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排氣管的原理

2011-10-7 15:17| 發(fā)布者: 琦琦| 查看: 7938| 評論: 0|原作者: 未知

摘要: 排氣系統(tǒng)是從連接燃燒室的排氣口,經(jīng)由排氣歧管(也就是頭段),排氣管中段(包括觸媒段),至排氣管尾段,就是整個(gè)廢氣排放流程。汽車引擎的排氣系統(tǒng)主要有兩個(gè)作用,一是將燃燒過后的高溫廢氣導(dǎo)至車后或車側(cè)排出,以 ...

排氣系統(tǒng)是從連接燃燒室的排氣口,經(jīng)由排氣歧管(也就是頭段),排氣管中段(包括觸媒段),至排氣管尾段,就是整個(gè)廢氣排放流程。 

排氣管的原理

汽車引擎的排氣系統(tǒng)主要有兩個(gè)作用, 
一是將燃燒過后的高溫廢氣導(dǎo)至車后或車側(cè)排出,以避免影響車內(nèi)乘員; 
二是利用「消音器」將在高溫高壓的廢氣排放過程中所產(chǎn)生的噪音降至可容許的限度。 

整個(gè)廢氣排放過程中最先碰到的是排氣歧管,排氣歧管在設(shè)計(jì)上最重要的是避免各汽缸間的排氣相互干擾,使廢氣盡可能地完全排出管外,排氣管中段本身扮演的角色較為單純,只要將來自排氣歧管的廢氣導(dǎo)引至排氣尾管,有的排氣系統(tǒng)在中段處會(huì)多裝一個(gè)膨脹室以降低廢氣壓力;因?yàn)橐鎯?nèi)部的高溫和高壓廢氣在進(jìn)入排氣歧管時(shí)壓力仍然很高,此時(shí)因接觸到排氣歧管管壁而會(huì)產(chǎn)生沖擊波,其出現(xiàn)之頻率可達(dá)到每分鐘數(shù)千次,每一次都會(huì)發(fā)出相當(dāng)高頻的惱人噪音,所以需要善加處理,當(dāng)廢氣經(jīng)過排氣歧管之后,其沖擊波已從超音速降至穿音速甚至低于音速,但此時(shí)沖擊波發(fā)出的噪音依舊很大,光靠中段以后的管路不足以減低其威力,所以在中段及尾段處要加裝「膨賬室」及「消音器」以抵消其威力,有的排氣管設(shè)計(jì)只有尾段的一個(gè)消音器,有的則會(huì)在中段處多加一個(gè)膨脹室,消音器及膨脹室兩者外觀類似,差別在于消音器內(nèi)部有多層隔板或多孔直通管道藉以吸收聲波及降低流速,而膨脹室只是單純地一個(gè)中空的大型容器,其目的也很單純地使廢氣膨脹以降低壓力,所以多一個(gè)膨脹室的設(shè)計(jì)會(huì)使噪音降低很多。 

排氣系統(tǒng)本身會(huì)有回壓是不可避免的,這是來自進(jìn)氣歧管、內(nèi)部管路及消音器等的限制效果,設(shè)計(jì)者本身既要考慮減低噪音,又要盡可能地不阻礙廢氣的排放,還有引擎的輸出曲線、觸媒轉(zhuǎn)化器…等諸多因素,而如何在其中尋求到一個(gè)平衡點(diǎn)將是一大難題。在排氣的流程中,從燃燒室的排氣門出來到排氣歧管,中間有一段位于引擎本體短短的管道,一般習(xí)稱為排氣孔道 

在排氣管的改裝上,最受爭議的部份就在于回壓,有一派人士認(rèn)為,過低的回壓會(huì)造成燃燒火焰直接沖出排氣門,將排氣氣門燒毀,所以必須有適度的回壓來抵擋排氣門開啟時(shí)所沖出的火焰,而且回壓若是過低,亦會(huì)造成動(dòng)力輸出衰退的反效果;另有一派人士則支持回壓愈低愈好,排氣會(huì)更順暢,效果更好......... 

