很多人以為,改裝后段排氣管就能增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力,并且排氣聲浪會(huì)驚天動(dòng)地很夠勁,其實(shí),這只是一種不夠全觀的誤解!雖然改裝排氣管可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)排氣時(shí)在通過(guò)淌音過(guò)程中的動(dòng)力損耗,但也不至于讓動(dòng)力天馬行空,甚至排氣噪聲太大還容易令駕駛?cè)氘a(chǎn)生疲倦,長(zhǎng)途行車(chē)易生危險(xiǎn)。為此,我們要在本單元中,告訴大家如何正確搭配頭段、中段、尾段各段排氣管,讓排氣聲浪不致過(guò)度嘈雜,甚至換取行駛順暢或省油效果。
頭段排氣管(芭蕉)的設(shè)計(jì)及功能
氣頭段俗稱(chēng)“芭蕉”,也因?yàn)樘幱谂艢庀到y(tǒng)頭段被‘俗稱(chēng)“頭蕉”,除了外觀確實(shí)有點(diǎn)芭蕉樣以外,它還負(fù)有將發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸排氣整合匯流的功能??雌饋?lái)很簡(jiǎn)單,對(duì)吧?其實(shí)一點(diǎn)也不!由于發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)汽缸都有其固定的排氣脈沖頻率,所以芭蕉如果匯流控制得好,就能讓發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)的排氣盡快流出,有助功率順暢釋放;如果能讓發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)的排氣保有合理阻礙,就能確保發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速的扭矩與加速韌性。所以,改裝排氣系統(tǒng),芭蕉可是不能忽視的一環(huán),不同設(shè)計(jì)與造型的產(chǎn)品,將決定發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出特性。
Said by:
廣名渦輪套件研發(fā)技術(shù)總監(jiān) 陳志偉
排氣頭蕉的制造與設(shè)計(jì),牽涉到流體力學(xué)與內(nèi)燃機(jī)學(xué)等方面學(xué)問(wèn),要講究起來(lái)絕非易事,也因此建議消費(fèi)者改裝時(shí),要選擇具有知名品牌與專(zhuān)業(yè)技術(shù)為后盾的產(chǎn)品,方能確保改裝效果。
1.原廠頭蕉(四合一不等長(zhǎng))
材質(zhì):鑄鐵
對(duì)應(yīng):原廠發(fā)動(dòng)機(jī)
特征:口徑較小、合流處距離發(fā)動(dòng)機(jī)較短。
原理:口徑小、合流處短,會(huì)讓各汽缸的排氣脈沖提早會(huì)合并減壓降速,從而對(duì)汽缸會(huì)產(chǎn)生較大背壓。
O:排氣背壓對(duì)低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的活塞來(lái)說(shuō)是種續(xù)壓助力,能讓低轉(zhuǎn)速時(shí)的扭矩與提速反應(yīng)好些,如果駕駛?cè)瞬恢夭扔烷T(mén),也能透過(guò)省力來(lái)達(dá)到省油的目的。
×:由于排氣背壓大,一旦發(fā)動(dòng)機(jī)上到中、高轉(zhuǎn)速時(shí),就會(huì)產(chǎn)生加速不良、功率難以盡情施展的問(wèn)題。甚至對(duì)有些排氣頭蕉材質(zhì)較薄的車(chē)來(lái)說(shuō),排氣脈沖在此匯集碰撞,還比較容易造成引擎室噪音。
2.競(jìng)技版頭蕉(四合一等長(zhǎng))
材質(zhì):不銹鋼
對(duì)應(yīng):競(jìng)技用途車(chē)輛
特征:口徑較大、合流處距離發(fā)動(dòng)機(jī)較遠(yuǎn)。
原理:口徑加大可增加排氣流量,而且由于合流處距離發(fā)動(dòng)機(jī)較遠(yuǎn),排氣脈沖不會(huì)那么強(qiáng)烈地直接合而為一,故而有降低回壓讓排氣更順暢的效果。
O:排氣回壓降低,活塞運(yùn)轉(zhuǎn)阻力減少,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速拉高會(huì)靈敏、有勁,收油門(mén)時(shí)轉(zhuǎn)速掉落不會(huì)太快。對(duì)于競(jìng)技車(chē)輛這種比賽時(shí)不考慮低轉(zhuǎn)速與油耗、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速更是多維持在3000轉(zhuǎn)以上的案例,這種產(chǎn)品就格外受用。
