一直以來,咱們(驅動車業)不時的會被詢問到關於「可變回壓排氣閥門」與「側排」兩者之間的差異性。

而不管是改裝「可變回壓排氣閥門」與「側排」,其實都算是排氣管改裝的一部分。

這就不得不從排氣管的原理開始說起了啊!!

因此,藉由此次機會,打雜小妹再次將排氣管全段來個小小的分享啦!! (可以預想文章應該會頗長說,還請各位濱友們別輕易轉台喔!!)

 

一般來說,車輛改裝的目的,不外乎是為了追求更快速與更安全的駕駛環境。

而當中又以「排氣管改裝」為最基礎的動力提升路徑。

的確,整段排氣管對於車輛的動力性能輸出反應來說,都有著相當程度的影響。

不管是頭段、中段、尾段哪一部分,其基本原理都是差不多滴。

排氣越發順暢的設計,對於扭力有影響,但對馬力卻是越發有幫助。

反之,排氣越不順暢,對於馬力有影響,但對於扭力則是有幫助滴。

那麼,究竟排氣管要怎樣改才有用呢??

咱們現在就開始吧!!

 

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四行程引擎的設計,原本就把進排氣形成獨立分開,造就一個可完全燃燒的設計。

也因為獨立的進排氣行程設計,讓燃燒過的廢氣,可以有充分的時間排出,空出氣缸的空間以便吸入更多更密集的新鮮空氣,藉此使引擎有更好的輸出功率。

但由於多數市售車對於排氣系統的設計,往往最先考量的是成本、消音、環保、空間配置等等等等諸多因素,排氣效率則往往是被擺在最後滴。

因此,原廠排氣管在屈就於成本等等各項考量之下,就有著排氣不夠順暢的問題產生,進而降低了引擎的性能啊!!

所以,與其要說排氣管改裝後會增加多少馬力,倒不如說是可因此尋回多少漏失的馬力啦!!

 

排氣管的順暢程度,可稱之為「回壓」的多寡,簡單來說,也就是排氣管內部阻力的大小。

而阻力大小和頭段的設計角度、中尾段的管徑粗細及觸媒大小、排氣管長度和彎曲角度、尾部消音器等等等可都有著相當的關連喔!!

相信很多濱友們改裝排氣管的目的,最主要是為了降低回壓,讓進排氣的運作交替能更加順暢,也可說是增加氣們重疊時間的延伸。

藉此改變引擎出力特性,轉變扭力的輸出時機,提升高轉速的反應和流暢度。

那麼,排氣管改裝該要如何配置,才能解除引擎的封印,發揮原本應有的性能呢?? (讓我們繼續看下去......)

 

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由前段看來,降低回壓的確有助於排氣順暢,對於高轉速是好的。

但回壓過低卻會使得排氣管毫無阻礙,中低轉混合氣在未完全燃燒時便被排出,將造成扭力犧牲。

且當引擎回油時,排氣管內的回壓過低,還可能導致廢氣回流至燃燒室的情形發生啊!!

所以,為了因應一般道路行駛,相當程度的回壓仍然是必須滴。

 

一般來說,改裝排氣管大多從中尾段下手,而最常見的手法不外乎是增加管徑尺寸、排氣管直通化(改裝直通式尾段)、拔觸媒等等幾種方式。

不過,一般道路使用的改裝排氣管,應優先考慮降低內部排氣阻力,例如像是拔觸媒或是改裝直通式尾段等,最後才是在管徑上來做變化,如此才能兼顧到全轉區域的表現。

而管徑調整的部分,中段管徑的增加大都保持在原廠的10%~15%為佳,也就是NA引擎在51mm至60mm左右,渦輪引擎則約為65mm至76mm之間。

當然,隨著改裝幅度的不同,抑或是越大排氣量的車輛,口徑的大小配置也會隨之有所變動滴。

 

至於中尾段管徑的搭配比例,「由粗變細」或「從頭到尾一樣口徑」,對於重視「扭力」需要的車主們較為恰當。

如果是「馬力」派的話,則口徑配置適合「漸次放大」的改裝型式。

此種放大式的管徑設計,是採慢慢擴大管徑的方式,驅使越往後越急速膨脹的廢氣增快流速,特別是在持續高速的情形下越加有利喔!!

 

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除了增加管徑尺寸及改裝直通管之外,另一減少排氣阻力的方式就是「拔觸媒」啦!!

觸媒的基本功用在於淨化排氣的汙染,它還有消除共鳴的功能,減少共鳴噪音傳至駕駛艙中。

由許多貴金屬密密麻麻所組成的蜂巢結構,依照流體力學的原理來看,的確是阻礙排氣順暢的一大元兇。

而且又是排氣管中高溫的聚熱點,所以拔除觸媒便可使排氣順暢,相對也提升高轉速的馬力啦!!

