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标题: [其它] 汽车常识全面汇总，车迷必备 [打印本页]

作者: ideapad 时间: 2008-8-17 13:24 标题: 汽车常识全面汇总，车迷必备

经过几天努力写好的一堆关于汽车常识的，今天把它们整理好，发在SIS里，系统的供大家参考。本人第一次在SIS发帖，不妥之处请版主与众狼友车迷指正。
引擎概论

汽车要在道路上行驶必须先有动力，而动力的来源就是引擎。引擎性能的良否是决定汽车行驶性能的最大因素。目前汽车使用的引擎均属于内燃机。引擎的功能就是将燃料从化学能转成热能再转成机械能。而机械能也就是一般所谓的动力。引擎在将燃料转成动力的过程中会经过一定的工作程序，而且此一程序是周而复始连续不断的循环。

常会见的车用引擎依种类、大小及用途…等等的不同而有许多的分类方式。

一、依工作循环方式：

1.奥图循环(Otto cycle)：使用在汽油引擎。
2.狄塞尔循环(Diesel cycle)：使用在柴油引擎的。

二、依使用燃料的种类：

1.汽油引擎：主要使用在汽车、航空器。
2.柴油引擎：主要使用在汽车、船、发电机。
3.重油引擎：主要使用在船、发电机。
4.瓦斯引擎：主要使用在汽车。

三、依冷却方式分：

1.气冷式引擎
2.水冷式引擎

四、依运作循环行程分：

1.二行程引擎：二个行程完成一个工作循环。
2.四行程引擎：四个行程完成一个工作循环。

五、依活塞运动的不同分：

1.往复式活塞引擎(reciprocating engine)
2.回转式活塞引擎(rotary engine)

六、依点火方式分：

1.压缩点火式引擎
2.火花点火式引擎

七、依汽缸数量分：

1.单汽缸引擎
2.多汽缸引擎

八、依汽缸排列方式分：

1.直列式引擎
2. V型引擎
3.对卧式引擎

现行汽车产品上所使用的引擎，主要为采用奥图循环、以汽油为燃料的往复式活塞四行程多汽缸自然进气引擎，依不同的排气量与工程需求，有直列四缸、V型六汽缸等形式。各种型式的引擎所采用的零件，以及在引擎外部的次系统零组件，都非常的相似。在后续的单元中会为大家一一的介绍引擎的各项零件和次系统的原理及功能。
缸径、冲程、排气量与压缩比

引擎是由凸轮轴、汽门、汽缸盖、汽缸本体、活塞、活塞连杆、曲轴、飞轮、油底壳…等主要组件，以及进气、排气、点火、润滑、冷却…等系统所组合而成。以下向大家介绍常见的缸径、冲程、排气量、压缩比、SOHC、DOHC等名词。

缸径：

汽缸本体上用来让活塞做运动的圆筒空间的直径。

冲程：

活塞在汽缸本体内运动时的起点与终点的距离。一般将活塞在最靠近汽门时的位置定为起点，此点称为「上死点」；而将远离汽门时的位置称为「下死点」。

排气量：

将汽缸的面积乘以冲程，即可得到汽缸排气量。将汽缸排气量乘以汽缸数量，即可得到引擎排气量。以Altis 1.8L车型的4汽缸引擎为例：

缸径：79.0mm，冲程：91.5mm，汽缸排气量：448.5 cc

引擎排气量＝汽缸排气量×汽缸数量＝448.5cc×4＝1794 cc

压缩比：

最大汽缸容积与最小汽缸容积的比率。最小汽缸容积即活塞在上死点位置时的汽缸容积，也称为燃烧室容积。最大汽缸容积即燃烧室容积加上汽缸排气量，也就是活塞位在下死点位置时的汽缸容积。

Altis 1.8L引擎的压缩比为10：1，其计算方式如下：

汽缸排气量：448.5 cc，燃烧室容积：49.83 cc

压缩比＝(49.84＋448.5)：49.84＝9.998：1≒10：1
凸轮轴与汽门

凸轮轴：

在一支轴上有许多宛如「蛋形」凸轮，其被安装在汽缸盖的顶部，用来驱动进气汽门和排气汽门做开启与关闭的动作。

在凸轮轴的一端会安装一个传动轮，以链条或皮带与位在曲轴上的传动轮连接。在以链条传动的系统中此传动轮为一齿轮；在以皮带传动的系统中此传动轮为一具齿槽的皮带轮。

一般双顶置凸轮轴(DOHC)设计的引擎，其进气和排气的凸轮轴均挂上一个传动轮，由链条或皮带直接带动凸轮轴转动。有些引擎为了减少汽门夹角，而将凸轮轴的传动方式改变成以链条传动方式带动进气或排气的凸轮轴，再藉由安装在进气和排气的凸轮轴上的齿轮以链条带动另外一支凸轮轴。

汽门：

控制空气进出汽缸的阀门。让空气或混合气进入的称为「进气汽门」。让燃料后的废气排出的称为「排气汽门」。

引擎基本构造

SOHC单凸轮轴引擎

引擎的凸轮轴装置在汽缸盖顶部，而且只有单一支凸轮轴，一般简称为OHC (顶置凸轮轴，Over Head Cam Shaft)。凸轮轴透过摇臂驱动汽门做开启和关闭的动作。

在每汽缸二汽门的引擎上还有一种无摇臂的设计方式，此方式是将进汽门和排汽门排在一直线上，让凸轮轴直接驱动汽门做开闭的动作。有VVL装置的引擎则会透过一组摇臂机构去驱动汽门做开闭的动作。

DOHC双凸轮轴引擎

此种引擎在汽缸盖顶部装置二支凸轮轴，由凸轮轴直接驱动汽门做开启和关闭的动作。仅有少数引擎是设计成透过摇臂去驱动汽门做开闭的动作。有VVL装置的引擎则会透过一组摇臂机构去驱动汽门做开闭的动作。

DOHC较SOHC的设计来得优秀的主要原因有二。一是凸轮轴驱动汽门的直接性，使汽门有较佳的开闭过程，而提升汽缸在进气和排气时的效率。另一则是火星塞可以装置在汽缸盖中间的区域，使混合气在汽缸内部可以获得更好更平均的燃烧。
直列引擎与v型引擎

直列引擎
引擎的所有汽缸均排列在同一平面上，形成一直列的情形，称为直列引擎。以直列四汽缸引擎为例，常见的标示方式有二种，一是取与排列外型相似的i做标示，就标示为“I4 ” 。另外一种则是以英文线做开头，而标示为“ Line 4”或“L6 ”以代表直列4汽缸或是直列六汽缸引擎之意。

v型引擎
引擎的汽缸分别排列在二个平面上，此二个平面相互产生一个夹角。汽缸呈v型排列的引擎会因汽缸数量的不同，而有60,90,120度三种常见的角度。夹角为180度的引擎则另外称为“水平对置式引擎” 。
可变汽门正时&可变长度进气岐管

可变汽门正时：

曲轴经由齿状的传动装置带动凸轮轴转动，使汽门在做开启与关闭的动作时会与曲轴的转动角度成一定的对应关系。

由于气体流动的性质会随着引擎运转速度的快慢而改变，如何使汽缸在不同的转速下都能够获得良好的进气效率？为此必须改变汽门在开启与关闭时间。经由安装在凸轮轴前端的油压装置使凸轮轴可以另外做一小角度转动，以使进气门在转速升高时得以提早开启。

可变长度进气岐管：

为了使引擎在高、低转速时能够维持平稳的进气效率，如何制造出长度适合的进气管路就成了一件重要的课题。藉由在进气管路中设置阀门来使进气管路改变成长、短二种路径。以满足引擎在高转速运转时需要流速快、动能大的气流；并且在低转速时供给引擎适当流量的空气。这样就能够使引擎在高转速时获得较大的马力，而在较低转速时有较佳的油耗表现。
下面介绍传动系统

传动系统

汽车要行驶在道路上必须先使车轮转动，要如何将引擎的动力传送到车轮并使车轮转动？负责传递动力让汽车发挥行驶功能的装置就是传动系统，汽车没有了它就会成为一台发电机和烧钱的机器了。

在基本的传动系统中包含了负责动力接续的装置、改变力量大小的变速机构、克服车轮之间转速不同的差速器，和联结各个机构的传动轴，有了这四个主要的装置之后就能够把引擎的动力传送到轮子上了。

一、动力接续装置

1.离合器：这组机构被装置在引擎与手排变速箱之间，负责将引擎的动力传送到手排变速箱。
2.扭力转换器：这组机构被装置在引擎与自排变速箱之间，能够将引擎的动力平顺的传送到自排变速箱。在扭力转换器中含有一组离合器，以增加传动效率。

二、变速机构

1.手动变速机构：一般称为「手排变速箱」。以手动操作的方式进行换档。
2.自动变速机构：一般称为「自排变速箱」。利用油压的作动去改变档位。

三、差速器

当车辆在转向时，左、右二边的轮子会产生不同的转速，因此左、右二边的传动轴也会有不同的转速，于是利用差速器来解决左、右二边转速不同的问题。

四、传动轴

将经过变速系统传递出来的动力，传递至车轮进而产生驱动力道的机构。
动力接续装置─离合器

汽油引擎动力车辆在运行之时，引擎持续运转的。但是为了符合汽车行驶上的需求，车辆必须有停止、换档等需求，因此必须在引擎对外连动之处，加入一组机构，以视需求中断动力的传递，以在引擎持续运转的情形之下，达成让车辆静止或是进行换档的需戎。这组机构，便是动力接续装置。

动力接续装置─离合器
离合器这组机构被装置在引擎与手排变速箱之间，负责将引擎的动力传送到手排变速箱。飞轮机构与引擎的输出轴固定在一起，在飞轮的外壳之中，以一圆盘状的弹簧连接压板，其间有一摩擦盘与变速箱输入轴连接。

当离合器踏板释放时，飞轮内的压板利用弹簧的力量，紧紧压住摩擦板，使两者之间处于没有滑动的连动现象，达成连接的目的，而引擎的动力便可以透过此一机构，传递至变速箱，完成动力传动的工作。

而当踩下踏板时，机构将向弹簧加压，使得弹簧的周边翘起，压皮便与摩擦板脱离。此时摩擦板与飞轮之间已无法连动，即便引擎持续运转，动力仍不会传递至变速箱及车轮，此时，驾驶者便可以进行换档以及停车等动作，而不会使得引擎熄火。
动力接续装置─扭力转换器

当汽车工业继续发展，一般消费者开始对于控制油门、刹车以及离合器等三个踏板的复杂操作模式感到厌烦。机械工程师开始思考如何以利用机构的，来简化使用的过程。扭力转换器便是在这样的情形之下被导入汽车产品，成就了全新的使用经验。

扭力转换器取代了传统的机械式离合器，被装置在引擎与自排变速箱之间，能够将引擎的动力平顺的传送到自排变速箱。

扭力转换器的离作方式与离合器之间截然不同，在扭力转换器之中，左侧为引擎动力输出轴，直接与泵轮外壳连接。而在扭力转换器的左侧，则有一组涡轮，透过轴与位于右侧的变速系统连接。导轮与涡轮之间没有任何直接的连接机构，两者均密封在扭力转换器的外壳之中，而扭力转换器之内则是充满了黏性液体。

当引擎低速运转时，整个扭力转换器会同样低速运转，泵轮上的叶片会带动扭力转换器内的黏性液体，使其进行循环流动。但是由于转速太低，液体对于涡轮所施力之力道，并不足以推动车辆前进，车辆便可静止不动，便可达到如同离合器分离的状况。

当油门踏下，引擎转速提升，泵轮的转速将会同步提升，扭力转换器内的液体流速持续增加，对于涡轮的施力继续增加，当其超过运转的阻力时，车辆便可以前进，动力便可传递至变速系统及车轮，达成动力传递的目的。
变速系统

汽车在起步加速时须要比较大的驱动力，此时车辆的速度低，而引擎却必须以较高的转速来输出较大的动力。当速度逐渐加快之后，汽车所须要的行驶动力也逐渐降底，这时候引擎只要以降低转速来减少动力的输出，即可提供汽车足够的动力。汽车的速度在由低到高的过程中，引擎的转速却是由高变到低，要如何解决矛盾现象呢？于是通称为「变速箱」的这种可以改变引擎与车轮之间换转差异的装置为此而生。

变速箱为因操作上的需求而有「手动变速箱」与「自动变速箱」二种系统，这二种变速箱的做动方式也不相同。近年来由于消费者的需求以及技术的进步，汽车厂开发称为「手自排变速箱」的可以手动操作的自动变速箱；此外汽车厂也为高性能的车辆开发出称为「自手排变速箱」的附有自动操作功能的手动变速箱。目前的F1赛车全面使用「自手排变速箱」，因此使用此类型手动变速箱的车辆均标榜采用来自F1的科技。

手排变速系统

在手动变速系统里面含有离合器、手动变速箱二个主要部份。

离合器：是用来将引擎的动力传到变速箱的机构，利用磨擦片的磨擦来传递动力。一般车型所使用的离合器只有二片磨擦片，而赛车和载重车辆则使用具有更磨擦片的离合器。离和器还有干式与湿式二种，湿式离合器目前几乎不再被使用于汽车上面。

手动变速箱：以手动方式操作变速箱去做变换档位的动作，使手动变速箱内的输入轴和输出轴上的齿轮啮合。多组不同齿数的齿轮搭配啮合之后，便可产生多种减速的比率。目前的手动变速箱均是使用同步齿轮的啮合机构，使换档的操作更加的简易，换档的平顺性也更好。

自排变速系统

为了使汽车的操作变得简单，并让不擅于操作手动变速箱的驾驶者也能够轻易的驾驶汽车，于是制造一种能够自动变换档位的变速箱就成为一件重要的工作，因此汽车工程师在1940年开发出世界首具的自动变速箱。从此以后驾驶汽车在起步、停止以及在加减速的行驶过程中，驾驶者就不需要再做换档的动作。

现代的自动变速系统里面含有液体扭力转换器、自动变速箱、电子控制系统三个主要部份。在电子控制系统里面加入手动换档的控制程式，就成了具有手动操作功能的「手自排变速箱」。

液体扭力转换器：在主动叶轮与被动叶轮之间，利用液压油做为传送动力的介质。将动力自输入轴传送到对向的输出轴，经由输出轴再将动力传送到自动变速箱。

由于液压油在主动叶轮与被动叶轮之间流动时会消耗掉部份的动力。为了减少动力的损失，在主动与被动叶轮之间加入一组不动叶轮使能量的传送效率增加；以及在液体扭力转换器内加入一组离合器，并在适当的行驶状态下利用离合器将主动与被动叶轮锁定，让主动与被动叶轮之间不再有转速的差异，进而提高动力的传送效率。

