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改装排气损失低扭怎么办?论改装排气对扭矩的影响

2017-05-15
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  对于不少初次接触改装的车主来说,不少人都会改装排气,毕竟改装排气不仅能获得动人的排气声浪,而四出、双出的排气看起来也更运动。也因此改装中尾段排气是目前较为常见的做法。不过对于这类改装车主来说,最头疼的就是改装排气后发现低扭损失了不少。这是为什么?而这种情况该怎么办呢?

  什么是排气


  汽车发动机排气系统由排气歧管、排气管、催化转换器、排气温度传感器、消声器和排气尾管等组成。而排气就是车辆“吸、压、爆、排”周期的最后一个冲程,也是影响下一个周期“吸”的关键,一般情况下,原厂会考虑成本、排放标准、环保法规和排气声浪等因素而使用大尺寸的排气尾鼓、较弯曲的排气走向,以及较差的材质来制造原厂排气管,也因此引擎输出往往受到影响,排气声浪也随之大打折扣,此刻的排气冲程就需优化升级。

  为什么改装排气

  可能是不少车主最初开始改装排气是为了那个“声浪”还有造型,而只有一部分车主是为了提高性能。而这里要将的就是改装排气对性能有什么影响呢?

  排气改装常见的几种做法

  一、改装消音器,变成直通管或者改变消音器结构。二、增加排气管径,提高排气效率。三、拆掉三元。而这三种改装方法都会降低排气被压,而因为排气本身功能就是减震,排气通畅了,就是减震功能弱了,声音自然的大了。而这里就要开始接触第一个知识要点了,那就是回压。

  什么是回压?

  通俗一点来讲,回压就是用来衡量尾气排出阻力的指标。因为由于排气系统歧管、连接管、消声器等的壁面并不是完全光滑的,所以排气在排除的时候会与之发生摩擦,也就产生了助力,加上管径的大小、造型也会对阻力产生影响,所以阻力也会越大,因而回压也越大。

  回压对发动机性能的影响?

  我们知道当物体受到阻力的时候,需要用外力来克服阻力,例如当撑伞逆风行走的时候,会感到很费劲,需要用很大的力才能正常往前走。尾气要顺利地排出排气管,也需要消耗发动机产生的一部分能量。可能看到这里有人会说了,既然这样,改装排气提高了排气效率,也就是我们常说的声音变大,为什么反而会出现低扭损失的情况呢?这里就要衍生出第二个知识点了,那就是“气门交叠”的概念,

  什么是气门交叠?

  首选,发动机进气和排气一次的周期里面是有时间间隔的,而转速越低,间隔越长。例如当某4缸机转速为1200转/分钟时,相邻两次排气的时间间隔约为0.1秒。如果排气回压过小,进入排气系统的尾气大部分可以在这0.1秒的时间内顺畅地排出,此时排气歧管处的气体压力就会明显低于发动机气缸内气压,而气压差导致产生了从发动机气缸至排气管方向的吸力。

  同时,发动机的进排气过程在时间上是有重叠的,也就是排气阀门还未关闭,进气阀门已经打开,部分进入发动机气缸的燃油混合气被气压差吸力从排气阀门随尾气一起进入排气管排掉,这部分燃油损耗直接导致了发动机低扭的降低。细心的网友会再问,为什么发动机高转速时,吸力不会将燃油吸走排掉呢?这是因为发动机高转速时,相邻两次排气的时间间隔短,高转速时产生的大量废气无法在短时间内顺畅地从排气管排出,导致排气歧管处的压力和发动机气缸内的压力相当,因此不会形成较大的压力差,从发动机气缸至排气方向的吸力也就不大,不足以吸走进入发动机气缸的燃油混合气。

  气门交叠对发动机性能的影响?

  “气门交叠”简单的来说就是指发动机进气门和排气门处于同时开启的一种状态。首先“气门交叠”它是为了保证进气的充分而必须设计的,否则发动机进气很不充分,燃烧效率低,而且低扭差。而在排气还未完成的时候,进气门已经打开了。这既是让进气门提早打开,让汽缸瞬间达到上止点之后开始吸气的第一时间,保证进气门已经是打开的,待命状态。这个进气门早开,与排气门都处于打开状态,就叫做气门交叠。而在气门交叠环节中,活塞接近最上端的时候,最后的那一口废气,被同挤出排气门排出的同时,也有一部分被挤出进气门、进入进气道了(这也是怠速为什么容易脏节气门的原因)。

  排气改装对扭矩的影响原因

  而相信看这里,大家也就知道为什么改装排气会造成低扭的损失了,因为改装排气对回压的影响,也就影响到了“气门交叠”,而在汽车低转速的情况下,因为排气都被更快的排出去了,这就导致了那最后一口未燃烧充分的废气也被排走了,发动机只好使用新的燃料,这就造成了低扭的损失。当然,这种情况高转速燃烧更好了,高转速功率扭矩提升。所以改装排气更多讲究的是对气门交叠的原理影响。

  有什么办法改装排气不影响低扭吗?

  相信大家都希望说有没有那种,能可以兼顾低转速时回压高和高转速时回压低呢?而这就是目前比较流行的阀门排气了,简单的说就是在排气管路上加装一个可调节的阀门,根据阀门开启和关闭来控制排气回压。

  这就得提到被动阀门和主动阀门了。被动阀门不需要额外的电源进行驱动,一般安装在消声器内部或中尾端的连接管上,它主要由一个弹簧和一个挡片组成。当发动机转速低时,排气气流较小,不足以克服弹簧的拉力将挡片吹起来,排气管被挡片堵住,所以回压变大。当发动机转速高时,排气气流很大,足以将挡片吹起来,这时排气管完全打开,回压较低,因此保证了发动机的功率输出。主动阀门需要额外的电源进行驱动,一般安装在尾管上,按驱动方式不同分为电动阀和气动阀。电动阀由电机驱动,气动阀由真空泵驱动。和被动阀类似,在发动机转速低时,阀门关闭以提高回压,在发动机转速高时,阀门被打开以降低回压。相对被动阀,主动阀在高转速的回压更低,因为阀门的打开能量由电瓶提供,不会造成发动机功率损耗,而被动阀需要发动机提供一部分能量来克服弹簧的拉力,但是这部分能量非常小,可以忽略不计。

  所以说,改装并不是一件简单的事情,任何一项改动,都需要了解其背后的影响因素和原理。

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