2.手煞车机构的安装容易。有些后轮装置碟式煞车的车型，会在煞车碟中心部位安装鼓式煞车的手煞车机构。 3.零件的加工与组成较为简单，而有较为低廉的制造成本。 鼓式煞车的缺点： 1.鼓式煞车的煞车鼓在受热后直径会增大，而造成踩下煞车踏板的行程加大，容易发生煞车反应不如预期的情况。因此在驾驶采用鼓式煞车的车辆时，要尽量避免连续煞车造成来令片因高温而产生衰退现象。 2.煞车系统反应较慢，煞车的踩踏力道较不易控制，不利于做高频率的煞车动作。 3.构造复杂零件多，煞车间隙须做调整，使得维修不易碟式刹车由于车辆的性能与行驶速度与日遽增，为增加车辆在高速行驶时煞车的稳定性，碟式煞车已成为当前煞车系统的主流。由于碟式煞车的煞车盘暴露在空气中，使得碟式煞车有优良的散热性，当车辆在高速状态做急煞车或在短时间内多次煞车，煞车的性能较不易衰退，可以让车辆获得较佳的煞车效果，以增进车辆的安全性。 并且由于碟式煞车的反应快速，有能力做高频率的煞车动作，因此许多车款采用碟式煞车与ABS系统以及VSC、TCS等系统搭配，以满足此类系统需要快速做动的需求。 碟式煞车的作用方式： 顾名思义，碟式煞车以静止的煞车盘片，夹住随着轮胎转动的煞车碟盘以产生摩擦力，使车轮转动速度将低的煞车装置。 当踩下煞车踏板时，煞车总泵内的活塞会被推动，而在煞车油路中建立压力。压力经由煞车油传送到煞车卡钳上之煞车分泵的活塞，煞车分泵的活塞在受到压力后，会向外移动并推动来令片去夹紧煞车盘，使得来令片与煞车盘发生磨擦，以降低车轮转速，好让汽车减速或是停止。 碟式煞车的优点： 1.碟式煞车散热性较鼓式煞车佳，在连续踩踏煞车时比较不会造成煞车衰退而使煞车失灵的现象。 2.煞车盘在受热之后尺寸的改变并不使踩煞车踏板的行程增加。 3.碟式煞车系统的反应快速，可做高频率的煞车动作，因而较为符合ABS系统的需求。 4.碟式煞车没有鼓式煞车的自动煞紧作用，因此左右车轮的煞车力量比较平均。 5.因煞车盘的排水性较佳，可以降低因为水或泥沙造成煞车不良的情形。 6.与鼓式煞车相比较下，碟式煞车的构造简单，且容易维修。 碟式煞车的缺点： 1.因为没有鼓式煞车的自动煞紧作用，使碟式煞车的煞车力较鼓式煞车为低。 2.碟式煞车的来令片与煞车盘之间的摩擦面积较鼓式煞车的小，使煞车的力量也比较小。 3.为改善上述碟式煞车的缺点，因此需较大的踩踏力量或是油压。因而必须使用直径较大的煞车盘，或是提高煞车系统的油压，以提高煞车的力量。 4. 手煞车装置不易安装，有些后轮使用碟式煞车的车型为此而加设一组鼓式煞车的手煞车机构。 5.来令片之磨损较大，致更换频率可能较高。 汽车度量衡车身尺寸一部车除了好开顺畅外，还有很多其它因素会是在买车时会加入考虑的，例如空间或外观，而车身尺寸直接的与此相关。除此之外，车身尺寸或车身重量也会一定程度的影响车辆的行驶特性。以下将介绍如何判读汽车型录上车身相关的尺度，及各尺度对车辆的影响。车身长度 车身长度的定义是，从汽车前保险杆最凸出的位置量起，直到后保险杆最凸出的位置，这两点之间的距离。因此，有些欧洲车系销售至北美市场而换上美规保险杆后，车身长度数据会因为保杆增长而增加。 而自前保险杆最凸出处到前轮中心的距离称为前悬，一般来说，前轮驱动车的前悬会比同级后轮驱动车来得长，强调运动性的后轮驱动车通常前悬都很短，如Lesux的IS系列(图库 论坛)。同样的，从后轮中心到后保险杆最凸出处的距离称为后悬，除了装设大型保险杆或后置引擎的车型以外；后悬较长的车型都会拥有较大的行李箱空间，在高级豪华房车上经常会出现此一情形。 