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黑手黨(阿倫)的diy部落格

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黑手黨(黨員阿倫一名)2012.02.18才開始有空來紀錄生活的點點滴滴, 喜歡用10隻手指來diy拆裝.改裝.修理每樣東西... 時代在改變環境...環境在改變想法... 節省成本才是王道...節能減碳才是延續環境的變遷...anyway賺的一塊錢不是錢,存的一塊錢才是錢...welcome 不分國界不分藍黨.綠黨.無黨.共產黨.abc黨.歡迎參觀(黑手黨) 部落格裡面有紀錄著我喜歡拆拆裝裝的個性,不怕黑,不怕苦,不怕髒,不怕煩,凡舉汽修,電機,水電,木工,園藝.等等都是我喜歡自己動手diy來裝修,一來可增加樂趣,二來可節能減碳,三來節省成本,才是王道ㄚ,如果對diy有興趣的朋友,可來逛逛我的部落格唷! ps!如需轉載分享至它處時,請註明原處ㄛ.Tks!

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汽車零件的術語
 
赤字=發電機
理累=繼電器
些陸=啟動馬達

 
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  • 3月 06 週二 201223:13
  • HID

 




HID




 






車輛照明技術基本上與一般照明的原理相同,不過考量的情況卻不甚相同。雖然現在絕大部份的路段都有路燈的設置,但是在高速度的行進下,路燈所能提供的亮度顯然不足,而因為間隔距離與路況的關係,也常造成照明的死角,無法完全符合行車的需求。另一方面,在完全沒有夜間照明的路段,汽機車所使用的照明設備,相形之下就更為重要。 



    車頭燈最主要的功能是使駕駛者看清前方路況,並即時反應,如此一來,必須具備投射距離以及亮度均足夠的兩項前提。要滿足這兩者,當然需要更大功率的照明設備。如果使用傳統燈泡,其耗電量以及所產生的熱,均是一大挑戰。新世代的車燈,將就省電、長壽命、低發熱量等方向做改進。



氣體放電成為潮流 



    有些讀友可能注意到,夜間在路上跑的車輛中,有些發出泛白、甚至於偏藍的燈光,不但顏色與一般車燈不同,而且亮度更高,而這些車輛可能就配備有所謂的「氣體放電式頭燈」(High Intensity Discharge Lamp;HID)。所謂的HID大燈是近年來高級車種的配備,而原廠未配有HID的車輛,也可以透過改裝等方式加裝,讓愛車夜間前途更為明亮。 



    傳統的鹵素車燈其實就是白熾燈的一種,其就是利用電流通過鎢絲後,使其產生高溫後發出光芒,而為延長燈絲的蒸發,在燈泡內部封入碘的石英發光管。而HID主要的原理則是為氣體放電,也就是在石英燈管中填充氙氣,以超高的電壓(20,000V以上,今多為23,000V)通電,利用氣體放電產生的電弧激發出光芒。 



    HID具有高照明度(約是鹵素燈的三至五倍)、低耗電量(35W,約一般車用鹵素燈泡的一半)、壽命長(約為3,000小時,因沒有燈絲不怕融毀)等優點。不過HID的售價也不便宜,整套裝置比起傳統鹵素燈泡要貴上數倍至數十倍不等。




 






在晚上模擬太陽




 






氣體放電式的照明設備其實並不是新科技,水銀燈泡、複金屬水銀燈泡、高壓鈉氣燈泡等的應用就非常早,常見的路燈、體育館的照明、隧道的照明,都有它們的蹤跡。但是此類燈具的點燈速度較慢,由於氣體放電需要一段時間(5~30分鐘,依燈具類型不等),所以大家看見路燈、體育場照明,都是慢慢點亮,至穩定後才能達到最大功率。 



    不同於上述的氣體放電式照明設備,車用的HID則具備有快速點亮的特性,因為其配備有整流器,能將車子使用的12V電源,瞬間提升至23,000V的高壓電,刺激燈泡內的氙氣迅速達到最大亮度,接下來再持續提供8,000V的電壓,使氙氣持續放電點亮大燈。 



    HID車燈還有一項特點,那就是它所投射出來的顏色,明顯異於傳統的鹵素燈泡。一般鹵素車燈的色溫,最高約可達3,200k,為偏黃色,而HID車燈的色溫,則普遍在4,200k以上,類似於太陽光色,更為明亮清晰。近日的HID產品求新求變,在色溫上大做文章,某些改裝品的色溫甚至達到8,000k、甚至是12,000k等,已經成為藍光,這也是為什麼有些車的車燈顏色為藍色的原因之一。




 






表1:色溫對照表











































色溫



呈現顏色



備註



12,000k



藍色



藍色



8,000k



偏藍色



藍白色



6,000k



偏白色



目前HID車燈主流色溫



5,000k



白色



正午的陽光色



3,000k



黃色



一般白熾燈泡



2,000k



紅色



晚霞的紅色





*色溫單位為k,代表絕對溫度單位,也就是指實驗室黑體在該絕對溫度時發出之「光色」。



 




 






更清楚的被看見 




 






