汽車改裝基礎知識儲備之進氣系統升級的那些事
2021-07-21 08:14 艾森ECU升級(北京運營中心)
隨著汽車的日益普及,人們對于車的需求慢慢從代步轉變為另一種需求,越來越多的人通過汽車改裝來實現自己的差異化,來體現自己的品味。接下來,我們就以進氣系統改裝來打開我們汽車改裝的大門。
進氣系統改裝的目的
進氣排氣系統是為提升汽車動力性能改裝的比較多的部位。進氣系統和點火系統的改裝可以使汽車運行得更加順暢,提高發動機的工作效率,還可以使油氣很合的更充分,從而降低廢氣的排放。
進氣系統是如何工作的?
一般進氣系統主要包括空氣濾清器和進氣歧管。在燃油噴射式發動機中,還包括空氣流量傳感器或進氣歧管壓力傳感器??諝饨浛諝鉃V清器濾去咋著后,流過空氣流量傳感器,經過計量后,再經由節氣門通道進入進氣歧管,與噴油器噴出的汽油混合后形成適當比例的可燃混合氣,最后由進氣門送入各個氣缸。
另外,由于進排氣是間歇的,所以進排氣管存在壓力波動。在特定的進氣管條件下,可以利用此壓力波動來提高進氣門關閉前的進氣壓力,以提高容積效率,這就形成了動態效應。動態效應可分為慣性效率和脈動效應兩種。
進氣管的慣性效應是指進氣門打開、空氣流入氣缸內時,由于慣性的作用,即使活塞已經到達下止點,空氣仍將繼續流入氣缸內。若在氣缸內壓力達最大時關閉進氣門,容積效率將達到最大值。
進氣管的脈動效應是指發動機除了在極低的轉速外,進氣門前的壓力在進氣期間會不斷地產生變動。這是由于進氣門的開、閉動作,使得進氣歧管內產生一股壓縮波前后波動。如果進氣歧管的長度設計正確,能讓壓縮波在適當的時間到達進氣門,則可燃混合氣可借其本身的波動進入氣缸,提高發動機的容積效率,反之則會導致容積效率下降。脈動效應又稱為 “共振效應”。
進氣歧管的長度也在很大程度上影響了這兩種效應。若想得到最佳的容積效率就必須同時考慮脈動效應及慣性效應,也就是說在氣缸壓力達到最大、閉進氣門的同時,前方進氣歧管內的壓縮波也應同時達到最高的位置(波峰)。較長的進氣歧管在發動機低轉速時的容積效率較高,最大轉矩值會較高,但隨著轉速的提高,發動機的容積效率及轉矩都會急劇降低,不利于發動機高速運轉。較短的進氣歧管可以提高發動機高轉速運轉時的容積效率,但會降低發動機的最大轉矩值及其出現的時機。因此若要兼顧在發動機高低轉速下的動力輸出,維持任何轉速下的容積效率,只有采用可變長度的進氣歧管才能解決此問題。
汽車進氣系統改裝注意事項
一、風隔的過濾性能
1、風隔也就是我們常說的空氣濾清器了,作為汽車進氣工作的第一個重要入口,風隔能夠過濾掉進氣中的灰塵和雜質,保證進氣的純凈,而在這個過程中,風隔在過濾空氣的效率直接影響到了進氣量,而這里也特別提醒大家,風隔的主要作用還是過濾空氣,切忌不可因為便宜而選擇劣質進氣風隔,較差過濾能力的風隔容易導致發動機吸入過多的灰塵,最終造成對發動機的永久損傷。所以替換風格的前提是在保證了過濾性的情況下,在考慮對進氣效率的影響。
2、那么如何選擇過濾性有保證,又能提高進氣效率的產品呢?最簡單的方法就是買有多年進氣系統改裝經驗的大品牌,雖然價格比較貴,不過一分錢一分貨的道理大家都懂,比如K&N、ARC、AEM、BMC等,而且一般建議購買街道型產品,雖然競技型產品進氣效果更好,不過也因為追求最大功率的發揮,損失低轉速扭矩,而且耐用性也不如街道型產品,當然,如果是為了下賽道就另當別論了。
二、看不見的溫度影響
空氣因為有預熱膨脹的特性,所以進氣溫度越高,相應的同體積的空氣中含氧量就會相對更少,而發動機功燃燒是需要依靠氧氣的,所以要保證進氣系統吸入的空氣溫度越低越好,而原廠的車型的風箱的進風口大小與安放位置因為要照顧到成本和各個部件的位置,還是有不少提升的空間。因此改裝的時候也可以針對這點進行改裝,比如材質上選擇隔熱材質、選擇遠離高溫部位(排氣歧管)等方法可以進一步提高進氣性能。
三、進氣管的造型也會有影響
1、和改裝頭段排氣原理一樣,通常風箱造型越圓滑,進氣管管路越直、越粗、管壁越圓滑,整個進氣風箱的性能就越好,對高轉速情況下更有力度;而反過來,適當的延長進氣管的長度和造型,更有利于低扭輸出。
2、通常風箱輪廓越圓滑,風箱前的進氣管道越粗、越少彎曲、管壁越圓滑,整個進氣風箱的性能就越好。改裝碳纖維風箱對于動力性能的提升相比簡單的更換原裝位進氣風格要好,當然價格也更高,而鋁合金風箱相對于碳纖維的隔熱性能差一些,但通過合理的設計也可以達到不錯的效果。
3、當然,這是理論上,因為每輛車在設計的時候發動機都有著不同的扭矩輸出特性,除非是針對性的設計改裝,不然直接根據理論而改變進氣管路的造型和布局,可能無法提升動力性能,甚至得到適得其反的效果。而針對這個,一些進氣改裝品牌也會針對特定車型推出針對性設計。
如果您的愛車是近幾年的新車,在改裝進排氣系統時,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?這是目前所有新車面臨到的改裝瓶頸,主因在於原廠ECU對於進氣量的掌握更為精準的緣故。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,必須在不同的氣溫丶大氣壓力丶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。
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。專業的改裝廠都會想辦法讓冬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,如此才能提升燃燒與爆炸效率。