自动变速箱：以行星齿轮组构成换档机构，利用油压推动多组的摩擦片，去控制行星齿轮组的动作，以改变动力在齿轮组的传送路径，因而产生多种不同的减速比率。

电子控制系统：早期的机械式自动变速箱的换档控制是以油压的压力变化去决定何时做换档的动作，即使经过多年的研究及改良，机械式自动变速箱的换档性能仍然不尽人意。于是电子式自动变速箱便因应而出了。为了使换档的时机更加的精确，以及获得更加平顺的换档品质，各汽车制造厂均投入大量的资源，针对自动变速箱的电子控制系统做研究。
差速器

在解决了车辆动力传递的问题之后，汽车工程师又碰到了另外的一个问题─转弯。

转弯，除了必须要有转向系统的辅助之外，还必需在传动系统上进行调整。理因在于，当过弯时，位于内侧的轮子所走的路径较短，位于外侧的轮子所走的路径较长。在同样的时间内经过这样的路径，左右两侧的车轮势必面对着转速不同的问题。如果没有一个特殊的机构来处理，将造成车辆在转弯时发生转不过去的窘境；即便用力地转了过去，也会有着轮胎严重磨损的问题。此时，差速器便被导入汽车的传动系统之中。

差速器是由许多齿轮组所构成。当直行时，左右车轮的转速相同，其内齿轮组并未发生作用，如同左右车轮以同一轮轴运转。当车辆进入弯道时，左右车轮的转速差异，便由中间齿轮组的转动来吸收，使其可以顺利地过弯。
传动轴

由引擎输出的动力，经过变速系统的转换之后，传送至驱动轮，方能够对车辆产生驱动力。而负责将动力传送至驱动轮的机构，便是传动轴。而依据不同的传动系统配置，还可以分为传动轴与轮轴等两种。

传动轴

在前置引擎后轮驱动或是前置引擎四轮驱动车型之中，由于后轮需担负驱动的工作，因此必须将动力传动到后轴的差速器，以进而将动力传输至后轮。这只穿过整个车体下方的长连杆，便是传动轴。而在前置引擎前轮传动车型(FF)、后置引擎后轮传动车型(RR)、中置引擎后轮传动车型(MR)，这三种传动方式的汽车上则没有装设传动轴，变速箱与差速器的动力输出后，便直接连接轮轴。

轮轴

将动力从差速器传送到轮子的轴。轮轴亦称为「半轴」或「驱动轴」。在一般前置前驱的车辆上，传动系统的配置便如图所示，引擎、变速箱及差速器是连接在一起的，直接连接轮轴后，将动力直接传递至左右车轮，以驱动车体。
传动系统与引擎配置

在具备了基本的传动系统元件之后，汽车工程师会依据使用目的的需要，将传动系统设计为二轮传动(2WD)或四轮传动(4WD)的型式。

二轮驱动

仅有车子的前轮或后轮可以接受到动力，让轮子产生转动而使车辆前进或后退。
此一驱动模式有以下四种：前置引擎前轮传动(FF)、前置引擎后轮传动(FR)、中置引擎后轮传动车型(MR)、后置引擎后轮传动车型(RR )。

四轮驱动

就是车子的四个轮子都可以接受到动力，让轮子产生转动而使车辆前进或后退。
在变速箱的后面再加装一具称为「分动箱」的动力分配装置，依照设定的比率将动力传送到前、后轮轴，使汽车的四个轮子获得动力。
目前市面上销售的四轮传动(4WD)汽车当中，引擎装设位置属于前置、中置、后置者均有。

传动系统与引擎配置

在传动系统中包括了变速箱、差速器、传动轴三项重要的组件。传动系统的要务就是将引擎的动力传送到车轮。由于汽车的引擎在车身上摆设方式的不同，使得引擎与传动系统的组合形成多样的变化。多数的组合方式与汽车的用途或性能要求有关。常见的组合方式有前置引擎前轮驱动(FF)、前置引擎后轮驱动(FR)、中置引擎后轮驱动(MR)。

前置引擎前轮驱动

是近代汽车最多采用的方式。引擎和传动系统都被安装在车头引擎室内。这样的安排使前轮要负责传动，而不再只有负责转向的工作。由于前轮同时负担传动和转向的工作，使车辆在转向时的控制变得简单，因此前置引擎前轮驱动(FF)的车辆在行驶时的安全性比其他方式来得高。
由于前置引擎前轮驱动(FF)车的引擎和传动系统都被安装在车头引擎室内，因此汽车主要的重量都集中在车头的部位，这样的情形让前轮必须负担较多的重量，而后轮负担的重量则少了许多，前轮大约要承担62％左右的车身重量。

前置引擎后轮驱动

这是汽车最为传统的布置方式，引擎和部份的传动装置被安装在车头的引擎室内，再以传动轴将动力传送到后轮去。
由于传动系统中的差速器和轮轴都是装置在车辆的后轴，再加上引擎都是采取纵向放置在引擎室里面，使引擎的重心落于前轮轴之后，而且体积越大的引擎的重心会落在越后面的位置，车辆的前、后轴因此获得良好的配重比率。一般车型的后轴须要承担大约47％的车身重量，因此以后轮驱动的车辆在驱动轮获得较加的下压力，让行驶在陡坡或是连续的弯道中的车辆能够获得更佳的操控性能。
由于引擎的重心落于前轮轴之后，因此前置引擎后轮驱动(FR)车辆可以视为引擎放置在车头的中置引擎后轮驱动(MR)车辆。也因此近年来有些高性能的前置引擎后轮驱动(FR)车在配置体积更大的引擎之后，即标榜为前中置引擎后轮驱动(F-MR)车辆。

前置引擎四轮驱动

在近年来，四轮驱动的产品随着WRC赛事以及SUV产品的风行而成为消费者所熟悉的驱动系统。
在汽车的运动之中，所有的驱动力辆与制动力量，都是靠着车轮与地面之前的摩擦力而产生，因此若能够将四个轮子的摩擦力发挥到极限，将能具有较佳的操控性能、运动性能，在驾驶表现与安全性上有较佳的表现。
前置引擎四轮驱动系统是最常见的配置，在变速箱的后面再加装一具称为「分动箱」的动力分配装置，依照设定的比率将动力传送到前、后轮轴，使汽车的四个轮子获得动力。
下面介绍悬挂系统

乘坐舒适性的关键─悬挂系统

因为车身下方的空间使汽车看起来好像是悬浮在半空中，要如何将看似悬浮在半空中的车身与接触地面的车轮结合呢？这个结合的装置就是悬挂系统。
悬挂系统除了要支撑车身的重量之外，还负有降低行驶时的震动，以及车辆行驶的操控性能等重责大任。
悬挂系统是如何神奇的发挥功能去降低行驶时的震动，以及车辆行驶的操控性能呢？原来就是在悬挂系统中包含了避震器、弹簧、防倾杆、连杆等机件。

一、弹簧：

用来缓冲震动的装置。利用弹簧的变型来吸收能量。常见的弹簧型式为「圈形弹簧」，其他被使用在汽车上的弹簧还有「板片弹簧」和「扭力杆弹簧」二种。

二、避震器：

用来缓冲震动，并且吸收能量的装置。避震器内部藉由液体或气体产生压力来推动阀体，以吸收震动的能量，并且减缓震动的作用。采用气压方式的避震器，其价格一般都比采用油压方式者高。少部份高价位的避震器会采取液、气压共用的设计。

三、防倾杆：

将类似ㄇ字形的杆件的二端分别连结在左、右悬吊装置上面，当左、右侧的轮子分别上下移动时，会产生扭力并使杆件自体产生扭转，利用杆件受力所产生的反作用力去使车子的左、右二边维持相近的高度。

因此「防倾杆」亦称为「扭力杆」、「防倾扭力杆」、「平衡杆」、「扭力平衡杆」、「平稳杆」等等名称。

四、连杆：

用来连结车轮与车身的杆子。连杆的形状可以是一支外形简单的圆杆，也可能是以钢板制成的一个结构体。
抚平一切跳动─弹簧

汽车在行驶当中会因为路面的不平整而产生震动或是倾斜；汽车在转向时因离心力的作用而使车身发生程度不一的倾斜；为使汽车在行驶当中能够获得适当的操控性与舒适性，则必须装设的避震装置，各种弹簧也因此被应用做为悬吊系统中的避震装置，利用弹簧的变型以吸收能量，来缓和汽车在行驶时产生的震动和倾斜。由此可见弹簧在汽车中担负着多么重要的角色。

在汽车的悬吊系统中所使用的弹簧，有以下4种类型：片状弹簧、圈状弹簧、空气弹簧、扭杆弹簧。

片状弹簧：
片状弹簧大多使用在非独立式悬吊系统上面；片状弹簧在悬吊系统中除了担任弹簧的角色之外，由于弹簧的刚性使之成为悬吊系统的构件之一，片状弹簧是以多片长条形的弹簧钢板组合而成；主片弹簧的长度最长，且在二端有装设弹簧眼，为增大弹力而在主片的下方有补助片弹簧，补助片弹簧的长度则是逐片减短，并以弹簧夹将各弹簧片固定以防止滑动。
片状弹簧在受力后会做弯曲变形，借以吸收外界的冲击力道。而因为各钢板之间的摩擦力作用，让片状弹簧能在很小的形变量之下，吸收极大的力量，因而使得其适合高负重的使用，但在乘坐的舒适性上便显得太硬而不符合现代汽车使用的需求。因此目前片状弹簧大多使用在大型货车上面。

圈状弹簧：
圈状弹簧是以特殊钢材卷成螺旋状而成，外形一般均为圆柱形式。而为了在不同状况之下提供不同的表现，市面上亦可看到组合不同线径、不同圈径、不同圈距的圈状弹簧。
在两端受力之时，圈状弹簧的钢线受到剪应力变形而产生弹力，以抵消两端之外力。一般而言，圈状弹簧受够吸收等质量钢材2倍以上的能量。与片状弹簧相比，圈状弹簧在伸缩时没有摩擦阻力，同时有较大的变形量，可以降低运作的噪音以及提高乘坐的舒适性，因此广泛地使用在现代汽车产品之中。不论是独立悬吊系统或是非独立悬吊系统，都可以看到圈状弹簧应用的实例。由于圈状弹簧水平方向的刚性不足，使用在非独立式悬吊系统时必须加设连杆，以补强结构在水平方向的强度。

空气弹簧：
空气弹簧是将空气封入可变形的容器中，利用空气的可压缩性来获得弹簧的作用。与金属弹簧相比较，空气弹簧的弹性好，而且能够随着载重量的变化而调整空气压力，使汽车在行驶时获得优良的乘坐安定性。空气弹簧能够良好隔离高周率的震动，增加乘坐的舒适感并降低噪音，以及增加机件的寿命。空气弹簧没有水平方向的刚性，使用在非独立式悬吊系统时必须加设连杆，使用在独立式悬吊系统时则放在圈状弹簧的位置。由于空气弹簧的制作成本高，因此目前仅装置在高级豪华房车，以及大型客车和铁路车辆上面。藉由电子控制的方式，可以使悬吊在处理不平路面引起的震振动时显得平顺自然，以及提供避震装置做多种阻尼的设定，以实现性能优异的车辆在剧烈操控时也能保有乘坐的舒适性。
扭杆弹簧：

扭杆弹簧是一种形式很简单的弹簧，它是利用杆的扭转弹性来承受力量。将弹簧钢制圆杆的一端固定，而另外一端受力量产生的扭转。把扭杆弹簧的一端固定在车体上，另一端利用力臂连接车轮，汽车在行驶时产生的震动就以杆的扭转弹性来吸收。因扭杆弹簧全部受剪应力，使相同重量的圈状弹簧可以吸收等重量钢板2倍以上的能量。扭杆弹簧在汽车上的使用方式分为纵向装置与横向装置二种，其中以横向装置的使用为多数。纵向装置的方式是以扭杆来替代较占空间的片状弹簧和圈状弹簧，横向装置的扭杆除了少数车型是用来替代圈状弹簧之外，其他横向装置的扭杆都是用做平衡左右车轮的受力，做为防倾平衡杆之用。
抓住弹簧的跳动—避震器

避震器的功用

从避震器这个名称看来，好像车辆的震动主要是由避震器来吸收，其实不然。车辆在行经不平路面之震动所产生的能量主要是由弹簧来吸收，弹簧在吸收震动后还会产生反弹的震荡，这时候就利用避震器来减缓弹簧引起的震荡。

当避震器失效时，车子在行经不平路面就会因为避震器无法吸收弹簧弹跳的能量，而使车身有余波荡漾的弹跳，影响行车稳定性及舒适性。简单的说，避震器最主要是要抑制弹簧的跳动，迅速弭平车身弹跳。

阻尼

避震器的内部就是使用高黏滞系数的流体以及小尺寸的孔径，来进行阻尼的设定。
「阻尼」这个词我们可能很常听到，但是究竟何谓阻尼呢？简单的说，阻尼是作用于运动物体的一种阻力，而且阻力通常与运动速度成正比。就拿一般人常见的门弓器来说，当你轻轻开门时，门弓器内的油压缸所产生的阻力很小，很轻松就能把门推开；但是当你用力推门时，反而会因阻力较大而不好推。同样原理应用于汽车避震器，当弹簧受到较大的伸张或压缩力时，避震器会因阻尼效应而给予较大的抑制力。

避震器之所以会产生阻尼效应，是因避震器受力而压缩或拉伸时，内部的活塞在移动时会对液压油或高压气体加压使之通过小孔径的阀门，当液压油或高压气体通过阀门时会产生阻力，此一阻力就产生阻尼；而阀门的孔径大小和液压油的黏度都会改变阻尼的大小。一般阻尼较大的避震器就是所谓较硬的避震器，阻尼越大则避震器越不容易被压缩或拉伸，所以车身的晃动也会越小，并增加行经不平路面时轮胎的循迹性，然而却会降低行驶时的舒适性。

可调式避震器

可调式避震器可分为阻尼大小可调式避震器和弹簧位置高低可调式避震器，以及阻尼大小和弹簧位置高低都可调整的避震器。

阻尼大小可调式：
在避震器的内部使用可以调整孔径大小的阀门，在将阀门的孔径变小之后，避震器的阻尼也会跟着变硬。调整避震器的阻尼大小的方式可分为有段与无段的方式。以电子控制方式改变阻尼大小的避震器，则是采取有段调整的方式。

弹簧位置高低可调式：
在避震器的筒身有螺牙并套上特制的螺帽与弹簧拖架，借着螺帽的移动来调整弹簧拖架的高低位置。把弹簧拖架向下调整会让弹簧往下移动，可以在不影响避震效果下，降低车身的高度。
侧倾抑制者—防倾杆

