一
发动机以及传动系统改装的几个大动作:
第一道“硬菜”是 机械增压器套件:
先来了解一下机械增压器到底NB在何处:最简洁的回答是,“它可以直接将原厂发动机的马力提升近40%!!也就是4成功力!!”
温习一下金庸同志的作品(虽然黄易已经算是很牛了,不过笔触明显没有金庸那么细腻。所以,金庸同志仍然是我心目中武侠小说界的古今第一人。),你就知道一般的武林高手提高一成功力有多不易。幸运如郭靖者,能有机会修炼九阴真经;如张无忌者,有九阳真经;如杨过者,有独孤九剑;如段誉者,有北冥神功;如虚竹者,有无崖子、天山童姥和李秋水的毕生功力!所以,他们的功力才能“神话”般地突飞猛进。
呵呵,“小黑”功力提升4成的时间只需要一周(就是安装机械增压器的施工时间)!可以说,机械增压器就是它命中的的九阴真经、九阳真经、独孤九剑、北冥神功和无崖子、天山童姥、李秋水!
为什么机械增压器如此神奇,能够给一台发动机 / 汽车一个脱胎换骨的机会呢? 那得从发动机工作的最根本原理说起。其实朋友们应该知道,汽车发动机的学名叫“内燃机”,是依靠在汽缸“内”的空气与燃料经过“燃”烧,燃气膨胀推动活塞做功的一种“机”器。(我一直倾向于另外一种比较酷的表达:可控爆炸!!!)当一台发动机造好之后,其汽缸的最大容积是固定不变的。打个比方吧:小时候你去医院,一个漂亮的护士姐姐残酷地扒掉你的裤子并将你摁倒在床上,这时你楚楚可怜地回过头(估计也有色迷迷地回过头的),泪眼朦胧中看到护士姐姐正在一手拿着装药水的小瓶,一手拿着针筒往里面吸药水。 好了,画面定格在这里,将焦点对准美女手中的凶器-“针筒”。其实,针筒的工作原理与发动机汽缸的工作原理是有相通之处的:简而言之,就是拉动活塞将流体吸进来,再推动活塞将流体排出去。一个针筒最多能吸进多少药水是固定的,同样的,一台发动机最多能吸进多少空气也是固定的。
“吸”是我们惯用的表达方式,事实是,当活塞下行 / 被拔出时,外界的“大气压”将流体“压”进了活塞刚刚所在的空间!(我们悠哉悠哉地生活在大气层的包裹当中,浑然不觉大气的压力,以至于往往忽略了其巨大的威力。回忆一下有名的“马格德堡半球实验”,就是这样巨大的压力将药水压进护士姐姐的针筒、将空气压进发动机汽缸的。)
在不改变发动机内部容积的情况下,怎么样提高它的马力呢?
而这种设备就叫“增压器”!
经过几十年的优胜劣汰,江湖上,汽车发动机增压器形成了双雄并立的局面:一方是涡轮增压器,另一方就是机械增压器。
涡轮增压器通过发动机排气来驱动,与机械增压器相比,其优点是效率较高;不过宿命般的,其先天性缺点非常明显:
一是有涡轮迟滞现象,也就是说在发动机较低转速下,涡轮增压无法发挥效用,只有到较高转速时,它才发挥作用,而且增加的动力是比较突兀地“蹦”出来的,而不是让驾驶者感觉舒适的线性提升。
二是安装涡轮增压器相当复杂,因为它同时连接着进气和排气管道,要合理布置它的位置相当费工夫,而且往往要重新定制排气歧管,这无疑增加了安装成本。而且涡轮增压是利用废气驱动的,工作温度在400至900摄氏度,环境可谓相当恶劣,后期的维护保养成本相对较高。
机械增压器通过发动机曲轴皮带轮驱动,从根本上避免了涡轮增压器的这些先天缺陷,具有体积小,便于安装,动力输出线性等特点。“小黑”上安装的正是这样一个东东:Rotrex机械增压器!
