汽车改装基础知识(7)

2018-11-17 22:07

因为它在外观、动力和操控等容易为一般人所理解的改装范围之外,可见国内车迷也开始认识和追求一些较为深入和内在的改装了。

变速箱的作用

一台汽车的传动系统对车子的提速、油耗甚至弯道上的表现都有着决定性的影响,但这部分却一直不甚为国内改装车迷所注意。汽车的传动系统包括了变速箱、离合器、飞轮、差速器和传动轴。先说变速箱,它是传动系统里最大块头的一个部件。顾名思义,变速箱是用来“改变”速度的,因为任何发动机都有它的最佳工作范围,亦称动力区(power band),指该台发动机能发出的最大或接近最大功率及最大扭矩的转速(rpm)范围。一般而言,驾驶者都希望在行车时能把发动机的转速保持在最有效率的动力区内,而变速箱的功能便是在维持发动机转速不变的前提下,通过不同挡位的变速率来改变车子的行车速度。大家可以参考上海大众高尔5速变速箱的变速率表(黑色的是原厂数据),从中了解一下相同发动机转速(3000rpm)下不同挡位的车速变化。在高尔的变速率表中,我们可以看到厂方在设计时刻意把高尔的3至5挡变速率差拉宽 (3至5挡的车速差分别达到28km/h和31km/h,一般功率相若的运动型车相差应在25km/h以下),这样搭配的好处是降低高尔在高速巡航(100km/h以上)时的耗油量和发动机噪音,但同时也减弱了车子在4挡 (尤其明显) 和5挡的提速力,使高尔在大部分情况下只能以4挡达到极速。

变速箱改装:更换终传

对于性能至上的改装车迷来说,怎样加强车子的提速力才是他们所关心的课题。事实上除改装发动机外,最能改善车子的提速能力的便是改装变速箱(率),在高尔的案例上,如果可以把变速率提高,例如把终传比(final drive ratio,主减速比)改为4.5(增加15%),便可立刻把全挡位内的发动机转速拉高15%,缩短发动机从低转速提升到动力区甚至是最大马力峰值点所需的时间,直接地改善车子在每挡上的提速能力。这方法成本较低,效果明显,缺点是降低了车子的理论极速并增加了油耗,再就是改装后的终传比(主减速比)要和另外五个不同变速率协调,顾此失彼在所难免。(这里值得一提的是换上小直径轮胎可以增强车子提速力,这和更换终传比齿轮是同样原理)

变速箱改装:更换密齿比

提高变速箱的终传比虽然能改善车子提速力,但它改变不了每挡齿比之间 (齿率上)的差距。大家可在高尔的5速比率表上看到,在高速驾驶时(6000rpm换挡点)从4挡升5挡后发动机转速一直跌到4515rpm,离开5400rpm的最大马力峰值点达885rpm,这正是高尔第5挡提速乏力的主因。更换终传比齿轮对这情况会有帮助,但始终是一个以一对五的妥协方法,不能和专门设计给个别型号发动机用的全套密比齿(close ratio gears)相比。再以高尔举例,假设我们把5挡齿比由0.684改为0.825,那么从4挡升到5挡时发动机转速只会有1050rpm的跌幅,离开最大马力峰值便只有450rpm,提速力自然比原厂设定好得多了。同样道理,如果引用到所有挡位,把整套变速率紧密地连在一起,便可保证发动机的转速在任何时候都不会远离最大马力峰值。和改装终传一样,密齿比变速箱的最大缺点是令车子的油耗增加,并降低了极速(新款跑车大都配上了6速变速箱来改善这种情况),而且改装费用不便宜。著名的变速系统改装商有日系的KAZZ和欧系的Quaife,此外一些车厂附属的运动部门如丰田的TRD和标致的Peugeot Sport 都有密齿比和终转比齿轮套装供应旗下运动型跑