×:與原廠頭蕉相反,缺少制造排氣背壓的競(jìng)技版產(chǎn)品,會(huì)使得發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩差,不利車(chē)輛走走停停,而且會(huì)由于駕駛?cè)擞X(jué)得低轉(zhuǎn)無(wú)力重踩油門(mén),而衍生較為耗油的情況。
3.道路版頭蕉(四合二合一)
材質(zhì):不銹鋼
對(duì)應(yīng):在般道路行駛,但也偶爾跑跑性能的車(chē)
特征:口徑較大,以4汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例,1、3汽缸的管路先結(jié)合,2、4汽缸的管路也結(jié)合后,再將以上兩者合而為。原理:口徑介于原廠與競(jìng)技版之間。至于“分為二”的排氣匯流方式,目的就在于取原廠頭蕉與競(jìng)技頭蕉的折衷點(diǎn),延長(zhǎng)排氣脈沖結(jié)合點(diǎn),降低背壓,讓轉(zhuǎn)速上升更快些。
O:舉4汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)爆炸行程為例,1、3、4、2的順序,在這種道路版頭蕉上就能獲得第缸排氣回壓供給第三缸續(xù)壓,氣壓排出后叉減少其它汽缸背壓的問(wèn)題,故而能夠兼顧定發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)扭矩,也能讓高轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)順暢。
×:改裝道路版頭蕉“折衷”的反義,就是發(fā)動(dòng)機(jī)的低轉(zhuǎn)扭矩與高轉(zhuǎn)功率表現(xiàn),是處在使用原廠頭蕉與競(jìng)技頭蕉之間。
4.渦輪版頭蕉(四合一)
材質(zhì):鑄鐵、不銹鋼
對(duì)應(yīng):原廠配備或改裝渦輪系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)使用
特征:排氣合流處距離發(fā)動(dòng)機(jī)非常近,有的具有排氣脈沖等長(zhǎng)設(shè)計(jì)考量,有的則無(wú)。
原理:由于渦輪機(jī)本身就是阻礙排氣造成回壓的環(huán)節(jié),所以一般多考慮讓各汽缸排氣以同樣路徑到達(dá)渦輪,以同樣的力道與頻率推動(dòng)渦輪葉片,確保渦輪穩(wěn)定發(fā)力,故你會(huì)看到本可直線制作,卻以曲折方式安排,目的就是為了求各汽缸排氣路徑等長(zhǎng)。
O:具備等長(zhǎng)設(shè)計(jì)者,則更有利于渦輪運(yùn)作效率提升,強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出。
×:短合流路徑加渦輪阻礙,妨礙排氣難免積聚高溫,也因此渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)要特別注意散熱與潤(rùn)滑方面的問(wèn)題。
排氣頭蕉小道具
排氣管被覆帶
這種以耐熱材質(zhì)制成的隔熱帶,在包覆排氣頭蕉后,再加以陶瓷絕熱噴劑,能夠達(dá)到阻絕高溫由此散佚,進(jìn)而降低發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度,對(duì)提高進(jìn)氣效率,延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)橡膠、塑料制品壽命有所幫助。
中段排氣管(三元催化器)的設(shè)計(jì)及功能
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣到了中段環(huán)節(jié),排氣流速已稍有降低,但溫度依然非常高,這時(shí)車(chē)廠要做的,就是利用高溫來(lái)加熱三元催化,使其揮發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)排出的CO、HC和NOx等有害氣體,通過(guò)氧化及還原作用轉(zhuǎn)變成二氧化碳、水和氮?dú)馀懦觥R惨虼诉@段看似簡(jiǎn)單,但卻結(jié)合凈化、膨脹消音、減震等功能于一身的排氣部份,也存在很多改裝學(xué)問(wèn)!
Saidby:
富飛凈化消音器有限公司副總經(jīng)理 張吉興
對(duì)于改裝車(chē)來(lái)說(shuō),一般建議還是使用孔目較大的觸媒,來(lái)確保發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力順暢輸出,并且也兼顧環(huán)保要求,畢竟地球只有一個(gè),愛(ài)它就別傷害它!
