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Saturday, Jul 21st

Last updateFri, 17 Apr 2015 1am

应用和评估的算法

应用和评估的算法

如果您有一些不错的底盘测功机数据(如前所述),如果天气不同的话,数据是如何与道路状况扯上关系呢?如果您仔细看看即将讲解的校正因素那一章节的话,您就可以学习到如何应用天气校正了。了解了校正是如何紧密相连地开展工作的话,您会大吃一惊的。

 大气变化(天气)的校正可以帮助您为轨道校准选择一个主喷嘴或者是为您在底盘测功机与道路表面之间提供一个与众不同的能量。

这里面降到的 大部分的数学公式只是简单的算术,它不会让您退避三舍的。这里的数学公式需要您来学习,它只是一个为了提高性能的工具。

排气、冷却和能量平衡

排气系统对车辆性能究竟会如何产生影响?Jim Hand的书《如何使旁蒂克V-8s的性能最大化》(How to Build Max-performance Pontiac V-8s)对您来说是本不错的参考书。排气系统是如何影响到1/4英里加速赛的时间和速度的,Hand在书中有详尽的描写。见下文。

气缸压力:与扭矩和功率的关系 

发动机燃烧室的压力和气缸通常是用磅/平方英寸(psi)来表示的。当燃料和空气混合物开始燃烧的时候,这种燃烧活就给活塞顶部施加了一个很大的力。在性能发动机上的压力可能是1200 psi或更高并产生了一个力,当这个力作用在曲轴之上时,这个力就被称为瞬时扭矩。

活塞顶部的压力被称为平均指示有效压力(IMEP)。发动机中存在摩擦力,并最终在飞轮运行,称之为制动平均有效压力(MBEP)。摩擦因素被称为摩擦平均有效压力(FMEP)。所以,BMEP = IMEP-FMEP(制动平均有效压力=平均指示有效压力-摩擦平均有效压力)。

在测试中,可采取压力传感器来测量每个汽缸的平均指示有效压力的数值,这些数字被轴头编码器所引用,来给出准确的指示:汽缸内部发生了什么?这些方法通常用在一个发动机测功器上,因为系统需要加上对负载进行工作。这样的系统是非常昂贵的,通常需要一个压力传感器来测量气缸内的压力。该系统被称为入侵系统,原因是它需要获取压力来攻入气缸。

假设平均指示有效压力(IMEP)为上面所提到的1200 psi,镗孔尺寸为4.030英寸(约合10.24cm),超过15000磅(约合6803.9kg)将活塞推到了初始力的力推动镗孔上。用1200psi的倍数乘以活塞面积平方英寸数就得出这个计算。然而,当活塞朝着汽缸向下移动之时,压力在迅速变小。所以,它不仅仅是我们可以分析或将其在发动机上投入使用的瞬时扭矩,它也是平均扭矩。平均转矩乘以RPM,当然,这是将负载移下道路或赛道的平均马力。

必须正常运行排气和冷却

如果在发动机测功机上测试一台发动机,使用的排气系统不是将会在车辆上使用的排气系统,各种各样的困难就都产生了。各种系统产生的背压和排气流量特征就会作为问题出现了。当使用电子燃油喷射和电子发动机管理系统来对发动机进行测试的时候,这将成为一个非常严重的情况。电子管理系统会试图改变调试图,如果排气系统与在车辆上运行的不相同,当发动机和管理系统被安装在车辆上时,然后系统就会发生紊乱。这是很小的一个细节,也是传统,有点儿老掉牙却很实在。

如果在底盘测功或发动机测功机上进行测试,通过测功机机器空间的气流总量非常少,排出的气体有极大的可能性重新循环回气流中,这些气流也为发动机提供燃烧气体。EGR (废气再循环) 对于排放量的应用而言是伟大的,但是当您试图真正使用一些马力的时候,它是一个杀手。

发动机台架部件的排气系统是该系统的重要组成部分,因为如果背压太高,它就会消耗马力。一般情况下,一条好的原则是:排气系统上的背压是1英寸Hg或者是13.6英寸H2O之时,第一个1%的能量损失发生了。请注意许多车辆的排气系统有限制(为多少个psi),这将导致马力发生损耗。在测试中最好的情况是有相同的排气系统,因为在测试中会将它用在赛车上。

发动机冷却可以通过估算来得到近似值,至少有三分之一的飞轮功率用在了发热上,热量通过冷却系统或者测功机本身的散热器或水冷系统带走。

往复式内燃发动机并不是非常有效 (在热能上来说),来到飞轮上的能量小于初始燃料提供能量的30%。柴油发动机的效率高了几个百分点。增压的发动机冷却最好是复制我们在赛道上可以看到的操作。加压的系统有助于降低燃烧室背面的泡沫产生,从而导致在某些腔室的爆炸问题。泡沫是大的热的绝缘体,它可以导致测功机过多磨合或测试的种种问题。

发动机使用燃料来燃烧并将一些能量转化为可用的马力。这个过程称为能量的平衡。燃料提供了一定的能量,其单位是BTU(英国热量单位),并且每种类型的燃料在每磅中都有其BTU评级。燃烧后,发动机将一定量的的热能释放并将转移的热能到发动机周围的空气中,冷却系统中,加油系统中以及排气系统中去;剩下的热能通过轮胎给变速器以及驱动轴提供动力。毕竟,剩下的热能是给赛车下坡时提供动力的。

节气门全开的时候,火花点火发动机里面的燃油能量都去哪儿了?

燃料能量 (`115,000 BTU/gal)……………………………………………..100%

冷却水加热………………………………………………………………….......-28%

发动机排气加热, 对流与辐射加热,燃油加热………….…………...-40%

抽吸与活塞摩擦加热……………….………………………………………...-2%

飞轮上可用的能量………………………………………………………….....-30%

底盘和传动系统损耗

如果飞轮上的发动机能量是调试的最多的能量的话,

•离合器或是扭矩变换器损耗(摩擦和热能)

•传输损耗 (摩擦和热能)

•传动轴损耗 (摩擦和热能)

•驱动轴损耗 (摩擦和热能)

•轮胎变形损失 (可能是从泊车,轮胎胀大或是空气压力而来)

剩下的能量是轮胎接触点上的能量,它是推动车辆前进的能量。