车身宽度 绝大多数车型的车宽数据，都是车身左、右最凸出位置的距离，但是不包含左、右照后镜伸出的宽度。 车身长度及宽度较大的车型虽可以获得较为宽敞的车室空间，给乘客有较好的乘坐感，但是也容易降低于狭窄巷道中的行驶灵活性。 车身高度 车身高度是从地面算起，一直到车身顶部最高的位置，不包括天线的长度。车身高度会影响到座位的头部空间以及乘坐姿态。头部空间大则不易有压迫感；稍挺的坐姿较适合长时间的乘坐。近年来SUV、VAN这一类高车身的车型大为流行，较高的车室高度有利乘员在车内的活动；但是过高的车身却不利车辆进出地下停车场。而强调运动性的跑车，为了提升过弯稳定性，通常车身高度较低。轴距 从前轮中心点到后轮中心点之间的距离，也就是前轮轴与后轮轴之间的距离，称为轴距。较长的轴距可以使汽车获得较好的直线行驶稳定性，而短轴距则提供较佳的灵活性。对于车室空间来说，轴距代表前轮与后轮之间的距离，轴距越长，车室内纵向空间就越大，膝部及脚部空间也因此而较宽敞。然而后轮驱动车因引擎纵向排列的关系，为了达到相同的车室空间，通常轴距会较同级前轮驱动车来得长。 轮距 左、右车轮中心的距离。较宽的轮距有助于横向的稳定性与较佳的操纵性能。轮距和轴距搭配之后，即显示四个车轮着地的位置；车轮着地位置越宽大的车型，其行驶的稳定度越好，因此越野车辆的轮距都比一般车型要宽。划风而驰风阻系数外型所造成的阻力来自车后方的真空区，真空区越大，阻力就越大。一般来说，三厢式的房车之外型阻力会比掀背式休旅车小。 风阻是车辆行驶时来自空气的阻力，一般空气阻力有三种形式，第一是气流撞击车辆正面所产生的阻力，就像拿一块木板顶风而行，所受到的阻力几乎都是气流撞击所产生的阻力。第二是摩擦阻力，空气与划过车身一样会产生摩擦力，然而以一般车辆能行驶的最快速度来说，摩擦阻力小到几乎可以忽略。第三则是外型阻力(下图可说明何谓外型阻力)，一般来说，车辆高速行驶时，外型阻力是最主要的空气阻力来源。 车辆在行驶时，所要克服的阻力有机件损耗阻力、轮胎产生的滚动阻力(一般也称做路阻)及空气阻力。随着车辆行驶速度的增加，空气阻力也逐渐成为最主要的行车阻力，在时速200km/h以上时，空气阻力几乎占所有行车阻力的85%。 风阻系数通常是以Cd做标示，风阻系数必须于风洞内实际测试而得，并且严格来说，不同的行驶速度，风阻会产生些微差异。风阻系数越低，代表车辆行驶时所受的空气阻力越低。风阻系数越低的车，高速行驶越省油，也越有可能跑出较高的极速。近代的汽车越来越注重在空气力学方面的设计，各家汽车制造厂都在努力的在为降低汽车的风阻系数而努力。一般来说，外型越流线、平整，风阻系数越低，所以在车身上自行加装的配备或套件，如晴雨窗、尾翼等，或是高速行驶时开启车窗，都会造成空气阻力增加，影响行车顺畅。回转半径将汽车的方向盘转动到极限，以极低的速度让汽车进行转向的圆周运动，此时汽车在转向时所形成的圆周的半径就是回转半径。回转半径数据可以使驾驶者知道汽车所须的回转空间，这对于经常行驶在狭小巷弄的车辆尤其重要。 由此图来看，所谓回转半径，是指回转所画出之圆的半径，而不是直径。也就是说，当一辆车的回转半径标示为5.5m时，其回转直径为11m，表示至少要有11公尺的路宽，才能提供该车进行一次完整的回转。 发动机基本工作原理一、基本理论 汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车，最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此，汽车发动机是内燃机-燃烧在发动机内部发生。 