購物比價圖書找車網 申請加入車商 登入
找車網首頁

進氣系統強化特輯-Part.1進氣系統改造概論

資料來源:Goo 車訊網     2016/12/16
分享至  
  

文、圖/童國輔

相信許多人改裝愛車的動力,都是從換高流量空氣濾芯、香菇頭或碳纖維集氣箱等進氣系統強化套件開始,希望藉由增加引擎吸氣順暢度來獲得提昇動力的效果,不過這樣改真的有效嗎?有時錯誤的改法反而會得到反效果。到底進氣系統該怎麼改才有效,筆者將透過此單元的介紹,從原理探討開始,加入馬力機實測與製造工廠的巡禮,讓大家對進氣套件選購有更深入的了解。街車改怎麼強化進氣才有效果?這點是許多打算進入改裝車世界車主的心中的疑問?尤其是自排NA車更是需要注意強化步驟,有時過於順暢的吸氣阻力,反而不利低轉速的扭力發揮,到底改怎麼改?就讓筆者說給您聽。


 


 


老車改法最單純 手排效果最明顯


一般來說,進氣系統所涵蓋的零件範圍,從新鮮空氣最開始經過的集氣箱、空氣濾芯,到之後的進氣管路、節氣門與進氣歧管等,全部都屬進氣系統的範圍,而強化進氣系統的目的,在於提高進氣效率,使引擎獲得充足的空氣與密度更高的含氧量,配合足夠的燃油來壓榨出更高的動力輸出,而這也是不變的進氣系統改造方向,不過同樣的改造手法應用在新舊車上卻有不同的效果,關鍵原因在於最近5年內的新世代車款,採用運算速度更快且管理方式更嚴謹的ECU,使得進氣系統改裝有了不同的方式,新世代車款的改造方式容筆者後敘,我們先來談談較簡單的老車強化原理。




許多人進氣系統的強化都是從換裝「原廠型高流量空氣濾芯」開始,這也是最適合不常拉轉速開車的改裝方式,對於低速扭力的流失影響較小,偶爾用到的高轉速有能提昇些許馬力。


香菇頭是讓進氣最順暢的一種空氣濾芯,非常適合經常跑山路或進入賽道比賽的車輛使用,街車要用的話可能要三思,尤其是自排NA車更是不要輕易嘗試。


十多年前的老車由於引擎系統簡單,少了許多電子控制系統,因此只要想辦法給引擎多吸一點空氣,就能多出一些動力,而如何讓引擎多吸空氣,最簡單的方法就是把過濾灰塵的空氣濾芯,換成高流量製品,或是直接採用更順暢的香菇頭,搭配鋁製進氣管路,就能大幅減少吸氣阻力,不過過低的吸氣阻力,就像用大吸管吸飲料一樣,如果肺活量不夠的話,有時反而不容易將飲料吸起來,或是吸得起來流速卻變慢,單位時間內吸的量不見得比較多,而這樣的問題也同樣出現在進氣系統改造上。




過去這組Mugen推出的進氣套件可是Civic EG/EK車主的夢幻逸品,完整的隔熱集氣箱與朝車頭方向大口吸氣的進氣口,對於性能絕對有幫助,且不論單雙凸皆可使用。


過去老車的進氣歧管都是鋁製砂模製成,因此內部管璧並不平滑,所以才會有人換裝改裝品來對應,這些改裝歧管內部不只光滑,有時連進氣口都採喇叭狀設計,有助氣體流動。


如果引擎沒有經過高壓縮比、Hi-Cam改造或外掛增壓系統,過於通暢的吸氣管路,在引擎低轉速真空吸力不足下,全油門時進氣管路內的氣流速度反而比較慢,而使引擎吸到的空氣量比原廠狀態更少,進而不利扭力反應,也就是油門踩起來反應變得更笨,需等到引擎轉速拉高,才能真正發揮香菇頭的改裝效果,這也是為何過去曾聽過改完進氣,車反而變難開的緣故,尤其是自排車更是明顯。因此如果您的愛車只是街道使用,很少拉高轉速開的話,是不需強化進氣系統,不過如果常跑山路,或拉高轉速超車,甚至進到賽車場比賽的話,那就有必要換裝香菇頭,對於高轉速的馬力表現絕對有幫助。




加大節氣門也是過去老車常進行的進氣強化方式,加工時要注意蝴蝶閥的密合度與啟閉順暢性,弄不好怠速會很不穩,而此工法已不適用現在的電子節氣門新車,因為這些新車的怠速控制就是由電子節氣門來負責,一挖大怠速就不穩。


