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關於拉曲軸衝程...

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發表於 2009-3-11 12:38:54 | 顯示全部樓層
本帖最後由 yagami 於 2009-3-11 12:40 編輯

2# EVAN.YAN

有一個觀念大家一直搞混了,OHV的低轉出力並不會比OHC來的好。

應該這樣說,OHV引擎因為使用頂桿來控制汽門開閉,因此在高轉速運轉的表現不佳(當然也有OHV引擎搞到萬轉的,不過請不要討論特例)。

正因為高轉拼不過OHC引擎,所以一般OHV引擎在設計時會朝向低轉就輸出最大扭力。因此OHV引擎通常會有曲軸行程較長(B/S比 小)的設計。同排氣量下,曲軸行程長表示力臂較長,出力較大。但對高轉不利。

再搭配進排氣的設計,讓引擎出力偏向低轉速。 所以會有低轉出力大的特徵。

而OHC基礎因為先天有高轉優勢(比起OHV),因此可以把引擎出力朝高轉化發展,以榨取高馬力輸出。

既然採用了OHC基礎,有先天的高轉優勢在,所以OHC引擎一般會採用比較短的曲軸(高B/S比),用以提升高轉表現。 因此出力朝向高轉化表現

這不表示OHC引擎低轉無力,事實上是,OHV引擎高轉沒搞頭,所以走低轉出力。OHC如果也跟OHV一樣設計成低轉出力取向,那OHV引擎在低轉的出力一樣拼不過OHC。只不過把凸輪軸搬到缸頭是件麻煩事,所以一般來說不太會有OHC機種還特地搞成低轉大出力的。

而OHV引擎的優勢就在成本低簾以及運轉可靠度高(很難壞,超耐用)。另外低轉運作也有省油的優勢

這是OHV跟OHC先天上的差異。在買雲豹之前就應該先搞清楚這台車的特性。200豹轉速拉上7000轉就很喘了,8000轉根本就快散了,(OHV 2V),跟CBR150那種動不動就萬二萬三轉在運作的(DOHC 4V) 是根本上的不同。再加上CBR有重量優勢(鋁合金車台),所以論加速跟高速表現,不要以為200C.C.會有優勢。

但是200豹還是有優勢的,同一個上坡,200豹可以掛四檔5000轉慢慢吐。騎CBR150的話,得掛3檔8000轉以上才會覺得好騎。 這就是排氣量跟低轉優勢。(不過要比衝上坡加速的話,還是死Orz)

總而言之,引擎特性的差異比排氣量要重要多了。本田宗一郎說,"缸頭決定一顆引擎的性能"。為什麼不是說"排氣量決定引擎的性能" ?

大家可以仔細想想。但是似乎大部份的人都把重點放在排氣量 (缸要改多大多大,行程要拉多長),而沒有想到進排氣的問題。

回到樓主的問題,如果你搞清楚雲豹引擎跟一般OHC引擎的差異以後。請再想想,你需要的動力是能給你狂暴的加速、凌厲的尾速? 還是出遊雙載爬坡輕輕鬆鬆?

如果是前者,那最好的建議是換車,趁現在雲豹還沒改太大,脫手價格比較好,賣掉換一台你喜歡的車。絕對比把雲豹改東改西要省錢又快速。

如果你只想要能輕鬆騎車沒負擔(雙載爬坡的時候不用狂退檔狂拉轉),那你可以考慮一些減少重拖(換小胎),加大輪上扭力(後齒加大)之類的小改方案。還不夠再考慮換缸。

最後補充一下,OHV的凸輪軸不是在汽缸體,是在曲軸箱裡
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發表於 2009-3-11 13:21:53 | 顯示全部樓層
7# yagami

同主題繼續哈拉

所以OHV並不是天生就有神力(低轉有力),是靠周邊的設計來讓這顆引擎在低轉盡可能的輸出最大扭力(還是一句話,高轉沒搞頭)

長曲軸行程是一個重要要素。國中學過簡單機械的力矩吧! 力矩就是我們說的扭力(事實上扭力這個說法是錯的,扭力不是力,是力矩,所以正確來說應該稱為扭矩才是對的,不過大家都用習慣了,所以還是講扭力比較順口)

力矩 = 力 X 力臂。所以出力大加上力臂長,是大扭力的重要條件。增加曲軸行程就是直接增加力臂,所以曲軸行程越長,扭力越大。

而排氣量就是主要影響出力的條件,所以大排氣量往往意謂著大扭力。加大排氣量的確是有助於增加扭力的 。當然除了排氣量外,更要注意容積效率的問題,超大的排氣量但是配合超爛的容積效率,不如排氣量低一點,但容積效率高一點。