Anti-Roll Bar通常翻译成防倾杆。防倾杆是利用扭力杆弹簧的作用，来达成减少车身倾斜的目的，所以又以扭力杆、平衡杆、平稳杆等名词做称呼。防倾杆是一支附在悬吊系统上的杆子；对很多人而言它只是一支不甚起眼的铁杆而已。现在就将带您一探「防倾杆」这个位在底盘下方不起眼的装置的奥秘。

防倾杆的作用

防倾杆的二端透过连杆固定在悬吊系统的下支臂或是避震器上面；在距离杆子的左、右二端约1／3长度的位置会有一个与车身连结的接点。当车子在过弯时因离心力的作用使车身发生滚转，其情况就是使车身往弯外侧倾斜。这个滚转的动作就如同转动烤肉架上的肉串。滚转的幅度大约在7～9度之间；若旋转的角度太大时就会发生翻车。过弯时因防倾杆的做用而降低车身侧倾的程度，并改善轮胎的贴地性。侧倾程度减少会使外侧车轮的承受的荷重减少；且降低内侧车轮荷重减少的量。

防倾杆的杆身发生扭转时会产生反弹的力量，这个力量就称为反力矩；防倾杆是利用反力矩来抑制车身的侧倾。当左、右轮上下同步动作时，防倾杆就不会发生作用。在左右轮因路面起伏造成不同步跳动，或是在转向时车身发生倾斜，使防倾杆发生扭转时才会产生作用。防倾杆只有在作用时才会使行路性变硬，不像换用较硬的弹簧会使行路性全面的变硬。如果以弹簧来减少车身的侧倾，则需要换用非常硬的弹簧，以及使用阻尼系数很高的避震器。这样一来就会造成舒适性与循迹性不良。如果使用适当扭矩的防倾杆则可以在不牺牲舒适性和循迹性的情形下，减少车身在过弯时的倾斜程度。

防倾杆的特性

防倾杆与弹簧二者力量的总合称为防倾阻力。侧倾时车头和车尾的防倾阻力会同时发生，由于车身前后的配重比例以及重心位移的关系，使得前、后轴的防倾阻力会各不相同，这样便会影响车子的操控性能。如果后轮的防倾阻力过大，则使车子有转向过度的倾向。如果前轮的防倾阻力过大，则使车子有转向不足的倾向。防倾杆可用来控制车身的滚动之外，还可以利用防倾杆来控制前、后轴的防倾阻力借以改变车子的操控性能。
独立悬挂系统

独立悬挂系统是左、右轮可以独立运动的悬挂型式。常见的独立悬吊系统有双Ａ臂式、麦弗逊式、多连杆式、拖曳臂式、半拖曳臂式。

双Ａ臂式

Double-Wishbone Type英文直译为双叉骨式或双鸡胸骨式，依构造的形状又称为双Ａ臂式。采用双Ａ臂式独立悬挂系统的车辆总是给人有高级和性能化的感觉。双Ａ臂式悬挂因使用目的不同而有多样化的结构型式，上、下控制臂呈Ａ型、Ｖ型或▽型。双Ａ臂式悬挂可以设计成当车轮弹跳或车身倾斜时，左右车轮间的轮距不变或是车轮的倾角不变，一般采用双Ａ臂式悬挂的车型则是取其中间；当车轮弹跳或车身倾斜时，轮距的变化和倾角变化都会比其他的悬挂方式小；因为避震器不会被弯曲使避震器的磨擦阻力小；连杆可以全部装置在副车架上，以阻隔震动和噪音；因此采用双Ａ臂式悬挂容易使汽车拥有突出的转向性能和乘坐舒适性。

麦弗逊式

是演变自双Ａ臂式悬挂的一种悬挂型式。它将双Ａ臂式悬挂的上支臂和转向节与避震器结合在一起，并将弹簧安置在避震器的上段，避震器的上端则与车体结合。麦弗逊式悬挂与双Ａ臂式悬挂使用相同的下支臂。由于麦弗逊式以避震器做为车轮转动时的中心轴，而与荷重的轴线互不重叠，使避震器在伸缩时造成弯矩，而产生磨擦阻力。使用在后轴的麦花臣支柱式悬吊会再加上半径杆以保持前后方向的刚性，舒适性。

多连杆式

多连杆式悬挂是一种衍生自双Ａ臂式悬吊的悬挂型式，此构型看起来与双Ａ臂式悬挂极为相似而不易辨别，因此辨认此型悬挂时多以汽车制造厂所公布的为准；例如Lexus 430的后悬挂下支臂及看似多连杆式，但Toyota宣布其为双Ａ臂式悬挂。多连杆式悬挂的各连杆以不同的长度、角度做连结，以找出最适合的几何变化。近年来由于对于乘坐舒适性和操控性的要求越来越高，因而汽车制造厂纷纷投入从事多连杆式悬挂的研究。

拖曳臂式

托曳臂的枢轴以与车身中心线成直角的关系装置在悬挂架，是一种专门使用在后轮的悬挂系统。由于托曳臂的枢轴与车身中心线成直角，使托曳臂和车轮与车身中心线成平行状态，车轮的行程与地面成垂直。托曳臂式悬挂有倾角变化为0的优点，并使避震器不会弯曲，乘坐舒适性及空间利用率佳。在转向时托曳臂会造成车轮角度呈前展状态，而不利于操控的稳定性。

半拖曳臂式

半托曳臂式悬挂的托曳臂以与车身中心线成一斜角关系的方式装置在悬挂架。由于车轮的行程划出较大的圆弧，半托曳臂式悬挂在转向时，车轮的倾角和轮距变化较托曳臂式小，使车辆在转向时的稳定性极佳。因此半托曳臂式悬挂为多款高级房车和高性能车型采用。

独立悬挂的优点

1.悬挂系统重量较轻，车轮的贴地性良好，乘坐舒适性佳，操控的稳定性良好。
2.车轮角度变化量的自由度大，有利于改善操控的稳定性。
3.悬挂构件之间的自由度是防震的方法，也有利于防止噪音发生。

独立悬挂的缺点

1.零件数量多，零件的精密度要求高，导致成本偏高。
2.因连杆的自由度大，有不利于轮胎磨耗的可能。
3.需要较大的装置空间。
4.悬挂系统的特性必须做仔细的调整
非独立悬挂系统

非独立悬挂系统是以一支车轴(或结构件)连结左右二轮的悬挂方式，因悬挂结构的不同，以及与车身连结方式的不同，使非独立悬挂系统有多种型式。常见的非独立悬挂系统有平行片状弹簧式、扭力梁车轴、扭力梁式三种。

平行片状弹簧式

平行片状弹簧式是用二组平行安装的片状弹簧支撑车轴，片状弹簧当做避震装置的弹簧，也做为车轴的定位之用。由于这种悬挂方式的构造非常的简单，使制造成本减少，因片状弹簧的强度高而有较高的可靠度，以及可以降低车身底板的高度。使用在车身重量变化大的汽车上，可以在车身高度降低时还不容易改变车轮的角度，使操控的感觉保持一致，因而保持不变的乘坐舒适性。市面上强调乘载量的商用车型，其后悬吊多采用平行片状弹簧式。

扭力梁车轴式

扭力梁车轴式主要使用在前置引擎前轮驱动(FF)的车。有一连结左右轮的梁，在梁的二端有用来做为前后方向定位的拖曳臂，整个悬挂系统以拖曳臂的前端与车身连结，在梁的上方有用来做为横向定位的连杆。在车身倾斜时因扭力梁车轴的扭曲，使车轮的倾角会有变化。由于扭力梁车轴式的构造简单，以及占用车底的空间较小，相对的车室空间就可以加大，因此大多使用在小型车。

扭力梁式

扭力梁式在左右拖曳臂的中间设置扭力梁，使悬挂的外形类似H型，悬挂系统以拖曳臂的前端与车身连结。因左右拖曳臂的刚性大，所以不需要装设横向连杆。在车身倾斜时因扭力梁车轴的扭曲，会使车轮的倾角发生变化。欧洲小型掀背车之后悬挂，多采用扭力梁式设计。

非独立悬挂系统的优点

1.左右轮在弹跳时会相互牵连，轮胎角度的变化量小使轮胎的磨耗小。
2.在车身高度降低时还不容易改变车轮的角度，使操控的感觉保持一致。
3.构造简单，制造成本低，容易维修。
4.占用的空间较小，可降低车底板的高度。

非独立悬挂系统的缺点

1.左右轮在弹跳时，会相互牵连，而降低乘坐的舒适性及操控的安定性。
2.因构造简单使设计的自由度小，操控的安定性较差。
下面介绍刹车系统

跑的快也要停的住—煞车系统

汽车因为车轮的转动才能够在道路上行驶，当汽车要停下来时，怎么办呢？驾驶者不可能像卡通片一样的把脚伸到地面去阻止汽车前进。这时候就得依靠车上的煞车装置，来使汽车的速度降低以及停止了。

煞车装置藉由「来令片」和轮鼓或碟盘之间产生磨擦，并在摩擦的过程中将汽车行驶时的动能转变成热能消耗掉。常见的煞车装置有「鼓式煞车」和「碟式煞车」二种型式，它们的基本特色如下：

一、鼓式煞车：

在车轮毂里面装设二个半圆型的「来令片」，利用「杠杆原理」推动「来令片」使「来令片」与轮鼓内面接触而发生摩擦。

二、碟式煞车：

以煞车卡钳控制两片「来令片」去夹住轮子上的煞车碟盘。在「来令片」夹住碟盘时，其二者间会产生摩擦。

汽车在湿滑或结冰的低摩擦路面上行驶时，如果发生过度煞车的情况，则车轮会被煞车装置锁死而失去抓地力，导致车辆失去控制方向的能力。为了使车辆在这种危险的路面上能够有效控制前进的方向，于是研发出ABS「防锁死煞车系统」。

性能越来越强的ABS「防锁死煞车系统」，在游刃有余之际还可以让TCS-Traction Control System「循迹控制系统」和VSC-Vehicle Stability Control「车辆稳定控制系统」借用来控制车辆在行驶时的循迹性能，以及控制车辆在过弯时的稳定性能。
鼓式煞车

鼓式煞车应用在汽车上面已经将近一世纪的历史了，但是由于它的可靠性以及强大的制动力，使得鼓式煞车现今仍配置在许多车型上(多使用于后轮)。鼓式煞车是藉由液压将装置于煞车鼓内之煞车蹄片往外推，使煞车蹄片表面的来令片与随着车轮转动的煞车鼓之内面发生磨擦，而产生煞车的效果。

鼓式煞车的煞车鼓内面就是煞车装置产生煞车力矩的位置。在获得相同煞车力矩的情况下，鼓式煞车装置的煞车鼓的直径可以比碟式煞车的煞车碟还要小上许多。因此载重用的大型车辆为获取强大的制动力，只能够在轮圈的有限空间之中装置鼓式煞车。

鼓式煞车的作用方式：

简单的说，鼓式煞车就是利用煞车鼓内静止的煞车片，去摩擦随着车轮转动的煞车鼓，以产生摩擦力使车轮转动速度降低的煞车装置。

在踩下煞车踏板时，脚的施力会使煞车总泵内的活塞将煞车油往前推去并在油路中产生压力。压力经由煞车油传送到每个车轮的煞车分泵活塞，煞车分泵的活塞再推动煞车蹄片向外，使煞车蹄片表面的来令片与煞车鼓的内面发生磨擦，并产生足够的磨擦力去降低车轮的转速，以达到煞车的目的。

鼓式煞车之优点：

1.有自动煞紧的作用，使煞车系统可以使用较低的油压，或是使用直径比煞车碟小很多的煞车鼓。
2.手煞车机构的安装容易。有些后轮装置碟式煞车的车型，会在煞车碟中心部位安装鼓式煞车的手煞车机构。
3.零件的加工与组成较为简单，而有较为低廉的制造成本。

鼓式煞车的缺点：

1.鼓式煞车的煞车鼓在受热后直径会增大，而造成踩下煞车踏板的行程加大，容易发生煞车反应不如预期的情况。因此在驾驶采用鼓式煞车的车辆时，要尽量避免连续煞车造成来令片因高温而产生衰退现象。
2.煞车系统反应较慢，煞车的踩踏力道较不易控制，不利于做高频率的煞车动作。
3.构造复杂零件多，煞车间隙须做调整，使得维修不易。
碟式煞车

由于车辆的性能与行驶速度与日遽增，为增加车辆在高速行驶时煞车的稳定性，碟式煞车已成为当前煞车系统的主流。由于碟式煞车的煞车盘暴露在空气中，使得碟式煞车有优良的散热性，当车辆在高速状态做急煞车或在短时间内多次煞车，煞车的性能较不易衰退，可以让车辆获得较佳的煞车效果，以增进车辆的安全性。

并且由于碟式煞车的反应快速，有能力做高频率的煞车动作，因此许多车款采用碟式煞车与ABS系统以及VSC、TCS等系统搭配，以满足此类系统需要快速做动的需求。

碟式煞车的作用方式：

顾名思义，碟式煞车以静止的煞车碟片，夹住随着轮胎转动的煞车碟盘以产生摩擦力，使车轮转动速度将低的煞车装置。

当踩下煞车踏板时，煞车总泵内的活塞会被推动，而在煞车油路中建立压力。压力经由煞车油传送到煞车卡钳上之煞车分泵的活塞，煞车分泵的活塞在受到压力后，会向外移动并推动来令片去夹紧煞车盘，使得来令片与煞车盘发生磨擦，以降低车轮转速，好让汽车减速或是停止。

碟式煞车的优点：

1.碟式煞车散热性较鼓式煞车佳，在连续踩踏煞车时比较不会造成煞车衰退而使煞车失灵的现象。
2.煞车盘在受热之后尺寸的改变并不使踩煞车踏板的行程增加。
3.碟式煞车系统的反应快速，可做高频率的煞车动作，因而较为符合ABS系统的需求。
4.碟式煞车没有鼓式煞车的自动煞紧作用，因此左右车轮的煞车力量比较平均。
5.因煞车盘的排水性较佳，可以降低因为水或泥沙造成煞车不良的情形。
6.与鼓式煞车相比较下，碟式煞车的构造简单，且容易维修。

碟式煞车的缺点：

1.因为没有鼓式煞车的自动煞紧作用，使碟式煞车的煞车力较鼓式煞车为低。
2.碟式煞车的来令片与煞车盘之间的摩擦面积较鼓式煞车的小，使煞车的力量也比较小。
3.为改善上述碟式煞车的缺点，因此需较大的踩踏力量或是油压。因而必须使用直径较大的煞车盘，或是提高煞车系统的油压，以提高煞车的力量。
4.手煞车装置不易安装，有些后轮使用碟式煞车的车型为此而加设一组鼓式煞车的手煞车机构。
5.来令片之磨损较大，致更换频率可能较高。
下面介绍汽车的动力