    除了看得更清楚外,也要讓別人更清楚的看見自己的動態,才能更增加車輛的主動安全性。這個部份包括車輛四周圍的角燈、煞車燈、方向燈、倒車燈等,這些燈具不需要強力的光束投射,但在黑夜中、惡劣氣候如濃霧下,必須能夠清晰辨識。而與頭燈面臨的相同問題是,使用傳統燈泡的這些燈具,如果要更亮,那勢必就得耗費更多電力,以及發出更大的熱量。 



    在LED照明技術普遍後,以上這些車輛動態標示的燈具也有了新的突破。LED耗電量低,工作時又不會產生高溫,結合多個小型的LED,其亮度能比傳統燈泡更亮數倍,同時在高頻工作(如煞車點燈,放煞車熄燈)的情況下表現更勝傳統燈泡,使用壽命也更長。目前市面上已有與傳統燈泡燈座相合的LED燈組,專用於汽機車上的各式小燈。 



    其實LED在交通方面的運用還不止這些,常見的紅綠燈、行人穿越指示燈,裡面的發光元件有許多就是LED。交通號誌用的白熾燈泡,通常為116W或165W,而LED每只燈具僅為15~23W,能大幅降低耗能。而由於世界對LED產業的重視與開發,由LED所製成的汽機車頭燈可能在未來的數年內亦會出現,屆時,可能又會掀起一股車燈的革命。




 






獨一無二的HID氣體放電式頭燈和一般傳統鹵素車燈最大不同在於其發光原理,它突破傳統鎢絲傳導技術,採用高科技將氙氣(Xenon)灌入石英內管,再透過精密安定器將12伏特電力瞬間提高至23000伏特,激發管內的氙氣電子游離,在兩電極間行成一束超強電弧光持續發光,不但照得更亮,也照的更廣,所以稱之為氣體放電。



HID氣體放電式頭燈的優點:



1.  亮度=是一般鹵素車燈的3倍,讓白天清楚的視野能在夜裡重現。不管夜間或雨霧中行車,均能提供更廣更亮的駕車視野。



2.  壽命=沒有傳統鎢絲容易損耗的情形,長達五倍的壽命。壽命長達2500小時,大幅超越夜間行駛總時數,使用6年沒問題。



3.  省電=只需35W的電力,是鹵素燈所需55-65W的一半,且更省電50%,大大減輕愛車電力系統的負擔。



4.  安全=不會因泡水或有水氣因素而產生爆裂。



 



HID氣體放電式頭燈的特色:亮度增加50%,照射度也增加10-20公尺之多, 大約是5輛車總長度。最接近正午太陽光的晶鑽色白光,是眼睛視線最能接受的光色,更能讓駕駛集中精神。




 





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  • 3月 06 週二 201222:54
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  • 3月 06 週二 201222:40
  • 避震器的功用

避震器的功用
懸吊是大多數人改裝計畫的第一步,而懸吊的改裝通常都是由換裝一套較硬的避震器開始著手。上一期我們曾經說過彈簧最主要的功用是用來消除行經不平路面的震動,既然有了可消除震動的彈簧,那麼又要避震器做什麼呢?避震器它並不是用來支持車身的重量而是用來抑制彈簧吸震後反彈時的震盪和吸收路面衝擊的能量。假如你開過避震器壞掉的車,你就可以體會車子通過每一坑洞、起伏後餘波盪漾的彈跳,而避震器正是用來抑制這樣的彈跳。沒有避震器將無法控制彈簧的反彈,車子遇到崎嶇路面時將會產生嚴重的彈跳,過彎時也會因為彈簧上下的震盪而造成輪胎抓地力和循跡性的喪失。最理想的狀況是利用避震器來把彈簧的彈跳限制在一次。
阻尼功用及做動原理

當我們以一固定的速度壓縮或拉伸避震器其所產生的阻力就稱為阻尼。這阻力來自於避震器作動時,活塞會把阻尼油加壓使其通過小孔徑的閥門,如果改變閥門的孔徑就可以改變阻尼的大小。在日本自動車規格(JASO C602)規定以作動速度0.3m/s時的阻力大小來代表避震器的性能,我們稱為阻尼係數,單位為Kgf,所謂較硬的避震器就是作動時可產生比較大的阻力。當我們讓避震器以非常慢的速度壓縮或拉伸時,它的阻力只有來自機構內部的摩擦力,阻尼油幾乎不產生阻力。但是當作動速度增加時,阻力的增加會和避震器作動速度變化率的平方成正比,也就是說作動速度增為2倍時阻力卻會增為4倍。 避震器的阻力可分為壓縮和回彈兩部份,壓縮阻力和彈簧的硬度有加成效果,作動時可增加彈簧的強度,而回彈阻力則是發生在彈簧受路面衝擊壓縮後的反彈行程,這也是避震器存在的最大理由,它是用來抵擋彈簧壓縮後再將輪胎壓回地面的力量,減緩反彈的衝擊並保持車輛的平穩。一般道路用的避震器,吸震行程的阻力通常遠小於回彈行程,因為吸震行程的阻力太大時會影響行路舒適性,對道路用車來說衝擊時和反彈時的阻尼力量比值大約是1:3,但對賽車來說則為1:2~1:1.5,較高的比值會降低舒適性,但卻可改善行經不規則路的循跡性。
避震器的改良

