Author / 蟹爪朝天

《改裝速讀》系列旨在幫助新手玩家初步接觸改裝。

在這個(gè)系列中，我們會(huì)簡(jiǎn)單的介紹一些常見(jiàn)的部件及改裝方案。考慮到文章定位及篇幅限制，如果你對(duì)這些部件或改裝知識(shí)有興趣，歡迎閱讀《酷樂(lè)改裝百科》系列。

其中有更多更深入更系統(tǒng)的講解。

《改裝速讀》Vol.4

凸輪軸改裝

對(duì)于自吸引擎來(lái)說(shuō)，除了進(jìn)排氣外，更換更利于進(jìn)排氣的凸輪軸是個(gè)提升動(dòng)力的好選擇。

更好的換氣帶來(lái)更高的VE，也就是更好的馬力和高轉(zhuǎn)速表現(xiàn)。

想要擴(kuò)展最高轉(zhuǎn)速的話，也最好是將凸輪軸和進(jìn)排氣一起更換。換凸輪軸的缺點(diǎn)主要是：怠速需要提高、低轉(zhuǎn)速的動(dòng)力性會(huì)有損失。

凸輪軸的作用是控制進(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)關(guān)曲線的形狀。

安裝在凸輪軸上的正時(shí)盤(pán)的作用是控制控制進(jìn)、排氣門(mén)打開(kāi)的時(shí)刻。有了打開(kāi)時(shí)刻和打開(kāi)后的曲線，進(jìn)、排氣門(mén)的高度就能和曲軸角度完全對(duì)應(yīng)了。即：活塞高度和進(jìn)、排氣門(mén)的高度是對(duì)應(yīng)的（這里的曲軸角度應(yīng)以720°為一周期）。

如圖，凸輪在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，凸起會(huì)頂住氣門(mén)頂杯及氣門(mén)桿。

凸起越遠(yuǎn)離軸心，氣門(mén)開(kāi)度就越大。所以凸起的形狀就是氣門(mén)開(kāi)閉曲線的形狀，凸起的最大高度就是氣門(mén)的最大開(kāi)度。

改裝凸輪軸的最大高度通常比原廠凸輪軸更高。

從開(kāi)始打開(kāi)的時(shí)刻到打開(kāi)到最大的時(shí)刻之間，打開(kāi)高度和時(shí)間的關(guān)系曲線是由凸起的形狀決定的。

窄瘦的凸起總體打開(kāi)量（曲線下的面積）較小，寬胖的凸起總體打開(kāi)量（曲線下的面積）較大。為了追求高轉(zhuǎn)速的動(dòng)力，有些偏重賽用的凸輪軸并不適合平時(shí)的街道駕駛。

為了讓廢氣在高轉(zhuǎn)速非常短的氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)段內(nèi)盡可能交換干凈，除了增加開(kāi)口大?。忾T(mén)高度、增大氣門(mén)尺寸、改變氣門(mén)邊緣形狀等）外，還可以讓氣門(mén)開(kāi)啟的時(shí)段變長(zhǎng)。

于是，很多改裝凸輪套件是帶有比原廠更大的氣門(mén)重疊角的。即：進(jìn)、排氣門(mén)同時(shí)處于打開(kāi)狀態(tài)的時(shí)段更長(zhǎng)。這樣的目的是提高高轉(zhuǎn)速時(shí)的換氣效率，或者說(shuō)是VE。

在更換凸輪軸的同時(shí)，可以將氣門(mén)彈簧和彈簧底座也一起更換。

原廠彈簧可能承受不住高凸輪帶來(lái)的更大的壓縮量，也可能無(wú)法在高轉(zhuǎn)速工況下保持穩(wěn)定的彈性。彈簧壽命也可能在更大的壓縮量和更轉(zhuǎn)速的作用下變的非常短。

氣門(mén)系統(tǒng)的損壞非?？赡軒?lái)氣門(mén)桿彎曲或折斷，掉入缸內(nèi)的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致氣門(mén)和活塞的撞擊。活塞卡死，炸缸等問(wèn)題也就隨之而來(lái)了。所以建議將彈簧、缸蓋螺栓等必要的部件同時(shí)進(jìn)行更換。如果氣門(mén)油封已有較長(zhǎng)的使用時(shí)間了，也一起更換掉比較穩(wěn)妥。

進(jìn)氣和排氣凸輪的開(kāi)啟時(shí)長(zhǎng)一般來(lái)說(shuō)是相等或接近的，但對(duì)于使用了較小渦輪較高增壓值的引擎來(lái)說(shuō)，過(guò)長(zhǎng)的排氣時(shí)長(zhǎng)不一定是好事。

這是因?yàn)檩^大的渦輪背壓可能導(dǎo)致廢氣的返回。

所以渦輪引擎的凸輪軸一般是進(jìn)氣軸比排氣軸的開(kāi)打度數(shù)更大些。較大的重疊角對(duì)于渦輪來(lái)說(shuō)，也不一定是好事。

