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风速风向传感器:以风为指引,助力智能科技发展
1. 引言
- 风是自然界中一种常见的现象,其速度和方向对许多领域都具有重要意义,如天气预报、飞行导航、环境监测等。
- 随着智能科技的快速发展,风速风向传感器成为了实现智能化的重要工具,广泛应用于气象、航空、环保等领域。
2. 风速风向传感器的原理和工作方式
- 风速风向传感器通过测量风的速度和方向来相关数据。
- 风速传感器通常使用热线或超声波测量原理,热线传感器通过加热丝和冷却丝之间的温差来测量风速,超声波传感器则利用超声波在风中传播的时间差来计算风速。
- 风向传感器通常采用风向标或磁传感器,风向标通过测量风对其的作用力来判断风向,磁传感器则通过测量地磁场和风对其产生的影响来风向。
3. 风速风向传感器在气象领域的应用
- 风速风向传感器是气象观测中不可或缺的工具,通过实时监测风的变化可以提供准确的气象数据,用于天气预报、气候等。
- 风速风向传感器广泛应用于气象站、气象卫星等气象观测设备中,为气象预测和气候提供重要数据支持。
4. 风速风向传感器在航空领域的应用
- 飞行安全是航空领域的首要任务,风速风向传感器在航空导航中起到至关重要的作用。
- 风速风向传感器可用于飞机起降的安全评估,飞行器操纵和导航的控制,提供重要的飞行参数,确保飞行安全。
5. 风速风向传感器在环保领域的应用
- 环境监测是现代社会的重要任务,风速风向传感器在环保领域发挥着重要作用。
- 风速风向传感器可用于监测大气污染物的扩散情况,预警和控制重污染天气,提供重要的环境数据,保护生态环境。
6. 风速风向传感器在智能科技中的应用前景
- 随着人工智能、物联网等技术的快速发展,风速风向传感器将成为智能科技的重要组成部分。
- 风速风向传感器可以与其他传感器、控制系统等智能设备相互连接,实现智能化的风控系统,提高工作效率和安全性。
吸入新鲜空气到肺部,吸收掉空气中的氧气成分,并将含有二氧化碳的气体排出人体,这便是我们人体的一次呼吸循环。在内燃机汽车上也是同样的道理,发动机通过进气道吸入新鲜空气到气缸与稀薄汽油混合,形成可燃混合气,再由火花塞点燃做功,最后通过排气道将燃烧过后的废气排出,这便是四冲程发动机的一次“呼吸循环”。
图:内燃机在进气形式上分为自然吸气和强制进气两种,细分下来便是有涡轮增压和机械增压。
如果说升级排气对发动机的动力输出特性会有不同程度的影响,那么升级进气系统则是从根本决定了这台发动机能爆发出多少动力,毕竟内燃机的动力来源说到底就是通过燃烧可燃混合气爆炸所产生的动能,进气效率的好与坏决定了发动机在不同转速区间能吸入空气量和所产生可燃混合气的多与少。进气升级,和排气升级一样具有相当多学问,一套完整的进气系统当中包括:进气管路、进气滤清器、节气门、进气岐管(生气蕉)、凸轮轴、气门等部件组成这里提到的所有部件,都可以进行一定程度上的升级,比起排气系统升级甚至要来得更加复杂一些。要说在这一系列的部件中升级起来最简单,也是最没有压力的当然是从空气隔,也就是空气滤清器下手。
图:平时如果有在爱车保养时,看技师更换空气滤清器就能发现,更换空气隔是一件非常简单的事情,基本上就拆几个卡扣或者螺丝就能搞定。
原厂的风隔,通常都是纸质制成的,就如上图中的那款,材料比较厚,透风性能较低,不仅如此,原厂风隔通常没有做太多的气流测试,这会让进入进气歧管的气流形成紊流。在紊流的高速冲击下,进气温度会变相提高,而众所周知的是,温度越高,单位体积内的氧分子含量就会越低,较高的进气温度继而直接降低引擎做工效率。换言之,原厂风隔在做工过程中,至少被两个问题干扰而导致工作效率降低。但只要是内燃机,无论是何种进气形式都会对进气量很敏感,所以要想提升进气效率,从高流量风隔下手准没错。
进气效率更高的空滤常见的有两种,第一种是能够保留原厂空滤盒子,能够对应原厂空滤安装位置的,我们称之为高流量空气滤清器,又或者可以称之为高流量风隔。而第二种则是直接使用圆柱形或者圆锥形的高流量空滤,再连接更短管路的形式,这种形式由于其高流量空滤和管路的造型酷似一个蘑菇(广东地区称之为冬菇),所以我们习惯将其称之为冬菇头。