進氣歧管改裝方式 加大與拋光皆可行


而除了空氣濾芯的改造外,同屬進氣系統的進氣歧管也有可強化方式,基本上是從節氣門加大開始著手,正統加工法是好比搪缸一樣加大直徑,增加之直徑因為原廠本身之厚度不一樣,有的只能3mm,大則可至5.6mm。另外,由於老車原廠進氣歧管,都是採用鑄造翻模而成,內壁自然粗糙而直接影響到氣流之經過,所以內孔拋光也是一個改裝的途徑,加工方法除了過去手工研磨外,目前國內已有店家引進Extrudehone拋光研磨機,其拋光方式乃是透過流體化的研磨砂進行管壁的研磨,這內含金剛砂、樹脂等複合材料的研磨砂,外觀呈現黑灰色,觸感為軟質物體具有流動性,整體看起來有點像火山熔岩,至於使用方法則是利用高壓將其注入待拋光的管壁內,使其緩緩流過這些管路,利用內含的金剛砂與其他研磨材質,不斷磨擦管壁內粗糙表面,使其逐漸光滑平順,連過去無法施工到的氣門導管表面部分都可變得圓潤平滑許多。




過去的BMW M-Power自然進氣引擎幾乎都採用類「多喉直噴」進氣歧管設計,可讓每缸的進氣量均等,有助於高轉速的表現,而這樣的設計已是屬於賽車等級,成本是傳統單喉節氣門的數倍,因此並不常見。


 


 


其最大優點在於研磨材質為流體性質與氣流特性相仿,因此容易阻礙空氣流動的地方,對研磨砂而言也是最容易產生阻力的地方,阻力一旦變大就會增加研磨砂施力強度與停留時間,時間久了此處自然會變的光滑,就像河流沖刷的道理一樣,使得管內的氣流阻礙點愈來愈少,簡言之磨亮該磨的地方,使每個管路流量逐漸均一性是Extrudehone拋光研磨機最傲人的改裝效果,有興趣的讀者不妨電洽陳先生0928-528311。而在此要向讀者強調的是,用盡全力,在歧管和空氣濾芯下功夫後,千萬還是要注意混合比的調校,多增加的進氣量,如果沒有適量的供油來配合,依然無法使引擎發揮應有的完美演出!以上是老車的進氣系統改造說明,接下來我們來談談新世代車款的進氣強化原理。


如果您有進氣歧管與進排氣道拋光的需求,不妨試試這款Extrudehone拋光研磨機,其最大優點在於研磨材質為流體性質與氣流特性相仿,可研磨手工磨不到的地方,且施工快速、品質穩定。


 


 

電腦監控廣且嚴謹 改裝效果並不明顯

如果您的愛車是Civic 8/9代、Swift、Yaris、Focus、Mazda 3、Fortis或Fit,在過去改裝進排氣系統時,是否曾經遇到改裝完後前段無力,就連高轉速時的加速力道也無法完全發揮出來的情況呢?這也是目前所有新車面臨到的改裝瓶頸,之所以會如此主因在於新世代車款的原廠ECU,對於進氣量的掌握更為精準的緣故。


這組是86/BRZ的原廠集氣箱與進氣管路,採用塑膠材質製成,雖然美觀性不如亮晶晶的金屬改裝品,不過隔熱效果卻極佳,效果也足敷使用。


新車款為了達到更高的省油性與高效率的引擎出力反應,對於油料與點火時間的控制需更加精確,必須在不同的氣溫、大氣壓力、引擎負荷與檔位變化間,皆能提供非常正確的供油量與點火時間,如此才能讓每一滴汽油發揮出最大效應,以獲得「馬兒會跑又不太會吃草」的環保訴求。為達成此目的,新車特別「強化」進氣溫度感應與大氣壓力感知功能,讓行車電腦對於進氣量的掌握,除透過Air Flow/Map的電壓變化進行判讀外,還可藉由大氣壓力感知器的補正,以提供較為正確的供油量,也就因為對於溫度與壓力差異變得更加敏感,因此如果改裝設計錯誤的進氣套件,例如直接朝引擎室高溫吸氣的話,那產生的效果絕對是有限的,因為原廠ECU為了保護引擎,減少高溫產生的爆震,通常會降低引擎輸出。




現在新車的進氣歧管都採用塑鋼材質製成,優點在於內璧光滑有助於氣體流動,且隔熱效果佳,缺點則是無法承受太大的增壓值。


 


此外,如果改裝套件的流量計擺設位置沒有在管內的正中央,就會影響ECU判讀準確度,動力輸出自然出現不順暢的情況,甚至一踩油門就熄火的問題,這些都是大家在改裝進排氣系統時常遇到的問題。那該如何強化進氣系統才能獲得最佳的改裝效果呢?