汽车的动力—马力篇

什么是马力

说到车的性能，一般人第一个想到的就是马力。什么是马力呢？马力是功率单位之一，而不是力量的单位。什么是功率呢？功率的定义是：单位时间内所作的功。换句话说，对车子来讲，就是在一定的时间内所产生供给车子运动的能量多寡。再打个比方，同样的工作量，有人可能很快做完，有人很慢，做得快的人表示他在每一段时间内所完成的工作量，一定比慢的人多，我们称之为工作效率高。相同的，在同样时间内，能够提供越多能量的引擎，它的功率越大，也就是马力越大。

一般都说「马力大的车比较够力」，当然，马力的确和引擎的出力有关，但是我们可以就一个简单的物理学公式，认识马力(功率)、力量与速度间的关系。式子是这样的：功率=力量*速度。举例来说，一个很有力的人，能在5分钟内搬5包白米爬三层楼；而另一个人比较没力，但脚程很快，同样的路程虽只能搬一包白米，却能在1分钟达成。经计算，有力但走得慢的人，和没力但走得快的人，其实功率是一样的。所以同样是300hp马力的车，跑车就能有很高的极速，而货车则有很大的载重量。

引擎测试标准

常见的引擎测试标准有JIS、SAE、EEC、DIN四种；它们分别为日本、美国、欧盟、德国所采行的测试标准；其中DIN已经较少被欧洲车厂所采用了。由于JIS、SAE、EEC三种测试标准的内容相近，使得引擎的测试结果也几乎相同。汽车制造厂会因为汽车商品的性能需求或是为了符合污染排放标准，去对引擎做不同的周边安排以及调校，使同一型的引擎在不同的国家或车型上会有不同的马力值。

在引擎的测试方式还有总马力和净马力二种测试方式。总马力和净马力的不同处在于，总马力是在引擎没有附挂任何附加设备时所做的测量值。净马力是引擎在附挂发电机、水泵、排气管....等附加设备后所做的测量值。目前引擎测试几乎都是净马力测试。

德制日制如何换算

由于日本JIS在1994年施行修改后的引擎测试标准，使得JIS与EEC及SAE的测试标准极为相近，使得同一个引擎在JIS、SAE、EEC的测试条件下，会有几乎相同的输出数据。而大家最关心的议题，不外是各种标准之间的马力如何换算，由于德制(DIN)标准与其他测试标准的设定不同，不单纯是单位之间的换算问题，所以，根本无法换算。
汽车的动力—扭力篇

扭力是什么

在我们看到汽车的性能资料时，除了会注意到马力的大小之外，还有一个值得注意的性能就是扭力的大小。扭力为引擎在运转速时所输出的扭矩，讲白一点，就是引擎的出力。扭矩或扭力是针对旋转运动的物体说的，因为引擎的驱动力，从飞轮经过变速箱传递到车轮，都是在旋转状态下。对于驾驶者，能感受到的就是车辆加速的力量，所以我们说一部车很够力，是因为感受到引擎强大扭力所产生的加速力。

如何判读扭力数据

通常我们看到扭力数据都是这样的：14.9kg-m/4400rpm。这表示该具引擎在4400rpm时，会有14.9kg.m的「最大」扭力。一般来说，引擎在不同的转速下，扭力输出会不同，但是以上面的数据来看，不是引擎在 4400rpm时，就有14.9kg-m的扭力。引擎扭力输出虽会随着引擎转速而不同，但扭力最主要还是跟引擎负荷，也就是油门踩踏深度有关。所以上面数据应这样解读：当引擎在全负荷/全油门状态于4400rpm时，会有14.9kg -m的「最大」扭力。

扭力输出特性

引擎扭力大小既是指出力大小，当然扭力就与车辆的加速性有关，并且与爬坡、载重能力(载重能力还牵涉底盘设定)相关。不同的引擎设计，就会有不同的扭力输出特性，有些引擎是低转速扭力较大，有些高转速扭力较大，有些涡轮增压有全速域大扭力的高原式扭力输出特性。在一般使用状态下，汽车多在市区以低速行驶，或是在高速公路上以高档位做高速行驶，此时引擎多在中低转速下运转，所以低转速高扭力的引擎，最适合一般日常使用。然而，对于常使用高转速的竞技用车，多采用强调高转速大扭力的引擎。

扭力与马力

引擎马力曲线是根据测试时所量测到之扭力值绘制而成。图中蓝色者为扭力曲线，红色为马力曲线。
扭力和马力的关系是什么呢？在引擎测试时，所能测到的是扭力值，马力是由扭力与引擎转速算出来的，所以扭力与马力是在同一个测试中得到的。在「马力」篇已经介绍过，马力其实是功率的单位，而不是力；并且「功率=力量*速度」，马力是功率，在旋转运动中，扭力是力量，而转速是速度，所以马力是扭力与引擎转速的乘积。但其中牵涉单位及旋转与直线运动间的转换，所以详细算式就不在此列出。

常见的单位

常见的扭力标示单位有kg-m、lb-ft、Nm三种。欧洲常以Nm标注，北美则多采用lb-ft为扭力单位。
汽车的动力—行驶性能篇

极速

动力系统所提供的动力使汽车能够达到的最高行驶速度。汽车制造厂会因应政府的要求或销售市场的惯例，在车辆上面藉由电子系统限制汽车的最高行驶速度。例如在欧洲销售的高性能房车都会将极速限制在250km/h以下；而在日本则是将汽车的极速限制在180km/h以下。

要提高车辆的极速除了增加引擎的动力输出之外，还要降低汽车行驶的阻力。所有的行驶阻力当中就以空气阻力为最大，也是汽车在高速行驶时主要的行驶阻力来源。为了降低汽车在高速行驶时的空气阻力，汽车制造厂都投入大量的资源在空气力气方面的研究，使车身的造型设计合乎空气动力学，借以制造出具有高稳定性及经济性的汽车。

加速性能

引擎输出的马力及扭力在呈一定状态下，因各档位减速比设定的不同，使汽车的加速性能有所差异，除此之外车身重量的大小对于汽车的加速性能就产生更大的影响。在起步时速度从零开始加速的过程中，引擎的动力输出和各档位减速比始终影响着汽车的加速性能。藉由多种的加速性能测试，可以了解汽车在各种状况下的行驶性能。一般常见的汽车加速性能测试有0~100km/h和0-1/4mile二种，由于1/4mile等于402.3m，因此有些测试则改为0-400m。

耗油性能

地球资源日渐减少，空气污染日益严重，汽车在消耗资源的同时也制造空气污染。要如何使汽车在消耗资源时，还能够兼顾环保问题呢？提升汽车的耗油性能就成为汽车制造厂的重要课题了。虽说「又要马儿跑，又要马儿不吃草」是不大可能的事，但是经由各车厂工程师的研究下，已经研发出许多技术，让车辆能在性能提升的同时，也能拥有不错的省油性。

可变进器歧管、可变汽门正时等系统的运用，可以有效的提升引擎的进气效率，而达到省油的效果。
下面介绍一些关于车身的知识

汽车度量衡—车身尺寸

一部车除了好开顺畅外，还有很多其他因素会是在买车时会加入考量的，例如空间或外观，而车身尺寸直接的与此相关。除此之外，车身尺寸或车身重量也会一定程度的影响车辆的行驶特性。以下将介绍如何判读汽车型录上车身相关的尺度，及各尺度对车辆的影响。

车身长度

车身长度的定义是，从汽车前保险杆最凸出的位置量起，直到后保险杆最凸出的位置，这两点之间的距离。因此，有些欧洲车系销售至北美市场而换上美规保险杆后，车身长度数据会因为保杆增长而增加。

而自前保险杆最凸出处到前轮中心的距离称为前悬，一般来说，前轮驱动车的前悬会比同级后轮驱动车来得长，强调运动性的后轮驱动车通常前悬都很短。同样的，从后轮中心到后保险杆最凸出处的距离称为后悬，除了装设大型保险杆或后置引擎的车型以外；后悬较长的车型都会拥有较大的行李箱空间，在高级豪华房车上经常会出现此一情形。

车身宽度

绝大多数车型的车宽数据，都是车身左、右最凸出位置的距离，但是不包含左、右照后镜伸出的宽度。

车身长度及宽度较大的车型虽可以获得较为宽敞的车室空间，给乘客有较好的乘坐感，但是也容易降低于狭窄巷道中的行驶灵活性。

车身高度

车身高度是从地面算起，一直到车身顶部最高的位置，不包括天线的长度。

车身高度会影响到座位的头部空间以及乘坐姿态。头部空间大则不易有压迫感；稍挺的坐姿较适合长时间的乘坐。近年来SUV、VAN这一类高车身的车型大为流行，较高的车室高度有利乘员在车内的活动；但是过高的车身却不利车辆进出地下停车场。而强调运动性的跑车，为了提升过弯稳定性，通常车身高度较低。

轴距

从前轮中心点到后轮中心点之间的距离，也就是前轮轴与后轮轴之间的距离，称为轴距。较长的轴距可以使汽车获得较好的直线行驶稳定性，而短轴距则提供较佳的灵活性。对于车室空间来说，轴距代表前轮与后轮之间的距离，轴距越长，车室内纵向空间就越大，膝部及脚部空间也因此而较宽敞。然而后轮驱动车因引擎纵向排列的关系，为了达到相同的车室空间，通常轴距会较同级前轮驱动车来得长。

轮距

左、右车轮中心的距离。较宽的轮距有助于横向的稳定性与较佳的操纵性能。轮距和轴距搭配之后，即显示四个车轮着地的位置；车轮着地位置越宽大的车型，其行驶的稳定度越好，因此越野车辆的轮距都比一般车型要宽。
回转半径

将汽车的方向盘转动到极限，以极低的速度让汽车进行转向的圆周运动，此时汽车在转向时所形成的圆周的半径就是回转半径。回转半径数据可以使驾驶者知道汽车所须的回转空间，这对于经常行驶在狭小巷弄的车辆尤其重要。

所谓「回转半径」，是指回转所画出之圆的「半径」，而不是「直径」。也就是说，当一辆车的回转半径标示为5.5m时，其回转「直径」为11m，表示至少要有11公尺的路宽，才能提供该车进行一次完整的回转。
划风而驰—风阻系数

风阻是车辆行驶时来自空气的阻力，一般空气阻力有三种形式，第一是气流撞击车辆正面所产生的阻力，就像拿一块木板顶风而行，所受到的阻力几乎都是气流撞击所产生的阻力。第二是摩擦阻力，空气与划过车身一样会产生摩擦力，然而以一般车辆能行驶的最快速度来说，摩擦阻力小到几乎可以忽略。第三则是外型阻力(下图可说明何谓外型阻力)，一般来说，车辆高速行驶时，外型阻力是最主要的空气阻力来源。

车辆在行驶时，所要克服的阻力有机件损耗阻力、轮胎产生的滚动阻力(一般也称做路阻)及空气阻力。随着车辆行驶速度的增加，空气阻力也逐渐成为最主要的行车阻力，在时速200km/h以上时，空气阻力几乎占所有行车阻力的85%。

风阻系数通常是以Cd做标示，风阻系数必须于风洞内实际测试而得，并且严格来说，不同的行驶速度，风阻会产生些微差异。风阻系数越低，代表车辆行驶时所受的空气阻力越低。风阻系数越低的车，高速行驶越省油，也越有可能跑出较高的极速。近代的汽车越来越注重在空气力学方面的设计，各家汽车制造厂都在努力的在为降低汽车的风阻系数而努力。一般来说，外型越流线、平整，风阻系数越低，所以在车身上自行加装的配备或套件，如晴雨窗、尾翼等，或是高速行驶时开启车窗，都会造成空气阻力增加，影响行车顺畅。
轮胎尺寸

在轮胎的胎壁上面都会标示轮胎的规格尺寸，以205／65／R15为例：
胎面宽：205mm。为轮胎与地面接触的宽度。
扁平比：65％。胎壁厚度为胎宽的65%，也就是205×65%=133.25mm。
帘布层结构：R。 R为幅射层结构；B为交叉层结构。
轮胎内径：15吋。

汽车在更换轮胎时，必须更换轮胎直径及胎宽相近的轮胎，更换直径太大或太小的轮胎，除了影响性能，也会造成时速/里程表失准。而换太宽的胎会增加行使阻力，轮胎内侧也容易磨到车身；换太窄的胎则会丧失应有的抓地力。
下面对引擎进行详细的论述

引擎详论

对于多数车辆使用人，对于车辆引擎是否有力、耐用、安静、省油等，都十分关心。然而打开引擎盖，林列于引擎室内的引擎及其他机构，实在也让人眼花撩乱。大家都知道引擎的重要性，但却因为对引擎不够认识，关于引擎的知识也很少能有系统的按各机构、系统来了解，更不用说是每一个机构如何运作的了。

希望大家能借着「引擎详论」这单元增加关于引擎的知识外，也让您更能掌握爱车引擎的状况。
进气系统：空气滤清器

我们都知道，引擎的动力来自燃料的燃烧，而燃烧需要大量的空气，所以引擎不仅需要能适切的供给燃油，还需要源源不断的将空气引入引擎中，好完成燃烧以产生动力。一部2000c.c.引擎于2000rpm运转，理论上每秒钟需要约30公升的空气进入引擎，所以进气系统在引擎运转中，扮演着举足轻重的角色。

进气口

引擎的进气系统从进气口开始，经过空气滤清器再到节流阀(油门)，并连接至进气其管将空气导入汽缸内，而进气口是整个进气系统的最前端。进气是进气导管的开口，进气导管通常采用黑色塑胶材质，而进气口通常位于引擎室的前端，好导入新鲜且较低温的空气。也有些越野车为了涉水时不至于将水从进气导管吸入引擎，会将进气口设置在较高的位置。

自然进气引擎是借着活塞进气行程成的真空将空气吸入的，而增压引擎的空气则是由增压器的低压端所产生的真空吸入。

空气滤清器

空气由进气口吸入，第一站就来到空气滤清器。顾名思义，空气滤清器是用来过滤空气中的灰尘、杂质，以确保进入引擎的空气品质来保护引擎。空气滤清器通常以棉纸为材质，空气穿过时会由棉纸将灰尘档下，所以空气滤清器使用一阵子后，棉纸会沾上许多灰尘，影响空气流动的顺畅。一般空气滤清器在车辆行驶3000至5000公里后，最好能拆下将灰尘抖落，或用高压空气吹走灰尘，若是滤纸太脏则必须更换。

有些竞技车辆的引擎因为需要较高的进气顺畅度，以获取更大动力，通常会改装阻力较小的空器滤清器，然而阻力较小也意味着滤清器的孔目较大，而降低灰尘的阻挡能力。

进气感知器

进气感知器又称为进气流量计，通常位于空气滤清器后方的进气导管上，用来测量进气量的感知器。为了让引擎燃烧更完全，引擎必须借着进气感知器来得知进气量，借着引擎控制模组(ECU)的计算，而给予引擎正确的喷油量。