1.原廠三元催化器
材質(zhì):內(nèi)容物為蜂窩狀孔陶瓷載體,上面覆蓋一層鉑、銠、鈀等貴重金屬,作為催化劑。外殼則多以鐵材質(zhì)包覆。
對(duì)應(yīng):原廠車(chē)
特征:一般原車(chē)三元催化器在外部都會(huì)包有層隔熱鐵片,理由在于這玩意運(yùn)作時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫,以免車(chē)輛停在草地上時(shí)燒著干草造成火災(zāi)。
原理:陶瓷蜂窩孔密度約為600目,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣流過(guò)時(shí),會(huì)讓催化劑產(chǎn)生高溫,進(jìn)而將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的有毒廢氣催化還原為無(wú)害氣體,是確保車(chē)輛達(dá)到環(huán)保要求的核心部件。
O:依照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,過(guò)濾廢氣的效果較為徹底。
×:由于孔目較密,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣阻礙也較大,不利于高轉(zhuǎn)速功率輸出。并且也容易因油品等問(wèn)題造成堵塞,需要定期清洗。
2.代用膨脹消音器
材質(zhì):內(nèi)部就是截管徑加大的空直管,或是包有消音棉的透氣管,不具有三元催化功能。外殼則多以不銹鋼制成。
對(duì)應(yīng):競(jìng)技車(chē)或改裝渦輪車(chē)輛
特征:外觀體型比原車(chē)三元催化器小。
原理:由于取消了三元催化器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的阻力,故而讓廢氣流動(dòng)更快速、順暢。
O:廢氣排放迅速,有助發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速功率順暢輸出。
×:不環(huán)保、噪聲大,而且由于排氣阻力、回壓降低,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速域的扭矩表現(xiàn)可能造成負(fù)面影響。
3.金屬三元催化器
材質(zhì):鐵、鈷、鎳金屬載體,上面覆蓋層鉑、銠、鈀等貴重金屬,作為催化劑。外殼則多以不銹鋼制作。
對(duì)應(yīng):競(jìng)技車(chē)、道路版改裝車(chē)
特征:外觀看起來(lái)與一般消音器相去不遠(yuǎn),但體型略小,與原車(chē)三元催化器則差不多尺寸。
原理:改裝用金屬三元催化器與原車(chē)部品的差異,在于其內(nèi)部催化劑載體由陶瓷改為金屬,且蜂窩孔密度放大為300目、200目、100目可供選擇,目的是讓較大孔目讓廢氣更容易通過(guò),確保發(fā)動(dòng)機(jī)排氣順暢度。
O:保有環(huán)保效能,而且能讓發(fā)動(dòng)機(jī)排氣略為順暢,在不減少低轉(zhuǎn)扭矩條件下,讓高轉(zhuǎn)速功率輸出稍稍順暢一些。
×:屬于原廠部件與全通管之間的產(chǎn)品,雖然環(huán)保,但對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速的輸出還是難免有點(diǎn)阻擋。
4.中段排氣其它部件
直通式中段排氣管
對(duì)應(yīng):競(jìng)技車(chē)輛
整體管徑比原車(chē)部件加大,沒(méi)有三元催化器、代用膨脹消音器,而采用直通式排氣,其原理就是極端地訴求排氣順暢,也因此其好處是能有效降低排氣回壓,讓發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)功率提升;相對(duì)則是不利于發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)扭矩;而且整個(gè)中段口徑加大之后會(huì)變得比較重,需更換強(qiáng)化橡膠吊耳來(lái)固定。
渦輪前段管
對(duì)應(yīng):渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)或改裝渦輪車(chē)輛
前面說(shuō)過(guò),渦輪本身對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣來(lái)說(shuō),就是道阻礙,如何讓這個(gè)阻礙的影響盡量降低?就在于把這段渦輪前段管的口徑加大,讓經(jīng)過(guò)渦輪之后的排氣阻力盡量降低,使得渦輪葉片的運(yùn)轉(zhuǎn)在再加速狀況下更容易加速,在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)也能有助動(dòng)力提升。
排氣中段小道具
含氧傳感器轉(zhuǎn)接座
這是一種針對(duì)改裝時(shí)拆除三元催化(觸媒)后,發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦判斷廢氣過(guò)量,在儀表亮起故障碼的對(duì)應(yīng)手段!這種產(chǎn)品是安裝在原車(chē)含氧傳感器與排氣管之間,其間只鉆幾個(gè)小孔,并置入微量陶瓷三元催化(觸媒),使得含氧傳感器感應(yīng)不到廢氣過(guò)量的訊號(hào),進(jìn)而欺騙電腦使之不產(chǎn)生故障碼。
減震金屬軟管
具有可繞性,可以緩解金屬排氣管振動(dòng)、噪音問(wèn)題。當(dāng)改裝排氣管之后,發(fā)現(xiàn)排氣管出現(xiàn)振動(dòng)噪音問(wèn)題時(shí),就有必要在排氣中段加裝這個(gè)產(chǎn)品。
尾段排氣管(消音器)的設(shè)計(jì)及功能
一般來(lái)說(shuō),發(fā)動(dòng)機(jī)排氣脈沖到了排氣系統(tǒng)尾段時(shí),溫度與速度都已經(jīng)有所降低,并且也已經(jīng)經(jīng)過(guò)中段過(guò)濾凈化,因此在這個(gè)環(huán)節(jié),只需要設(shè)法將排氣脈沖波,透過(guò)膨脹或阻擋等方式降低壓強(qiáng),以免嘈雜的爆音震聾耳膜即可。雖說(shuō)如此,如何降噪?如何確保這個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力更少造成負(fù)面影響?這就是各家排氣管制造者互別高低的重點(diǎn)所在了!
