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1、排气管改装问答-Mission Vision Mold & Plastic (MVMP; Sino Vision Vehicle & Service Co., Limited)转摘 Date: 20091010问:进排气改装都是为了提升高转功率吗?答:希望下面这段文字能对你理解这一问题有所帮助.关于发动机的进排气管poweredbyAutoworld提升发动机功率最简单的方法就是增大气缸工作容积，也就是提高排量。一般而言，增大工作容积就会增大发动机体积，重量也会随之增加，这种方法对于追求结构紧凑，追求行驶经济性的现代乘用车设计者来说是难以接受的。因此，在同体积或者更小体积的前提下，通过改进发动
2、机结构和采用新材料来追求更高的输出功率，是当前厂商的追求目标。提高发动机的升功率，也就是每升气缸工作容积所发出的有效功率，是实现这个目标的方法。要提高发动机的升功率，加大进气量是一种解决方案。有些发动机采用强制吸气法的方式，用增大气体密度来提高进气量，例如采用涡轮增压（Turbo）。但是，在日益严格的废气排放法例的管制及制造成本的限制下，多数汽车的发动机还是倾向采用自然吸气法方式。采用自然吸气法，又要提高进气量，设计者就把注意力放在了进排气的速度方面，也就是千方百计提高气体的流动速度来提高单位时间内的进排气量，在提高换气效率上做文章。换气是汽车发动机最基本的功能。通过换气，排出废旧气体，发动机
3、工作循环回复到循环初始状态，吸纳新鲜气体来提供燃料所需的氧气。用一句成语形容，就是“吐故纳新”，只有“吐故纳新”畅顺，发动机才能正常工作。良好的发动机进气通道设计是提高进气量的重要保证。一些汽车运动者在传统发动机改装上，采用了大通量的空气滤清器，大口径或多支排气管，目的就是改善气体的流速以提升发动机功率。更进一步，改装深入到结构内部及材料的选用，例如打磨进气歧管内壁，使用不锈钢排气管等，以增高管壁的光滑程度来减少与气体之间的摩擦，提高气体的流动速度。不锈钢进气管不锈钢排气管发动机进排气管过去都是用铸铁材料铸造出来的。发动机进排气管道改用不锈钢或铝合金材料，既可以降低管道内的气流阻力，同时也可以
4、降低重量，因为不锈钢和铝合金比铸铁质量小得多，可谓是一举两得。因此，现在许多发动机都选用不锈钢材或铝合金材料做进排气管。据最新资料，德国拜耳专门开发了一种新型的Durethan材料，用于制造具有更精确内部几何形状的进气歧管，其焊接性能、加工可靠性、焊接性能、气密性、经济性等都表现良好。从形状上看，传统发动机进排气管多用方形，这是因为方形断面表面面积大，有利于进气管内油膜的蒸发，同时从铸造工艺上考虑，方形也比圆形更简单一些。但由于园形断面对气流的阻力小，同时多点电喷发动机的喷油位置就在进气门处，进气管道不易形成油膜，为了得到更高的气流速度，一些发动机进排气管就采用了圆形断面。从安装上看，传统发动
5、机进排气管多安装在气缸的同一侧，进气管依赖排气管加热。它们用铸铁铸成一体或者分别铸成，再用螺栓连接在一起。现在高转速发动杌由于结构上的需要，进排气管多分置在气缸的两侧，进气管的加热靠冷却水或电热装置。这里要指出的是，因受废气温度的影响，排气管的冷热温度是急剧变化的，巨大的热应力可使排气管产生裂纹，为保证一定的热胀冷缩，排气歧管的安装形式与进气管有所不同，一般发动机排气管是一缸一歧管，以减少排气管的热负荷。按照空气动力学原理，气管的流通性应以最小截面处的流动情况为依据，而发动机整个进排气道系统中最小截面处位于气门阀隙处，这也就是现代发动机采用多气门或者尽量增大气门头直径的原因。同时，也要考虑到进