現實就有一台OHV引擎但是低轉沒啥力的,雲豹150 (CG-150)

CG-150的排氣量是149C.C.,算起來不大。而曲軸行程只有49.5mm(缸徑是62mm),短曲軸的設計讓這顆引擎的低轉表現並不凸出,而ohv的宿命則讓這顆引擎高轉表現不佳。總的來說就是沒高沒低,出力平順。

而OHV機種的大震動,其實頂桿只佔很小一部份。震動主要還是來自於長曲軸行程。因此150豹沒有平衡軸,震動大是大了點,但是也不少人表示OHC引擎的野狼,震動一點也不輸給150豹。事實上我騎雲豹跟騎野狼的比較,這兩台車的震動真的是在伯仲之間,保養校調影響很大。 (新版短活塞版本的狼我沒騎過,不過短活塞的致命問題現在似乎開始浮現了)

為什麼200豹會掛平衡軸? 我們知道,200豹跟150豹,引擎最主要的差別就在行程從49.5mm一口氣拉到62mm,而缸徑則沒有多大改變(62-->63)。

B/S比接近1:1。因此可以想像,如果200豹沒有平衡軸,震動會大到靠很北邊走。因此掛載平衡軸是必要的。事實上200豹掛了平衡軸,震動表現也算是差強人意而已,有比150豹不震很多,但整體來說震動還是不小。

所以OHV引擎的大震動,主要原因是來自較長的曲軸行程,而不是頂桿的往復運動。
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發表於 2009-3-11 14:39:35 | 顯示全部樓層
10# reterjang

如果說排氣量為扭力之母

那麼我認為可以再補上一句,曲軸行程為扭力之父

力矩 = 力 x 力臂。簡單說明了扭力、排氣量與曲軸行程的關係。事實上曲軸行程可直接視為力臂長,而排氣量卻無法直接當做力

爆炸行程時活塞下行的推力才是真正的推力。當然排氣量越大,表示一次爆炸的油氣量越大,爆炸產生的推力自然也越大(這個趨勢是正確的)

但是影響爆炸行程,活塞下行推力的,還有很多條件(排氣量是一個很重要的條件),譬如容積效率、壓縮比、燃燒狀況、燃燒室設計(形狀、擠壓面)、活塞環與缸壁的磨擦力等等。

可以說,排氣量是唯一造成推力的條件。其他都是造成汽油化學能轉換為活塞下行推力的阻力。在設計上要盡可能減少阻力,讓汽油內能盡可能轉換為推力。(事實上引擎的效率不超過40%)。

舉幾個例子來說明

容積效率,又叫做填充率。排氣量是汽缸截面積乘上活塞位移(曲軸行程),活塞下行能吸入的油氣量,"最多"就是排氣量。但是因為進氣道上的種種阻礙,在NA引擎上,進氣的效率永遠不可能達到100%,因此增加容積效率等於增加實際進入汽缸內的油氣量。但是進氣效率無法達到100%(只要磨擦力存在就無法達到100%,這裡不討論增壓引擎喔!)

燃燒狀況,其實就是點火條件,很多人改火星塞、高壓導線乃至於高壓線圈等。都是為了增進點或效率,油氣燒的更快速、完全。就能盡可能釋放汽油裡的化學能(轉換成動能),這裡我們也知道,在引擎內部的工作條件,汽油不可能100%完全燃燒,無法完全燃燒的狀況,就會造成油料浪費(沒燒乾淨,沒榨乾),其次未燃燒完全的油氣會造成空氣污染

舉兩個例子來說明,只有排氣量是製造出力的條件,其餘都是耗損。良好的設計目的在減少耗損。

講這麼多,其實只是要說。 排氣量大,推力不一定大(如果設計不良、耗損太多,實際出力還是不會變大),但曲軸行程拉長(同排氣量下),確是直接增加扭力輸出的有效方法。

當然拉長曲軸行程也是有缺點的,譬如高轉反應不良、震動大等等 (世界上總是有一好沒兩好)

其實最大扭力出現的轉速,主要是由進排氣決定的。上面提到影響出力的條件裡,全部都是固定的(壓縮比、燃燒室狀況),只有容積效率會因為轉速改變而改變

因此容積效率最高的轉速,就是最大扭力輸出的轉速。而容積效率主要是由進排氣設計(汽門正時、揚程、重疊角...)來決定。因此最大扭力出現轉速並不是曲軸行程決定的

只不過長行程車種意謂設計上朝低轉發展,讓進排氣設計在低轉有最大容積效率也是很合理的。
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發表於 2009-3-12 00:31:36 | 顯示全部樓層
30# 柚子喔

請以熱力學角度解釋奧圖式引擎之運轉效率
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