在遥远的北欧,有一个小国叫丹麦,此国曾诞生过一个作家,名叫安徒生,他写了很多很棒的童话(最知名的当数“卖女孩的小火柴”),在童话界与德国的格林兄弟齐名。
Rotrex机械增压器则堪称此国在制造领域能叫板德国的一大出产。其客户不仅包括德国大众,还包括珍宝级的超级跑车生产商如瑞典的Koenigsegg以及英国的Farbio。另外,在欧美的汽车改装领域,Rotrex机械增压器同样被广泛应用,知名改装公司如德国的保时捷改装专家Ruf,法拉利改装专家Novitec Rosso都首选Rotrex作为其御用增压器;其它大大小小的“平民”改装公司,更是将Rotrex增压器普及到了各式“百姓车”中。
好了,说了这么多,终于该让大家好好看看机械增压器本尊了!
估计有人会说,就这么个小东西啊!? 呵呵,就是这么个小东西!人不可貌相啊!
再来看看整套增压器系统:
来欣赏一下装车之后的样子:
加装特制隔热进气隔板之后,发动机舱看起来更加规整。
至于具体的改装效果,让数字来说话:改装前,宝马325厂家公布的发动机输出功率为218匹马力,改装后,功率达到295匹马力,动力提升高达35%!
接下来要上的第二道“硬菜”是 大尾牙:
估计绝大部分人一看到这个词就懵了,这到底是虾米东东呀????????
我先来好好解释一下“尾牙”的概念。
首先一起来简单了解一下汽车的运行原理:
初中物理教给我们,瓦特发明的蒸汽机,蒸汽推动活塞做直线往复运动,而一套曲柄连杆机构又能将这一直线往复运动转化成为旋转运动,相信大家都能记得那个简单的物理模型。汽车发动机内部的机械运动原理也是一样的,燃料在气缸内燃烧,推动汽缸内的活塞做直线往复运动,一套曲柄连杆机构又能将这一直线往复运动转化成为发动机曲轴的旋转运动。而发动机的全部力量都是通过这根曲轴传递给后面的传动系统的。自发动机曲轴开始,传动系统包括离合器、变速箱、传动轴(对于后轮驱动的宝马车来说,这根轴很长,一直从变速箱连接到汽车的后轴)、后轴,而后轴的两端就是两个后轮了。
先来看一个图片:这是一部宝马轿车后轴的俯视图,先通过图片右侧蓝色箭头和文字的标注,明晰一下车头的方向。 然后,请注意绿色环线圈起来的那个部件,“尾牙”和差速器就包在这个壳体里面。最后,请注意黄色箭头,这是动力传递的方向:来自发动机的动力经由传动轴,传递到汽车的后轴,在“尾牙”这里经过90度的变向,经由左右两个半轴传递到两个后轮。
二
接下来,我们来透视一下上面那张图片中,绿色环线圈起来的那个部件。首先通过黄色箭头来明晰一下方向,与上图中一样,这还是动力传递的方向:来自发动机的动力经由传动轴,传递到汽车后轴中的“Pinion shaft/gear”,通过“Pinion gear”与“Ring gear”啮合,动力传递方向在这里做了90度的转变,然后经由左右两个半轴传递到两个后轮。 而“Pinion shaft/gear”与“Ring gear”这对锥形与环形齿轮组,就是我们俗称的“尾牙”了! “尾牙”的作用除了将动力传递做一个90度的转向之外,另外一个非常重要的作用就是前面提到的“降转速”、“增扭距”!看一下这对锥形与环形齿轮组的齿比就一目了然了,锥形齿轮只有大约十个左右的齿,而环形齿轮却有密密麻麻三、四十个齿,也就是说,锥形齿轮需要转三、四圈,环形齿轮才转一圈。
下图所示,就是从“小黑”上拆下来的实物。黄色箭头所示就是动力传递的方向。
拆掉该部件后车子的照片:这是从尾部向前拍的,垂吊着的是传动轴、左右两个是后轴的两个半轴。黄色箭头所示是动力传递的方向。
下图所示就是“尾牙”的庐山真面目了!