进气感知器要如何得知进气量呢？有几种方式：

机械式
使用机械方式，如翼板式，当空气流过时会推动翼板，由其位移量来计算空气流量。

热线式
热线式的原理是当空气流过一个高温热线式，将热线热量带走，流速越大带走的热量越多，使得维持热线发热的电流产生变化，由电流的变化量，即可得知空器的流量。

压力式：
压力式感知器通常装设于进气歧管上，藉由歧管的压力(真空度)来计算空气流量。

其中以热线式进气感知器的准确性较高，但是也较为昂贵。而进气感知器为非损耗品，在正常使用下几乎不会损坏。
进气系统：节气门与进气歧管

新鲜空气自进气道、空气滤清器一路往引擎前进，下一个会碰到的就是节流阀，也就是俗称的「油门」。这是整个引擎，唯一由驾驶人所控制的机构，在化油器引擎中，这个任务则由化油器担任；而在喷射供油引擎中，节流阀体取代了化油器。在采用了喷射供油系统后，燃油直接在进气门前由喷射器射出，节流阀体便少了使燃油与空气混合的任务。但为了能精确控制油气混合，节流阀体机构并不比化油器简单。

一个典型的节流阀体，应具备主进气道及节流阀，而节流阀是由一弹簧控制，当驾驶者未踩下油门时，节流阀处于关闭状态，使大部分的空气被排除在阀门外；而当驾驶踏下油门踏板时，油门拉线便会拉动节流阀弹簧，使阀门打开让空气从主进气道进入引擎中。除此之外，还有一个节流阀感知器来把节流阀开度转成电子讯号，使得引擎监理系统(ECU)能依据油门开度来控制燃油喷量。

节流阀体上还有一个怠速控制阀，是由一步进马达控制，引擎ECU会在冷车、启闭冷气、空档与D档变换等时机，控制怠速马达的作动，以调整引擎怠速之合适的进气量。

传统的节流门(油门)是以油门拉线采机械方式驱动，然而为了全车控制的整体性，许多新推出的车型已采用了电子控制的节流阀(电子油门)。

进气歧管

在谈到进气歧管之前，我们先来想想空气是怎样进入引擎的。在引擎概论中我们曾提到活塞在汽缸内的运作，当引擎处于进气行程时，活塞往下运动使汽缸内产生真空 (也就是压力变小)，好与外界空气产生压力差，让空气能进入汽缸内。举例来说，大家都应该有被打过针，也看过护士小姐如何将药水吸入针桶内吧！假想针桶就是引擎，那么当针桶内的活塞向外抽出时，药水就会被吸入针桶内，而引擎就是这样把空气吸到汽缸内的。

回到主题，进气歧管位于节气门与引擎进气门之间，之所以称为「歧管」，是因为空气进入节气门后，经过歧管缓冲统后，空气流道就在此「分歧」了，对应引擎汽缸的数量，如四缸引擎就有四道，五缸引擎则有五道，将空气分别导入各汽缸中。以自然进气引擎来说，由于进气歧管位于节气门之后，所以当引擎油门开度小时，汽缸内无法吸到足量的空气，就会造成歧管真空度高；而当引擎油门开度大时，进气歧管内的真空度就会变小。因此，喷射供油引擎都会在进气歧管上装设一个压力计，供给ECU判定引擎负荷，而给予适量的喷油。

歧管真空不只可用来供给判定引擎负荷的压力讯号，还有许多用处呢！如煞车也需要利用引擎的真空来辅助，所以当引擎发动后煞车踏板会轻盈许多，就是因为有真空辅助的缘故。还有某些形式的定速控制机构也会利用到歧管真空。而这些真空管一旦有泄漏或者不当改装，会造成引擎控制失调，也会影响煞车的作动，所以奉劝读者尽量不要于真空管上作不当的改装，以维护行车的安全。

进气歧管的设计也是大有学问的，为了引擎每一汽缸的燃烧状况相同，每一缸的歧管长度和弯曲度都要尽可能的相同。由于引擎是由四个行程来完成运转程序，所以引擎每一缸会以脉冲方式进气，依据经验，较长的歧管适合低转速运转，而较短的歧管则适合高转速运转。所以有些车型会采用可变长度进气歧管，或连续可变长度进气歧管，使引擎在各转速域都能发挥较佳的性能。
供油系统

化油器

我们在「进气系统」这个单元时有约略谈过化油器，化油器最主要的功用是控制进入进气歧管的燃料流量，以及使燃料与空气正确混合。化油器主要是利用「文氏管(Venturi)效应」将燃油吸入化油器内与空气混合，供引擎燃烧。什么是文氏管效应呢？依据流体力学中的「白努利(Bernoulli)定律」，在一个连续固定的流场中，当流体流速增加时，流体的压力会下降。而文氏管效应就是利用流体 (空气)流速增加所产生的低压吸力，而将燃油吸入空气中。在化油器中，空气流经口径较窄的喉部被加速，因加速产生的低压会将燃油吸出与空气混合。

常见的化油器设计，是将燃油送至化油器浮筒室中储存，当节流阀板开启时，燃油会因文氏管效应而从主油孔让燃油被吸至空气流道中，除此之外，还有怠速控制系统来控制怠速及低负荷的燃油供应；副文氏管系统则在引擎油门全开时将油气增浓；加速泵会在突然大脚油门时，给予引擎更多的燃料好维持正确的燃烧，以提供即时的加速性；阻风门在冷车启动时，会挡住大部分的空气进入化油器，以提供较浓的油气，使引擎能正常启动。

虽然化油器的成本低、可靠度高，而且维修、保养容易，但由于化油器几乎是以机械方式供油，其供油精准度已无法应付严苛的环保法规，所以这几年市售的新型汽车，已经不再使用化油器了。

喷射供油

近年来上市的车辆，几乎都是采用喷射供油系统，最主要的原因也是因为要因应日趋严苛的环保法规。喷射供油系统从早期的机械式单点喷射一直演化至目前的电子式多点喷射，那么，何谓单点喷射及多点喷射呢？假设一个四缸的引擎，由单个喷油嘴至于进气歧管分支之前，油料由一处喷入后在随着进气分布到四个汽缸内，这是单点喷射；而喷油嘴置于四个汽缸之各器缸的进气道者，因为每一汽缸各有一个喷油嘴，四缸引擎则有四个喷油嘴，这称为多点喷射，本单元将谈论目前广泛使用之多点喷射的原理。

从燃油路径来看，首先燃油泵浦自油箱中将油料送至输油管中，输油管再将油料送至油轨内，而油轨由调压阀来控制燃油压力，并且确保送至各缸的燃油压力皆能相同。另一方面，调压阀也会借着泄压将过多的油料送至回油管而流回油箱中。而喷油嘴一端连接于油轨上，喷嘴则为于各个器缸的进气道上。引擎ECU根据引擎运转状况会对喷油嘴下达喷油指令，喷油量是由燃油压力及喷油嘴喷油时间所决定，燃油压力在油轨处已由调压阀所控制，而燃油调压阀之压力是由歧管真空(引擎负荷)调整，所以ECU能控制的就是喷油时间，当引擎需要较多的燃油时，喷油时间就会较长，反之则喷油时间较短。

喷油嘴本身是一个常闭阀(常闭阀的意思是当没有输入控制讯号时，阀门一直处于关闭状态；而常开阀则是当没有输入控制讯号时，阀门一直处于开启状态)，由一个阀针上下运动来控制阀的开闭。当ECU下达喷油指令时，其电压讯号会使电流流经喷油嘴内的线圈，产生磁场来把阀针吸起，让阀门开启好使油料能自喷油孔喷出。

喷射供油的最大优点就是燃油供给之控制十分精确，让引擎在任何状态下都能有正确的空燃比，不仅让引擎保持运转顺畅，其废气也能合乎环保法规的规范。引擎运转的灵魂─ECM

ECM (Engine Control Module引擎控制模组)就像引擎的灵魂一样，控制整个引擎的运转。要控制能引擎，就必须有许多感应器(Sensor)来接收并传递引擎运转资讯，一具引擎通常会有进气温度感知器(IAT Sensor)、油门开度感知器(TPS Sensor)、歧管压力感知器(MAP Sensor)、水温感知器(ECT Sensor)、曲轴角度感知器(Crank Sensor)、爆震感知器(Knock Sensor)、含氧感知器等(O2 Sensor)将引擎各种状态资讯送至ECU (Engine Control Unit)作运算，这些引擎运转资讯经过运算后，会由ECU对各个致动器(Reactor)发出控制讯号来控制致动器的作动，引擎上常见的致动器有怠速控制阀(IAC)、喷油模组、点火模组、EGR阀、VVT控制器、活性碳罐(EEC)脱气阀等。或许各位读者会看得眼花撩乱，但是这么多的感知器及这么多的致动器，其实最主要的就是要计算并控制引擎的最佳喷油量及点火时机，当然还有一些控制是为了符合环保法规，如活性碳罐脱气阀。

关于点火、怠速、正时、爆震及喷油等控制在各相关单元都已有介绍，本篇来谈谈和油耗有关的「开回路控制」与「闭回路控制」。在「控制学」中，所谓「开回路控制」是指控制器按已写入的控制模式，单向地下指令给致动器作动；而「闭回路控制」则是在控制回路中加入回馈讯号，以修正致动器的作动量。在喷油控制系统中，是由ECU依据当时引擎运转状况，将该条件下所设定之喷油量指令传送至喷油嘴。在开回路控制下，ECU送给喷油嘴的喷油指令不会受回馈讯号的修正。在闭回路控制下，其喷油指令将受回馈讯号的修正，而回馈讯号的来源是含氧感知器。含氧感知器会侦测废气中的含氧量，并把含氧量讯号送至ECU，ECU会依据含氧量及喷油量计算出实际空燃比，若是侦测出混合气太稀(空燃比大)，ECU会朝浓油方向修正；若是侦测出混合气太浓(空燃比小)，ECU会朝稀油方向修正，让引擎在最佳空燃比下运转，这时引擎的燃油消耗会最小。

引擎何时会处于闭回路控制，又何时会处于开回路控制呢？在一般的运转状况下，引擎都是采用闭回路控制，而当油门开度过大、急加速及冷车状态时，引擎就会进入开回路状态。尤其在大脚油门时，引擎不但处于开回路状态，甚至还会进入喷油增浓模式，所以一定比较耗油。目前油价节节攀升，要省油最好的方法，就是好好克制自己的右脚！
点火系统

引擎依照运转模式不同可分为火花点火(SI Spark Ignition)引擎及压缩点火(CI Compression Ignition)引擎，汽油引擎属于火花点火引擎，而柴油引擎则属于压缩点火引擎。汽油引擎既是属于火花点火引擎，其点火就必须借着点火系统来完成。

火星塞

顾名思义，火花点火引擎要点火就必须靠火花，而火花是借着火星塞产生的。火星塞借螺牙锁付在引擎燃烧式的顶端，也就是在缸头上进、排气门之间，火星塞在头部有一中央电极及接地电极，接地电极是由螺牙部分延伸出来成L形，与中央电极维持0.7到 0.9mm的间隙，火星塞尾部则与高压导线连接。

当高压导线将极高的电压送至火星塞时，造成火星塞的两个电极间极大的电位差，导致两极间隙间原本无法导电的空气成为导体，电流便以离子流(Ionizing Streamers)的方式由一个电极传至另一电极，产生电弧(Electric Arc)来点燃引擎是中的油气。若您还是觉得不好理解，可以去观察瓦斯炉或放电式打火机的点火方式，火星塞的点火方式跟它们很类似。

各式火星塞除了会有大小上不同外，相同大小的火星塞还会有热值(Heat Rating)的不同。热值大的火星塞其电极绝缘包覆的部分较长，适用运转温度较低的引擎；而热值较小的火星塞其电极绝缘包覆的部分较长，适用运转温度较高的引擎，如竞技用引擎。各式车辆必须依照原厂规定的火星塞规格选用火星塞，若使用热值过高的火星塞，引擎容易因温度过高而爆震；使用热值过低的火星塞，引擎则可能因燃烧温度过低而造成燃烧不完全或积碳。

分电盘点火与电子点火

分电盘是以机械方式控制各缸的点火时机，其中有一转子在分电盘中旋转，其旋转轴是由引擎带动并且转速是引擎曲轴转速的二分之一，连接至各缸火星塞的接点则依序设置在分电盘四周。当转子在分电盘中旋转时，会依序使各缸接点之触发电流导通，并借高压导线将电传送至火星塞，使火星塞点火。

分电盘上会有一个惯性弹簧-飞轮组来控制随着引擎转速不同之点火提前角，也有真空机构随着不同的引擎负荷来控制点火提前角。虽然如此，因为分垫盘的点火提前角控制皆为机械式，以现代引擎科技而言，还是无法称得上精确，但是因成本关系，也有少数2000c.c.以下的引擎采用分电盘点火。

机械元件虽然可靠，但用来作引擎系统的控制总不若电子元件来得精确。在环保法规的日益严苛及消费者对性能的重视，各家车厂纷纷采用电子点火系统，及其他电子控制系统。电子点火是每两缸或每一缸由一个高压点火线圈负责，由ECU个别对点火线圈下达点火讯号，其点火提前角是由ECU依据引擎运转状况计算而得，可依据引擎运转作灵活的调整；若配备有爆震感知器的引擎，ECU也能直接对某缸作点火角提前或延后的动作。所以，爆震感知器只能装设在有电子点火的引擎上，因为分电盘的点火提前角是不受ECU控制的。
爆震

何谓爆震

当混合气(空气与燃油充分的混合)在进气行程进入燃烧室后，活塞在压缩行程时便将其压缩，火星塞将高压混合气点然后，其燃烧所产生的压力则转换成引擎运转的动力。引擎燃烧虽可以用三言两语简单的形容，但光是内燃机的燃烧研究，不知已造就了多少博、硕士论文，甚至许多学者、工程师穷其一生都在研究燃烧的学问，所以要真正了解引擎，是要花很多工夫的。

正是因为引擎的燃烧十分复杂，所以需要有相当精确的设计与控制，稍有一点控制失误或是失常，便会造成不正常燃烧，而「爆震」就是一种不正常燃烧。简单的说，爆震是不正常燃烧所导致的燃烧室内压力失常。

爆震的原因

在说到爆震原因前，我们先要了解两件事。第一，混合气在燃烧室内燃烧，其火焰是由点火点以「波」的方式向四周扩散，所以由点火到油气完全燃烧需要依段短暂的时间。第二，油气虽然需要靠火星塞点燃，但是过于高温、高压的环境也会使油气自燃。

