01. 選部優質好車
前言
養車經濟學存在的目的，是希望從最基本也是長久以來被國內媒體最忽略的部份著手，讓大家有機會從機械的角度去了解汽車，而不單從市場的角度去判斷。個人認為行銷策略與廣告包裝會模糊汽車本身的特性，甚至模糊了是非。這與國內基礎科學教育不落實，及汽車工業技術無法自主有者極大的關聯。我們希望由此起步，在資料取得不易（通常國內有關汽車的書籍普遍有資料過時的問題存在）的情況下，能逐步的建立起大家對汽車的基本概念。本文的目的，是要讓讀者能穿透業者行銷手段的迷霧，找到一部適合自己的好車。
列出候選車種
在買車時預算的多寡對可選擇的車型有絕對的影響，只有在預定的預算限制下來談選車才是有意義的。有了預算之後，第二個步驟就是認清自己對車子功能的需求，有人當它是『工具』，更有人當它是『玩具』，依照個人不同的需求來選定車身型式及級距，再配合預算的限制範圍便可列出候選車種。在這過程中請記得車型要越新越好，因為汽車科技『日新月異』，任何新車型或改款車都是針對現有車型加以改進、研發而來，豈有不及舊有車種之理。
評選
列出候選車種之後，建議您先從主觀的條件開始去取捨。首先針對外觀造型及內裝樣式，這是純主觀的選擇，如此可先去掉幾種『絕不考慮』的車型，剩下幾款難以抉擇的車型可依以下幾個方向加以客觀的評比，相信不難找出最適合的車型。
一、引擎
引擎這個項目是評斷一部車優劣的首要考慮，也是大多數人比較容易迷惑的部份，看車時打開引擎蓋，看個半天也不易看出個所以然，雖然說現在的車廠已經開始注重引擎的『造型』，而且『造型優美』的引擎也幾乎可和『性能傑出』劃上等號，但是從技術規格及性能測試資料來了解引擎還是比較實在的。
一顆現代化的引擎必須有以下的基本條件：
電腦化的多點噴射供油系統
化油器已經成為歷史名詞應該是大家都有的共識，而效率不佳及有著和化油器類似缺點的單點噴射系統，亦將不見容於現代化的車種。因此，配備有高效率的電腦控制系統（ECU）、許多的感測器（Sensor）及每缸至少一支噴油嘴的多點噴射系統才是唯一的選擇。其中電腦的運算速度要越快越好，感測器的數目也是越多越好，因為感測器的數目越多表示所能提供給電腦的參數越多，電腦對供油的控制也就越準確。
每汽缸至少四汽門
在相同的汽缸面積下，汽門數越多可爭取到越多的進排汽口面積，提昇每一次的進排汽效率。並且得以將火星塞設置至於最佳位置的燃燒室中央，使油氣燃燒較為快速而完全，兼具馬力提昇和降低汙染之效。此外汽門數變多了，則每支氣門的體積及質量也相對的變小變輕，汽門因慣性對汽門機構的產生的負荷及衝擊也將減輕。至於有人認為每缸二汽門的引擎低速扭力較佳，而多汽門引擎則有低速扭力不足的缺點。這一印象主要是高效率的進汽對油氣造成的『沖淡效果』，但這將會因為引擎管理系統的修正而消除。況且，就算犧牲這為不足道的扭力，換來高轉速時順暢的運轉及充沛的出力也絕對值回票價。
雙凸輪軸（DOHC）
將進氣門和排汽門的啟閉分別以不同的凸輪軸來控制，可更精確的控制進排汽門動作，容易將進汽或排汽的角度設定在較佳的值。
電腦整合控制的點火系統
電腦依據各個感應器所收集引擎轉速、進汽歧管壓力或空氣流量、節氣門位置、電瓶電壓、水溫、爆震．．．．等訊號，其中最重要的應該是具有與爆震控制系統結合的點火正時控制功能，這對於引擎轉速越來越高並遊走於極限邊緣的現代引擎來說，可收『延年益壽』之效。尤其在汽油品質不甚穩定的台灣，爆震控制系統更是相形重要。
兼顧高、低轉速的可變進汽歧管及可變氣門正時機構
進汽歧管的長短對扭力的輸出曲線有很大的影響，較長的進汽歧管有利於低轉速輸出，較短的則有利於高轉速運轉，但卻會降低引擎的最大扭力及其出現時機。因此要兼顧高、低轉速的動力輸出唯有採用可變長度的進汽歧管。（這項設計在德系高價位引擎較常見，但日系的LIATA也可見到此一設計）可變汽門正時機構是自然吸氣引擎提高動力輸出的一大利器，利用改變汽門的啟閉時機（Timing）及時間長短（Duration），來達到兼顧高、低轉速需求的目的。目前宣稱採用此技術的有BMW、BENZ、NISSAN、HONDA、MITSUBISHI等多家公司，但能將此概念發揮到極致的僅有HONDA的VTEC和MITSUBISHI的MIVEC，它們將Timing及Duration都加以改變，而其它的類似設計都是只改變Timing而已，因此動力的提昇上不如二者來得傑出。同為L4、DOHC、16V設計，採用NCVS的NISSAN GA16DE引擎可輸出120ps的最大馬力，而採用VTEC的HONDA B16A引擎以及採用MIVEC的MITSUBISHI 4G92引擎，卻可分別產生170ps及175ps的超強馬力。其中差異不可謂不大。
更精密的研磨技術
以往只出現在賽車引擎上的精密研磨技術，已有『量產化』的趨勢，如日產汽車最近的幾款引擎都強調經過『Micro Finish』的加工處理。經此處理主要在降低引擎運轉時的摩擦阻力，提高順暢度、耐用度、省油性。
二、傳動系統
在不久的將來五速自排將有如五速手排一般的普遍，目前的四速自排最大的缺點就是其三、四檔間齒輪比的差距常讓車主為之氣短，解決之道就是採用齒比銜接順暢的五速自排，因此奉勸少數目前可選用五速自排變速箱車型的準車主，不可聽信業務員的愚民政策，務必堅持非五速自排不買。對於這一點，凡是同時開過美規四速和歐規五速525的人，應該都有深刻的感受才是。傳動系統的另一項主流就是CVT（無段自動變速系統），極接近手排變速箱的傳動效率，解決了傳統自動變速系統動力被扭力轉換器大幅損耗的缺點。以往只能使用於100匹馬力以下引擎的限制，也已隨著六代喜美推出搭配130 匹引擎的CVT系統而打破。順暢、省油、高效率是CVT變速系統的特色。
三、懸吊系統
現代的車種對乘坐舒適性及操縱安定性的要求越來越高，面對此一趨勢，各車廠都採用雙Ａ臂(Double-wishbone)懸吊系統，或多連桿(Multi-link)懸吊系統來因應，但簡單、低成本、不佔空間的麥花臣懸吊系統，仍廣泛運用在小型車上。吃過雞肉的人應該知道雞胸骨(Wishbone)成Ａ型，而上下採用兩個如此形狀的臂的懸吊系統就被稱為『雙雞胸骨式懸吊』，(Double-wishbone)，又被稱為雙Ａ臂懸吊系統。雙雞胸骨式的優點首推懸吊幾何設計自由度很高，它並不會對避震器施加彎矩，所以摩擦小；而且只需改變臂桿的佈置設計（如旋轉軸的傾斜、安裝位置及安裝的跨距等），即可達成外傾角變化、防俯衝、防蹲下等幾何設定。通常這些臂桿是裝至於副車架上，副車架再以四個支點與車身結合，如此可兼顧懸吊系統的剛性與震動的阻絕。缺點是複雜、成本高且定位精度要求較高。最早以『多連桿』為名宣傳的是1983年推出的BENZ 190 車系。多連桿與雙雞胸骨式懸吊二者間並不易明確的區別，各車廠針對既有懸吊系統加以改良，增加特殊功能的連桿，再自行命名。多連桿懸吊的設計大多以多支的連桿將車軸定位，並且將連桿以襯套先安裝於副車架上，而副車架一般以四個點固定於車身，這個架構就與雙雞胸骨式懸吊相類似。