6、排气管尺寸、形状、材料、弯曲半径、安装位置等因素对气流速度的影响，只有各种因素配合良好，发动机才能发挥最佳性能问:是不是可以说改进排气就是为了更顺畅的呼吸？答:不会。除非你把三元给拆了问:又找到一篇文章，专家们看看！排气管的改造升级转自海福会南京分会近来随著警察不能再自由心证地取缔改装排气管，这项算是动力提升最基本的改造部分，慢慢地又再度热络起来，毕竟大口径的出口、雄浑的声浪都可让车辆更有运动气息，同时排气顺畅有效率的话，高转速的潜力也能被完全激发出来，从而表现更佳的引擎性能，趁著排气管改造开始复兴的当下，我们就来告诉你这其中的know-how。要让引擎爆发出强大的马力，导入更多的空气量可说是
7、绝对必要的，不过当你想办法装置香菇头、肥肠甚至是加大节气门时，如果没有在相对的排气侧下功夫，那么绝对不会获得最大的效果。在此大家不妨想想看四行程引擎的作动，其四个往复动作依序为吸、压、爆、排，代表了吸气和排气这两个行程是相连在一起，假使排气管无法将燃烧後的废气迅速排乾净，则紧接著的吸气行程也不能快速并完全的吸入新鲜空气，而且此刻残留在燃烧室内的废排气，还会影响到下一次的燃烧效益，如此一来马力自然会减弱，所以说为什么改装排气管会有立竿见影的功效。排气性能关键在於适度回压基本上排气管改装对於需要扫气的机车、卡丁车用二行程引擎，在马力的提升上有非常大助益，但它之於燃烧乾净的四行程引擎就没有那么大用处
8、，不过由於汽车引擎的缸数较多，并且各缸不可能装置独立的排气管，再加上市售车顾及到噪音抑制、空间、整体搭配与量产成本的前提下，所配置的排气管纯粹是消音及冷却排废气用途，相形便会有不够顺畅的问题存在，进而影响到引擎原有性能的发挥。因此进行排气管改造的真正目的，应该说是为了找回马力较为恰当些。按一般量产车的排气管构造来看，从头至尾大致可区分成芭蕉头、前喉管、中段、尾消等四个部分，触媒则多半会做在中段以前，而攸关排气效率的回压（或称反压、背压），自然和芭蕉头型式、中段管径粗细、触媒设计、总体长度/弯角、消音筒大小有极大关联性。谈到排气背压这回事，你可将它想像成排气管内部的阻力，此阻力大，废气便无法被顺
9、畅排出，大家可以试著将手摆在原厂排气管的後方，一定会感到手心好像被气流撞击一样，但放在改装排气管的後面时，气流乃是完全的散开，这种散掉的感觉即是排气够畅通。改装排气管最主要的目的，在於减少回压让吸排气交替更为畅快，这也等於是变相的延长气门重叠时间，因此可增加肺活量而改变引擎的特性，进一步提升高转速的反应和马力。这里必须要注意的是，降低回压并不是愈低愈好，此乃排废气过度无阻碍时，中低转速混合气尚未燃烧完全即遭排出，扭力便会被牺牲掉，更甚者当回油时排气管内压力转低，还有废气逆流回燃烧室的可能性，故一定的背压仍然是需要的（喷火音爆的前提就是排气管过通，使油气流入头段自燃引起）。顺带一提的是，自排车和
10、手排车在改装排气管时，两者回压的设定有很大差异，自排车由於需重视扭力，排气管就不能太过通畅，否则可能连马力都累积不上去，而手排车因为容易拉转速，所以直通一些才好发挥高速性能，接下来我们便从芭蕉段开始谈起，一一为大家说明各部改造的重点。等长芭蕉段消除排气干涉由汽缸头排气埠接出的芭蕉头，其设计可算是影响排气效率最深的地方，首先在原厂车属大量生产的前提下，这方面就不会太要求，多半采用铸铁翻砂品，除了内管壁极为粗糙之外，最重要的是各歧管长度都不同，加上接合的方式、形状、距离均不够周全，故非常容易发生讨厌的排气干涉现象，使各汽缸所排出的废气相互冲突，可想而知在汽缸头附近便出现这种阻滞的情形，相对於整体吸