有两点需注意： 1 内燃机也有其他种类，比如柴油机，燃气轮机，各有各的优点和缺点。 2 同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料（煤、木头、油）在发动机外部燃烧产生蒸气，然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少，也比相同动力的外燃机小很多。所以，现代汽车不用蒸汽机。 相比之下，内燃机比外燃机的效率高，比燃气轮机的价格便宜，比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。 二、燃烧是关键 汽车的发动机一般都采用4冲程。（马自达的转子发动机在此不讨论，汽车画报曾做过介绍） 4冲程分别是：进气、压缩、燃烧、排气。完成这4个过程，发动机完成一个周期(2圈)。 理解4冲程 活塞，它由一个活塞杆和曲轴相联，过程如下： 1活塞在顶部开始，进气阀打开，活塞往下运动，吸入油气混合气 2活塞往顶部运动来压缩油气混合气，使得爆炸更有威力。 3当活塞到达顶部时，火花塞放出火花来点燃油气混合气，爆炸使得活塞再次向下运动。 4活塞到达底部，排气阀打开，活塞往上运动，尾气从汽缸由排气管排出。 注意：内燃机最终产生的运动是转动的，活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动，这样才能驱动汽车轮胎。 三、汽缸数 发动机的核心部件是汽缸，活塞在汽缸内进行往复运动，上面所描述的是单汽缸的运动过程，而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的（4缸、6缸、8缸比较常见）。我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类：直列、V或水平对置（当然现在还有大众集团的W型，实际上是两个V组成）。见下图 直列4缸 V6 水平对置4缸 不同的排列方式使得发动机在顺滑性、制造费用和外型上有着各自的优点和缺点，配备在相应的汽车上。 四、排量 混合气的压缩和燃烧在燃烧室里进行，活塞往复运动，你可以看到燃烧室容积的变化，最大值和最小值的差值就是排量，用升（L）或毫升（CC）来度量。汽车的排量一般在1.5L4.0L之间。每缸排量0.5L，4缸的排量为2.0L，如果V型排列的6汽缸，那就是V6 3.0升。一般来说，排量表示发动机动力的大小。 所以增加汽缸数量或增加每个汽缸燃烧室的容积可以获得更多的动力。 五、发动机的其他部分 凸轮轴 控制进气阀和排气阀的开闭 火花塞 火花塞放出火花点燃油气混合气，使得爆炸发生。火花必须在适当的时候放出。 阀门 进气、出气阀分别在适当的时候打开来吸入油气混合气和排出尾气。在压缩和 燃烧时，这两个阀都是关闭的，来保证燃烧室的密封。 活塞环 在气缸壁和活塞中提出密封： 1防止在压缩和燃烧时油气混合气和尾气泄漏进润滑油箱。 2防止润滑油进入汽缸内燃烧。 大多“烧机油”的汽车就是因为发动机太旧：活塞环不再密封引起的（尾气管冒青烟） 活塞杆 连接活塞环和曲轴，使得活塞和曲轴维持各自的运动。 润滑油槽 包围着曲轴，里面有相当数量的油. 何谓正时一具引擎要能正确的运转，所有零件都要能在正确的时间和正确的位置做正确的事，在最佳的协调下，发挥应有的性能。就像一支部队要作战前，指挥官(图库 论坛)会分配每一组甚至每个人个别的任务，大家接受任务后，还有一件事很重要，没错，就是：对表！所有人都必须在一个独一的时间轴内完成任务。大家都必须各自在正确的时间到达定位，这就是正时。 