多連桿懸吊系統其獨特的連桿配置在各車上均有不同，但所要達成的目標是相同的，其主要有功能下列幾項：
1．消除對地外傾角(Camber)變化：即使車身晃動時，也能使輪胎保持垂直，這在目前低輪胎扁平比的趨勢中，是非常重要的特性。
2．抑制懸吊系往復運動時束角(Toe)的變化。
3．抑制懸吊系往復運動時輪胎距離的變化。
4．消除轉彎時重心昇高、對地外傾角減少的頂起((Jack-up)現象。
5．抑制加減速時造成的車身升高或下沉現象。
6．提高懸吊系統的剛性，使其不易受橫向力影響而產生幾何變化。
多連桿懸吊系統最大的優點，
在於可平衡的達成上述其他懸吊系統所達不到的性能需求，
它也是目前最先進的懸吊系統設計。
四、剎車系統
Air-Bag和ABS這兩項被稱為雙A的安全裝置，是所有車主在買車時都會慎重考慮的配備。但在目前台灣駕駛人普遍未養成隨時繫上安全帶的情況下，被動的安全裝置－－Air-Bag的功過一時難有定論，因此個人認為Air-Bag是可被考慮放棄的；至於屬於主動安全配備的ABS則應列於必須選用的配備。
ABS絕不是那些三流業務員口中：『只有在高速和重踩時才會作用的剎車系統。』所謂的ABS它是靠裝在每個車輪軸的車速感應器，判斷出在不同車輪出速度現差異或鎖死（速度為0）時，經由調節剎車壓力，來達到消除上述不正常現象，維持最大剎車力的目的。也就是說ABS的動作時機和『高速』或『重踩』都沒有絕對的關係。但是在目前每一個的廠牌的剎車都冠上ABS的情況下，如何去判斷ABS的優劣及差異便顯得格外重要。
一套『健全』的ABS應該有下列幾個要件：
1．四個車輪皆有獨立的車速感應器(Four-Sensor)，
2．四個獨立的洩壓迴路(Four-Channel)，
3．快速的電腦處裡單元，
4．動作精確的總幫和分幫。
這當中常會被『偷工減料』的部份在於是否為Four-Sensor和Four-Channel，
還請讀者明察。但可肯定的是，目前的ABS產品中口碑最佳的當屬德國的BOSCH。
有關於剎車系統的還有幾點可提出作為您評比的參考。碟剎優於鼓剎，剎車碟直徑越大越好，卡鉗的活塞越多越好、而本身的重量越輕越好。
五、售後服務
售後服務對於您所選的好車能夠好多久有決定性的影響，有不少好車都因售後服務及維修能力不足而落至悲慘的下場。很多在國外表現不錯的好車，都因為在售後服務的水準跟不上產品的腳步，而無法得到準車主的青睞。放眼國內汽車售後服務現況，普遍存在著專業教育訓練不足及保養維修工作不落實的缺點。單以每五千公里一次的定期保養維修來說，維修單上洋洋灑灑數十項，但真正確實執行的有多少就相當令人懷疑了。因此在考慮售後服務這個項目時還請準車主自己多費心，必要時到各個廠牌的維修點去走走，將是最為直接的方法。經由上述的項目可大致看出一部車先天的體質優劣，而唯有同時具備良好的設計、高品質的製造過程及專業的售後服務三大要項，才能真正成為市場的主流派。
02. 新車保養計畫
前言
熟讀使用手冊
使用手冊的重要性一直是我們所強調的，它是您了解愛車的第一步，雖然目前國內的使用手冊編排不甚完善，所能提供的資料也無法完全滿足愛車人的需求，但仍是基本操作及保養的指南。舉凡引擎型式、機油容量、變速箱油容量、冷卻水容量、火星塞規格、氣門間隙值、點火正時角度、各種負荷情況的胎壓、輪圈的Off-Set(裕隆似乎是國產車中唯一在使用手冊提供Off-Set的廠商)、各種螺絲的旋緊扭力.....等，此外日常的行車檢查項目與方法以及緊急情況的應變方法更是不可不熟悉的常識。
檢視車況
你或許認為所謂新車就表示一切O.K.，但事實或許不然。如果你和我一樣愛車如命，把車當玩具而不是當工具，那麼就請您在新車落地後，先把機油、變速箱油洩掉，換上你所熟悉的品牌，如果你買的是國產車，那最好連剎車油也一併換掉，換上至少是DOT-4以上的產品。用人不疑，疑人不用，你放心讓這品牌、等級不明的油品繼續留在你的愛車嗎？或許您會在日後為它換上所有想得到的發燒品，但您是否和大多數人一樣忽略了這0~1000Km比磨合期更重要的『新車處女期』，因為他們都有一種錯誤的觀念，認為用等級較差的油品可以使Run-in更完全，事實上這樣的作法很可能使你『磨過頭』，甚至造成無法彌補的傷害，我們的堅持是：愛它就從小給它最好的！此外底盤螺絲是否鎖緊也是不可忽略的，尤其是國產車，有太多車主有這樣慘痛經驗。 另外一項最簡單也是最容易被忽略的就是『胎壓』，新車交到你手上時有90%以上胎壓是不合格的，倒不是不足，而是胎壓過高。過高的胎壓不但會造成輪胎的異常磨損、抓地力的降低、舒適度的降低、最嚴重的會造成懸吊系統的活動機件間間隙加大，並加速吸震筒的劣化（要知道有30%以上的震動要靠輪胎的變形來吸收）。 合理的胎壓是依使用手冊上所標示的再減個1~2psi。由於胎壓是隨溫度而變化，建議您準備一個『高檔的』胎壓計，如此方能匹配您的名胎，讓它隨時保持在最佳的胎壓狀況。據了解Snap-On有一個胎壓表在賽車場上廣為各個車隊使用，價格也在可頗合理。
Run-in
需不需要Run-in一直是見人見智。我表哥曾去裕隆三義廠參觀其生產線，組裝完成後的測試項目中有一項碼表準確度檢驗，只見技術員將車開上測試滾輪台，說時遲那時快，指針已指向170Km/h，Run-in？！幾年前買了一部喜美，交車當天滿懷喜悅的前往交車中心，在門口只見一部部新車從拖車上緩緩滑下，吱....Show味十足的起步、轉彎、剎車，準確的停入車位，Run-in？！ 雖然如此Run-in仍有其必要性，Run-in時只需把握兩大原則：Smooth及輕負荷。若能把握這兩個原則，再加上使用優質的機油，那麼速度與轉速的限制就不是那麼重要了。Smooth的油門、Smooth的剎車、Smooth轉向與換檔，並用心去感覺引擎的負荷與運轉。Run-in期中不論速度快慢，應該避免長時間保持等速或等轉速行駛，並且要讓每一檔、在各種轉速下都能有足夠的磨合機會，尤其要避免任何情況下引擎的抖動，這是Run-in期的大忌。自排車必須更溫柔的踩放油門，盡量減少Kick-Down的情況發生，因為Kick-Down時扭力轉換器內的液壓衝擊力很大，難免會有負面影響。踩剎車的力道應該如M3的引擎扭力曲線圖一般，緩緩加重後保持一段時間，車子停止前再稍稍鬆開，最後輕輕踏住確保車子不滑動。得到良好並充分Run-in的剎車，可避免剎車異音、碟盤變形的後遺症。Run-in雖是一種痛苦的束縛，但也視為調整駕駛方式的好機會。
1000Km保養