 



內行的改裝技師都會想辦法讓香菇頭轉到引擎室的角落,不要引擎吸到熱氣,以降低進氣溫度,增加空氣中的含氧量,如此才能提昇燃燒與爆炸效率。


進氣系統改造方向 降溫提高充填效率


新世代引擎的進氣強化方式,通常可藉由下列方式來進行,分別是「提高進氣充填效應」、「強化進氣管路隔熱材質」與「控制進氣管徑」三方向做起。「自然進氣」引擎與「增壓」引擎在進氣過程的差別在於,前者是靠引擎本身活塞下行時的真空吸力,被動地將新鮮空氣導引至燃燒室內,後者則可透過增壓器本身的主動推送,將空氣灌注到燃燒室內,兩者單位時間內的進氣量與密度差異頗大,也造就不同的出力效率,進氣量大者配合較多的油料,自然可壓榨出更大的馬力,而這樣的原理其實也可運用在自然進氣引擎上,重點就在於提高進氣系統的「撞風效應」。


有些做工細膩的店家,還會替香菇頭手工打造放置的碳纖維集氣箱,目地也是在隔絕引擎熱氣,並且將車頭較冷的新鮮空氣導引至集氣箱內,如此改法會比香菇頭直接裸露在引擎室內吸熱氣來得有效許多。


 


大家應該都曾在電視上看過F1賽車,其進氣口就設在駕駛艙的正上方,目的就是希望透過高速所形成的強大風壓,將大量的空氣「擠入」進氣管路內,引擎一開口就有一堆空氣等著它使用,甚至在極高速時還可達到正壓狀態,空氣簡直就是「硬塞」進燃燒室內,這就是提高撞風效應的優點,而這樣的進氣系統改造原理其實也可實現於一般房車上,只不過受限於房車先天上形狀設計,加上必須顧慮到下雨天避免吸到水等,全天候的用車環境,打造起來頗有難度,好在目前國內外已有多家廠商開始注意到其中的妙用,紛紛開發出類似的產品,有興趣的讀者不妨多注意本刊的報導與廣告內容。




閃亮亮的進氣鋁管雖然漂亮,不過卻比塑鋼材質更不易隔絕高溫,渦輪改裝引擎因考量壓力承受極限,與製造方便而採用鋁管,如果是自然進氣引擎的話,建議不要使用鋁管才不會提高進氣溫度,而使引擎更沒力。


此外,除注意到吸氣口的位置需朝向車頭方向,以避免吸到高熱的氣體外,管路本身的材質是否具有「隔熱效果」也是不可忽視的問題,最好的材質是碳纖維或塑膠製品,應該避免採用金屬製管路(渦輪引擎高壓進氣條件不得已可使用),因為金屬管路很容易吸收引擎室內的高溫,尤其是夏季動輒35、36度以上的溫度,如果又剛好開在市區環境的話,進氣溫度可是會高得離譜的,一旦超過70度,空氣內過度膨脹的氧分子,將會減少可用來燃燒的條件,引擎出力自然就會下降,且進氣高溫連帶也會導致水溫油溫偏高,如此惡性循環下,車只會愈開愈耗油、無力,因此進氣管路的隔熱材質要求也是強化進氣套件時,不可忽略的一項重要環節。




空氣流量計是ECU用來偵測進氣量,以提供引擎正確噴油量,如果改變管路口徑,或流量計固定後的位置未在管路中間,將會影響流量計偵測準度,輕則引擎不順,重則一踩油門就熄火,因此改裝管路在此處的口徑都會比照原廠規格。


值得一提,許多人都會問:進氣管路可以在改裝時一併加粗嗎?答案是可以,但原廠車不可超過3mm。過粗的管路容易使引擎低速時進氣量不足,有點像小吸管比珍珠奶茶吸管好吸的道理一樣,過粗的管路引擎反倒容易減緩低速時的進氣速度,且有些採Air Flow設計的引擎,是無法加粗進氣管路,因此除非是真的希望能強化高轉速時的動力表現,否則透過上述提到兩項改造原則,即使不加粗進氣管徑也可獲得不錯的馬力提昇效果。




對於進氣系統的設計最為講究的莫過於F1引擎,為此進氣口不只直接朝前方擺設,使其高速行駛時能大量灌入空氣外,極高溫的排氣頭段還特別以碳纖維隔版包覆起來,以降低引擎室的溫度。

分享至  
  
掃描QRCODE用手機看這頁
©2019 FindCar -  購物比價  圖書  找車網  服務條款  隱私權政策