避震器的阻尼作用是把震動衝擊的能量轉換成熱能。假如懸吊產生大幅度的運動,相對的避震器也會產生相當大的阻力來抑制它,這阻力來自避震器的活塞會把油壓入通過小的閥門,如此會把阻力變成熱。避震器內部產生的熱會使阻尼油加溫,油加熱後黏度會變稀(這反應就如同引擎機油一般)。變稀後的阻尼油會使通過油閥門的阻力變低,降低了阻尼力,我們稱為『阻尼衰退』(Shock Fade)。為了避免阻尼衰退,可由加大避震器或增加阻尼油的容量來改善。所以所謂的高性能的避震器通常都具有是較大的筒徑,及較大的阻尼。避震器的另一個問題是阻尼油的氣泡問題,避震器作動時活塞為會對阻尼油造成攪動的效果,造成組泥油產生氣泡,氣泡的產生會造成阻尼的喪失。為了對抗氣泡,以除了使用品質較佳的阻尼油外,製造商通常利用田填充高壓氣體來減少氣泡的產生,這做其中最具代性的產品當屬Bilstein,Bilstein的產品有一項獨特的設計,它有一個『氣室』(Gas Chamber)用來抵抗氣泡的產生,這如同用高壓來抵抗你的水溫問題一樣(沸點與壓力成正比)。此外這個氣室也有有對柱栓的冷卻效果,因為柱栓暴露在空氣中可獲致冷卻效果。而油封不良造成的漏油問題則是避震器損壞的一大主因,這直接關係到避震器的『耐用性』,所以較貴的避震器通常也有較好的油封。
補充說明:壓縮阻泥與回彈阻泥過大和過小所造成車輛行進間車體動態的影響
回彈阻尼
*
後懸吊
太大的回彈阻尼會造成:
-
後輪經過撞擊後到了平路還一直跳(避震行程無法伸展,使行程縮短,避震器易於觸底)
-
煞車時後面會突出(後輪容易浮起懸空)
-
它會讓後面下沉而造成轉向不足(彈簧回彈過慢,使車輛重心無法及時回復)
-
它會造成液壓系統過熱,而使減震力退化,也就是熱衰退(油封容易漏油/破裂)
太小的回彈阻尼會造成:
-
當煞車時後面向上回彈太快,使得後輪彈跳
-
車騎起來不穩定(高速行進間遇路不平時,車身容易搖晃
擺動。殺灣時,車身的搖晃也容易造成龍頭擺動的現象)
*
前懸吊
太大的回彈阻尼會造成:
-
轉向過度
-
降低前輪的抓力(改避震的車輛,對輪胎抓地力的要求則是更加嚴苛,就素要換好一
點的胎皮啦!)
-
在彎中會感覺前輪會往下塞
太小的回彈阻尼會造成:
-
轉向不足
-
前輪不安定(容易搖晃)
 
壓縮阻尼
後懸吊
太大的壓縮阻尼會造成:
-
當加速時後輪會滑(尤其出彎加速時,後輪滑胎的現象會特別明顯)
-
騎起來會很顛(相信改過避震的人都知道!)
太小的壓縮阻尼會造成:
-
當在加速出彎時後輪會彈向一邊(出彎加速時不容易滑胎,但是輪胎容易在抓地力極限
的邊緣中產生跳動)
-
後面壓縮過低,造成前面失去抓力(看過GP的人都知道,後避震太軟時,出彎加速及
直線加速時前輪容易孤輪)
前懸吊
太大的壓縮阻尼:
-
當煞車時效果好(效果好是說反應好,但是抓地力差。因為車輛往前下沈的重心少,
輪胎的下壓力也就減少。改前避震的車輛要記得換較好的輪胎)
-
感覺顛(改過的人都知道!)
-
進彎轉向不足(尤其遇到坑洞的時候,前輪行進路線容易偏滑)
壓縮阻尼太小會造成:
-
前面下沉太多(煞車反應較慢,但是前輪較不易鎖死打滑,適合道路行駛。
後輪容易浮起~小心)
-
轉向過度(進彎時,前輪可以用較高的速度進彎。彎中抓地力的極限也較高)
彈簧係數
後懸吊
太硬的彈簧係數:
-
在彎中轉向輕鬆
-
感覺後面很顛
-
後輪循跡性差
太軟的彈簧係數:
-
加速時有良好的循跡性
-
在進彎時轉向不足
-
在連續彎時,因為太長的避震器行程,使得變換車身方向不易
-
會使前面感覺輕手
前懸吊
太硬的彈簧係數:
-
煞車時反應很好
-
造成轉向不足
-
在彎中感覺很顛
太軟的彈簧阻尼:
-
入彎容易
-
造成轉向過度
-
造成前面向下塞
-
煞車反應不好(下潛過多)
建議:只要改過避震的車輛,其阻泥與彈簧比原來還硬的時喉,對於輪胎的要求也就