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(↑ 此為馬自達6原廠觸媒/800目)

雖然中段排氣管上的觸媒是阻礙排氣效率的兇手,但由於現較為新型的市售車皆有感知器的設計,一旦拔除觸媒的話,電腦偵測到便會有亮燈的情形發生。

因此可藉由200~300目的「高流量金屬賽車觸媒」取而代之,雖說一樣會有些微阻礙,但在與原廠型的觸媒相比較之下,排氣的順暢度是有著大幅提升滴。

 

※ 打雜小妹自言自語time ※

相信許多想改裝中段的濱友們都會擔心「亮燈」的問題,因此選擇了改裝配置有高流量金屬賽車觸媒的中段。

不過,即便如此,並不代表所有車選用配置有著高流量金屬賽車觸媒的中段改裝過後就可完全避免亮燈的情形發生喔!! (有些車於改裝過後仍是會出現亮燈的情形)

至於亮燈是否會有著引擎效能或行車安全等等等之類的影響,就目前我們(驅動車業)所改裝過的車輛看來,除了排氣的順暢度提升之外,其他運作基本上皆一切正常。

當然,如是非常在意亮燈問題的濱友們,還是建議維持原廠的中段不要更動喔!!

 

除了觸媒之外,負責消音工作的尾段排氣管,則是另一個排氣阻力的來源。

原廠尾段是利用隔板反射與抵消聲音的原理,來達到降低排氣噪音的目的,不過卻有排氣阻力大的特性。

尾段(LINE)  

因此為了降低排氣阻力,許多人會選擇改裝直通式的排氣尾段。

而排氣順暢的直通排氣管,是透過內網管外纏繞消音棉的方式來吸收噪音,因此,消音棉的材質與纏繞的方式,可是與排氣管的使用壽命及售價有著絕對滴關聯喔!!

不過,還是一樣的,如過度的降低阻力(回壓),可想而知的就是低速扭力的流失啦!!

另,像是大口徑粗短型的尾段排氣管,雖說在高轉速時擁有極佳的排氣效率,能徹底發揮引擎馬力。

但一樣是會大大降低在低轉速時的扭力反應,因此,比較適合手排車或是渦輪增壓車改裝,如是自排車改了,恐會造成反效果的喔!! (大概只有聲音凶狠,但車不會跑)

 

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至於頭段排氣管的改裝,算是在排氣系統中最最最重要的部分啦!!

由於考量到成本,原廠幾乎都是採用大量開模的鑄鐵製品,內管壁粗糙不堪,各歧管長度也不盡相同,加上接合的方式、距離、形狀等等等等的皆不夠周全。

因此非常容易產生排氣干涉的現象,使得各缸排出的廢氣相互衝突產生阻礙。

而改裝's頭段排氣管,絕大多數都是使用管內壁平滑的不銹鋼材質,且將頭段排氣管的各歧管長短統一,並盡量延展彎角角度,藉此消除各歧管間的壓力差。

如此一來,不但有利於後段排氣管的回壓設定,更能使整體的進排氣效率大幅提升,讓引擎高轉速時的運作更加順暢。

421頭段(LINE)  

若為四合一型式(4-1等長頭段),則強調不易干涉的高轉速馬力式樣,而如是四合二合一型式(4-2-1等長頭段),則有利於中低轉扭力的表現。

「等長」設計的頭段對NA引擎來說有著關鍵性的表現,對渦輪增壓車來說也能提升相當的效果喔!!

 

等長的渦輪用頭段,能將各缸排氣均等且定質定量的驅動渦輪葉片,而順暢而持續的衝擊頻率,能使得增壓效能的效率和穩定度大幅提升。

此外,渦輪用的頭段除等長外,歧管至渦輪本體的總長度也是渦輪頭段製造時的重要考量依據。

越短的歧管,渦輪葉片的運轉反應才能越早且越發加快,所以越接近排氣頭的渦輪,越能減少其遲滯的現象。

渦輪頭段(LINE)  

而同樣的減壓原理也適用在渦輪出口的前段管(風派)上。

通常改裝大口徑的規格,就能有效降低二次排壓。

因為渦輪藉由廢氣來推動,而如是使推動葉片過的廢氣能迅速排出無阻礙的話,才能使葉片前的廢氣更易推動渦輪運行。

因此,如是以性能訴求為出發點的話,渦輪引擎的全段排氣管皆需要粗徑化。

 

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在前頭落落落落長的好幾段講完後,各位濱友們還在嗎?? (別走啊.......)

不知各位濱友們對自己目前愛車的排氣管配置是否還滿意呢??

可以發現到,基本上排氣管改裝,似乎只能在「馬力」與「扭力」之間擇其一啊!!

甘貢(台語)要同時兼顧馬力與扭力很難嗎??

「可變回壓排氣閥門」登場.......