车作改装用,价钱由7、8千元至2万多元不等。而如果原车不是国外流行的运动型跑车,就较难找到现成的终传或密齿比套装,但你可尝试在同系列车款中寻找通用但比例不同的变速齿或终传齿来自行搭配,例如用1.4升的四、五挡齿配上自动挡型号的终传齿用在1.6升的车上……此外一些进口车系如斯巴鲁WRX等,进口商会特别为符合我国国情而配备较为“温柔”的终传比齿轮,喜欢不同性格的车主便可考虑换上国外型号的终传比齿轮。以上像鸡尾酒般的搭配方法,最终效果如何便要看技师对该款车的熟悉程度和变速比的计算是否准确了。

大众高尔变速箱变速率表

发动机转速(3000rpm) 换挡点 (6000rpm)

文件位 变速率 车速 车速 转速下跌

1挡 3.455 25km/h 21km/h ——

2挡 1.937 44km/h 38km/h 2636rpm

3挡 1.286 66km/h 57km/h 2017rpm

4挡 0.909 94km/h 81km/h 1759rpm

(1.0) (85km/h) (1334rpm)

5挡 0.684 125km/h 108km/h 1485rpm

(0.825) (104km/h) (1050rpm)

终传比(主减速比) 3.899(原装) 4.5

** 发动机: 上海大众高尔 1.6 最大额定功率 64kw /5400rpm **

(注) 在高尔的变速率表中,非原装终传比和变速比是我特别用电脑计算出来的虚拟值,这样比率的变速齿在大众汽车的零件店是找不到的。但我从巴西的高尔系列中找到多个有趣的比率,欲知改装后的效果如何,请继续留意《改装与四驱》吧。 第十三章:实例分析

在不知不觉和大家在”改装物语“里谈改装己大半年了,谈过的项目涉及了外观、轮胎、轮圈、刹车和悬挂系统等非动力(马力)性部份,相信已经使得大家对以上项目的改装有了一定的基本认识。在我们进入动力性能部份的改装前(即可增强车子加速力的改装),让我们先来做一个小结,并用一些实例来加强我们的认识。

大多数情形下,非动力改装(低扁平 轮胎,降低了的车身和扰流部件等)可使得车子更好看,更有个性,而且能在动力不变的情况下,改善刹车和操控性能等的表现,更能提升整车的安全性。另一方面非动力改装工序相对简单,成功率高,不像动力改装般容易有后遗症,因此十分适合一些不是发高烧或是改装预算不大的车迷。以下我会以一台国内很受欢迎的上海大众POLO 1.4 手动挡(基本型)为例,和大家一起来研究如何以7000元和14000元的预算制定两个非动力性改装方案。

为什么选POLO的基本型?首先是基本型的售价最便宜,省下来的钱用来改装最合适,而且车上配置越少车重便越轻,越轻即是加速力越好……一台POLO 1.4 现时的上牌价大概是11万多一点吧 (最近的车价好像渔市的海鲜价,每天都不同,我也给弄得不太清楚了) ,是属于年青人的经济型房车,花车价的5 - 15%去改装比较好,如果要花三四万元或更多的钱去改装这台小车,那倒不如买一台排量更大、配置更高的型号来得更省心。

7000元改装方案

到目前为止我们谈过的所有非动力性改装都有共同的特点和目标,特点是绝大部份的改装都是在为轮胎服务,而目标则是要把轮胎的性能极限完全稳定地发挥出来。这其实解释了一个很简单的道理,一台车无论大小,都只有四个轮胎和地面接触,所以轮胎与路面之间能产生的摩擦力便决定了这台车的最大制动力和最高过弯能力。正因如此,我们才改用大号的轮圈以便容纳更宽的轮胎,好处是能为爱车装上巨型的刹车碟和刹车钳,配合加宽了(面积)的轮胎可大大改善整车的制动性能。又如改装弹簧、减震器和防倾杆(又称稳定杆)等配件,除了令轮胎紧贴路面外还可降低重心和加强抗倾力,从而减低在车子在弯道上的重量转移现象,避免在弯外的轮胎因负重太多而打滑。另一方面装配了硬衬垫和顶巴的跑车因悬挂不容易受压而改变角度,从而会有更准确和灵敏的转向和操控性,保障了轮胎的贴地性能。而加配扰流器和大尾翼等配件也是(至少是在理论上是) 要利用汽车在冲破空气阻力时产生的下压力来增强轮胎的抓地力……这一切都是要轮胎能在任何时候都能以全部面积来紧贴路面,产生最大的摩擦力。