1000Km保養可說是最重要的一次保養，請選一家較有規模的直營保養廠（留下保養記錄以確保日後保固權益），並親自監工。在此特別提供一些小細節供您監工時的參考。
一、更換機油
更換機油時請特別注意，技工在裝上新的機油濾清器時，是否在濾清器的邊緣橡皮塗上些許的機油？ 如此可避免旋緊時橡皮扭曲而導致密合度不佳，造成機油的滲漏。此外添加機油時，加到機油表尺刻度的八分是最理想的。
二、更換自動變速箱油
更換ATF後檢查液面高度時必須先確認油溫，因為通常使用手冊都會要求ATF達到工作溫度(50~80 C)時再量，如此可避免因為油溫的不同而造成液面高度的差異。再則檔位要停留在"N"檔，並且在排入"N"檔前要從"P"檔開始打過每個檔位，並且在每個檔位停留兩秒鐘以上。遇到液面太高時務必要求技工抽掉多餘的ATF，因為自動變速箱的扭力轉換器傳遞效率的天敵就是氣泡，劣質的ATF和過多的ATF都會造成氣泡，降低效率，並在Kick-Down時產生不良的衝擊。因此地六代喜美上市時，特別強調在自動變速箱裝上了減少氣泡的裝置，若你的車無此裝置，你所能做的就是保持正確的ATF液面高度。
三、調整汽門間隙
汽門間隙太大會有異音，太小則轉速提昇吃力，1000Km時務必進行調整，而且最好以『四次調法』來進行調整。調整應該在冷車時進行，雖然有些車種同時提供了冷車以及熱車時的汽門間隙值，但是因為熱車的定義彈性及差異頗大，100°C、80°C、60°C....？
因此仍以冷車時調整為佳。從進到保養廠到完全冷卻可能需要3~4小時的等待，我想這也是為什麼保養廠會用無數的理由，來說服你接受「新車不必調汽門間隙」的謊言，畢竟，等待冷卻實在太費時了。
四、檢查點火正時
檢查點火正時前，應該先拆下火星塞檢查電極狀況，看看是否要使用其他熱值型號的火星塞。
點火正時的異常並不易察覺，雖說正時過早容易引起爆震，太晚則引擎出力降低、增加油耗，但這都是比較的結果，而評斷的標準就是原廠提供的正時角度。目前許多車種都已配有爆震感知器，但為了引擎的長治久安，建議您維持原廠指定的角度，不要幻想將點火正時再提前就能大幅改善引擎狀況。
五、確認方向盤和各踏板的自由間隙
方向盤的自由間隙是判斷轉向系統是否異常的重要依據，因此此次保養時得先確認方向盤的自由間隙合於標準值內。離合器、剎車、油門踏板的間隙，對於操作時的順暢度有著極為重要的影響，對手排車來說剎車與油門踏板間的關係，直接影響了Heel & Toe的操作，最理想的狀態是踩下剎車後，踏板高度恰與油門踏板齊平。並注意別讓油門踏板有太長的『空窗期』，這對自排車來說尤其重要，因為對手排車來說，油門踏板只是單純的控制節流閥，但是自排車卻同時控制著節流閥和油門感知器，油門感知器是自動變速箱換檔的重要參數，也就是說油門踏板的自由間隙將影響自排車的Kick-Down反應及換檔時機。
六、注意螺絲緊度的扭力
螺帽、螺栓的鬆緊度長久以來都被忽略了，量度的單位是扭力值：Kg-m，使用的工具是『扭力板手』，除了賽車場以外似乎很少見到保養廠使用扭力板手。 一份完整的使用手冊，應該清楚的規範各常用的螺帽及螺栓的鬆緊度所需的扭力值，以國產霹靂馬為例：輪胎螺帽所需的旋緊扭力為10~12Kg-m；機油放油螺栓需3~4 Kg-m；火星塞需2~3 Kg-m。有了明確的扭力值，就不必擔心螺絲崩牙。
七、引擎室其他項目
引擎室的檢查項目是大家較熟悉的項目，在此不再贅述，僅特別提醒您動力方向盤油不可太多，避免激烈駕駛時溢出。再來就是正時皮帶的鬆緊度，太鬆會造成加減速時的抖動，太僅則會增加皮帶的損耗，甚至造成斷裂。皮帶鬆緊度的標準得參考保養廠的技術手冊，一般的使用手冊通常並不提供資料。
八、定位及輪胎
據了解車廠並不會對新車做精確的四輪定位（生產線上似乎沒有定位儀器），因此做一次精確的定位絕對值得，不但可確保操控性更可避免輪胎及轉向系統的異常損耗。定位時也可同時對胎壓及輪胎和底盤的固定螺絲的緊度進行檢查，尤其是鋁合金輪圈務必要做。
最後要檢視剎車碟盤的磨合情況，以了解剎車的卡鉗的正常動作及踩剎車的技巧是否正確，若碟盤出現不平及異音，那麼準備提出索賠吧。
03. 引擎的燃燒與爆震
汽車的動力來自引擎，而引擎動力的產生是利用汽缸內油氣的燃燒所產生的爆發力推動活塞而來，因此要獲得良好的引擎性能就要從提高引擎的燃燒效率著手，從汽缸內油氣燃燒的基本理論找出提高引擎燃燒效率和熱效率的方法來提高引擎性能。但是在工程師們想進辦法來提高引擎性能的同時，卻因為爆震(Knocking)的發生而受到種種的限制，而一具最高性能的引擎就是在燃燒與爆震的交互作用和互相牽制下得出的妥協。『燃燒與爆震』不但是研究引擎的基礎，也是判斷引擎優劣的依據，更是引擎改裝的基礎，因此燃稍與爆震可說是一切討論有關引擎性能的入門，更是談引擎改裝時的立論依據。
一、燃燒
因為引擎的燃燒循環是在汽缸這各小容器中進行，而且有溫度、壓力、熱傳導、殘留廢氣等變因，所以比起一般的燃燒來得複雜許多。目前有很多有關引擎的理論都是由實驗得來的，就因為是由實驗得來的所以有很多因素都有不同的解釋，甚至可能尚未被發現，因此讀者或可從本文中獲得啟發，找到其他有利引擎燃燒的好方法。在進入主題之前我們必須先介紹兩個名詞：空燃比A/F(Air-Fuel Ratio)和空氣過剩率λ(Excess Air Ratio)。空燃比A/F是進行引擎燃燒反應時所需的空氣重量和燃料重量的比例，空然比小表示油氣比較濃，反之則比較稀。如果根據汽油燃燒的化學反應方程式，我們可以算出汽油完全燃燒的理論空燃比為15.1:1，但是在實際的燃燒情況中，如果要達到完全燃燒，所需的空氣量往往比理論上所需的更多而實際上所需的空氣和理論上所需的空氣量的比值就稱為空氣過剩率λ，λ越大表示所供給引擎的空氣量越大。A/F和λ在談到有關引擎的工作原理和廢氣汙染控制上都會再出現，所以比必須先在此提出。引擎每完成一次進氣、壓縮、爆發、排氣四個行程的循環，曲軸轉了2圈也就是720°，在引擎轉速為 3000rpm時，曲軸轉速為每分鐘3000轉，也就是說引擎每分鐘要進行1500次的循環，完成每一次油氣燃燒的時間遠小於0.01秒。要去討論這0.01秒內快速進行的燃燒過程有相當的困難，[ 因此我們必須想像成用很慢很慢的慢動作來看引擎的燃燒過程。若用這樣的方式來看引擎的燃燒過程，我們可以將它概分為點火、燃燒、淬熄三個步驟：
一、點火
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便會傳送一電流至火星塞，利用火星塞兩極之間的高電壓引燃油氣，（亦可說是高電壓使汽油分子產生游離作用，進而和氧離子結合，造成氧化作用）。為了引燃油氣，必須對油氣提供一相當的能量，這個能量我們稱為『最小點火能』（Minimum Ignition Energy）。最小點火能越小，點火越容易。這一油氣引燃的過程相對於接下來的油氣燃燒速度來說，速度是比較緩慢的，而這一緩慢的氧化過程稱為『點火』。『點火』所耗去的時間約佔整個燃燒行程的10 %，而這段時間所耗去的油氣也少得為不足道。