Said by:
Vlllaverde Group總經(jīng)理 黃悉克
排氣尾段是一般車(chē)主比較容易接觸到的改裝環(huán)節(jié),但其實(shí)不同設(shè)計(jì)的尾段,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出特性還是會(huì)造成不同影響,所以建議消費(fèi)者,改裝時(shí)要先弄清楚自己要的是啥,如果想要起步加速靈敏而不是天到晚拉高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,就不要想著換直通尾管了,因?yàn)槟菚?huì)只有排氣聲雄壯威武,加速反而像只老牛。
1.隔板式后消音器
材質(zhì):鐵質(zhì)筒形外觀,內(nèi)部以多片隔板來(lái)制造出迷宮般的排氣路徑。
對(duì)應(yīng):原廠發(fā)動(dòng)機(jī)
特征:一般多采用鐵質(zhì)材料制成,并以卷邊焊接方式制作成筒形結(jié)構(gòu)。
原理:利用隔板與迷宮般的排氣路徑,來(lái)讓排氣脈;中進(jìn)到這里后迂回撞擊且延長(zhǎng)消弭路徑,達(dá)到降低排氣噪音的目的。
O:排氣聲音小,制造成本低廉。
×:對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣順暢度的干擾較大,雖然能在定程度上確保低轉(zhuǎn)速時(shí)的排氣回壓與扭矩,但就不利于高轉(zhuǎn)功率輸出。
2.直通式后消音簡(jiǎn)
材質(zhì):不銹鋼
對(duì)應(yīng):競(jìng)技車(chē)、渦輪改裝車(chē)
特征:直通管路,只附有一定膨脹容量來(lái)消除排氣噪音。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣沒(méi)有任何阻隔。
原理:這種產(chǎn)品是以管徑大小來(lái)控制排氣回壓,并提供小幅度排壓膨脹降噪效果。
O:對(duì)于排氣的阻力、回壓小,能讓廢氣快速流出,有助發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)的功率輸出
×:排氣噪聲極大,而且由于排氣回壓流失過(guò)多,導(dǎo)致低轉(zhuǎn)速時(shí)的扭矩輸出不良,不適合城市走走停停的使用環(huán)境。
3.半直通后消音簡(jiǎn)
材質(zhì):不銹鋼
對(duì)應(yīng):競(jìng)技車(chē)輛、道路版改裝車(chē)
特征:這種產(chǎn)品俗稱(chēng)“S鼓”或“內(nèi)回壓”鼓,前者可以看得到在消音器外有一段迂回管路,后者外觀則看起來(lái)與般消音器差不多。
原理:以迂回的管路代替原車(chē)隔板,來(lái)延長(zhǎng)排氣流動(dòng)路徑,并在消音器筒內(nèi)以消音棉包裹開(kāi)孔排氣管路,達(dá)到定降噪效果。
O:能確保一定的排氣回壓,也讓排氣順暢度有定水準(zhǔn),可算是功率、扭矩、排氣噪音都兼顧的種改裝產(chǎn)品。
×:制造成本比原車(chē)排氣管高,且提高排氣順暢度的效果不如直通式產(chǎn)品。
4.多管式后消音筒
材質(zhì):不銹鋼
對(duì)應(yīng):發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量較大或渦輪增壓車(chē)型
特征:有兩個(gè)或以上的排氣出口,或是分為二地的兩個(gè)或以上消音器與尾管,造形有點(diǎn)像燕子尾巴,故而俗稱(chēng)“燕子尾”!
原理:利用分流原理,將原本路的排氣分到多支管路進(jìn)行消音,從而在確保排氣順暢度之下,也有效降低排氣噪音。
O:排氣聲浪較小,排氣順暢度比原車(chē)排氣管稍好一點(diǎn)。
×:如果原車(chē)采用單管排氣設(shè)計(jì),則必須增加排氣管固定架才能改裝,甚至還有可能得連帶修改后保險(xiǎn)杠才能確保外觀姜感。
排氣尾段小道具
強(qiáng)化吊耳
采用質(zhì)地比較硬的橡膠或是PU膠制成,不容易晃動(dòng)以及更具強(qiáng)度。
可變閥門(mén)
這種產(chǎn)品為一蝴蝶閥設(shè)計(jì),可透過(guò)電動(dòng)馬達(dá)或發(fā)動(dòng)機(jī)真空吸力控制,并可設(shè)定在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)關(guān)閉蝴蝶閥,增加些許排氣回壓,讓發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)扭力更好,噪音更低!
背壓調(diào)整管
有些直通式的消音器尾管會(huì)附帶一個(gè)較小口徑的可拆裝式調(diào)整管,裝上便能提高排氣阻力,讓噪音略為降低;而如果上了賽道,將其拆下就能確保排氣順暢。