从这里可以看出,轮胎的表现绝对可以左右整套改装工程的效果,因此在7000元改装方案里,我会首选轮胎这个性价比极高的部件为主菜。POLO 1.4 基本型原厂配备的是165/70R14轮胎,在这里我会花约5000元把轮胎换成185/60R14 的轮胎(例如Dunlop 的DZ101)配14×6.5的合金轮圈。在其它条件不变的情况下,这一套矮而宽的高性能轮胎可大大增强车子的加速性能(矮的轮胎有较小的直径即较小的滚动圆周,间接改短了变速箱的变

速率,令发动机转速升高)、刹车性能(加宽的贴路面积和较佳的胶质,提升了轮胎与路面之间的摩擦系数)、弯道操控表现(前面两个因素加上低扁平率令转向和操控更灵敏)甚至是湿路上的表现(更好的胶质和排水纹设计),实在是一举多得,而且POLO 1.4 基本型也具备助力转向,因此增宽了的轮胎并不会令方向盘过重而给驾驶者造成不便。

接下来我会用余下的钱把POLO的前刹车片换成如IDI或Ferodo等高性能刹车片,来增强车子的制动性能,这些运动型刹车片比原厂型号有更高的摩擦系数和工作温度范围,非常适合这类轻度改装。另一方面,由于POLO是FF(前驱)车,前重后轻的重量分布令后刹车只承担不到30%的制动工作,加上POLO原厂已有高性能的后刹车碟和不到1100kg的车重,整套刹车系统实是超班之作,因此我不会花钱在后刹车上,而7000元改装亦到此为止。

14000元改装方案

如果把预算增大到14000元,在先前的改装基础上,我会把原装的前后弹簧换上低矮和较硬的运动型弹簧(如Eibach专为POLO设计的Prokit 弹簧套装)。这些运动型弹簧大都有渐进式设计,在日常轻度驾驶时会保留大部分的乘舒感,另外它那不太高的弹性系数和只把POLO车身降低约25mm的设定,令它可配合原厂减震器使用,达到提升车子的操控性(因为重心和抗倾力都改善了)之余又可减低改装成本的目标。当然最理想的是连减震器一起更换,这里我建议把原厂减震器换成不设调校功能(如Bilstein ,KW)的运动型产品。这些运动型减震器虽然没有任何调节功能,但它们胜在简单和阻尼设定不是太硬,配合运动型弹簧便可在进一步改善整车的抗倾力的同时保留一定的乘舒感。到这里我们已耗去了大部分的预算,最后如还有余款,我会买一套英国Powerlex硬衬垫装到悬挂上去,彻底地把POLO的底盘运动化。

以上并非唯一搭配

到这里大家可以看到,在有限的预算里我尽量把钱用在增强车子的操控性上,作用就是继续扩大这台小车原有的优势。改装后这台POLO在直路上可能不能和大排量的车比加速,但一到多弯的路上,那些又大又笨的车一定会被小POLO的表现惊得目瞪口呆。而如果把预算花在动力改装上的话,我相信多花一倍的钱在直路上也不可能超越大排量车;同样,如果把钱花在外观上,例如换更大一号以上的轮圈和轮胎,对实际的性能并没有多大帮助,太大的轮圈/轮胎只会增加车重和加长变速率(因为轮胎直径大了),令车子加速更慢,在改善操控性方面反而不及配合车子马力比例但窄一点的轮胎。

在这里我想补充一下,以上的改装方法是针对POLO1.4进行的,并完全以增强操控性能为目标,它们并不是唯一的选择和搭配,而且要配合特定的使用环境才会有最佳的效果。例如车子是长期在优质路面的高速公路上使用,那么不妨选用更矮而硬的悬挂设定,再加大刹车碟和采用低扁平轮胎等改装配置;但如果主要在路况并不太好的地区使用,就要选用行程较多的减震器和较软的弹簧,配上高扁平轮胎才是更好的设定(情形就像拉力赛车应付柏油路和砂石路面时的不同设定);如果使用地区路况甚差或根本是全年大部分时间不是下雨便是下雪的话,那便应干脆找台越野四驱车好了。 第十四章:改装中常见问题答疑

■问:“我花了数万元改装我的爱车,但车子的动力性能好像变差了,是什么原因呢?”