二、燃燒
點火階段可視為油氣燃燒前能量的累積，當點火完成後，火焰便開始以燃燒壓力波的形式向外傳播，其傳播的方式是以火星塞為中心，一層一層依序向外燃燒，就如同將石頭丟入水中，在水面形成漣漪一般。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，我們稱為『火焰波前』。火燄波前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，爆震發生的趨勢也越低。
三、淬熄
對引擎的燃燒來說，汽缸壁是燃燒波所能到達最遠的邊界，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 700℃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緩甚至中斷，而這趨緩的氧化反應便產生了不完全氧化的產物HC及CO。這一氧化反應較緩和的區域我們稱為『淬熄層』，淬熄層越小，表示汽缸的熱傳損失量越少，引擎的熱效率較高、出力較大。
影響引擎燃燒的因素：
一、影響點火的因素：
點火的難易乃由『最小點火能』所決定，最小點火能則是受燃料的分子量、混合氣的濃度、火星塞電極的形狀與間隙、汽缸溫度、混合氣氣體流動的影響而產生變化。燃料的分子量越小、汽缸的溫度越高，其最小點火能越小，點火越容易。混合氣的濃度稍濃於理想空燃比（14.7:1），並能在汽缸內快速的流動使油氣更均勻，皆有助於點火。而火星塞對點火的難易更有決定性的影響，火星塞的電極間隙若減小則最小點火能將增大，不過間隙也不是越大越好，因為間隙大則跳火時間縮短，不利於點火，所以間隙直必須取兩者的折衝。火星塞中央電極的直徑越大，點火所需的電壓必須升高，若將電擊形狀改為尖型，將有利於點火。此外，火星塞的熱度等級越高，表示中央電極不易散熱，因此對點火越有利。但是當火星塞熱值過高或汽缸過熱時，將使油氣在火星塞未點火前及自行點燃，稱為〞預燃〞（Preignition）是異常燃燒的一種，有別於爆震，但同樣對引擎將產生不利的影響。有人會改用電極為針型、且導電性較好的火星塞，為的就是加速完成點火。
二、影響燃燒的因素：
１、空燃比
燃燒速度會因為混合氣的組成、壓力、溫度而變化，影響最顯著的是空燃比，稍濃於理想空燃比（14.7:1）時可得到最大的燃燒速度，若空燃比低或高達到某一界限以上時，火燄便不再前進，此界限稱為『燃燒界限』。汽油的燃燒界限是空燃比２２：１～８：１可安定運轉的極限是１８：１。所謂『稀薄燃燒引擎系統』技術（Lean Burn Combustion System） 就是讓引擎在盡量接近燃燒界限的下限且不產生爆震的情況下運轉。
２、火星塞的位置
火星塞的位置雖對燃燒的速度沒有影響，但是它決定了相同燃燒速度下完成燃燒所需的時間。火星塞和汽缸必的距離越近，則完成燃燒的時間越短。因為油氣燃燒的過程也是引擎最主要的加熱、加壓過程，這段時間的長短，直接影響到引擎的熱效率，也影響到爆震的趨勢。火星塞的最佳位置就是在燃燒室的中央，而為了達成此一設計，多氣門和雙凸輪軸的設計是必然的趨勢。
３、進、排氣壓力與進氣溫度
進氣壓力的提高可促使油氣燃燒的速度增加，而進氣溫度升高卻會使容積效率和混合氣密度降低，導致火燄傳播速度下降。當排氣壓力越高時，則每循環殘留在汽缸內的廢氣越多，使能吸入的新鮮混合氣減少，而隨著殘留廢氣比例的增加，燃燒時的阻礙亦增大，火燄傳播的速度因而降低。要提高進氣壓力最常用的方法就是利用 Turbo-charger 或Super-Charger ，而賽車引擎通常用碳纖維來作為進氣道的材料，除了重量輕外，最重要的就是取碳纖維不易吸熱，本身的溫度不會因為引擎室的溫度升高而升高，可大幅降低進氣溫度。至於要如何降低排氣壓力，當然是從排氣管著手，而又以頭段的影響最大。
４、進氣速度
進氣速度影響了進入汽缸內油氣的流動，油氣的流動除了可以讓油氣的混合更均勻，更可產生攪動的作用使燃燒火燄和未燃燒的油氣容易混在一起，增加火波前的範圍，加快燃燒的速度。進氣速度與燃燒速度成近乎正比的關係，進氣速度越快，燃燒的速度越快。而進氣的速度與進氣歧管的口徑與長度、汽門設計、燃燒室幾何形狀有關。
５、壓縮比
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大。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，不但自然吸氣引擎是如此，就連增壓引擎的壓縮比都已提高到超過9.0:1 以上的水準。要提高壓縮比最簡單的方法就是改用較薄的汽缸墊片。
６、點火正時
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，活塞位置恰抵達上死點，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。
三、影響淬熄的因素
淬熄主要受到燃燒室的形狀、汽缸壁的溫度與粗糙度的影響。淬熄的發生是主要是由於火燄接觸到燃燒室的壁面，因此要在相同的燃燒室容積下使燃燒室的表面積越小，減少淬熄量，一般而言燃燒是的形狀越規則越能達到此目的。而淬熄也是熱導傳的結果，所以燃燒室的溫度越高，則熱傳量越少，火燄也就越能接近壁面，淬熄層就越薄，被淬熄的氣體容積就越少。但是汽缸壁的溫度卻被材料所能承受的熱應力及爆震的發生所限制，所以只能維持在一相當的低溫下。此外，降低燃燒室的粗糙度也可減少淬熄量及熱傳量，提高熱效率。
二、爆震
『爆震』是引擎燃燒過程中所產生的異常燃燒現象，它除了使引擎震動加劇外，並產生敲擊聲、降低引擎出力、損傷引擎結構。爆震可說是引擎設計者的天敵，許多提昇馬力、降低油耗、減少汙染的設計，如高壓縮比、增壓裝置、提高汽缸壁工作溫度（材料科技的進步使得強度上無虞）等，都因為爆震的產生而受到限制。
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，我們稱為『尾氣』（End Gas），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』，到達自燃點後在經過一段時間的『自燃點火延遲』後就會自行引燃，並且以300m/s～200m/s的速度迅速向外傳播，而當正常燃燒和爆震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，所以稱為『爆震』。輕微的爆震無法被人的感官所察覺，在此我們稱它為『無感爆震』，因此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，我們稱它為『有感爆震』。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。