那么，在引擎中要怎么对表，又要以谁为准呢？引擎中最主要的转动是曲轴，所以所有的正时都以曲轴旋转角度做为基准。以一个单缸引擎为例，当活塞在上死点时为0度，到了下死点时为180度，四行程引擎以720度为一循环，所有运转件就以曲轴的运转为准，曲轴每旋转720度，所有运作就完成一次循环。 凸轮之所以能在正确的时机开启气门，便是靠着正时链条，与曲轴保持正确的正时。 曲轴正时齿盘 我们知道引擎中一切的运转都以曲轴为准，所以曲轴就有责任将它的正时告知所有机件。由于现在ECU的运算分辨率越来越高，甚至达到32位以上，所以需有一机件能精确的撷取正时讯号。目前大部分引擎会在曲轴的一端装设一个齿盘，再由一个磁感sensor来接收并产生讯号。假设齿盘有60齿，一圈360度则每一齿间距为6度，当曲轴转动时，齿盘会以相同的转速跟着曲轴转动，而每一齿经过sensor时，会感应一个磁场，并由sensor转换为电子讯号让ECU得知目前的曲轴角度，好使喷油、点火等动作能在正确时机作动。正时皮带与正时链条 现在引擎多是顶置式凸轮轴的设计，就是将凸轮轴设置在引擎缸头上，要驱动凸轮轴必须利用皮带或炼条使之与运转中的曲轴连结。就如前面提到的，凸轮轴的运转也需要正时，所以在安装正时皮带时，凸轮和曲轴的正时必须对妥。 由于正时皮带属于耗损品，而且正时皮带一旦断裂，凸轮轴当然不会照着正时运转，此时极有可能导致气门与活塞撞击而造成严重毁损，所以正时皮带一定要依据原厂指定的里程(图库 论坛)或时间更换。而正时炼条则会有相当长的寿命，所以选购配置正时炼条引擎的车，会省去更换正时皮带的麻烦与开支。节气门与进气歧管节气门是在进气的管道中，加入一组蝴蝶阀，利用阀片旋转角度不同、开口不同的方式，控制进气量，进一步控制引擎的动力。现在车辆多采用电子节气门设计，可由引擎控制模块进行精确的控制，让输出提高、油耗下降。 新鲜空气自进气道、空气滤清器一路往引擎前进，下一个会碰到的就是节气门，也就是俗称的油门。这是整个引擎，唯一由驾驶人所控制的机构，在化油器引擎中，这个任务则由化油器担任；而在喷射供油引擎中，节气门阀体取代了化油器。在采用了喷射供油系统后，燃油直接在进气门前由喷射器射出，节气门阀体便少了使燃油与空气混合的任务。但为了能精确控制油气混合，节气门阀体机构并不比化油器简单。 一个典型的节气门体，应具备主进气道及节气门，而节气门是由一弹簧控制，当驾驶者未踩下油门时，节气门处于关闭状态，使大部分的空气被排除在阀门外；而当驾驶踏下油门踏板时，油门拉线便会拉动节气门弹簧，使阀门打开让空气从主进气道进入引擎中。除此之外，还有一个节气门感知器来把节气门开度转成电子讯号，使得引擎监理系统(ECU)能依据此来控制燃油喷量。 节气门阀体上还有一个怠速控制阀，是由一步进马达控制，引擎ECU会在冷车、启闭冷气、空档与D档变换等时机，控制怠速马达的作动，以调整引擎怠速之合适的进气量。 传统的节气门(油门)是以油门拉线采机械方式驱动，然而为了全车控制的整体性，许多新推出的车型已采用了电子控制的节气门(电子油门)。 新鲜空气自进气道、空气滤清器一路往引擎前进，下一个会碰到的就是节流阀，也就是俗称的油门。这是整个引擎，唯一由驾驶人所控制的机构，在化油器引擎中，这个任务则由化油器担任；而在喷射供油引擎中，节流阀体取代了化油器。在采用了喷射供油系统后，燃油直接在进气门前由喷射器射出，节流阀体便少了使燃油与空气混合的任务。但为了能精确控制油气混合，节流阀体机构并不比化油器简单。 