越高。所以建議要換避震時,連輪胎都一起提升,對於行車的安全會有更多的保障。
結語:改車要從下往上改,如輪胎-->煞車-->懸吊-->引擎。

 
 
 
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  • 3月 06 週二 201222:12
  • 汽機車的稅金

自用小客車牌照稅+燃料使用費分別如下:
 
 
 
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  • 3月 06 週二 201208:47
  • 含氧感知器

含氧感知器與波形之研究(一)
前言:相信看過許多雜誌、書籍或是在本站上的一些文章,都有遇上這類的話題,也應該大略了解其作用。不過在本篇將更詳盡的敘述到含氧感知器的種類,及在引擎回饋控制與廢氣管理上的作用與重要性。在這裡我們也介紹到如何利用示波器來截取含氧感知器之訊號,並加以判斷其作用、控制、回饋及性能好壞。
含氧感知器實圖
含氧感知器構造圖
一、含氧感知器之構造與作用
在討論含氧感知器(Oxygen Sensor 或簡稱 O2 sensor)之前,我們先來研究引擎燃燒後所產生的有害廢氣。一般汽車所排放的廢氣特別是對人體有害的,主要有三種:一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化物(NOx),其中 CO,HC 只要使汽油完全地燃燒即可將這兩者廢氣減至最低,然而當汽油達到完全燃燒時溫度容易升高,連 帶的也就使得NOx劇增,在這部份可利用EGR來減少其發生量。但這對於廢氣的管制顯然還不夠的,要使引擎所有的轉運範圍皆達到其控制標準,因此加入了三元觸媒轉化器( Three-Way Catalyst Converter 或簡稱 TWC)的控制。觸媒轉化器基本上就是氧化與還原的作用,如下圖所示
圖1
1.含氧感知器 2.觸媒結構 3.金屬網 4.隔熱殼
內部有著極為細微的孔洞並含有大量的貴金屬:鉑(氧化觸媒)及銠(還原觸媒),它能將上述三種有害的氣體藉由氧化及還原的作用,轉化成無害的氣體或是一般的廢氣,其化學作用如下:
2CO + O2 → 2CO2
2C2H6 + 2CO → 4CO2 + 6H2O
2NO + 2CO → N2 + 2CO2
圖2
有無觸媒所造成的廢氣影響
然而觸媒轉化器的使用條件相當嚴苛,除了須達到較高工作溫度外,最重要的是它的最大淨化率是發生在理論混合比附近(14.7:1)如上圖,也就是說引擎的燃燒須控制在14.7:1 空燃混合之下,要達到此細微之標準並不容易,所以才藉由含氧感知器的作用將空燃比轉換成數據供給引擎電腦進而調整到理論範圍,稍後也將述說到引擎電腦如何利用含氧感知的訊號來作回饋的作用,使其空燃比維持在14.7:1附近。
二、氧化鋯型含氧感知器(ZrO2 Oxygen Sensor)
氧化鋯(ZrO2)為固態電解質的一種,它有一種特性就是在高溫時氧離子易於移動。此型含氧感知器將氧化鋯燒結成管狀,並與內層與外層塗上白金(Pt),這就是氧化觸媒的作用,當氧離子移動時即會產生電動勢,而電動勢的大小是依氧化鋯兩側的白金所接觸到的氧而定,最外層則覆蓋一層保護殼。如下圖所示
圖3圖4
內層白金面所大氣接觸,所以氧氣濃度高,外層白金與排氣接觸,氧氣濃度低。當混合比較高時,排放的廢氣所含的氧相對地減少,因此氧化鋯兩側的白金所接觸到的氧氣高低落差大,所產生的電動勢也相對高(將近1V);當混合比稀時,燃燒完所多餘的氧氣較多,氧化鋯兩側的白金層的氧氣落差小,因此所產生的電動勢低(將近0V)。由上述的情形可得到下圖表
圖5
所以引擎控制電腦由此電壓訊號即可偵測到當時混合比的狀況。然而含氧感知器須在高溫才能發揮正常用作(400℃~900℃),因此當引擎剛開始發動時,含氧感知器尚未開始作用,須等到達到其作工溫度才開始有電動勢的產生,所以之後的含氧感知器皆改良成加熱型,如前圖4所示,也就是利用陶瓷加熱器來使得感知器能也迅速地達到正常的作工狀態,因此目前的車型幾乎可以在引擎發動30秒後,含氧感知器即可供給電腦正確的訊號,有些車型甚至可以達到更低的時間。
三、氧化鈦型含氧感知器(TiO2 Oxygen Sensor)
相對於氧化鋯型的含氧感知器是以產生電壓的訊號,氧化鈦(TiO2)型則是利用電阻的變化來判別其中的含氧量。在某個溫度以上鈦與氧的結合微弱,在氧氣極少的情況下就必須放棄氧氣,因此缺氧而形成低電阻的氧化半導體。相反的,若氧氣較多,則形成高電阻的狀態。就像水溫度感知器一樣,有著電阻高低的變化,這時只要供給一參考電壓,即可由電壓來可知冷卻水的溫度。假設電腦供給含氧感知器5V的參考電壓,當混合比濃時電阻低所得到電壓較高(將近5V),若混合比較稀時電阻高所得到的電壓較低(將近0V),因此由電阻的變化即可得知當時混合比的狀況,不過近來的車型為了使氧化鈦型含氧感知器有著與氧化鋯型相同的變化,即將參考電壓改成1V,所以其電壓即成了0~1V的範圍內。另外由於高溫下電阻容易產生變化,因此氧化鈦型含氧感知器會設一溫度補償電路,以反應溫度高低所產生誤差。
四、稀混合比感知器(Lean Air Fuel Sensor)