１、燃料的辛烷值
燃料的抗爆震性是以辛烷值（Octane Number）來表示，通常分子構造簡單、碳數多、鍊長者的抗爆震性優秀，而選用辛烷值較高的汽油是減少爆震發生的最直接方法。汽油辛烷值的選用必須與引擎的縮比配合，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，否則壓縮比高的引擎若使用辛烷值低的汽油，將造成爆震連連、引擎無力、過熱、機件損耗。而壓縮比低的引擎若誤用辛烷值較高的汽油，不但不能增大引擎的出力，反而可能因燃燒溫度過高造成引擎過熱。據報載：中油將在民國87年底前推出辛烷值98的汽油。
２、燃燒室的設計
火星塞的的位置影響了完成燃燒所需的時間，這段時間就是尾氣所受的加壓和加熱時間，時間的長短直接影響爆震發生的趨勢。因此燃燒是的形狀若能讓壓縮時油氣的流動性佳、沒有死角，並採用熱傳導效率較高的材料（如鋁合金），讓汽缸內的溫度不易累積，使尾氣保持較低的溫度也可減少爆震的發生。
３、積碳
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。積碳發生的原因除了引擎本身所產生的以外，在汽油中添加辛烷值提升劑更會加速積碳的累積。以國內所能買到的95無鉛汽油，對很多高壓縮比引擎來說並不夠用，很多車主都要選擇添加辛烷值提升劑來維持引擎的出力和消除爆震，在爆震與積碳的惡性循環下，添加辛烷值提升劑就有如引鴆止渴一般。
４、壓縮比
引擎的熱效率是與其壓縮比成正比，壓縮比越高引擎出力越大，但是壓縮比的上限卻因為爆震的發生而受到所限制，壓縮比與爆震的發生有極密切的關係，壓縮比越大，爆震的趨勢和強度越強。因為提高壓縮比會同時增加汽缸內的溫度和壓力，使尾氣的溫度和壓力升高，增強爆震的趨勢。此外壓縮比的提高也會讓汽缸內的殘留廢氣對油氣的沖淡做降低，造成燃燒室的溫度上升，促成爆震的發生。
５、空燃比
油氣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，熱效率下降，同時降低引擎出力。有些引擎的爆震控制系統就是在爆震感知器偵測出爆震訊號時，供油系統便會適度的提高油氣濃度，直到爆震消除為止。
６、進氣溫度與汽缸溫度
進氣溫度與汽缸溫度的增加會使引擎的容積效率降低，使完成燃燒所需的時間增長，亦即尾氣被加壓及加熱的時間增長，增加尾氣的溫度和壓力，造成爆震。由此我們可以知道當引擎溫度過高時，對引擎所成的損害並不是直接由於高溫所造成（和汽缸內的溫度相比那就稱不上高溫了），而是因為汽缸壁溫度上升導致嚴重的爆震，因為連連的爆震所產生的嚴重破壞。
７、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，大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，可以底消掉一部份燃燒後氣體膨脹所導致的壓力升高作用，減輕爆震的趨勢。不過假如點火過於落後，引擎的功率及效率都將降低。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大多以改變點火正時為主，因未改變點火正時比起其他消除爆震的方法要來得簡單、經濟、可行，尤其在電子技術發展成熟的今天更是如此。
８、進氣壓力
進氣壓力提高可使油氣密度變大，燃燒所產生的總熱量較多，會使燃燒的最後溫度上升，易於產生爆震。這說明了使用增壓進氣裝置時，不論渦輪增壓或機械增壓常要適度的配合降低壓縮比，並結合爆震控制系統以防止爆震的發生。其中渦輪增壓系統（Turbo Charger）更因為會同時造成進氣溫度上升，所以有進氣冷卻器（Inter-Cooler）的出現，以降低進氣溫度提高容積效率並減少爆震的發生。
04. 供油系統工作原理與改裝
供油系統的工作原理
談到供油系統時還分為化油器和燃油噴射系統兩種，但是就馬力輸出、燃油效率、廢氣汙染、可靠度．．．．各方面來說，化油器比起燃油噴射系統可說是一無是處，所以我們可以說：化油器的時代已經過去，它已成為歷史名詞，無討論的價值。所以，以後談到引擎供油系統就是單指燃油噴射系統。噴油系統是由燃油輸送系統、感應器系統、電腦控制系統所組成。它的工作原理簡單來說就是利用汽油幫浦將汽油加壓以後，從油箱送進高壓油路，經過壓力調整器的調節作用，使系統中的供油壓力維持在2.0~2.5 Kg/c㎡，也就是將送到噴油嘴的汽油壓力保持在2.0~2.5Kg/c㎡（30~38psi）。同時由各感應器將引擎的進氣量及運轉狀態以電壓訊號的形式傳送到供油電腦（ECU:Electronic Control Unit），ECU根據這些電壓訊號加以分析，算出所需的噴油量，也就是算出噴油嘴的噴油時間，然後再將噴油訊號傳送到噴油嘴的線圈，噴油嘴接受噴油訊號後，將噴油閥打開，汽油便噴到進汽門前方的進氣岐管內，再隨著進汽門的打開進入汽缸內。
噴射系統的分類
一、依噴射（噴油嘴）位置分類：
１、節氣閥體噴射式（Throttle Body Injection）又稱為單點噴射（SPI:Single Point Injection），只使用一或二支噴油嘴，裝在節氣閥上方，以較低的壓力噴出汽油，汽油與流經節氣閥的空氣形成混合氣後，必須先通過進氣歧管再由進汽門進入汽缸。但是油氣流經進氣歧管時，部份油氣會在歧管壁附著，並且會因進氣歧管的形狀、長度不同而造成各缸混合氣分配不均。因為油氣從節氣閥到汽缸必然會有的時間延遲，因此引擎加速時的反應會較慢。
２、進氣口噴射式（Port Injection）又稱為多點噴射（MPI:Multi-PointInjection），每一缸的進汽門口之前各有一支噴油嘴，對準進汽門，以2~5Kg/c㎡的高壓將汽油噴出，而與進氣歧管中的空氣一起進入汽缸，形成混合氣。如此一來進入各汽缸油氣的混合比得以平均。
二、依噴油方式分類：
１、連續噴射式（Continuous Injection），又稱機械噴射式，噴油嘴在引擎運轉時不斷的噴油，而噴油量的控制是經由改變供油壓力來達成。
２、程序噴射式（Timed-Manifold Injection），使用電子式噴油嘴，需要噴油時將噴油嘴的線圈通電，使柱塞因為磁力的作用而往上提升，噴油嘴便可噴油。噴油量是由噴油時間的長短來控制，單位是微秒（ms）。
