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改装跑车、街车排气管详解

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发表于 2011-2-18 16:18 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 变色龙 于 2011-2-18 16:25 编辑

无论你拥有的是什么车型,排气的改装都是首要的改装项目。为什么?因为在讲究性能的车辆上面,排气管对于动力输出曲线至关重要,在讲究个性的车型上面,排气管又是个性的体现。同时最重要的是声音,排气的改装突破了环保的噪声(90分贝)的限制,尽管不同的地区要求不一样,但都没有超过90分贝的标准,可是这样的声音对于摩托车来说是很不安全的。美国有句话:loud pipe save life,(声音大的排气会拯救生命)。主要是指80%以上的摩托车与汽车相撞事故中,是汽车没有注意到摩托车造成的。一旦我们的排气声音大,这样汽车会注意到摩托车,从而减少事故发生的几率,这个不用我们争论,国外的很多摩托车团体都在根据这个调查结果向政府环保部门提出要求,修改条款。不过考虑邻里之间的问题,我们还是暂且不讨论这个了。我要说的是如果改装排气管,从安全的角度来说还是选声音大的比较好。

我们分两个章节介绍排气,主要是分跑车、街车和巡航来介绍,这期我们就先围绕跑车和街车的改装排气管来一起探讨一下。不同的车型对于排气的要求自然也就不同,在这之前我们还是先一起来研究一下排气管的设计制作原理。

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排气管的工作原理及制作标准

排气系统的功能是排除废气,改变不同的排气系统可以更改发动机的性能。在废气喷出排气系统的时候,废气由于惯性的关系在废气扩散后会有一段真空低压带向发动机出口回旋,真空低气压带一直会回旋到排气气门处。如果将时间控制在当排气过程接近完成,进气气门已打开并开始进气的时间,也就是排气气门与进气气门同时打开的时候,真空低气压带就会因为真空吸力的关系把燃烧室中的废气吸出排气门,并将新鲜的混合气吸入缸体,这样对于发动机进气效率和排气效率有明显提升。假设一辆1000mL的摩托车,那么在10000 r/min的时候实际进气效率有70%就算不错的了。因为在高转速,发动机排气门在极短时间内是不可能完全排出废气的,进气门也是不可能完全进气充分的。这样来说排气的惯性低气压对于提高发动机性能是十分重要的。

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四冲程发动机只有在活塞做功后的排气冲程临近结束时及进气冲程的刚开始时会出现气门同时开启。高转速的发动机因其转速很高,每次气门同时开启的时间间隔比较短,所以排气管的头段通常做得比较短,可以让真空低气压很短时间就转回排气门。低转速发动机因其转速低,每次气门同时开启的时间间隔比较长,所以排气管的头段通常也做得 比较长,让真空低气压带用比较长的时间才能回到排气门处。


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影响排气惯性的条件有以下几种:

1)速度:保持排气的高速,也就能提高惯性及真空低气压带。

2)密度:保持排气的高密度,因为相同速度下的物体密度高的会产生比较大的惯性。

3)流畅:保持排气流畅性,因为不流畅就会降低速度。

4)排气管内壁的光滑程度:内部的光滑可以减少排气的阻力。

       5)温度:保持排气管内排气的高温才能保持排气的速度。可以参考购买市面上出售的一种专门包裹排气管的保温隔热材料。它可以有效的保持排气管里的温度。

       6)排气管内径:过粗的内径会让排气有更多的空间而减小排气的密度,过细的内径会

因为他能通过的排气太少而减小排气的速度。排气时间的长短是根据发动机转速而改变的,所以排气管需要根据发动机的实际情况来寻找一个粗细合适的内径,从而和发动机完美匹配。

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排气管的种类与排气扩散及负压产生形式:

1)单缸车:因为是单缸发动机所以排气和进气没有互相影响,改装排气前段的长短是至关重要的。

2)四缸车:4出2出1排气管

特点:4出2出1排气管因为会产生两次真空低压,所以会兼顾中段及尾段转速范围。但因为负压分为两次,所以产生的负压没有一次的强烈。

3)四缸车:4出1排气管

特点:4出1排气管会在特定的转速范围内产生比较强烈的负压,从而产生更强烈的真空低气压。



至于如何计算排气的尺寸也是有公式的,不是随便弄个“管子”一焊一接就可以的,改装是有学问的,可不是简单地切切焊焊的黑白铁。我们举个例子:

1)先确定需要发挥最大作用的转速,街车通常选最大扭力的转速,跑车通常选最大功率时的转速或最大马力与最大扭力之前的转速。

2)确定凸轮轴开启的角度,再利用公式算出头段排气管的长度及内径

       计算头段长度的公式为:P= {[850×(ED+180)]÷RMP}-3              

P:头段长度,单位为英寸         RPM:选择的转速      

ED:排气门在活塞运动到下止点排气门打开的角度范围

这其中有一个问题,就是并不是算出理想内径就可以买到合适的改装排气,并且有时候会发生算出来的内径与发动机的排气口并不相配。所以必须要改变排气管的内径,但是当你改变了内径你所选择的转速又会改变,因此还需要修改长度来配合。所以通常可以和发动机排气口的内径相同。