面前所敘述到的氧化鋯及氧化鈦型含氧感知器其工作範圍都是在λ=1附近( λLamda 空氣過剩比率,當λ=1時為是理論混合比),一旦超出此範圍,其反應性能便降低,如下圖1所示。當引擎須要作稀混合控制時、甚至超稀薄燃燒(20:1以上)這一類型的含氧感知器便無法勝任了。
稀混合比感知器,外觀與一般的感知器差不多
不過大多為5pin插座,因為多了一條控制線
所以才有稀混合比感知器的產生,它的基本控制原理就是以氧化鋯型含氧感知器為基礎而加以擴充,前面有述說過:氧化鋯型含氧感知器有一特性,就是當氧離子移動時會造成電動勢的產生。若採一反向程序,將電壓施加於氧化鋯元件上,即會造成氧離子的移動,根據此一步驟即可由電腦控制我們所想要的比例值。以下我們以HONDA LAF Sensor 控制為例作一解說:如下圖所示
圖6
將感知器的感應元件分為兩部份,與排氣管廢氣接觸的Sensor 1,及與大氣接觸的Sensor 2。比較不同的是Sensor 1,它不是比較廢氣與大氣之間的含氧量,而是比較廢氣與擴散室(Diffusion chamber)之間的含氧量,與氧化鋯型的感知器一樣,它會將電壓訊號傳送給電腦。但重點在於擴散室的含氧量是ECU(引擎電腦)所製造出來的,就如上面所說到一樣,只要我們送入一電壓訊號即可改變氧離子的移動,一樣的,只要改修電壓的大小即可改變含氧量。此一目的就是要讓Sensor 1 持續維持著0.45V的電壓訊號,也就是說Sensor 1一直在λ=1附近變化。
當混合比漸漸變濃時,Sensor 1電壓訊號持續增加,不過ECU並不想讓Sensor 1有這樣的反應,為了使它能維持0.45V的訊號,ECU將Sensor 2上的控制線的電壓降低,使得擴散室的含氧量降低,必要時甚至送出負電壓。因此Sensor 1充壓訊號即會下降。同樣的,當混合比變稀時,Sensor1的電壓值慢慢的減低,Sensor2上的控制線便調升其電壓值,讓擴散室的含氧量升高,Sensor1的訊號值又開始回升,於是經由電腦的強制作用,使得Sensor1能一直保持在0.45附近。引擎電腦由Sensor2控制線的電壓值及Sensor1的反應電壓值,經由計算即可得知當時實際的混合比為何。
四、寬域型含氧感知器( Wide-band Oxygen Sensor)
接下所介紹的是BOSCH 的寬域型含氧感知器,其實它的作用原理與稀混合比感知器相同,都是再利用一條控制線來改變含氧的反應,其構造圖如下:
圖7
1.感應室(Nernst cell)
2.參考室(Reference cell)
3.加熱元件(Heater)
4.擴散孔(Diffustion gap)
5.加壓室(Pump cell)
6.排氣管(Exhaust pipe)
它的構造大致上包括含氧感應室(Nernst cell),這部份就是和LAF的Sensor1一樣的作用,及含氧加壓室(Pump cell)和一個加熱元件(Heater)。引擎的廢氣會經由擴散孔(Diffusiton gap),來到感應室與加壓室之間。引擎電壓會送一訊號來到加壓室以作為廢氣中含氧的參考值,藉由改變電流大小及方向來改變感應室的輸出,並且由這個加壓電流 Ip (Pump current)可得到與空氣過剩率(λ值)的相對圖表
圖8
當λ=1時Ip=0也就是理論混合比,當λ大於 1時也就是稀混合比時,Ip漸漸升高;當λ小於1時也就是濃混合比,Ip轉為負值。引擎電腦藉由Ip控制即可得到連續的含氧感應值。
五、含氧感知器的回饋作用
一般含氧感知器在正常情況下,也就是在引擎封閉迴路控制之下(Close Loop)是呈現類似正弦波形,但這不是含氧感知器所製造出的波形,而是反應出引擎所作出的控制,電腦會根據含氧感知器之訊號不斷出修正,換句話說,引擎根據訊號作出控制再反應出訊號,因此才稱為封閉的控制迴路,但電腦如何根據含氧感知器的電壓訊號作出相對的控制呢?如下圖:
圖9
含氧感知器在怠速下的波形(95 Ford Liata),紅色虛線為電腦判斷的數位訊號
一般氧化鋯型含氧感知器有個特性,就是當λ=1時電壓反應較為急遽,利用這個特性可作為濃與稀的分界而形成兩段式控制(Two-step Control),當引擎電腦接收到此電壓時是屬於類比訊號,經類比數位轉換大致可得到紅色虛線的數位訊號,電腦即可判斷出混合比的濃與稀,分別以1與0來表示,當數位訊號為1時作出減量控制,也就是減少噴油量;當訊號為0時作出增量控制,如下圖
圖10
然而為了因應廢氣細微變化所產生的些微誤差現象,可以藉由選擇性控制(Selective Control)做補償,如下圖
圖11
將回饋控制線設計成非對稱的斜直線,可跟著感知器電壓的變動,在控制區內延續前一階段斜直線的電壓值。
不過為引擎某個區域或時段的考量,仍然有些情況不在Close Loop控制範圍之內:
1.引擎起動時
2.起動後增量或冷卻水溫度較低時(有些性能較佳的車型仍然可作Close Loop控制)
3.加速或減速
4.稀薄訊號持續一段時間以上
5.輸出增量修正中
6.燃料切斷時
7.引擎有存在故障或處於跛腳模式(Lame mode)
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  • 3月 06 週二 201201:41
  • 爆震與積碳