可變回壓排氣閥門(LINE)  

顧名思義,「可變回壓排氣閥門」的功能主要用來控制排氣管內的回壓大小。

從外觀來看,整體的設計就如同一顆構造較為簡單的節氣門,在上頭可以看到一蝴蝶閥與真空作動器,透過引擎真空的吸引,可讓閥門進行開與關的動作。

而只要將此閥門改裝在排氣管系統中的適當位置,就可以讓引擎擁有均衡的馬力與扭力表現啦!!

 

簡單來說,該系統的原理就是在排氣管內設置一具可變閥門,當轉速較低時,閥門會關閉讓排出氣流由較小管徑或單一管路排出,保持排氣管內的回壓,讓低速扭力不流失。

而高轉速時閥門則會開啟,排出的廢氣就會直接通過大管徑或雙重管路排出,讓廢氣有更多的通道與出口宣洩,進而降低排氣管內的回壓,如此一來,馬力的延續性則會有更理想的表現。

至於可變回壓排氣閥門作動時機的控制技術,目前主要可分手動與自動控制兩種。

就NA車來說,不論是手動或自動,兩者皆需透過電子系統的輔助才能順利控制排氣閥門,只是前者(手動)的作動時機是由車主控制,不過因為容易造成車主分心,所以並非為主流控制方式。

而所謂的自動控制,則主要可透過偵測「引擎轉速」或「節氣門開啟角度」的控制電腦輔助,讓閥門在引擎達到某個預先設定的轉速或節氣門開啟角度,便會自動開啟,如此車主要要專心駕駛就好啦!!

另,透過閥門的開閉,除了可控制排氣效率,獲得全面的動力反應外,還有著可讓排氣聲浪渾厚飽滿的附加效果呢!!

可變回壓閥門中段(LINE)  

而根據閥門所改裝的位置不同,也會有著不同的效能。 (像是回壓反應提早湧現之類的)

但別忘了,排氣效率好不好還是必須先回歸到排氣管整體的設計喔!!

可變回壓排氣閥門的改裝主要是強化你(妳)車上的那些改裝排氣管效能,倘若本身整個排氣管的排氣效率就不佳的話,是無法僅單靠可變回壓排氣閥門的改裝就可改善滴。

因此,如像是全段原廠排氣管,想藉由改裝可變回壓排氣閥門來提升排氣效率的話,基本上效果可是相當有限的啊!!

順帶一提,其實有許多性能車(超跑或歐系車)早就皆使用可變回壓排氣閥門的設計啦!!

如R8就是其中之一,關閉時廢氣需經過尾段的網管與隔板,形成一定程度的回壓,開啟後則可直接排放,如此差異之大的排氣順暢性,可同時兼具扭力與馬力。

 

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至於許多濱友們好奇的,究竟「可變回壓排氣閥門」與「側排」有何差異,現在咱們也來分享下啦!!

改側排,基本上為的就是要大幅縮短排氣的距離,因此,對於馬力來說,理論上是會有明顯的幫助滴。

側排(LINE)  

(↑ 此側排's改裝照片感謝谷歌提供,如有侵權的話,還請留言告知一下打雜小妹喔!!)

不過,理論上是這樣,但實際上呢??

側排基本上是會大幅替代尾段原有的效果,也就是說,大多的廢氣皆會由側排排出。

所以,對汽車的影響就不只是管徑加大而已,還有整個排氣距離的縮短。

因此,實際上是如果動力沒有大幅改裝的話,可以預料你(妳)的扭力應該會大幅衰退的喔!!

換言之也就是說,一般大多的NA自排車(2.0以下的小排氣量),幾乎不需要採用側排模式,對車輛來說並不會有明顯的助益滴。 (大概只有聲音嚇人而已)

而與可變回壓排氣閥門一樣的,皆有手動與自動(連接引擎轉速)的控制方式。

 

可以發現到兩者之間的差異性了嗎??

可變回壓排氣閥門→ 可同時兼具馬力與扭力,其主要改裝位置為排氣管本體上,不論是NA車或是渦輪增壓車皆可改裝。

側排→ 主要是以提升馬力為主要訴求,而改裝方式為外接一支較短的排氣管,以縮短整個排氣距離,基本上如是動力沒有大幅改裝的話,反而會使扭力大幅衰退。

 

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【後記】

為了要分享「可變回壓排氣閥門」及「側排」,打雜小妹竟得鋪陳那樣久....... (真是要命啊!!)

不論你(妳)選擇哪種型式的排氣管,別忘了在改裝排氣管前,最先要確認的就是自己的需求啊!!

敲著敲著不知不覺一天就這樣過去了,這文章的長度應該是不用打雜小妹再補充些啥了吧?? (打雜小妹敲至此,已呈現腦袋一片空白之現象啦!!)

謝謝各位濱友們的收看,打完收工。

 

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