一个典型的节流阀体，应具备主进气道及节流阀，而节流阀是由一弹簧控制，当驾驶者未踩下油门时，节流阀处于关闭状态，使大部分的空气被排除在阀门外；而当驾驶踏下油门踏板时，油门拉线便会拉动节流阀弹簧，使阀门打开让空气从主进气道进入引擎中。除此之外，还有一个节流阀感知器来把节流阀开度转成电子讯号，使得引擎监理系统 (ECU) 能依据油门开度来控制燃油喷量。 节流阀体上还有一个怠速控制阀，是由一步进马达控制，引擎ECU会在冷车、启闭冷气、空档与D档变换等时机，控制怠速马达的作动，以调整引擎怠速之合适的进气量。 传统的节流门 (油门) 是以油门拉线采机械方式驱动，然而为了全车控制的整体性，许多新推出的车型已采用了电子控制的节流阀 (电子油门)。 进气歧管 在谈到进气歧管之前，我们先来想想空气是怎样进入引擎的。在引擎概论中我们曾提到活塞在汽缸内的运作，当引擎处于进气行程时，活塞往下运动使汽缸内产生真空(也就是压力变小)，好与外界空气产生压力差，让空气能进入汽缸内。举例来说，大家都应该有被打过针，也看过护士小姐如何将药水吸入针桶内吧！假想针桶就是引擎，那么当针桶内的活塞向外抽出时，药水就会被吸入针桶内，而引擎就是这样把空气吸到汽缸内的。 由于进气端的温度较低，复合材料开始成为热门的进气歧管材质，其质轻则内部光滑，能有效减少阻力，增加进气的效率。 好了，回到主题，进气歧管位于节气门与引擎进气门之间，之所以称为歧管，是因为空气进入节气门后，经过歧管缓冲统后，空气流道就在此分歧了，对应引擎汽缸的数量，如四缸引擎就有四道，五缸引擎则有五道，将空气分别导入各汽缸中。以自然进气引擎来说，由于进气歧管位于节气门之后，所以当引擎油门开度小时，汽缸内无法吸到足量的空气，就会造成歧管真空度高；而当引擎油门开度大时，进气歧管内的真空度就会变小。因此，喷射供油引擎都会在进气歧管上装设一个压力计，供给ECU判定引擎负荷，而给予适量的喷油。 歧管真空不只可用来供给判定引擎负荷的压力讯号，还有许多用处呢！如煞车也需要利用引擎的真空来辅助，所以当引擎发动后煞车踏板会轻盈许多，就是因为有真空辅助的缘故。还有某些形式的定速控制机构也会利用到歧管真空。而这些真空管一旦有泄漏或者不当改装，会造成引擎控制失调，也会影响煞车的作动，所以奉劝读者尽量不要于真空管上作不当的改装，以维护行车的安全。 进气歧管的设计也是大有学问的，为了引擎每一汽缸的燃烧状况相同，每一缸的歧管长度和弯曲度都要尽可能的相同。由于引擎是由四个行程来完成运转程序，所以引擎每一缸会以脉冲方式进气，依据经验，较长的歧管适合低转速运转，而较短的歧管则适合高转速运转。所以有些车型会采用可变长度进气歧管，或连续可变长度进气歧管，使引擎在各转速域都能发挥较佳的性能。 直列引擎 VS V型引擎直列引擎直列引擎一如其名，直列引擎的汽缸均排成一直线。 引擎的所有汽缸均排列在同一平面上，形成一直列的情形，称为直列引擎。以直列四汽缸引擎为例，常见的标示方式有二种，一是取与排列外型相似的I做标示，就标示为I4。另外一种则是以英文Line做开头，而标示为Line 4或L6以代表直列4汽缸或是直列6汽缸引擎之意。 V型引擎 汽缸数增加，采用V型汽缸配置的引擎可以有效减少引擎体积，增加车室空间。 引擎的汽缸分别排列在二个平面上，此二个平面相互产生一个夹角。汽缸呈V型排列的引擎会因汽缸数量的不同，而有60、90、120度三种常见的角度。夹角为180度的引擎则另外称为水平对置式引擎。 冷却系统冷却系统的功用 冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量，使引擎维持在正常的运转温度范围内。