由於機械噴射已經是過時的設計，因此目前市面上的車種幾乎都採用效率及經濟性較佳的程序式噴射。而單點噴射除了價格較低、結構簡單外，也無任何可和多點噴射媲美之處，況且它還有許多和化油器相同的缺點（效率低、各缸油氣分配不均），因此多點噴射 （MPI）可說是現代噴射供油系統的主流。舉例來說：OPEL CORSA手排和自排車型，同樣１．４升的引擎，就只因為多點和單點這一字之差，馬力相差了２２匹。要知道，若想經由事後改裝讓引擎馬力提高２２匹，花費可能不小於六位數，讀者不可不慎。
由此可知多點、程序式噴射系統將是現代引擎的唯一選擇。此外，結合了電腦噴射供油控制系統和自動變速箱控制系統的『集中式引擎管理系統』更是目前汽車設計的趨勢。它將兩者的工作特性充份協調、整合，讓引擎與傳動系統的效率得以充份發揮。
三、依空氣流量檢測方式分類：
進氣量的檢測方式分為直接和間接兩大類，一種是以進氣歧管絕對壓力感應器（MAP Sensor：ManifoldAbsolute Pressure Sensor）測出的進氣歧管壓力和引擎轉速間接計算求得。另一種則是以空氣流量計直接測得。較常見的空氣流量計有三種：翼板式、熱線式、卡魯曼渦流式。目前市場上的車種是以MAP及熱線式空氣流量計為大宗。
供油量的計算
供油量的多寡是以噴油嘴燃料噴射時間的長短來計算，供油電腦 （ECU）根據空氣流量、引擎轉速、及各個感應器所提供的補償訊號，利用原先設定的供油程式算出所需的供油時間，這個供油程式我們可以用圖形的方式來表現。
ECU所算出的燃料噴射時間是『基本噴射時間』、『補償噴射時間』和『無效噴射時間』的總和，單位是微秒（ms），1ms＝0.001秒。其中噴油嘴在單位時間內所噴出的汽油量是由噴油嘴本身口徑的大小及噴油壓力大小所決
定。
一、基本噴射時間
基本噴射時間是由進氣量（此處是指重量）和引擎轉速所決定。當你踩下油門踏板時，控制的是節氣閥的開啟角度，開度越大進氣量越大，供油電腦根據空氣流量計測出的進氣量及當時的引擎轉速來和預先所設定的供油程式比較後，算出所需供油量和相對的噴射時間。
二、補償噴射時間
補償噴射也就是一般人所稱的『提速』，它是由各種感應器偵測出引擎當時的工作狀況及負荷，將訊號傳給電腦 （ECU）以後，算出所需額外的供油量，用以維持引擎穩定、順暢的運轉。補償噴射程式的設定是一複雜的工作，也因車而異。
一般來說的補償噴射程式大致有下列幾項：
１、冷車啟動補償
２、暖車補償
３、怠速後啟動補償
４、高溫時補償
５、加速補償
６、高轉速、高負荷補償
７、理論空然比回饋補償
８、斷油控制
三、無效噴射時間
噴油嘴從線圈通電到全量噴油之間會有一段延遲時間，稱為『開啟延遲』，而線圈斷電後到完全停止噴油也有一段延遲時間，稱為『關閉延遲』。
由於開啟延遲時間大於關閉延遲時間，所以實際的供油量將少於所需，而開啟延遲時間減掉關閉延遲時間就稱為『無效噴射時間』。為了得到正確的供油量，必須把無效噴射時間算進去，也就是說在算出供油量以後要再加上無效噴射時間噴出的油量才會和所想要的相同。因此，無效噴射時間也可視為補償噴射的一項。
供油系統的改裝
引擎的最佳空燃比為14.7:1，但若在高轉速、高負荷時若想要求得較高的引擎出力，通常要將空燃比提高到 12:1~13:1。供油系統的改裝就是要『在適當的時候適量的提高供油量』，讓空燃比適度變大，這『適時』與『適量』也是判斷供油系統的優劣，夠不夠聰明的依據。
噴射供油系統的改裝可分為改硬體和改軟體兩大類，改硬體的目是要提高單位時間的供油量。改軟體主要是改變它的供油程式，由於原車的供油程式是考慮了廢氣控制、油耗經濟性、運轉穩性定、引擎材料耐用性所得的設定，所以在馬力的輸出表現上，往往無法達到注重性能的使用者的需求，例如大家最殷切需求的高轉速、高負荷時的表現，往往呈現供油量不足的窘況，這時就有賴改裝軟體來達成。以下我們就針對供油系統的改裝項目，一一說明。
一、調壓閥
在多點噴射油路系統中的壓力調整器，它負責對噴油嘴提供一固定的壓力，壓力越大那麼相同的噴射時間噴出的汽油量越多。調壓閥是裝置在壓力調整器之後的回油管，經由調整可將噴油嘴的噴油壓力提高（一般約可提高 20%），進而達到不更動供油模式的情況下增加噴油量（約可增加5%~10%）。加裝調壓閥可說是供油系統的改裝中最花費最便
宜的，其安裝也相當容易，只不過在調整壓力時，需借助汽油壓力表才能量測調出的壓力。
目前市場上，對換排氣管、改進氣裝置、換高壓縮比汽缸墊片、裝 MSD點火系統，這類小幅改裝的車，通常用加裝條壓閥來彌補其高轉速時噴油量的不足，效果不錯而且經濟。事實上，調壓閥就是 MSD點火系統的附屬配件之一。在此要告訴大家一個小常識，若你的車在靜止起步油門踩下的瞬間會出現短暫的爆震現象，裝個調壓閥也許就可改善。
二、噴油嘴
噴油嘴的大小決定了單位時間的噴油量，改用口徑較大的噴油嘴是提高噴油量的最直接方法，要換到多大則需視引擎的改裝程度而定。改噴油嘴最大的困難是可相容噴油嘴的取得，通常同車系或同系列引擎的噴油嘴才可相容，最常見的就是喜美可換用雅哥的噴油嘴，可增加約25%的噴油量。
改調噴油嘴所獲得噴油量的增加是全面性的，也就是從低轉速到高轉速噴油量都會增加，這可能會造成中、低轉速時的供油過濃，導致耗油量增加和運轉不順。通常”動過大手術”的引擎才會需要大幅的增加供油量，一般車主所需要的通常是高轉速和重負荷時適度的增加噴油量，這就有賴軟體的改裝才能達成。但有個情況就是引擎大幅改裝後，也許高轉速時所需的噴油時間比引擎運轉一個行程的進氣時間還長，造成噴油嘴持續的噴油都無法提供足夠的油量，這時加大噴油嘴已是必然的選擇。
三、供油電腦晶片
車廠在設計一具引擎時便已將原先設定好的供油程式燒錄在 ROM上，這個程式通常是油耗、汙染、運轉平順度等條件妥協下的產物，而且是不可更動的。就因為不可更動，所以若想改變供油程式就必須換用另一種模式的 ROM。通常專業改裝廠都會供應種車型的改裝用電腦晶片，改裝時要先把原電腦的晶片取下（通常原廠供油電腦的 ROM都直接焊在電路板上），焊上一個IC座（如此一來可方便日後再更換），再插上改裝用的晶片。如此所得的供油程式仍是固定的，它只是對原車的程式做修正，其中很重要的一項是可將補償噴射程式中的斷油控制時間延後甚至取消不再有斷油之限制。
要注意的是每一種改裝用晶片都有它設定的適用條件（也就是改裝的程度），改裝時必須選用和您愛車改裝狀況相近的晶片，才能得到最佳的效果，否則可能適得其反。晶片的選用唯有尋求經驗豐富的改裝廠諮詢。一個晶片一種供油程式，聰明的讀者一定會想到：如果裝上兩個、三個，結果又如何呢？沒錯，國內以前就有改裝廠將兩個或三個不同供油模式的晶片，同時裝在同一片電路板上，駕駛人可由一個外接到車內切換開關，隨意選擇所需的供油模式，就有如切換自動變速箱的Ｐ檔、Ｅ檔、Ｓ檔一般，以應付不同車主的需求。
四、可變程式供油電腦