爆震與積碳




大家都知道一般汽車引擎是四行程汽油引擎,進氣"壓縮"動力(燃燒)"排氣~~這四個動作都是單獨作用,而且曲軸要轉兩圈,
(
二行程是曲軸轉一圈,完成進"壓"動"排,這個二行程引擎我們今天不談)~~而這個爆震就是發生在壓縮行程快終了跟動力行程要開始之間,
就是燃燒的問題~~~
先來談燃燒,引擎的燃燒(內燃機)是在汽缸裏,所以有點複雜,在這個汽缸裏面有活塞下拉的混合氣,有溫度"壓力"熱傳導"殘留廢氣等,
而最重要的就是汽油跟空氣的混合比~~根據汽油燃燒的化學公式,汽油完全燃燒的理論混合比是15.1:1~~~不過要達到完全燃燒那目前來講是滿困難的,
一般空氣量都比理論上所需的更多,因為這些進入汽缸的混合氣要被壓縮,才能以較大的爆發來推動活塞下行,產生動力~~~當供油系統將混合好的油氣送入汽缸內,
經由活塞壓縮後,點火系統的高壓線圈傳送電流至火星塞,利用火星塞兩極之間的火花引燃油氣,為了引燃油氣,必須對油氣提供一相當的能量,
這個能量就是<<燃點>>,燃點小點火越容易~~~
當火星塞點火後,火焰便開始以燃燒壓力波的形式向外傳播,傳播的方式是以火星塞為中心,一層一層依序向外燃燒,就像把石頭丟入水中,
在水面形成漣漪那樣,在火焰向外傳播時,在已燃燒和未燃燒的油氣之間,有一進行燃燒氧化反應的反應帶,反應帶的範圍大小會影響燃燒的反應速率和汽缸內壓力上升的速率,
油氣燃燒的速度對引擎的性能有決定性的影響,燃燒的速度越快,引擎的性能越好;爆震的發生也會越小~~~然而汽缸壁由於有冷卻系統的作用,
溫度大都維持在200℃ 左右,這相對於800℃ 以上的火燄溫度來說是很低的溫度,所以當燃燒波傳到汽缸壁時,火焰的溫度便立刻下降,
使得汽缸壁附近燃燒波的氧化作用因而減慢甚至中斷,而這減慢的氧化反應便產生了不完全氧化的產物HC及CO,這一氧化反應較慢的區域就會產生積碳,
積碳層越小,表示汽缸的熱傳損失量越少,引擎的熱效率較高出力較大~~~這一層如果有看過拆開引擎的車友就知道,在汽缸最上緣有一層積碳跟燃燒室裡面那就是了~~~
燃燒速度會因為混合氣的組成,壓力,溫度而變化,目前最理想的混合比是14.7:1~~可得到最大的燃燒速度,
混合比低或高達到某一界限以上時,火燄便不再前進,汽油的燃燒界限是22:1~8:1 ,可安定運轉的極限是18:1~~
壓縮比的增加會同時影響燃燒時的溫度與壓力,並讓油氣分子間的距離變小,而油氣的燃燒速度也隨著壓縮比的增高而增快,
高性能引擎都想辦法在不發生爆震的前提下盡量的提高壓縮比~~~
引擎的最大功率輸出是取決於油氣燃燒產生最大氣體壓力時活塞的位置,而這個位置的改變可經由點火正時的改變來達成,
最理想的點火正時角度就是要讓燃燒過程完成一半時,活塞位置剛好抵達上死點,此時活塞正好完成壓縮行程準備往下運動,
因此燃燒所產生的最高壓力可完全用來把活塞往下推,這就是產生最大燃燒速度點火正時~~~
有了以上的概念後,我們現在來談爆震,爆震就是敲缸,就在加速或爬坡時比較會出現ㄌ一ㄚ~~ㄌ一ㄚ聲音,爆震是引擎燃燒過程中所產生的異常燃燒現象,
爆震的特性是開始時點火及燃燒波的傳播都正常,但是最後應該燃燒的一部份油氣,因為受了燃燒後氣體膨脹所造成的壓縮作用,使其體積縮小溫度和壓力升高,
在燃燒波尚未傳到該處之前,一部份油氣的溫度已經達到<<自燃點>>後就會自行引燃,並且以很快的速度迅速向外傳播,
而當正常燃燒和爆震燃燒兩個方向相反的燃燒壓力波相遇時,會產生劇烈的氣體震動,並發出特有的金屬撞擊聲,輕微的爆震無法被人的感官所察覺,
當你能感覺得到引擎爆震所產生的噪音和震動時,這時的爆震情況已經嚴重得超乎你的想像,有感爆震持續一段時間後,將使得活塞"汽缸頭"汽門"
活塞環等產生嚴重的損壞~~~
那產生自燃的原因呢~~就是<<燃點>>~~~而影響燃點最直接的因素~~對~~就是壓縮壓力與燃料的辛烷值,
汽油辛烷值的選用必須與引擎的壓縮比配合,理論上壓縮比8~9用辛烷值92~95的汽油,壓縮比9~10用辛烷值95~100的汽油,
壓縮比高的引擎若使用辛烷值低的汽油,將造成爆震連連,而壓縮比低的引擎若誤用辛烷值較高的汽油,
可能因燃燒溫度過高造成引擎過熱~~~~在汽油中添加含鉛化合物(四乙基鉛),可以大幅降低爆震程度,
但四乙基鉛中的鉛,卻會造成空氣污染~~而且現在的汽車皆有觸媒轉化器千萬別加含鉛汽油,理論上壓縮比9.5以上就應該使用98無鉛汽油,
辛烷值的高低,代表的是引擎燃料的抗爆震性的優劣,以異辛烷的抗爆震能力定義為辛烷值100,不過除了辛烷值之外,還有其他因素~~~
燃燒室內如果有積碳會影響燃燒室的散熱並造成壓縮比的提高,讓原本不會發生爆震的引擎也發生爆震,
不過要積到引擎發生爆震,那要有長久的時間,通常車子有常常提高轉速,那積碳累積就比較少~~~
再來就是點火正時,若點火過早活塞在壓縮行程抵達上死點前燃燒掉的油氣較多,會使活塞進行壓縮時所需的力量增加,
同時也會提高燃燒室內的最高溫度與壓力,而易產生爆震~~若點火正時延遲,部分的油氣都在活塞過了上死點以後燃燒,
燃燒時活塞已經往下運動,可以抵消掉一部份燃燒後氣體膨脹所導致的壓力升高作用,減輕爆震的發生,不過假如點火過慢,
引擎的效率會降低~~雖然點火正時的延遲會造成引擎無力耗油增加,但是對於爆震控制方式的選擇比其他消除爆震的方式要來得簡單"經濟"可行,
所以車友們的車如果有爆震發生的話,除了可用98的汽油,當然油價較高,另外就是把點火正時調慢一點,
當然混合比過稀或混合不均勻都會造成爆震,較濃的油氣將使尾氣的自燃點火延遲時間增加,但也會使燃燒較不完全,
產生的熱量較少,使得燃燒最後的溫度降低,減少爆震的發生,但也導致燃料用量增加,同時降低引擎出力~~~
以上有關爆震就這樣囉,希望對大家有點幫助