我们将原装尾牙和改装尾牙做一个比较:
右边一对是原装的,左边一对是改装用的。能看出来什么区别吗?呵呵,我替大家数过了,原装的环形齿轮有40个齿,而改装用的环形齿轮有41个齿。
同时,原装的锥形齿轮(右边这个)有11个齿,而改装用的锥形齿轮(左边这个)有10个齿。 MS差别不大是不是?让我们来算算看先:
原装“尾牙”的“齿比”(也就是“降速比”或“增扭比”)= 40 / 11 = 3.64
改装“尾牙”的“齿比”(也就是“降速比”或“增扭比”)= 41 / 10 = 4.10
也就是说,跟原装“尾牙”相比,改装“尾牙”能够将转速降得更低,从而获得更大的扭矩,落实到车轮上,就是更大的驱动力和更好的加速性能。具体能提升多少呢?4.10 / 3.64 = 1.126,也就是说,改装后,车子的加速性能将提高12.6%。
在锥形齿轮的端面上,分别能看到具体“齿比”的标记:364跟410。
三
改装“大尾牙”(也就是“高齿比”的后轴环形/锥形齿轮组)的NB之处在于:可以不动声色地将“小黑”的加速性能提高12.6%!当然,与此同时有一个小小的缺憾,那就是车子的极速也会相应的降低12.6%。
不过,想想看,车子在日常的使用中,到底是飚极速的机会多,还是很爽地起步加速的机会多呢?
下面要上的第三道“硬菜”是 LSD限滑差速器:
我们先简单聊聊差速器是什么东西:当车子转弯时,弯道内侧的车轮和外侧的车轮,其转速是不一样的(这是很显而易见的,内侧的车轮走了一个“小弧”,外侧的车轮却要走一个“大弧”)。对于从动轮(宝马车的两个前轮)来说,这完全不是问题,但是对于驱动轮(宝马车的两个后轮)来说,这就是个挑战了:如何让左右两个后轮既能按照弯道的大小有不同的转速,同时又能够经过“尾牙”的转向之后,从传动轴那里平均分配到大小一样的动力?差速器就是这一问题的答案。 顾名思义,它能够让左右两个驱动轮的在分配到相同动力的同时,又可以有“速”度的“差”别。差速器结构精巧,绝对称得上机械史上最天才的发明之一,不过它也有一个巨大的先天不足:它倾向于将动力全部传递到阻力较小的那一端(就像电流会选择阻抗低的电路,典型的“欺软怕硬”)!比如说,左右两个驱动轮中,如果某一个车轮与地面之间的附着力不足(比如局部路面湿滑、结冰),进而出现打滑的趋势,那么来自传动轴的动力将会集中流向附着力不足(阻力小)的这一端,后果就是:没有抓地力的那个车轮拼命空转(打滑),而有足够抓地力的那个车轮却得不到一丁点动力,车子只能在原地动弹不得。
说到这里,“LSD(Limited Slip Differential)限滑差速器”的高明之处就好理解了:它在普通差速器的基础上,增加了“限”制单侧驱动轮打“滑”的功能。 当某一侧驱动轮出现打滑时,LSD的锁止机构可以马上将两侧驱动半轴锁定在一起,使其保持同一转速,得到相同的动力,从而使车子得到持续的驱动力。 这一性能不仅在湿滑路面上效果显著,而且在另外一种情况下也能大显身手:那就是当车辆高速过弯时,由于离心力的作用,弯道内侧的驱动轮往往承重不足(我们可以设想极端情况:内侧车轮离地!),造成附着力下降,导致抓地力不足、车轮打滑,虽然动力集中流向这里,但却无法驱动车辆;此时,弯道外侧承重的驱动轮上得不到动力,整个车子基本失去实际驱动力。对于分秒必争的“热血车手”来说,这显然是难以接受的。有了LSD,这些问题就迎刃而解了!
下面是LSD与原车差速器的对比:
左侧内部结构一览无余的是原车差速器,右侧的是改装用LSD,能够在下方开孔处看到部分膜片锁止机构。
补充一点:LSD同时也是玩转“漂移”的必备利器!车辆“漂移”时,两只驱动轮一直处于高速打滑的状态,车辆要靠驱动轮在半空转过程中提供的一点横向力道才能“跳起舞来”。LSD可以保证让两只驱动轮得到相同的动力,避免了动力的无谓流失,让“漂移”车辆如虎添翼。
自己都没想到,感觉已经很好很强大的宝马3系,竟然还可以做如此丰富的改装!
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