图:前两个是可以对应原厂风箱使用的高流量风隔,第三个则是需要额外搭配进气管道使用的“冬菇头”。
一般来说,对应原装风箱安装位的高流量风隔已经能为引擎增加10~20%左右的进气量,让进气填充率表现更好。且因为保留了原装风箱和长进气管的缘故,进气吸力相比起原装空滤基本上不会产生损失(长进气管所起到的作用和排气中回压尾鼓类似),换句话来说就是对低扭也基本上没有太大的影响。进气量提升了,发动机在高转速时才不会出现空气“供不应求”的感觉,转速攀升也会变得更舒畅。其次是原装位高流量风隔能大幅降低日后的维护成本,一般而言,原厂的纸质滤芯一两万公里左右就会脏得不行,且纸质产品属于一次性消费,不能清洗,用完即弃,既不环保又徒添购买成本。而换了油性棉纤维材质的高流量风隔后,基本上一辈子不用换,确实是一辈子,它们的耐用性能达到百万英里级别,你的车什么时候才能跑到百万英里?可以说是一项一劳永逸的升级项目。高流量风隔的主要过滤效果是油性棉材质当中的油,因为高流量风隔本身的格数会比原装风隔稍微疏一点,加上棉布的材质密度没有纸质的那么高,如果单靠棉布做主要的过滤,显然效果不会太理想。油性棉布材质中的油便是用来吸附空气中的灰尘,起到主要的细微灰尘过滤效果,至于颗粒比较大的就交给棉布来负责了。
图:像是BMC、K&N这些知名大厂推出的高流量空滤一般都会搭配清洗套装销售,一套用个两三次是完全没有问题的,按照行驶两万公里清洗一次的习惯而言,一个新的高流量空滤和清洗套装用个六万公里是完全没有问题的。
至于“冬菇头”,就会相对极端些了。要装“冬菇头”,原装的进气管肯定是用不了的,第一是因为与“冬菇头”的安装孔位不符,第二是因为原装进气管太长,根本发挥不了“冬菇头”设计之初起到直接、高流量进气的目的。而“冬菇头”本身的立体式设计以及更短的管道,因此它的吸气面积会比高流量空滤要高得多,对发动机在高转速区域的进气量有更大帮助。但是,它也仅仅只是在这一段会有较为正面的帮助而已。因为管道变短,以及空滤造型的改变又会导致发动机进气的吸力减少,对应的负面效果便是低扭减弱。
图:如果市面上销售的“冬菇头”进气套装一般会带有管道和隔板,这些隔板的作用是引导空气进入空滤和隔绝引擎舱热度。同时还有些玩家为了有更好的隔热效果,还会切割原装风箱使其能装得进“冬菇头”。
当然,每一项升级都要对应合适的使用场景才有用,有针对性的升级才是好的、有用的汽车升级。对于日常而言,如果基本只在市区或偶尔跑高速的话,一般我们使用到的转速区间都是处于中低转,所以我认为高流量空滤是十分适合的,毕竟它能保持低扭之余,在中段转速区间也可以为引擎或涡轮提供更充足的空气。而如果是经常到赛道练习,或者本就是为了Track Day使用的话,那毫无意外可以直接选冬菇头了,因为赛道上引擎几乎都会处于高转状态,此时为引擎提供更快、更充足的空气无疑是首选项。
图:当然,如果你说你的引擎是本田的红头引擎,如B16B、B18C-R此类的,小编同样建议你直接使用冬菇头,别问为什么,VTEC和高转的魅力,相信作为车迷的你也很懂。至于冬菇后面那条肥硕的管路,业界也有一个很贴切的专属名词叫“肥肠”,因为早年的本田高性能引擎并不使用空气流量计,而是使用进气压力和进气温度传感器来计算出进气量,所以也为这种升级零件提供了空间,而肥肠的作用就是积攒更多的空气在节气门前,为引擎提供更为充足的进气填充率,以应对高转速引擎对生气的强烈需求。
图:像是日产一代名机RB26DETT,因为是直列六缸的缘故,为了保证六只气缸(尤其是第五第六缸)都有充足的进气量(空气会优先往更短的路径流通,如果使用单一进气道会导致后面的气缸没有足够的进气量,进气这方面一直是直六机器的通病),所以很多车主会改用双冬菇以增加单位时间内的总进气量、除了让每颗涡轮都能吃饱外,同时配合更大且拥有空气动力学设计的集气箱为“六喉直喷”节气门机构供气,以解决“唔够食”的问题。由此可见,马力真不是用嘴吹出来的,除了供油、点火外,供气同样是一门必不可少的学问。
升级进气的确是有必要,但在升级之前我们一定要清楚地知道,自己的用车环境、用途是什么,才能在后期选到对的、合适的升级产品。如果没有计划就胡乱升级,那就是单纯在走弯路罢了。