 





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  • 3月 06 週二 201201:39
  • 煞車油 的認知

煞車油 " 的認知
 

煞車系統對於行車安全上扮演非常重要角色 ,故而了解煞車系統所需的煞車油認知就是我們要上的一門學問了 。
一、煞車油的規範由來:
煞車油的規範標準認定,目前有三種。主要有
(1)
美國聯邦試驗規範。因為是由美國的運輸部 ( Department of Transportation )制定,所以俗稱
DOT
(2)
美國汽車工程協會(SAE)所發展,頒有
SAE J1703
(3)
歐洲方面的ISO 4925規範

註:日本 JIS 的 K—2233 則是仿 SAE 規格而設定。美國聯邦試驗規範現行規範又可再細分為 DOT3、DOT4、DOT5 三種。
SAE
與 ISO 規範要求相當於 DOT3  ,而 DOT 的規範種類不僅較多,而且要求較SAE與ISO嚴格。故一般煞車油的性能等級都以 DOT 作為性能分級。

二、煞車油的種類及主要組成成份:

煞車油(break oil)可分為兩大類。

1.
礦油系煞車油 : 一般都用於航空方面煞車油。
2.
非礦油系煞車油 :亦即車輛用煞車油。

為服務車友所以以下之討論,僅就車用煞車油的成分功效,提出說明 :