一般的爆震是因为燃烧室内油气点火后，火焰波尚未完全扩散，远端未燃的油气即因为高温或高压而自燃，其火焰波与正规燃烧的火焰波撞击而产生极大压力，使得引擎产生不正常的敲击声。造成爆震最主要有以下几点原因：
一、点火角过于提前：
为了使活塞在压缩上死点结束后，一进入动力冲程能立即获得动力，通常都会在活塞达到上死点前提前点火(因为从点火到完全燃烧需要一段时间)。而过于提早的点火会使得活塞还在压缩行程时，大部分油气已经燃烧，此时未燃烧的油气会承受极大的压力自燃，而造成爆震。

二、引擎过度积碳：
引擎于燃烧室内过度积碳，除了会使压缩比增大(产生高压)，也会在积碳表面产生高温热点，使引擎爆震。

三、引擎温度过高：
引擎在太热的环境使得进气温度过高，或是引擎冷却水循环不良，都会造成引擎高温而爆震。

四、空燃比不正确：
过于稀的燃料空气混合比，会使得燃烧温度提升，而燃烧温度提高会造成引擎温度提升，当然容易爆震。

五、燃油辛烷值过低：
辛烷值是燃油抗爆震的指标，辛烷值越高，抗爆震性越强。压缩比高的引擎，燃烧室的压力较高，若是使用抗爆震性低的燃油，则容易发生爆震。

怎么知道爆震及爆震的影响

爆震的英文是Knocking，及敲击的意思，所以爆震时引擎会产生敲击生。轻微不连续的爆震声音相当清脆，有点类似轻敲三角铁的声音。而严重且连续的爆震时，引擎会有「哩哩哩」的声音，此时引擎也会明显的没力。

现在许多车厂为了将引擎压榨出最大的性能及降低油耗，通常会把常用转速域的点火角设定的比较提前，所以有些引擎在2000至3000转间负荷较大时，难免会有轻微的爆震，然而轻微的爆震对引擎不会有太大的影响，车主也不用过于担心。但是若因为引擎出问题所产生的爆震，如严重积碳或散热不良等，这种爆震通常很严重，如果是在高转速高负荷发生连续且严重的爆震，不出一分钟，轻则火星塞及活塞熔损，严重的甚至连汽缸及引擎本体都会炸穿。

爆震感知器

最立即且有效抑制爆震的方法，就是延后点火提前角，降低燃烧压力。所以爆震感知器作动原理，是当侦测到引擎爆震时，则将点火提前角延后到不会爆震的点火时机，待引擎不爆震时，再慢慢的将点火提前回复。爆震感知器是利用一加速度感测器来量测引擎的加速度变化，也就是震动。工程师在调校爆震感知器时会把爆震的震动模式写入ECU中，一旦爆震感知器侦测出该震动模式，ECU则判定引擎爆震，随即延后点火提前角。目前较先进的爆震感知器甚至能判定是哪一个汽缸爆震，而针对该汽缸个别延后点火提前角。

93、95或97

说到爆震，大家最关心的还是加什么汽油的问题。其实93、95或97是汽油的抗爆震性，也就是其「辛烷值」。什么是「辛烷值」呢？在研究燃料与爆震的关系时，研究人员发现「异辛烷」最能抵抗爆震，而「正庚烷」相当容易爆震，所以就将异辛烷的抗爆震度订为100，而正庚烷订为0。所谓辛烷值95的汽油，就是它的抗爆震度与95％异辛烷和5％正庚烷混合物的抗爆震度相同。所以这纯粹是抗爆震性的问题，并不是加了辛烷值越高的汽油，引擎就越有力。当然，若是加了辛烷值太低的汽油而导致爆震，或是爆震发生时引擎退点火角，车子的确会比较没力。换句话说，只要引擎不爆震，提高油料的辛烷值并不会让引擎更有力或更省油，只会让你的钱包更扁。
排气系统

排气歧管

新鲜空气与汽油混合进入引擎燃烧后，产生高温高压的气体推动活塞，当气体能量释放后，对引擎就不再有价值，这些气体就成为废气被排放出引擎外。废气自汽缸排出后，随即进入排气歧管，各缸的排气歧管汇集后，经过排气管将废气排出。而就如进气歧管一样，气体在排气歧管内也是以脉冲的方式离开引擎，所以各缸的排气歧管长度及弯度也要设计成尽量相同，使各缸的排气都能一样的顺畅。

触媒转换器

在说到触媒转换器之前，我们先简单的认识一下引擎废气的组成成分。汽油是一种碳氢化合物，在汽油分子中几乎都是碳及氢原子，这些碳及氢燃烧后照理应该是产生二氧化碳(CO2)及水(H2O)，但是因为少量混合气未完全燃烧，并且会有少许机油(有未燃烧的也有以燃烧的)被排放出来，所以会产生HC (碳氢化合物)及CO (一氧化碳)。再者，进到引擎内的空气中，含有百分之八十的氮气(N2)，但经过燃烧室的高温，原本很稳定的氮，会与空气中的氧(O2)化合，产生NO及 NO2，统称NOx。 HC、CO及NOx都会造成环境污染且对人体有害，所以世界各国都会制订环保法规，针对车辆排污加以限制。

由于环保法规对车辆排污的标准相当严苛，不论怠速、加速、低速行驶、高速行驶或减速，都必须符合排污标准，车辆在面对这么严苛的限制，除了在性能与排污中取得平衡点外，唯一的「撇步」就是触媒转换器了。触媒转换器通常以贵重金属为原料，有氧化型触媒、还原型触媒及目前绝大多数车辆采用的三元触媒转换器。

再来上个简单的化学课，排污中的HC和CO都是因为燃烧不完全所产生的，要消除它们就必须再燃烧它们，也就是使它们氧化，所以这是氧化型触媒的任务。而 NOx的生成则是因为氮被氧化所致，所以必须还原型触媒来将NOx还原氮气。三元触媒转换器则是让HC和CO的氧化及NOx的还原都发生在同一触媒中。而「触媒」本身并不参与氧化或还原的化学反应，它只是化学反应中的催化剂。

触媒转换器位于哪里呢？早期的触媒转换器多设置于排气管中段的位置，而近来多装在紧接排气歧管之后，好使触媒加快达到工作温度。触媒必须在接近500度的高温下，才能获得较好的转换效率，低温时则几乎没有转换能力，故冷车的排污量相当大。所以在此也要提醒所有车主，千万不要在室内或地下停车场内热车，尽量车一发动就开到室外，才不至于毒害自己或是其他在停车场内的人员。

消音器

顾名思义，消音器就是用来消除排气的噪音，使车辆行驶起来更宁静。一般消音器中会有数个膨胀室，引擎排放出来的废气经过数个膨胀程序后，会使得排气脉冲缓和而消除噪音。然而，由于气体在消音器路径复杂，换言之也就是消音器降低了排气的顺畅性，所以也会略略影响引擎性能。有些人会自行改装直通式排气尾管，这样虽然稍稍提升引擎性能，却会大大增加排气噪音，所以这是不值得肯定也是违反交通规定的行为。
排气与环保

EGR

EGR(Exhaust Gas Recirculation废气再回收)是从排气歧管接出一个旁通管至进气歧管内，而将部分引擎废气随着新鲜空气导入引擎中燃烧，导入废弃的量是由ECU依据当时引擎转速、负荷等讯息所计算出来，并由EGR阀所控制。

EGR的功用最主要是用来降低引擎中NOx的排放量的，我们在「触媒转换器」单元中有介绍过废弃成分的产生，其中NOx的产生是因为引擎燃烧温度过高所致。本来，要降低燃烧温度来抑制NOx的生成最好的方法就是延后点火提前角，然而点火角延后会大幅降低引擎性能并且提高油耗量，所以目前最好的解决方是就是装设EGR。 EGR虽然会小幅的牺牲一点引擎性能，但却能降低引擎燃烧温度，以控制NOx的生成。经实验证明，正确的利用EGR能降低百分之50的NOx生成量。如此便能大大减低触媒转换器的负担，降低触媒对于NOx的配方量，而节省触媒转换器的制造成本。

含氧感知器

含氧感知器(O2 Sensor)装在触媒转换器的前端，引擎ECU借着含氧感知器侦测废气中的含氧量，来判定引擎燃烧状况，以决定喷油量的多寡。当含氧感知器侦测到较浓的氧含量时，表示当时引擎为「稀油」燃烧，所以ECU会使喷油嘴的喷油量增加；相反的，当含氧感知器侦测到较稀的氧含量时，表示当时引擎为「浓油」燃烧，所以ECU会减少喷油嘴的喷油量。

然而，引擎喷油量主要并不是含氧感知器决定，引擎在每个转速及负荷下该喷多少油，引擎调校工程师都已经在引擎调校时定义好了，而含氧感知器所传送的含氧量讯息，只是在ECU对引擎作闭回路控制时的回馈讯号，使引擎的喷油量在调校工程师的定义下，再针对当时引擎的运转状况作些微的修正，让引擎的运转能处于最佳状态，这就是一般人所说ECU的学习功能。所以当含氧感知器坏掉时，引擎还是能正常运作，但就是少了自我修正的功能。这样，引擎的运转就不能确保在最佳状态，并且也有可能造成排污值过高而加速触媒转换器的老化，所以当含氧感知器坏掉时，仪表版上的警示灯会亮起。
冷却系统

冷却系统的功用

冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量，使引擎维持在正常的运转温度范围内。引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎，气冷式引擎是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎；水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却，正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。

冷却循环

因为多数车辆皆采用水冷式引擎，所以本文以介绍水冷式引擎之冷却循环为主。在水冷引擎的冷却循环中，可分为「小循环」与「大循环」。小循环是指冷却水仅在引擎内循环，而大循环则是冷却水在引擎与热交换器(水箱)间循环。为什么要有大循环与小循环呢？主要是因为引擎在冷车时温度低，此时少量的冷却水在引擎内作小循环，使引擎能迅速达到工作温度；一旦引擎达到工作温度，控制大、小循环转换的温度控制阀(俗称水龟)则会开启，让冷却水能流至水箱内让空气将热带走，引擎温度越高，水龟开启的程度就越大，冷却水的流量也越大，好带走更多的热量。冷却水的循环是靠水泵浦带动的，水泵浦则是由引擎的运转所驱动，所以当引擎转速越高，水泵浦的运转效率也越高。

冷却液的特性

冷却液是由纯水与水箱精案一定比例调制而成，水箱精能提高冷却水的沸点。纯水在常温常压下的沸点是100℃，一旦引擎温度过高，会使冷却水沸腾成为水蒸气，而水在气态下的热对流系数远低于液态，所以气态的水蒸气几乎无法带走引擎的热量，此时引擎温度会迅速升高而损害引擎。所以水箱精将冷却水的沸点提高，以确保冷却液在高温时仍是液态，才能带走引擎产生的热。
润滑系统

燃料进入引擎燃烧后，将燃料的内能转换成「功」来使引擎运转，然而并不是所有的「功」都用来驱动引擎的运转，因为引擎中机件间的摩擦会消耗引擎产生的功，而将其转换为热能。为了降低磨差来保护引擎，必须有一润滑系统来润滑引擎。

机油的功用

没错，机油正是在引擎中扮演润滑的角色。机油除了能润滑引擎降低摩擦外，还有防止引擎金属腐蚀、消除进入引擎中的灰尘及其他污染物、在活塞与汽缸壁间帮助燃烧室气蜜、为活塞及轴成等零件冷却及消除引擎内不必要的产物。

机油的循环

引擎中大部分的机油都储存于油底壳中，机油的循环由随引擎转动之机油泵浦驱动，自油底壳将机油吸出，经过机油滤清器滤掉杂质后，高压的机油从引擎的机油流道流至引擎各处，润滑或冷却各个机件，最后在流回油底壳中。

引擎中会有极少量的机油进入燃烧室被燃烧，所以机油有少量的消耗是正常的。然而若过量的机油由活塞与汽缸壁的间隙往上进入燃烧室称为「上机油」，而机油由汽缸头之阀系间隙向下流入燃烧室中则称为「下机油」，二者都是所谓的「吃机油」。引擎若是有吃机油的现象，当然机油会消耗很快，而且因为机油大量燃烧的关系，会自排气管排出淡青色的烟，此时必须去保修场检查是「上机油」或「下机油」，好对症下药。

机油的选用

机油依据其成分可分为全合成、半合成及矿物油，一般来说，全合成机油在引擎中随引擎运转的衰退程度较低，而矿物油的衰退程度较高。但是若是车辆都能在原厂指定之换油里程或时间内更换机油，就算使用矿物油，也不会对引擎造成任何伤害。

机油除了有成分上的不同，也在「黏度指数」上有区别。黏度指数是指机油黏度随温度改变的程度，目前最常使用的机油黏度分类是依照SAE号数分类，不同的号数对应不同的黏度范围，号数越大代表黏度越大。 SAE编号后方加上W者指适用于寒冷气候的机油，其编号越小者黏性越小，引擎在寒冷的冬天越容易启动。

机油号数除了SAE 50 (例)或SAE 10W (例)等单级机油外，还有如10W-40等之复级机油，复级机油能同时满足高温与低温的使用需求。目前市面上常见的多为复级机油，复级机油于W之前的号数越低、后方的号数越高者，表示该机油能适用的气候范围较大。以台湾的气候状况，10W-40已经能满足，若引擎长时间以高负荷、高转速运转者，则可选用黏度较高的机油。
凸轮与汽门

直压式与摇臂式

在「引擎概论」单元中，对凸轮与汽门之间的作动、何谓DOHC及SOHC、可变汽门正时等题目，其实已经有很详细的论述，在「引擎详论」中仅再作一些补充。对于凸轮如何带动汽门的启闭，最常见的是「直压式」与「摇臂式」。直压式汽门通常见于DOHC引擎，此式汽门弹簧座上会会有一圆形套筒，凸轮则直接置于套筒上，所以当凸轮尖端与套筒接触时，会透过套筒把汽门往下压，使汽门开启；而摇臂式汽门通常使用在SOHC引擎上，因为SOHC引擎缸头内只有一支凸轮轴，却要驱动多个汽门，所以会以摇臂方式，由一个凸轮带动两个汽门。摇臂是利用杠杆原理，当凸轮尖端将摇臂一端挺起时，另一端会向下将汽门压下以使汽门开启。

摇臂式与直压式汽门驱动设计各有其优缺点，以力量传递效率来说，直压式比摇臂式来的直接、精确；以维修保养来说摇臂式则容易的多，因为直压式之凸轮与汽门上之套筒的间隙，是靠不同厚度的填隙片来调整，所以当引擎使用一定时数，汽门间隙增大时，要再调整较不易；而摇臂式之汽门间隙通常都以一螺栓调整，只要一支扳手就能搞定。然而目前直压式汽门的填隙片材质皆有一定的耐磨度，磨损的机率很低。