细问之下才了解到这位车迷原来把钱都花在夸张的大包围、大尾翼、排气管和大号轮胎轮圈上。如果这位车迷要求的是感官上的效果,他大致得到了满足,因为大包围、大号轮胎轮圈等改装件会完全把车子“改观”。但在真正的性能提升上,这些配件并不能帮什么忙,甚至会帮倒忙,因为它们不但加大了车子负重,更增大了风阻系数,直接影响了马力原本就不大的车子的加速和极速性能。另外比原装大了二、三号的轮胎、轮圈除了增加了重量外,更改变了车子的综合变速率(这是包括变速箱挡位齿轮、主减速齿轮和轮胎直径的综合效果),进一步减低了车子的提速力。本来改装高性能的排气管可以帮上一点忙的,但可惜他配上的只是外形甚为吓人,实际上除能发出隆隆巨响外,完全不能改善排气效率的劣质货,效果自然是事倍功半了。

■问::“我的车加装了冬菇头、火花塞、高压线和排气管等一大堆改装件,但在和同款原装车一起比0-100km/h加速时并不觉得我的车有明显优势,令我非常烦恼,是不是有地方出问题了?”

其实“改装物语”的忠实读者都知道改装火花塞、高压线等配件大多是籍减低损耗来提升个别部件的工作效率,并不能实际提升发动机马力。而冬菇头和排气管在性能提升上的实际数值也并不高,更何况还要看配件质量和搭配是否得宜,因此在0 -100km/h的比试中成绩不突出也不算奇怪。一般来说,一台小轿车要在0-100km/h 加速测试中有超过一秒的改善,就需要有10 -15%以上的马力提升。而在NA(自然进气)发动机内部没有改装的情形下,光*外围一些小打小闹的改装是不可能有大动力增幅的。此外许多人都不会承认但却往往是关键所在——驾驶者的技术水平,这对一项在10秒内(一般0-100km/h的需时)完成的比试来说非常重要。如果开车的人在发车时把握不好油门和离合器的控制,或他对发车讯号反应过慢,又或他的换挡动作做得不好,任何一项都会对加速成绩有近一秒的影响。不过我的经验是:从来没有人会承认加速慢是自己的问题,而把一切都归结在车子和改装的不济上……

■问:“我车子的原装刹车系统是前盘后鼓,我想增强刹车效能,把后刹车换成盘刹好不好?”

除像保时捷911跑车一样因前轻后重的车重比例而有接近50:50的前后制动比例外,大部份轿车上的前刹车系统都需要担当超过70%以上的制动工作,其中尤以超过60%车重压在前轴上的前驱车(FWD)为甚,相反后刹车系统的工作量并不大(此点可从前后刹车皮的寿命上看出来,前驱车上的后刹车片平均比前刹车片耐用一至二倍),因此很多车厂才会基于成本原因把前驱车的后刹车设计为鼓式刹车。前盘后鼓式刹车系统在制动能力上和全盘式没有多大分别,差别只是鼓式剎车散热效果较差,但因过热而引致后制动力衰退的现象只可能在下场比赛时才会显示出来。另一方面,车厂在设计刹车系统的前后制动比例上是经过严格考虑的,能应付不同的天气、负重和路况。如果随便换上一套没有经过计算的盘式后刹车,很可能会令后轮的制动力过强或过弱,加上改装的后刹车可能无法配合原厂的ABS和TCS等防抱死和防打滑功能,这都为行车安全带来巨大隐忧,所以我并不鼓励这样的改装。如果要增强制动能力,为前刹车换上高性能刹车皮甚至是大号卡钳和刹车盘才是最有效的做法。

■问::“我看过《头文字D》漫画书,非常喜欢文中的改装车和它们在比赛中使用的“飘移”技术,但我听说只有后驱车才容易“飘移”,而我的车是前驱车,该如何改装才能做出这些美妙的动作呢?”


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