3)之后再计算中段的长度及内径

            4)通过种种公式计算尾短等各处的长度之后,还要结合车架和发动之间的空间来加以修正,很多改装厂都是这样来研发测试最后定型产品的。不过在很多变数的影响后,许多厂家的产品还是各不相同的。主要是因为管径的处理,空间的安排,还有材质等诸多方面的因素影响。



跑车、街车改装排气

这类车型的排气是兼顾性能和外形的产品,对材质做工要求都是十分讲究。



材质

主要是以不锈钢和铝合金为主,同时也大量使用钛合金和碳纤维的轻量化材料。一般来说,排气管头段和中段都是使用不锈钢材质,也有全段使用钛合金的高档产品,主要是为了轻量化,总的质量会相差3kg之多,对于速度就是金钱的赛车来说,那是十分值当的。一般的产品都是不锈钢材质的,不锈钢在200°以上就会氧化成黄色,700-800°变成了灰蓝色。同样的情况要是钛合金材料氧化出来的颜色更是鲜艳。排气管尾短的材质多种多样,一般原厂都是使用铝合金或者是不锈钢,不过最近也有新款车直接使用钛合金的尾短,改装的尾短除了钛合金、铝合金外,就是不锈钢和碳纤维使用得比较多。重量最轻的是碳纤维,不过碳纤维也是最脆弱的,不知道大家是否听说过碳纤维的共振破裂?很多排气尤其是两缸车,在特定转速维持一段时间后,如果震动频率和固有的频率产生共振,碳纤维管子会开裂。



样式

跑车的排气管主要的样式我们上面讲理论时候已经说过了,大部分跑车都是并列四缸,所以排气基本都是4出2出2,4出2出1 和4出1 ,而双缸车是2出1或者是2出1出2的设计。不同的设计是针对发动机本身特性的二次设计,这样会有效弥补一些由于发动机固有特性带来的不足。



具体外部和性能无关的设计主要是尾端的尾口设计和防烫罩,还有外部涂装。也有别出心裁的厂家,比如BRUCE,使用一整块铝合金切削出排气尾短,导致刚性强烈的排气发出独特的声音。最近比较流行的是天蝎为主的锥形尾口,外形设计上更具有现代感。



声音

一般四缸发动机的跑车声音听起来是比较接近的,简单地来说越是转速高的发动机,排气管声音越尖锐,不过前提是改装排气管。其中每个品牌的改装排气管,特性不一。比如说“天蝎”,当发动机处在高转速状态下,能在很大程度上提高动力输出。而在低转速时候扭矩损失和原厂排气相比则更加严重。而吉村品牌的改装排气虽不及“天蝎”那样较大幅度地提高发动机高转速的动力,但能兼顾提升高低转速的动力,声音相比也要低沉许多。



其实排气对于跑车和街车来说,功率输出和扭矩输出同样重要,不过国内大部分车友还都是注重声音和外形的设计。一般来说我们是要寻找一些测试数据来比对不同排气管的输出差异,从而选择自己适合的类型,而不是一味的推崇最贵的名牌。吉村等老品牌有丰富的产品线,价格实惠,款式也有很多。说起做工,确实天蝎要更精细一些,不过价格不菲。



最后值得大家注意的是,当你更换排气时,产生的共振很有可能会偏大,让摩托车排气管发生左摇右晃的情形,这时候最好顺便换上加硬型的吊耳橡皮(过重时也需要),才不致使接合处龟裂。能够把握住这些原则,你也一定能享受改装排气管带来的乐趣。



对于制作来讲,需要一些现代化设备是当然,但是排气的门槛比较低,导致排气管的牌子纷繁,消费者挑花眼是正常的,不过最主要的是排气管的研发,产品的做工都是其次。产品定型后才是生产,国内也有开始自己动手制作排气的车友,不过按照公式理论计算的基本没有,还都停留在仿制的阶段上。

评分

1

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 楼主| 发表于 2011-2-18 16:26 | 显示全部楼层
惯例,沙发自己的
发表于 2011-2-18 16:37 | 显示全部楼层
这样的技术贴是要顶的
 楼主| 发表于 2011-2-18 16:40 | 显示全部楼层
光看没人顶,以后不发这种技术贴了:sleepy:{:1_128:}
发表于 2011-2-18 17:10 | 显示全部楼层
这个得顶,精华啊
发表于 2011-2-18 17:16 | 显示全部楼层
{:1_132:}{:1_132:}
发表于 2011-2-18 17:25 | 显示全部楼层
{:1_132:}{:1_132:}
发表于 2011-2-18 20:09 | 显示全部楼层
ding.....................................
发表于 2011-2-18 23:55 | 显示全部楼层
必须顶。。。。。。。。。。。。。。
发表于 2011-2-19 01:37 | 显示全部楼层
顶上去。。。。。。。。。。。。。
发表于 2011-2-20 10:42 | 显示全部楼层
{:1_132:}  技术  顶贴
发表于 2011-2-23 21:50 | 显示全部楼层
好贴。。。。。。。
发表于 2011-2-25 02:54 | 显示全部楼层
学习啦。。。。。。留个名以后还可以继续看。。
发表于 2011-2-26 22:12 | 显示全部楼层
好贴。。。。。。。。
发表于 2011-2-26 23:58 | 显示全部楼层
学习....LZ还有更多的吗?
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