凸輪軸涉及到了引擎最核心的換氣問(wèn)題，更換時(shí)候需要對(duì)轉(zhuǎn)速、進(jìn)排氣、空燃比等數(shù)據(jù)進(jìn)行非常仔細(xì)的測(cè)算，ECU也需要非常仔細(xì)的調(diào)整。

建議找位對(duì)于你這款引擎有專(zhuān)門(mén)經(jīng)驗(yàn)的的技師進(jìn)行改裝。

在確定使用某個(gè)型號(hào)的凸輪軸前，應(yīng)該檢查其開(kāi)度曲線是否符合自己的駕駛習(xí)慣，并和技師交流相應(yīng)的ECU策略，以確定是否能接近自己的改裝預(yù)期。

如：怠速、大致油耗、最高轉(zhuǎn)速、動(dòng)力特性等。

設(shè)計(jì)凸輪軸的用意

凸輪軸是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)里的一個(gè)部件。

它的作用是控制氣門(mén)的開(kāi)啟和閉合動(dòng)作。雖然在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)里凸輪軸的轉(zhuǎn)速是曲軸的一半，不過(guò)通常它的轉(zhuǎn)速依然很高，而且需要承受很大的扭矩。

因此設(shè)計(jì)中對(duì)凸輪軸在強(qiáng)度和支撐方面的要求很高，其材質(zhì)一般是特種鑄鐵，偶爾也有采用鍛件的。由于氣門(mén)運(yùn)動(dòng)規(guī)律關(guān)系到一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)轉(zhuǎn)特性，因此凸輪軸設(shè)計(jì)在發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中占據(jù)著十分重要的地位。

改裝高角度凸輪軸

什么是高角度凸輪軸

只有超過(guò)280度的凸輪軸，才算是真正意義上的高角度凸輪軸。那么高角度凸輪軸的作用是什么呢？高角度凸輪軸上的凸起部位的設(shè)計(jì)與原廠不同，它的工作角度和揚(yáng)程都有所增加。

工作角度的增加使它在自轉(zhuǎn)280度后才能使氣門(mén)完成一次開(kāi)合過(guò)程，效果是氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間相比原廠來(lái)說(shuō)有所增加。揚(yáng)程增加的效果是氣門(mén)上下的行程或者說(shuō)是開(kāi)度得到提高。

簡(jiǎn)單的來(lái)講，氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間和行程的增加，就意味著發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的增加和排氣效率的提高，而進(jìn)氣量的提高也就意味著發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力將有所提高。

從它的原理不難看出，這一設(shè)計(jì)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速工作時(shí)，它的威力才可以得到完全的發(fā)揮，那種猛烈的提速感，只有用過(guò)的人才能夠真真切切的體會(huì)到。

說(shuō)到提升引擎高轉(zhuǎn)區(qū)間的進(jìn)氣量，必須是高角度凸輪軸。或許有的人會(huì)不明白，氣門(mén)升程加大了，不是應(yīng)該全段的進(jìn)氣排氣效率都會(huì)提高的嗎？

這就涉及到一個(gè)叫充氣效率的概念了。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就好像你用吸管喝飲料，“牛飲”的時(shí)候肯定是巴不得插一根珍珠奶茶專(zhuān)用的粗吸管到飲料杯里去狂吸一口，這就好比引擎高轉(zhuǎn)速全負(fù)載時(shí)的狀況。

但如果你由于某種原因而要慢慢喝慢慢吸呢，管徑較小的吸管反而吸取的效率更高，這就好比我們平時(shí)開(kāi)車(chē)較常用的低轉(zhuǎn)速低負(fù)載的情況。

氣門(mén)開(kāi)度越大開(kāi)啟時(shí)間越長(zhǎng)，只有在活塞運(yùn)動(dòng)速度足夠快的時(shí)候才會(huì)有較高的吸氣效率（因吸氣效率是由進(jìn)氣道與氣缸內(nèi)的氣壓差決定的，如果充氣太快，氣壓差會(huì)縮小得比較快，空氣流速就會(huì)減慢）。

另一方面，氣門(mén)開(kāi)度大時(shí)間長(zhǎng)，這時(shí)候進(jìn)排氣氣門(mén)重疊開(kāi)啟時(shí)，廢氣倒灌進(jìn)氣道的情況就會(huì)加劇，令壓縮時(shí)氣缸內(nèi)的廢氣殘余量過(guò)高，低轉(zhuǎn)速時(shí)引擎運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)不穩(wěn)定。

這也是為什么大多數(shù)的高轉(zhuǎn)賽車(chē)引擎，其怠速都要比民用引擎為高的一個(gè)原因（其他的主要原因是其曲柄連桿系統(tǒng)以及飛輪都極輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性較小，只能在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)才可以維持穩(wěn)定的速度）。

凸輪軸是在曲軸輸出軸帶動(dòng)下推動(dòng)氣門(mén)進(jìn)行進(jìn)排氣操作的重要部件，四行程引擎的曲軸每轉(zhuǎn)動(dòng)720度，便完成進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣四行程的循環(huán)，而凸輪軸在曲軸的帶動(dòng)下準(zhǔn)確完成開(kāi)啟關(guān)閉氣門(mén)的動(dòng)作，這一過(guò)程即為氣門(mén)正時(shí)。

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