早期强调高性能的引擎多会采DOHC设计，因为DOHC的设计在高速运转时仍有相当高的精确性，使得引擎能在高转速输出较大的功率。近来各家车厂在车辆的性能数据上竞争，使一般家庭房车的引擎也多采用DOHC的设计，甚至造成消费者认为SOHC引擎为过时设计，而非DOHC不买的迷思。其实引擎在一般使用下，不论SOHC、DOHC、一缸两汽门的设计或是一缸多汽门的设计，都足敷使用，甚至很多八汽门引擎(四缸)在低速表现会优于多汽门引擎。再者，DOHC引擎比SOHC引擎多出一支凸轮轴(V型引擎多出两支)，引擎就需要多克服一倍的摩擦力，及承担多一支凸轮轴的重量。所以像Mercedes-Benz等欧洲车厂，仍有许多现役的SOHC引擎。

在此并非要贬低DOHC引擎的价值，而是要让大家了解，SOHC并非过时的设计。一个适合自己驾驶习惯、省油且耐用的引擎，就是好引擎；当然，如果您是性能派的热血份子，DOHC的引擎是您最佳的选择。
活塞与连杆

在「引擎概论」中可以知道，活塞是在汽缸中往复运动来压缩空气，并且承受油气爆炸时的动力，而连杆将活塞与曲轴连结，并且把活塞直线的往复运动转化成曲轴的旋转运动。以下将介绍活塞、活塞环以及连杆的机械特性：

活塞与活塞环

从活塞的外型来看，有活塞顶面、活塞顶座、三道活塞环槽、活塞裙及活塞销。活塞顶面与汽缸头形成引擎的燃烧室；三道活塞环分别嵌入上压缩环、第二压缩环及刮油环；活塞裙则承受活塞动力行程及压缩行程时因连杆摆动所造成对汽缸壁的冲击力；而连杆是借着活塞销与活塞结合。活塞通常由铝合金制成，并且其热膨胀系数必须很低，以免活塞受热膨胀而卡在汽缸内；另一方面，活塞的散热性也要很好，避免成为燃烧室的「热点」而引发爆震。

在造型上，活塞的顶面会依功能需求而有不同的设计及加工，例如有些二行程引擎，会将活塞顶面设计成海浪状，让进气气流转而能在汽缸中行成一股回旋气流，以帮助扫除废气；柴油引擎会在活塞顶面设计成各种形式之凹槽，好使燃油喷入燃烧室撞击活塞顶面后，能形成涡流而与燃烧室内的空气充分混和，某些强调高性能的引擎，其活塞顶面也会有螺旋状刻痕，以帮助进入引擎室的混合气能产生涡流而提高燃烧效率。

活塞环为一环状合金铸铁，其上有一缺口，在嵌入活塞环槽之前其外径大于汽缸内径，当活塞装入汽缸后，活塞环则与汽缸壁紧密贴合而成为正圆形，而且各活塞环之缺口必须错开，以免造成引擎漏气或过多机油流至燃烧室内。活塞环由两个压缩环及一个刮油环为一组，其功用分别为密封燃烧室、将活塞的热传至汽缸壁、将适量的机油携带至活塞与汽缸壁间，并且刮除汽缸壁上过多的机油。

正常的汽缸壁上会有加工留下的「搪线」，这些搪线是以螺旋状分布于汽缸壁上，若活塞与汽缸产生不正常摩擦，汽缸壁上会产生与活塞运动方向平行的深刻刮痕，或是在活塞顶座、活塞裙上留下痕迹，这样的引擎是必须要搪缸并更换活塞。而更严重的「缩缸」则是活塞与汽缸壁卡死，以致引擎无法运转。

连杆

连杆两端分别连结活塞与曲轴，连结活塞者称为小端，而连结曲轴者称为大端。在引擎运转时，连杆小端随活塞做上下运动，连杆大端随曲轴作圆周摆动运动，并且要承受很大的应力，所以连杆断面都设计成H型，以提高抗弯曲强度，而连杆多为铝合金锻造而成。
曲轴

曲轴是整个引擎中唯一的动力输出轴，所谓的「引擎转速」也就是曲轴的转速，所以曲轴可算是引擎中最主要的零件之一。曲轴之所以称为「曲轴」，就是因为它不是一支从头到尾直通的轴，为了提供力臂让活塞的上下直线运动转为旋转运动，曲轴必须根据活塞的数目设计成一支曲折的轴。曲轴之曲折处(其偏心部分)与活塞连杆大端连接，称为曲柄臂；而曲轴主轴承则在曲轴之旋转中心轴处支撑曲轴。曲轴于各个曲柄臂旁都有类似半圆形状的曲轴配重，使得偏心运转的曲柄臂之质量中心能落于旋转中心(圆心)上，以消除偏心运转所带来之震动。

曲轴由于要承受活塞因爆炸所产生之强大力量，其材质必须相当坚固且耐久，所以曲轴通常都是锻造成型，其主轴承处内也襄入耐磨且精密的轴承片(波司)。整个曲轴及主轴承处有许多供机油流入之油孔，好使机油能在整个曲轴上发挥润滑与冷却的功用。

曲轴之曲柄半径大小决定活塞在汽缸内上下运动的行程(冲程)，曲柄半径越大者活塞冲程越长。所以同一家车场所生产之不同排气量的同一系列引擎，只要引擎排气量差别不大，在不更动引擎大部分设计以节省成本的前提下，多会采用不同曲柄半径之曲轴来改变排气量，所以只是活塞冲程改变而导致排气量不同，而不是有些人说的「扩缸」，「扩缸」是指将器缸的缸径加大，因为缸径加大要更动的零件远较冲程加大者多出许多。
引擎附件：泵浦、发电机与压缩机

所谓附件，就是在维持引擎基本运转所需之外的机件，而这些机见识由引擎附件皮带所驱动。通常引擎附件包括：发电机、水泵浦、冷气压缩机及动力方向盘泵浦等，以下对这几项附件作概略介绍。

发电机：

发电机利用引擎的运转为动力，将动能转换为电能，再将电量储存于电瓶中，以供车上所有电器使用。发电机若损坏会失去充电能力，电瓶内的电量就会逐渐消耗到完全没电为止。所以车子的电瓶若是经常没电，除了要检查电瓶外，也要检查发电机是否还正常。

水泵浦：

水泵浦提供引擎冷却水能正常循环所需的压力，严格来说不该算是附件，只是有些引擎利用附件皮带来驱动水泵浦。水泵浦一旦失效，引擎则会失去冷却能力，此时若没有短时间内将引擎熄火，常会使引擎因过热而严重受损。

冷气压缩机：

常有人认为车上的冷气压缩机是靠电力驱动，其实冷气压缩机动力是来自引擎的运转，并由附件皮带所带动。当驾驶在车内按下冷气开关时，冷气压缩机上的离合器便会与被附件皮带带动而旋转的惰轮接合，此时压缩机就会开始运作。所以当引擎不运转时压缩机是完全不会运转的；然而一旦压缩机开始运转，是会耗损些许引擎动力的，当然油耗也会有些许的增加。

动力方向盘泵浦：

配备动力方向盘的车，方向盘会变得比较轻盈，这是因为动力方向盘泵浦利用引擎的动力，产生油压来辅助方向机转向，所以动力方向盘也是在引擎发动时才有作用的。然而和冷气压缩机一样，动力方向盘泵浦也是会消耗引擎动力并造成油耗的。

附件皮带

引擎的两端分别称为飞轮端与附件端，飞轮端连接变速箱，而附件端则是挂载引擎附件。所有附件安置于引擎附件端，是由一至二条皮带将所有附件连上曲轴。而附件皮带上都会有一个张力器来调整皮带张力，如果张力过松，通常皮带在运转时会产生尖锐的声音，所以当有些车子在起步时，会伴随着尖锐的声音，这都是皮带在作祟。

附件皮带也是需要定期更换的，通常是在更换正时皮带时一并更换。若车辆在行驶中附件皮带断裂，附件便会停止作动，而由附件皮带带动的水泵浦也会失去作用而损害引擎。所以有些引擎会将水泵浦设计至以正时皮带或链条带动，为的就是当附件皮带断裂时，随然失去冷气及方向盘动力辅助，但引擎还能正常运转，以便将车开至保修场。
螺栓

螺栓的重要性

「螺栓」就是俗称的螺丝，要将各个单独的零件组合成一具引擎，几乎都得借着螺栓才行，螺栓虽然不是什么机构件，然而在整具引擎中，螺栓还是不可或缺的。越需要强大锁付力量的螺栓会越粗，并且螺栓头部会依据其组装性设计成外六角头或是内六角头；而比较不需要太大锁付力量的螺栓则多会设计成十字或一字头，并且也比较细。

在引擎中，螺栓锁付力量也必须相当讲究，锁得不够紧螺栓在引擎及车辆不断的震动下容易脱落；锁太紧则会造成引擎零件上的螺牙遭到破坏而丧失功能。为了确保螺栓锁付力量的正确，在组装引擎时都会以扭力扳手将螺栓锁至设定的扭力值，重要螺栓除了上扭力外，甚至组装线的员工还得在锁紧后于螺栓的头部上漆确认，以示负责。所以我们可以发现新车上有许多螺栓头部都会涂上各种颜色的油漆，这就表示这些螺栓是重要螺栓，并且有上过扭力确认，所以这些螺栓也不可任意自行拆卸。笔者也曾经看过，有些车主为了加装时下流行的「负极接地线」，其中有数个接点锁在引擎重要螺栓上，这么一来除了拆下锁回后的螺拴扭力无法确认外，锁付在螺栓头和引擎之间的导线接头等于是多了一片垫片，也意味着螺栓少锁了一至二牙，这些都有可能造成螺栓松脱而因小失大，值得喜好改装的读者注意。

缸头螺栓

引擎上的众多螺栓中，缸头螺栓应该算是最重要的了。缸头螺栓除了将引擎的缸头与引擎本体确实锁紧，还要承受引擎运转时所产生的强大应力，所以缸头螺栓在锁付时，都要将螺栓锁紧至降服(降服Yield，在材料科学上指金属承受超过其弹性限度之应力，而产生永久的变形及材质的变化)，当然要所到什么样的扭力和降服程度，都是必须经过计算及测试的，并且锁付时通常利用机器而不是人工。

既然缸头螺栓在组装时必须锁付至降服，也就是说，一旦缸头螺栓锁紧后，其机械及材料性质都已经与未锁紧时不同，所以它的重复使用性相当低。一般引擎大修后，修理厂都会沿用原缸头螺栓，然而缸头螺栓相当重要，其实车主是可以要求更换全新的缸头螺栓的，当然，螺栓必须自费购买。
正时

何谓正时

一具引擎要能正确的运转，所有零件都要能在正确的时间和正确的位置做正确的事，在最佳的协调下，发挥应有的性能。就像一支部队要作战前，指挥官会分配每一组甚至每个人个别的任务，大家接受任务后，还有一件事很重要，没错，就是：对表！所有人都必须在一个独一的时间轴内完成任务。大家都必须各自在正确的时间到达定位，这就是「正时」。

那么，在引擎中要怎么「对表」，又要以谁为准呢？引擎中最主要的转动是曲轴，所以所有的正时都以曲轴旋转角度做为基准。以一个单缸引擎为例，当活塞在上死点时为0度，到了下死点时为 180度，四行程引擎以720度为一循环，所有运转件就以曲轴的运转为准，曲轴每旋转720度，所有运作就完成一次循环。

曲轴正时齿盘

我们知道引擎中一切的运转都以曲轴为准，所以曲轴就有责任将它的正时「告知」所有机件。由于现在ECU的运算解析度越来越高，甚至达到32位元以上，所以需有一机件能精确的撷取正时讯号。目前大部分引擎会在曲轴的一端装设一个齿盘，再由一个磁感sensor来接收并产生讯号。假设齿盘有60齿，一圈360度则每一齿间距为6度，当曲轴转动时，齿盘会以相同的转速跟着曲轴转动，而每一齿经过sensor时，会感应一个磁场，并由sensor转换为电子讯号让 ECU得知目前的曲轴角度，好使喷油、点火等动作能在正确时机作动。

正时皮带与正时链条

现在引擎多是顶置式凸轮轴的设计，就是将凸轮轴设置在引擎缸头上，要驱动凸轮轴必须利用皮带或链条使之与运转中的曲轴连结。就如前面提到的，凸轮轴的运转也需要「正时」，所以在安装正时皮带时，凸轮和曲轴的正时必须对妥。

由于正时皮带属于耗损品，而且正时皮带一旦断裂，凸轮轴当然不会照着正时运转，此时极有可能导致汽门与活塞撞击而造成严重毁损，所以正时皮带一定要依据原厂指定的里程或时间更换。而正时链条则会有相当长的寿命，所以选购配置正时链条引擎的车，会省去更换正时皮带的麻烦与开支。
引擎常见的参数：空燃比、容积效率、点火正时

空燃比(AFR Air Fuel Ratio)

空燃比、容积效率、点火正时等参数在引擎的控制中十分重要，引擎要能发会最大性能及符合环保法规，这些参数必须正确的应用与设定。

空燃比是指燃料与空气的质量比，当我们说空燃比为13或13：1，即表示进入燃烧室的燃油质量是空气质量的13倍，空燃比数字越大，代表混合气越稀，数字越小则越浓。。依照汽油的燃烧化学式，燃油与空气的当量比为14.7左右，也就是当空燃比在14.7：1时，所有空气中的氧会与汽油完全反应。然而在引擎调校时，有一个调校项目叫做LBT(Leanest Mixture That Gives Best Torque)，就是在引擎能产生最大扭力下，给予最大(最稀)的空燃比，一般引擎在LBT时的空燃比都在12.5上下，原因是因为在这个空燃比下的混合气之燃烧速度最合适，能给予引擎最大的性能。然而当油门开启达一定程度时，引擎会将空燃比设定小(浓)一些，以降低燃烧温度保护引擎及触媒转换器。

容积效率(VE Volume Efficiency)

容积效率并不是某些人所谓「引擎马力除以排气量」，而是指在一大气压下，每一个进气行程中，被吸入汽缸之气体体积与该汽缸之排气量的比值。在一般引擎中，活塞自上死点移动至下死点所扫过的体积我们称为「排气量」，而排气量也等于引擎的进气量。所以在理想状态时，进入汽缸内的空气体积，应等于该汽缸的「排气量」；然而再实际状态，由于进气道内如空气滤清器、节流阀等，都会对进气造成阻力，而且吸入汽缸内的气体温度较高密度较低，所以不可能有在「一大气压」下等同于排气量的空气进入汽缸中。一般自然进气引擎在油门全开下的最大容积效率约在75%至80%间，引擎转速越高或油门开度越小，容积效率越低。