1.
主成份(即液壓成份) :有聚二醇類(polyglycols)、矽酮液(silicone fluid)與異丁醇等。
2.
溶劑 :將各種成份溶解。

3.
潤滑劑 :提供潤滑效果。

4.
藕合劑 :可使各成份調適、配合在一起。


三、煞車油的性能要求:﹝以 DOT 制定的各個油品的性能規範如下﹞
DOT3
乾沸點205度C 濕沸點140度C
DOT4
乾沸點230度C 濕沸點155度
C
DOT5
乾沸點260度C 濕沸點180度C

因為煞車系統是利用煞車油傳達壓力來推動來令片,使來令片跟碟盤或是輪殼互相摩擦,以減緩或是停止車輛的傳動,達成控制車輛的目的。同時它也兼具了潤滑系統內的各個組件的效果!~ 但 ..... 煞車油卻不同於一般油品那麼強調油品的潤滑性的!~ 反而影響煞車油品質之優劣,是以高溫穩定性和吸水性為主要訴求。
因此煞車油在保存與使用過程中,應避免和水份及空氣接觸,尤其應嚴禁礦物油的污染,以免影響到煞車油的品質與煞車的安全。


它的性能好壞主要決定的因素有︰

平衡迴流沸點(ERBP) 、 溼式平衡迴流沸點(ERBP) 、 黏度 、 容水性以及對橡膠皮碗的影響等 .....
其中平衡迴流沸點與溼式,平衡迴流沸點尤其重要!
~

為達到以上的使用的目的?煞車油應具備的特性要求如下所述:

1.
傳達壓力時,無摩擦阻力。
2.
滲透性不能太大!~ 這樣車輪壁和活塞杯等處,就不易發生洩漏情況。

3.
沸點要高!~ 因為在車輛行駛中,煞車油易受煞車所生熱量之影響!如此一來很容易使其溫度上升超過 130℃ 左右。此時若煞車油的沸點

   
較低?便容易沸騰!~ 煞車油也因此產生氣泡,而使煞車失靈。
4.
黏度安定性好!黏度指數(VI)應高,這樣黏度才不會因溫度高低,而有很大的變化。

5.
低溫特性。煞車油必須具有低溫特性!~ 亦即在寒冷天候下仍能保持在液體狀態。良好的煞車油縱使冷卻至 - 50℃ 也不會凝固或析出晶

     
體,甚至分離為二種液像。
6.
不變質!~ 煞車油須長期使用,故使用期間之品質與形狀不可有變化。

7.
潤滑性良好!~ 煞車缸與橡膠皮碗間之摩擦較大。為使動作順利,摩耗減少,故煞車油亦應具備良好之潤滑性。

8.
不損害金屬和橡膠!~ 此因金屬部份若因生銹或其接觸面有所損傷?則會妨礙煞車油之流動性。而橡膠封圈若洩漏?易跑進空氣,造成動作

   
不良!~

四、使用煞車油應注意之事項:
 

選用煞車油時應以原廠規格為主,每 20000km 或最少兩年就要更換一次!~ 平時用車前,也最好經常檢查煞車液面是否低於下限?是否需要補充?還是需要直接更新?
一般的國產車,原廠較常使用的是 DOT3 的煞車油。但如果要求要制動性能提升?或是原廠配有ABS系統者?也可直接改用沸點較高,但性質相近的 DOT4 煞車油。

因為沸點高一些?同時表示著煞車系統比較不容易因為連續的高溫,一下子就煞車油沸騰,最後產生〝氣鎖 〞的軟腳現象。這對經常激烈操駕?或是長跑山路的人來說?是再好不過的!
~

至於偏紫色的 DOT5 ?
因含矽基礎油成分有強烈的腐蝕性,故不適用於依照 DOT3、4 此類合成基礎油設計的煞車油路系統上面!~ 但 ..... 目前另有少量強調競技級的 DOT5.1 煞車油,他說明上是標榜可以和 DOT3、4 相容,只是使用上需要較常更換煞車油。

最後,煞車油若是接觸到汽車的烤漆或是本身? 千萬要即刻拭去,或是馬上沖水稀釋!~ 以免因為煞車油的侵蝕、溶解性過強,會侵害車體的塗裝表面,或是造成車主皮膚的不適 !~

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  • 3月 06 週二 201201:35
  • 汽車零件英文名稱

汽車零件英文名稱
 
引擎本體Engine block System~
Screen wash reservoir(雨刷水箱)
Dipstick(油呎)
Battery(電池)
Fan(風扇)
Radiator(散熱器)
Cylinder head(汽缸蓋)
Distributor(分電盤)
Fuse box(保險絲盒)
Carburetor (化油器)
Timing gear(正時齒輪)
Connecting rod(連桿)
Crankshaft(曲軸)
Valve(汽門)
Spark plug(火星塞)
Camshaft(凸輪軸)
Injecter(噴油嘴)
Piston(活塞)
SOHC(頂置單凸輪軸)
DOHC(頂置雙凸輪軸)
OHV(頂置汽門)
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  • 個人分類:car 的知識庫
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  • 3月 06 週二 201201:27
  • 渦輪增壓與機械增壓

渦輪增壓與機械增壓
 
具我所知賓士後面有貼Kompressor代表是機械增壓
 
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