11、排气会有多么不利的干扰了。改装用芭蕉头通常都会采用内壁平滑的不锈钢材质，讲究的还会在歧管连接底座和接角的部位，进行无段差的熔接研磨且缓和弯角，目的无非是要减少阻力以加速气流。再过来歧管长度的统一更是重要，pro级的头段乃是完全等长化，使废气律动一致并消除各歧管的压力差，这样不但可彻底消除排气干涉的现象，亦能利於後段排气管的回压设定。最後关於集合部的型式上，我们以常见的四缸引擎为例，一般公认四合二合一是重视中低转速扭力的类型，而四合一为发挥高转马力的式样，但这主要是看引擎的特性来做搭配。在四合一头段的设计中，集合部乃是各家厂商强调的重点所在，有些人会把这部分做成螺旋状，也就是将四支歧管以90度的
12、旋转後接合，据说如此可形成涡流混合排出，由於涡流中心的气压低，相形可如同龙卷风般将废气吸往涡流的中心，进一步提高排气的流速，这当然对扭力与反应亦有所帮助。另外，在直管接合的状态下，还有人会在集合部中央加入旋风般的四翼隔片，这一样是希望能获得良好的涡流效应，而这种隔片还可装於中段尾部，直接加速最终的废气排放。导引增压潜力从头段开始做起等长芭蕉可算是NA高转速引擎的一大武器，同时对turbo车而言也非常有用，藉头段导入废气驱动叶片的涡轮，如果有著等长化的设计时，就可以在各缸的废气质量相等後，给予turbine定量、顺畅而持续的冲击力，如此增压的极限、效率、稳定度乃至於涡轮耐用性都会提高，尤其是在H
13、i-boost设定时。我们以国内的公道王者硬皮鲨为例，其水平对卧加上涡轮偏一边的关系，使得原厂歧管被设计成一边长一边短的式样，相对排废气撞击turbine的脉波会很不安定，且妨碍到高转速的性能，故速霸陆在新一代的鹰眼STi身上，就特别针对这项缺点运用了等长芭蕉，结果除了排气声浪变好听以外，从中速域开始亦可产生更强大的扭力，头段的影响由此可见一斑。EJ20引擎的点火顺序是1-3-2-4缸，以往的头段为求便於配置是将1-3和2-4缸做在一起，不过GDB却是改成1-2、3-4缸的集合方式，其用意是在第一缸的排气完全终了後，第二缸的废气才开始导入进来，因此可达到毫无干涉的目的，这才是真正的等长化。此外
14、，turbo车的芭蕉有时还要再包括一截汇流进涡轮的downpipe，而歧管含downpipe改造的另一个重点则是在於总体长度，大体上来看，此总长较短时涡轮的反应就会加快，等於是减少迟滞现象，但後续的流量就不如长歧管饱和，故不容易激发出更大的马力。不论是NA或turbo引擎，改装芭蕉头的歧管口径都不可加粗，因为这会不利於废气流速，除非像涡轮车加大排气量又搭配很大的蜗牛，才有必要增加此管径，好一气呵成的用大流量冲击叶片。不过turbo车的芭蕉集合部，一定会比NA引擎粗且长，此制作理念是降低turbine入口处的排压，减低这里的排压就可让涡轮运转更为快速，并增加boost的最大限度，以上便是头段改造
15、的概要。现今的设计趋势管径渐次放大增速在排气系统之中，头段之後所接续的前喉管也是可修改的地方，turbo车的这一截称作frontpipe，NA车则是含蛇腹软管的二合一处，这一段适度加粗顺畅度自然会提升，特别是turbo引擎由涡轮後接出的frontpipe，换装大口径式样将二次排压减低会有很好的效果，毕竟turbine本身就是一个消音器，有一定的阻力会对活塞运动形成阻碍，减少此处的背压，boost上升速度、最大增压值均会明显提高；事实上turbo车的全段排气管如果都能直通，气流顺畅下增加个1015匹马力相当简单，这亦为其先天的优势。进行中尾段排气管的改造，主要的方式为加粗管径、缩小消音器等等，有些诉求於竞技的产品更会强调直线化，所谓直线型也就是尽可能缩短路径、拉直弯角，以减少阻碍增加畅通性。至於管径、长度和性能的关系上，简单的分别是细长排气管强调低转扭力（回压高），粗短型擅长於高转马力（回压低），此原理是前者管内的压力高，中低转速废气会很迅速的排掉，但高转速时会有阻塞的缺点，而後者虽然中低转速流速较慢，可是一到後段即能畅通无比。以道路使用为前提的排气管，其实应先选择全长较长的式样来蓄压增速，接著才是在管径上做变化，这样比较能兼顾到全转速域的表现。