引擎喷油量要正确，必须以正确的进气量来计算，若是依照引擎排气量来设定喷油量，必定会有很大的误差，所以引擎根据进气温度感知器与大气压力感知器会得到概略的容积效率值，引擎调校工程师则借着废弃分析仪所测得的实际空燃比，在引擎调校时在定义引擎每一转速及负荷下，较正确的容积效率。

点火正时(EST Engine Spark Timing)

点火正时是引擎在各转速及负荷下之最佳点火时机，在引擎调校时，工程师也必须依据引擎的特性，定义出引擎在各种状态下之点火提前角。在引擎调校中，有一个项目叫MBT(Minimum Ignition for Best Torque)，就是在引擎每一个运转状态下，找出能产生最大扭力的最小点火提前角。为什么要将点火正时调校至MBT呢？主要是为了兼顾引擎性能，并且避免引擎爆震。
引擎测试

一款引擎要能量产并贩售，除了需要历经常时间研发、设计外，还需要经过种种的测试，测试的目的主要是对设计的验证和功能的确认。引擎测试依测试设备可分为无点火测试、动力计测试。无点火测试是在引擎不点火运转下作测试，主要针对个别零件或模组功能确认，无点火测试通常是整个引擎测试的初期测试。动力计测试则有引擎动力计测试及底盘动力计测试，引擎动力计测试在整个引擎测试中占最大比重，无点火测试次之，底盘动力计测试则是整个引擎测试的最后阶段，最主要是测试引擎与变速箱的匹配，及法规认证测试。

引擎动力计

引擎动力计最主要适用来量测引擎的扭力，常用的引擎动力计有涡电流式与电动马达，它们都是利用磁场产生制动力来承受引擎的负载，再精确的量测动力计所承受的力矩(扭力)。引擎动力计量测引擎在每一转速所输出的最大扭力，再由测得的扭力计算每一转速的功率(马力)，就是车主手上的引擎性能曲线图了。然而不是只有测测引擎的性能而已，引擎动力计能测的项目可多著呢！因为引擎动力计可于定转速订扭力或是定转速定油门的模式下操作，所以可以将引擎的可用转速-负荷域，以格点的方式详细的量测所有引擎相关数据，例如进气负压、排气背压、污染值、油耗值、容积效率、爆震情形、震动噪音等，并且也可利用引动力计作引擎醒能调校及引擎耐久试验等。而在引擎动力计上的测试用引擎，会像针灸一样被差上一堆温度计、压力计、废气取样管等，为了就是要精准且巨细靡遗的获取引擎的各样资讯，而发展出合用且耐用的引擎。

很多人对动力计的印象可能仅止于底盘动力计，也就是大家俗称的「马力机」，然而要真正发展一具引擎，绝大多数的测试及调校都必须利用引擎动力计而非底盘动力计。希望各位读者在阅读本篇的介绍后，能对引擎测试及引擎动力计有概略的认识。
下面介绍安全防护知识

主动安全与被动安全

安全，是现代汽车学上最重要的议题。随着汽车对于人类生活的重要性日益的提高，汽车已成为每个现代人生活的一部份。而从第一辆汽车发明以来，车祸这个字亦成为人类生活的一部份。当车辆的性能越来越好、性能越来越高，让车祸所可能造成的风险代价亦越来越高。为了维持汽车消费者的安全，让其获得最佳的保障，安全设计已成为现代汽车设计之中最重要的一环，安全配备的成本，亦在汽车生产的比重之中越来越高。在数十年的发展之下，从底盘的设计、车体的打造，每一关键零组件的设计与安全，均已加入了安全的考量。

主动安全vs被动安全

在这个单元之中，将介绍主动安全与被动安全的各种配备与设计。一般的消费者往往为「主动」与「被动」两个字眼所迷惑。一般而言，主动安全与被动安全配备的区分，主要是以发生意外时的撞击做为区分。主动安全配备大略是指发生撞击之前所做动的辅助装置。这些装置在车辆接近失控时便会开始作动，以各种方式介入驾驶的动作，希望能利用机械及电子装置，保持车辆的操控状态，全力让驾驶人能够恢复对于车辆的控制，避免车祸意外的发生。

而所谓的被动安全装置，则是在车祸意外发生，车辆已经失控的状况之下，对于乘坐人员进行被动的保护作用，希望透过固定装置，让车室内的乘员，固定在安全的位置，并利用结构上的导引与溃缩，尽量吸收撞击的力量，确保车室内乘员的安全。

常见的ABS、VSC等驾驶上的辅助装置，便是属于主动安全配备；而安全带、气囊及笼型车体结构，便是被动安全配备与设计，在本单元之中都将一一为大家介绍。

安全驾驶最重要！！！

在此必须提醒所有的车友，主动安全配备与被动安全配备，在汽车行驶上都属于「辅助」装置，都是在车辆超越操控极限的情形之下，进行辅助的装置。装配这些辅助装置，并不能确保行车的绝对安全，仅能降低车祸意外发生的机率及伤害的程度。真正安全行车的关键，仍在于适当的保养，确保车辆机构的正常运作以及安全的驾驶行为。
主动安全─ABS防锁死刹车系统

ABS，是汽车主动安全辅助系统之中，最为大家所熟知的辅助系统，也是一般消费者最容易接触到的主动安全辅助系统。 ABS，是Antilock Brake System的缩写，中文的翻译全名为防锁死刹车系统。望文知义，在ABS的辅助之下，就能够防止车辆在刹车时发生锁死的现象，进而提升车辆的操控性能，增加行车的安全。

打滑失控=合力大于抓地力

一如大家所知道的，车辆行驶于地面上，靠的是车轮与地面之间的摩擦力，一般在汽车的领域内我们称之为抓地力。车轮与地面之前的抓地力是有限度的，因此如果作用在车轮上加速、转向、刹车等各种力量的合力超过车轮与地面之间的抓地力，车轮与地面将会由原本滚动的方式转成滑动的方式，并变得无法依方向盘的转向进行操控，发生失控打滑的状况。

意外状况正确处理方式：减速+闪躲

在驾驶车辆时，遇上前方有事故或是障碍物的状况是不可避免的。在驾驶人全力踏下刹车踏板的情形，虽然能够让刹车力大幅度的提升，让车辆有效的减速，但是刹车力过大的情形，便可能超过车轮与地面之间的抓地力，造成打滑失控的状况。而在失控的状况之下，车辆将依惯性方向前进，无法依驾驶对于方向盘的操作进行转向，无法进行闪躲的动作。除非车辆滑动的磨擦力以及阻力足以在障碍前将车辆停下，否则车辆将因惯性作用而撞上障碍物。

ABS避免锁死打滑

ABS便是为避免上述紧急刹车失控打滑现象所发明的。配置有ABS系统的车辆，会利用车轮的感知器，监测车轮是否发生锁死的状况。当车轮发生锁死状况时， ABS系统会介入刹车系统之下，释放刹车的压力，让被锁死的车轮刹车放开，让车轮恢复滚动，让车辆重新取得操控的能力，并再恢复刹车的压力，让车辆继续减速。如此反覆，以分时的概念，让车辆的刹车系统，不断的进行刹车─放开─刹车─放开的操作，让车辆在刹车的间断之间，保有操控的能力，让车辆能闪避障碍，避免事故的发生。

正确使用ABS

现代的ABS系统，在1秒钟之内均可以进行数次至十数次上述的动作，让车辆的滑动降至最低，以在维持良好的刹车效果的同时，维持车辆的操控及闪躲能力。在紧急刹车时，驾驶仅需以最快的速度踏下踏板，ABS便会适时的介入刹车的操作。当ABS系统作动时，刹车踏板将因为刹车系统内压力的反覆释放，而出现反震的现象。此为正常现象，驾驶人请勿惊慌，并继续以用力踏下踏板，维持ABS系统作动，以保有刹车与转向的力量。切勿因此放开踏板！若放开踏板将让车辆失去刹车的效果，增加危险。而由于人类踩放的速度无法与ABS系统作动速度相比，对于锁死打滑的反应亦不如ABS系统快速及敏感，因此在配置ABS的车辆上，也不要错误的以右脚进行点放，其刹车效果远远不如ABS，也增加人车的危险。

建议刚开始驾驶配置ABS车辆的驾驶人，在安全的环境下，尝试让ABS作动，了解启动ABS的方式并习惯ABS作动时的反震，并熟悉ABS作动下紧急刹车并闪躲的驾驶，以在遇见障碍时能正确地使用刹车系统，确保安全。
主动安全─TRC循迹防滑控制系统

TRC的英文全名为Traction Control System，中文翻译为循迹防滑控制系统。从名称可以知道，TRC系统的目的，是维持车辆行进的轨迹，让其符合车辆驾驶者的操控。

由于在现实世界之中，路面的状况并不如理论状况完美均匀，依道路铺面材料及使用状况，常会出现路面摩擦系数不同的状况；而在积砂、积水、结冰等路段，路面的摩擦系数的差异更是大。在这种情形之下，若车辆的左侧车轮与右侧车轮所处的路面状况不同，所能获得的抓地力亦不同，在加速的情形下，便可能造成抓地力较低的车轮打滑，驱动力降低，而状况较佳的路面抓地力较佳，驱动力较大，让车辆向抓地力较低的方向偏离原有的路线。

当这种现象出现时，侦测到车轮打滑的现象，TRC系统将会发送讯号给引擎控制电脑，降低引擎的输出，并控制刹车系统，让车轮不再打滑，让车辆回复正常方向，依循原有轨迹前进。

TRC系统能确实将动力传递至路面，避免打滑状况的发生，减少油料的无谓浪费及轮胎的磨耗。同时亦能让车辆更依照驾驶的意志行驶，提升行驶安全。
主动安全─EBD电子刹车力分配系统

在刹车的时候，车辆四个车轮的刹车卡钳均会作动，以将车辆停下。但由于路面状况会有变异，加上减速时车辆重心的转移，四个车轮与地面间的抓地力将有所不同。传统的刹车系统会平均将刹车总泵的力量分配至四个车轮。从上述可知，这样的分配并不符合刹车力的使用效益。 EBD系统便被发明以将刹车力做出最佳的应用。

EBD是Electronic Brake-Force Distribution的缩写，中文全名为电子刹车力分配系统。配置有EBD系统的车辆，会自动侦测各个车轮与地面将的抓地力状况，将刹车系统所产生的力量，适当地分配至四个车轮。在EBD系统的辅助之下，刹车力可以得到最佳的效率，使得刹车距离明显地缩短，并在刹车的时候保持车辆的平稳，提高行车的安全。而EBD系统在弯道之中进行刹车的操作亦具有维持车辆稳定的功能，增加弯道行驶的安全。
主动安全─BAS刹车辅助系统

与汽车产品对于人类生活的重要性与日俱增，驾驶汽车已成为普遍的行为，不论男女老少，均是汽车产品的主要使用者。传统的刹车系统，其设计是将驾驶施加于刹车踏板上的力道以固定的倍数放大。因此对于体力较弱的使用者而言，其可能面临刹车力道不足的问题，而若是在紧急的状况下，将可能造成事故的发生。而工程师便针对这个问题，开发出BAS(Brake Assist System)刹车力辅助系统，以工程技术，补足体力的不足，让驾驶均能产生足够的刹车力，预防意外。

BAS系统在车辆行驶的过程之中，会全时监测刹车踏板的动作。当感知器侦测到刹车踏板以极快的速度踏下，系统将其解释为驾驶人需要进行紧急刹车的动作，BAS系统便会在对刹车系统进行加压，使其产生最大的刹车力量，让车辆能有最佳的制动效果，以提高行车的安全。
被动安全─SRS/Airbag气囊

气囊，是大家所熟悉的被动安全配备。其英文正式名称为SRS(Supplement Restraint System)辅助约束系统，而依其结构亦常直接称呼为Airbag。

气囊是高强度的布囊，平时折叠扁平地收纳在车室装潢之中。当车辆发生撞击意外时，撞撃感知器侦测到意外发生后，便会启动气囊。气囊将会迅速的充气，做为乘员与车辆之间的缓冲体，避免因为撞击到车体的结构或是破损的玻璃等物品而受伤。而在达成缓冲效果之后，气囊的机构亦会迅速排气，以避免阻挡驾驶人的视线及救援工作的进行。

安全带的辅助

必须注意的时，气囊本身仅有缓冲的辅助效果，乘员最主要的安全防护，仍是靠安全带将身体固定在座椅上，方避免乘员飞出车外，并让各种被动安全设计生效，提供防护，避免发生更严重的伤害。这亦是气囊全名为辅助约束系统的原因。

气囊的设计，完全是做为安全带的辅助之用，仅能在安全带发生作用的情形下，预防更严重伤害的发生。单纯使用，并不能有保护的作用，乘员在上车时仍需正确使用安全带，方能预防伤害的发生。

为追求气囊充气的效率，现在气囊均配置有炸药包，以引爆的方式，在短时间内产生大量的气体。由于引爆产生的能量极大，因此气囊炸开时会产生极大的冲击力量，对于人员可能会造成伤害。而以成人为设计标准的气囊，对于未成年的乘客更有致命的可能，因此未成年的乘员请搭乘于后座，以防万一。
被动安全─WIL颈椎伤害缓和设计

当汽车被后车追撞时，由于惯性的关系，车辆的乘员将会向后仰倒。但由于身体受到座椅椅背良好的支撑，后仰的状况将集中在头部。剧烈的撞击将可能造成颈椎的受损，进而可能造成乘员巨大的伤害。而Toyota车辆所使用的WIL设计，便是为减少此类伤害所设计的。

这类的伤害，由于受伤的方式类似软鞭鞭头的甩动，常称为甩鞭效应(Whiplash Effect)，因此减少伤害的装置便称为WIL(Whiplash Injury Lessening，甩鞭伤害缓和)颈椎伤害缓和设计。 WIL的座椅，均是Toyota的工程师利用电脑系统进行模拟设计，并经过大量实车撞击检验，以找出来最适合、最安全的设计。在具有WIL设计的座椅，其座椅内的结构以及头枕的位置与角度，以减缓头部冲击与减少躯干部份向前加速效果的设计打造，以保护乘员宝贵而易受伤的颈部。

作者: lxylxylxy 时间: 2008-8-17 13:49

不错，看来是好好学习相关知识了，很长知识，要是能放上一些图片就好了

作者: spwangwang 时间: 2008-8-19 11:57

很全面的新手车迷知识，有很多我以前怎么也不懂的，解了我的很多迷团，是新手必读的普及知识

作者: wield 时间: 2008-8-19 13:32

好帖子，长了很多知识。好些配置我得车上没有

作者: happ533 时间: 2008-8-19 14:25

谢谢了我在专业汽车网站上都看不到的帖子。。

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