這是供油系統改裝中最貴也最有效的一項，在國內改裝界最為大家所熟悉的就是HALTEC電腦。經由這個電腦車主可依照愛車引擎的改裝程度，配合空燃比計的測量，設定出最佳的供油程式，也就是前文所提的基本噴射
程式以及各個補償噴射程式都可利用外接手提電腦任意更改。它與改晶片最大的不同，也是它最大的優點是日後引擎再作更動、改裝時，若出現原有供油程式不合用情況，可經由程式的修正立刻獲得解決。改裝可變程式電腦後，原車的供由電腦便廢棄不用，但較高等級的電腦能將原車的所有感應器功能悉數保留，也就是說各種供油補償程式都可正常運作，也可更改，不因獲得高性能而將運轉順暢度與實用性犧牲。
改裝可變程式供油電腦的最大困難並不在於安裝，而是供油程式的設定與最佳化修正。這往往需要借助經驗和儀器，經由不斷的測試才能達成。目前改裝廠的作法是先選定一個基本模式為基礎，再經由實際的運轉和測試逐步的修正，直到滿意為止。
供油系統的改裝最大的Know-How在於軟體的設定，但隨著電腦科技的進步，體積越來越小、記憶體容量越來越大、功能越來越強，未來的引擎供油系統也許已經沒有改裝的必要，因為具備多重模式和自我學習功能的供油系統在不久的將來將會出現。也許以後你車上的供油系統，行駛在市區、山路、高速公路、鄉間小路將各有不同的供油模式。到那時談供油系統的改裝就沒有意義了！
05. 進氣系統的工作原理與改裝
進氣系統的工作原理
進氣系統包含了空氣濾清器、進氣歧管、進汽門機構。空氣經空氣濾清器過濾掉雜質後，流過空氣流量計，經由進氣道進入進氣歧管，與噴油嘴噴出的汽油混合後形成市適當比例的油氣，由進汽門送入汽缸內點火燃燒，產生動力。
一、容積效率
引擎運轉時，每一循環所能獲得的空氣量多寡，是決定引擎動力大小的基本因素，而引擎的進氣能力乃是藉由引擎的『容積效率』及『充填效率』來衡量。『容積效率』的定義是每一個進氣行程中，汽缸所吸入的空氣在大氣壓力下所佔的體積和汽缸活塞行程容積的比值。之所以要用在所吸入空氣在大氣壓力下所佔的體積為標準，是因為空氣進入汽缸時，汽缸內的壓力比外在的大氣壓力為低，而且壓力值會有所變化，所以採用一大氣壓的狀態下的體積作為共通的標準。並且由於在進行吸氣行程時，會遭受各種的進氣阻力，加上汽缸內的高溫作用，因此將吸入汽缸內的空氣體積換算成一大氣壓下的狀態時，一定小於汽缸的體積，也就是說自然吸氣引擎的容積效率一定小於１。進氣阻力的降低、汽缸內壓力的提高、溫度降低、排氣回壓降低、進汽門面積加大都可提高引擎的容積效率，而引擎在高轉速運轉時則會降低容積效率。
二、充填效率
由於空氣的密度是因進氣系統入口的大氣狀態（溫度、壓力）而有所不同，因此容積效率並不能表現實際上進入汽缸內空氣的質量，於是我們必須靠〞充填效率〞來說明。〞充填效率〞的定義是每一個進氣行程中所吸入的空氣質量與標準狀態下（1大氣壓、20℃、密度：1.187Kg/㎡）佔有汽缸活塞行程容積的乾燥空氣質量的比值。在大氣壓力高、溫度低、密度高時，引擎的充填效率也將隨之提高。由此也可看出，容積效率所表現的是引擎構造及運轉狀態所造成引擎性能的差異，充填效率表現的則是運轉當時大氣狀態所引起引擎性能的變化。
進氣岐管與容積效率
另一項影響容積效率的重要因素是進氣歧管的長度，由此也引發了與容積效率有關的『脈動』及『慣性』兩種效應。
一、脈動效應
引擎除了在極低的轉速外，進汽門前的壓力在進汽期間會不斷的產生變動，這是由於進汽閥門的開、閉動作，使得進氣歧管內產生一股壓縮波（Compression Wave）以音速的大小前後波動。假如進汽歧管的長度設計正確，能讓壓縮波將在適當的時間到達進汽閥門，則油氣可藉由本身的波動進入汽缸，提高引擎的容積效率，反之則會導致容積效率下降，此現象稱為進氣歧管的脈動效應，又稱『共震效應』。
二、慣性效應
進汽閥門打開，空氣流入汽缸內時，由於慣性的作用，即使活塞已經到達下死點，空氣仍將繼續流入汽缸內，若在汽缸內壓力達最大時，關閉進汽閥門的話，容積效率將成最大，此效應稱為慣性效應。若想得到最佳的容積效率必須同時考律脈動效應及慣性效應，也就是說在汽缸壓力達到最大，關閉進汽閥門的同時，前方進氣歧管內的壓縮波也同時達到最高的位置（波峰）。 較長的進氣歧管在引擎低轉速時的容積效率較高，最大扭力值會較高，但隨轉速的提高，容積效率及扭力都會急劇降低，不利高速運轉。較短的進氣歧管則可提高引擎高轉速運轉時的容積效率，但會降低引擎的最大扭力及其出現時機。因此若要兼顧引擎高低轉速的動力輸出，維持任何轉速下的容積效率，唯有採用可變長度的進氣歧管。
進氣系統的改裝
進氣系統的改裝基礎就是要提高引擎『容積效率』，要達到此一目的通常可由以下的方式著手：
一、空氣濾清器
進氣系統改裝的入門工作就是換用高效率、高流量的空氣濾清器濾芯，市場上常見的品牌有K&N、HKS、ARC等。換裝高流量的空氣濾芯可降低引擎進氣的阻力，同時提高引擎運轉時單位時間的進氣量及容積效率，而由供油系統中的空氣流量計量測出進氣量的增加，將訊號送至供油電腦（ECU），ECU便會控制噴油嘴噴出較多的汽油與之配合，讓較多的油氣（並不是較濃）進入汽缸，達成增大馬力輸出的目的。 若換了濾芯仍不能滿足你的需求，可將整個空氣濾清器總承換成俗稱〞香菇頭〞的濾芯外露式濾清器，進一步的降低進氣阻礙，增強引擎的〞肺活量〞。目前市場上知名度最高的當屬HKS的POWER FLOW。
二、進氣道
進氣道的改裝可分成形狀及材質兩方面來談。改變進氣道的形狀目的在於進氣蓄壓（以供急加速時節氣閥突然全開之需）及增加進氣的流速，但這類產品通常有特殊性的限制，也就是說Ａ型車所用的若裝在Ｂ型車上並不一定能發揮其最大的效果，如前一陣子所流行的『進氣肥腸』，形狀便是仿造ＭＵＧＥＮ廠車上所用的，也就是喜美專用，裝在其它車種則效果可能會打折扣。 改變進氣道材質乃是著眼於不吸熱及重量輕，目前最常用的就是碳纖維的材質，其不吸熱的特性，能讓進氣的溫度完不受引擎室的高溫所影響，讓進氣的密度較高，即單位體積的含氧量增加，提高引擎出力，唯一缺點是價格高不可攀。 進氣道的改裝常是形狀及材質同時改變以收最大效果，同時將空氣濾清器一併拆除，並將進氣口延伸至車外，直接對準前方，以便隨車速提高增加進氣壓力，提高進氣量。
三、直噴式歧管
在賽車引擎上所需要的是高轉速的動力表現，可犧牲低轉速時的馬力輸出，因此都將進氣歧管盡量縮短並取消空氣濾清器，充份消除進氣阻力，以求得最佳的高速表現。 傳統式後方進氣前方排氣的引擎型式，在換裝直噴式進氣歧管後，所面臨的最大問題是如何由車外導入足夠的新鮮空氣。直噴式的進氣歧管與經過空氣動力學設計的碳纖維進氣道是最佳的組合，也是目前比賽廠車的不二選擇。尤其在將引擎降低後，利用引擎上方所空出的空間，安裝一大型進氣導管，開口並與車頭水箱護罩充份密合，讓空氣能有效的送達後方的進氣歧管。 目前的CLASS-Π廠車則直接將汽缸頭反置（Reverse-Head），如此一來進氣歧管便直接對準車頭，進氣又變得更直接了。