引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎，气冷式引擎是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎；水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却，正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。 冷却循环 因为多数车辆皆采用水冷式引擎，所以本文以介绍水冷式引擎之冷却循环为主。在水冷引擎的冷却循环中，可分为小循环与大循环。小循环是指冷却水仅在引擎内循环，而大循环则是冷却水在引擎与热交换器 (水箱) 间循环。为什么要有大循环与小循环呢？主要是因为引擎在冷车时温度低，此时少量的冷却水在引擎内作小循环，使引擎能迅速达到工作温度；一旦引擎达到工作温度，控制大、小循环转换的温度控制阀 (俗称水龟) 则会开启，让冷却水能流至水箱内让空气将热带走，引擎温度越高，水龟开启的程度就越大，冷却水的流量也越大，好带走更多的热量。冷却水的循环是靠水泵浦带动的，水泵浦则是由引擎的运转所驱动，所以当引擎转速越高，水泵浦的运转效率也越高。 冷却液的特性 冷却液是由纯水与水箱精案一定比例调制而成，水箱精能提高冷却水的沸点。纯水在常温常压下的沸点是100，一旦引擎温度过高，会使冷却水沸腾成为水蒸气，而水在气态下的热对流系数远低于液态，所以气态的水蒸气几乎无法带走引擎的热量，此时引擎温度会迅速升高而损害引擎。所以水箱精将冷却水的沸点提高，以确保冷却液在高温时仍是液态，才能带走引擎产生的热。供油系统化油器 我们在进气系统这个单元时有约略谈过化油器，化油器最主要的功用是控制进入进气歧管的燃料流量，以及使燃料与空气正确混合。化油器主要是利用文氏管 (Venturi) 效应将燃油吸入化油器内与空气混合，供引擎燃烧。什么是文氏管效应呢？依据流体力学中的白努利 (Bernoulli) 定律，在一个连续固定的流场中，当流体流速增加时，流体的压力会下降。而文氏管效应就是利用流体 (空气) 流速增加所产生的低压吸力，而将燃油吸入空气中。在化油器中，空气流经口径较窄的喉部被加速，因加速产生的低压会将燃油吸出与空气混合。 常见的化油器设计，是将燃油送至化油器浮筒室中储存，当节流阀板开启时，燃油会因文氏管效应而从主油孔让燃油被吸至空气流道中，除此之外，还有怠速控制系统来控制怠速及低负荷的燃油供应；副文氏管系统则在引擎油门全开时将油气增浓；加速泵会在突然大脚油门时，给予引擎更多的燃料好维持正确的燃烧，以提供实时的加速性；阻风门在冷车启动时，会挡住大部分的空气进入化油器，以提供较浓的油气，使引擎能正常启动。 虽然化油器的成本低、可靠度高，而且维修、保养容易，但由于化油器几乎是以机械方式供油，其供油精准度已无法应付严苛的环保法规，所以这几年市售的新型汽车，已经不再使用化油器了。 喷射供油 近年来上市的车辆，几乎都是采用喷射供油系统，最主要的原因也是因为要因应日趋严苛的环保法规。喷射供油系统从早期的机械式单点喷射一直演化至目前的电子式多点喷射，那么，何谓单点喷射及多点喷射呢？假设一个四缸的引擎，由单个喷油嘴至于进气歧管分支之前，油料由一处喷入后在随着进气分布到四个汽缸内，这是单点喷射；而喷油嘴置于四个汽缸之各器缸的进气道者，因为每一汽缸各有一个喷油嘴，四缸引擎则有四个喷油嘴，这称为多点喷射，本单元将谈论目前广泛使用之多点喷射的原理。 从燃油路径来看，首先燃油泵浦自油箱中将油料送至输油管中，输油管再将油料送至油轨内，而油轨由调压阀来控制