管徑大,消音氣阻力小就能讓排氣順暢嗎?事實(shí)上則不然。因?yàn)槲覀兛梢钥吹皆S多人在更換了未經(jīng)詳細(xì)計(jì)算的頭、中、尾整段排氣管之后,反而造成加速無力的窘狀,這原因在于“順暢”二字?;蛟S有人會(huì)問,都已經(jīng)這么“通”了,為何還會(huì)不“順暢”呢?仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)排氣管徑過粗時(shí),每一個(gè)排氣的脈沖并無法填滿整個(gè)管徑,這時(shí)廢氣在管徑內(nèi)即會(huì)形成亂流,排氣反而不會(huì)順暢。 

同樣地,為何排氣管的改裝有分著重中低速扭力或是高轉(zhuǎn)速輸出的不同改法,以同樣的理論也可以說明,當(dāng)管徑大到一個(gè)程度時(shí),需要有足夠的排氣量才能填滿整個(gè)管徑,所以這就屬于俗稱著重高轉(zhuǎn)速的改法,低速扭力則無法兼顧。 

排氣頭段對于整體排氣的效能而言,占了絕大部份的影響力,要達(dá)到順暢的排氣狀態(tài),在從每一缸的排氣門至各缸排氣管接合處必須都有等長的距離,因?yàn)槊恳黄椎狞c(diǎn)火都有一定的順序,若各缸至接合處距離不等長時(shí),每缸廢氣所跑的距離就不等長,因此在接合處會(huì)由于時(shí)間差而造成排氣堵塞在一起,影響排氣效能,但是原廠為了成本的考慮,并不見得會(huì)將每缸的排氣距離拉成等長,所以當(dāng)你的排氣系統(tǒng)上有觸媒轉(zhuǎn)換器、消音器、再加上不等長的排氣頭段,這無疑是雪上加霜,讓動(dòng)力輸出大受影響。 

如果你只是想要有較好聽的排氣聲浪,那你只需更換尾段的消音器就可以了,附加的好處是順便可以獲得“一些”性能的提升,不過這“一些”的多寡則視原廠設(shè)計(jì)而定。如果原廠設(shè)計(jì)的中段消音器阻力不大,那光是更換尾段消音器你的愛車可能就會(huì)有脫胎換骨的感覺。 

1.前段:又叫排氣岐管,是將各缸排出來的廢氣,連接集中到中段。 

2.中段:安裝有觸媒轉(zhuǎn)化器,主要功用是將廢氣中的NOx、HC等氣體排出量減少,以防止污染空氣。 

3.尾段:具備減音的功用,減少排氣噪音。(即最后一段排氣管后面有一個(gè)體稱比較大的),當(dāng)然如果排氣管這三段不管那一段有破掉,那你就會(huì)聽到很大的排氣噪音,那時(shí)候你就要找出那一段在漏,換掉它。 

種類分為:


(1)一般原廠管 

(2)回壓管(和原廠一樣比較環(huán)保)


跟原廠的原理一樣,但是聲音會(huì)比原廠好聽原廠車大多都采用這種管 
主要是靠管內(nèi)的格板或消音器或管子的容積變化 
來產(chǎn)生一種會(huì)返回汽缸的壓力 
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后,活塞開始徑行動(dòng)力行程 
而排氣門會(huì)在活塞到達(dá)下死點(diǎn)前就會(huì)打開 
這時(shí),管內(nèi)的回壓會(huì)擋住廢氣沖出,讓混合氣能夠達(dá)到完全燃燒 
但回壓過強(qiáng),會(huì)造成廢氣無法完全排出汽缸,造成廢氣與混合氣伊起燃燒 
降低燃燒效率...當(dāng)然最直接的就是引響馬力輸出 
優(yōu)點(diǎn)l:噪音小,低速扭力佳 
缺點(diǎn):高速時(shí)廢氣無法快速排出,引響引擎動(dòng)力輸出 
音量:低 (一顆星) 

(3)半回壓管 
當(dāng)然...這種管子回壓的力量較低,排氣的順度比回壓管好 
簡單的說,他是介于回壓管與直通管之間 
有適度的回壓來取得起步扭力 
排氣順度比回壓管佳,當(dāng)然中高轉(zhuǎn)速扭力也比回壓管大 
優(yōu)點(diǎn):起中尾速扭力表現(xiàn)不錯(cuò) 
缺點(diǎn):噪音偏大(二顆星) 
音量:較大 

(4)直通管 
加速性會(huì)比回壓管好,但是最大的缺點(diǎn)是非常的吵,吵到會(huì)讓"警察杯杯"來追你 
回壓極低,排氣無阻力,低轉(zhuǎn)速扭力較差,中高轉(zhuǎn)速扭力較大 
優(yōu)點(diǎn):排氣順暢,高轉(zhuǎn)速扭力強(qiáng) 
缺點(diǎn):低轉(zhuǎn)速軟力,噪音大(有人說容易燒壞汽門不知道是不是真的) 
音量:超大...(四顆星) 

(5)半直通管 
其實(shí)半直通管跟半回壓管是一樣 
只是排氣口徑比半回壓管來的大 
優(yōu)點(diǎn):起步扭力較半回壓低,但中高轉(zhuǎn)速扭力大 
缺點(diǎn):噪音大(三顆星)

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