四、二次進氣
目前市面上有許多利用二次進氣原理所製成的產品，使用的人不少，價格也都不便宜。之所以稱它為〞二次進氣〞乃是因為除了原有從空氣濾清器吸入的空氣外，另外再利用進氣歧管的真空壓力差，從引擎PCV（曲軸箱強制通風）管路外接另一進氣裝置，導入適量的新鮮空氣來達到提高容積效率的目的。二次進氣所能得到的動力提升效果最主要的是在前段（低轉速），因為在節氣閥全開，空氣大量進入真空度降低時，二次進氣裝置所能導入的空氣量相形就變得微不足道了。 二次進氣裝置最重要的就是要維持『適量』的進氣，目前市面上產品的差異，就在於控制導入空氣的進氣量的方法各家不同。若進氣的量太少，則效果不佳，太多則會降低真空度，影響煞車真空動力輔助器（Air-Tank）的輔助力，使煞車所需力道變得較重，而所謂的『適量』則是廠家研究、實驗所得的結果。 進行大幅度的進氣系統改裝時，必須考慮與供油系統的配合問題。若只是大幅的增強進氣能力，而供油系統無法提供足夠的供油量與之配合，則勢必無法達到提高馬力的目的，因為引擎所需的是比例適當的油氣而不只是大量的空氣。 此外在實用上必須考慮噪音的問題。以往談到噪音大家通常只想到排氣管所產生的聲浪，而忽略了進氣也會產生噪音。您也許不知道，在裝了觸媒轉化器的ITC賽車，進氣的噪音幾乎大過排氣的聲浪。因此若您是『實用性能型』的車主，換個高流量的濾芯或許就能符合您的需求，是否再往上換可能需要再三思。
06. 點火系統的工作原理與改裝
點火系統的角色
點火系統在引擎運轉時所扮演的角色是在任何引擎轉速及不同的引擎負荷下，均能在適當的時機提供足夠的電壓，使火星塞能產生足以點燃汽缸內混合氣的火花，讓引擎得到最佳的燃燒效率。 點火系統的基本裝置包含了電源（電瓶）、點火觸發裝置、點火正時控制裝置、高壓產生器（高壓線圈）、高壓電分配裝置（分電盤）、高壓導線及火星塞。
影響點火系統性能的因素
由高壓電圈產生的高壓電送達火星塞後，在火花產生之前由於有火星塞的間隙存在，所以是一非導體，但當電壓到達某一個值時，火星塞的間隙會突然變成導體而產生火花越過間隙，此一電壓值就稱為『跳火電壓』（Ｆｉｒｉｎｇ Ｖｏｌｔａｇｅ）。此後火星塞電極間的電壓由於電流負荷的產生，使電壓驟降，但仍在某一時間內維持持續的火花，提供混合氣點燃的機會。此一時期稱為『火花時期』（Ｓｐａｒｋ Ｄｕｒａｔｉｏｎ），火花時期越長表示點火能力越強。 一般的引擎跳火電壓約在１００００～２００００Ｖ之間，其影響因素頗為複雜，包括火星塞的型式、引擎的轉速、引擎的負荷、及油氣混合的情況等。而火花時期的長短則主要決定於點火系統的形式與設計及混合氣的流動。火花時期越長則混合氣有較多的機會產生燃燒，燃燒所需的時間也會較短，也就是說引擎將有更強的爆發力。 除了跳火電壓、火花時期外，一般用來評量點火能力的尚有『點火能量』（Ｅｎｅｒｇｙ Ｏｕｔｐｕｔ），這是指火花時期能量的總和。通常來說要點然靜止且具理想混合比的油氣所需的能量約為０．３ｍＪ（ｍＪ：千分之一焦耳），在過濃或過稀時可能超過３ｍＪ，這個能量是點燃油氣的最低需求，在真實情況中，特別是在高轉速運轉時所需的能量將數倍於這個值。而一般車輛的點火系統約可提供４０～５０ｍＪ的點火能量。另一項決定點火系統性能的重要因素是『點火正時』的控制。因為引擎的最大動力輸出是決定於產生最大爆發氣體壓力時的活塞位置，理想的情況是活塞在上死點時，汽缸內正好處於最於最高氣體壓力狀態，並準備向下運動，因此汽缸內的最高壓力得以完全用來推動活塞。由於火星塞從引燃油氣到油氣全面燃燒會有一段延遲時間，因此要達到上述的理想狀態，則火星塞必須於活塞抵達上死點前開始點火，稱為『點火正時提前』，其單位是以曲軸轉的角度來計算。如果點火正時太早，除了降低引擎馬力輸出外也容易造成爆震，反之若正時過晚，則會損失馬力並會導致引擎有過熱的傾向。
點火正時隨轉速及負荷而變
點火正時提前角度並非固定不變，它必須隨著引擎轉速及引擎負荷的不同而變化，因為不論在任何轉速下，汽缸內混合氣燃燒所需的時間大約相同，因此點火正時必須隨著引擎轉速的提高而適度的提前。此外由於引擎負荷的不同造成汽缸內油氣混合比及容積效率的變化，影響了混合氣燃燒速度及燃燒效率，因此點火正時的提前角度亦必須配合改變以求最佳動力輸出。在低負荷時，進入汽缸內的混合氣較稀，殘留氣體增加且容積效率較差，這將使汽缸內的壓力降低，燃燒速度減慢，因此點火正時角度必須有相當的提前。 傳統的點火正時提前裝置是裝在分電盤內，包括離心點火提前裝置及真空點火提前裝置，分別受引擎轉速（轉速越高離心力越大）及引擎負荷（進氣歧管內的真空度隨引擎負荷而變化）控制，兩種裝置的提前作用各自獨立，而兩者的提前角度相加即為點火正時的總提前角度。
電腦控制已成點火系統的主流
現代的點火提前裝置則已改由引擎管理電腦所控制，電腦收集引擎轉速、進氣歧管壓力或空氣流量、節氣門位置、電瓶電壓、水溫、爆震．．．等訊號，算出最佳點火正時提前角度，再發出點火訊號，達到控制點火正時的目的。 所謂的點火正時調整，調的是怠速時的點火正時。而高轉速時的正時提前是否隨著怠速正時的改變而改變，則必須視點火系統的型式而定。有的系統其正時提前角度是以怠速時的正時角度為基準，怠速的正時改變則其它轉速的正時亦隨之改變。部份點火系統的正時提前角度則完全由電腦所控制，怠速的正時改變並不影響其它轉速的正時角度。而正時的調整應以原廠的角度為準，不要一昧的往前調，否則低速無力別怪我沒提醒你！
點火系統之改裝
火星塞
在談點火系統的改裝之前，你必須先了解你的車點火系統是否仍維持原設計的性能，確認之後再談改裝的需求。 火星塞是否定期更換？火星的壽命約為一萬公里。冷熱值是否正確？這可由拆下的火星塞電極狀況判斷，太冷的（散熱能力太好的）電極會出現黑色積碳，太熱的電極則會呈現白色、電極熔蝕、陶瓷裂開等狀態。高壓導線是否破損漏電？電瓶的電壓是否充足？（裝了高功率的音響擴大機後，是否配合換用安培數較大的電瓶？）點火正時是否作了正確的調整？ 點火系統的改裝是為補原有點火系統之不足，改裝的目標在於縮短充磁所需時間，提高二次電壓，降低跳火電壓，增長火花時期，減少傳輸損耗。其方法可由以下幾個方向著手：
高壓導線
高壓導線顧名思義就是肩負著傳輸由高壓線圈所發出的高壓電流到火星塞的任務。一組優良的高壓導線必須具備最少的電流損耗及避免高壓電傳輸過程產生的電磁干擾。 一般車上的高壓導線由於包覆材質所限，因此設計成約有５ｋ 的電阻值，以防止電磁干擾，但這電阻值確會降低導線的傳輸效率，造成電流的損耗。若將導線包覆
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