2014年12月8日 星期一

渦輪引擎的排氣背壓與排氣管管徑設定

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渦輪引擎的排氣背壓與排氣管管徑設定

“渦輪引擎不需要排氣背壓”… 懶惰的人讀到這裡就可以直接按 “讚” 然後繼續往有裸照或八卦的頁面前進. 其它對女色視之如糞土或求知欲如滔滔江水的 FB 損友們, 歡迎繼續給它研究下去…

還記得幾十年前, ㄚ罵總是在電風扇的鐵網上套上一層看起來像保險套的棉網來過濾空氣中的髒東西, 每隔幾個月拆下來洗一洗那個髒套子? 各位… 重點不在保險套, 而是大家有沒有注意到, 當ㄚ罵把棉套子拆下來時, 電風扇的風量好像大了一點? 有朋友可能會說… “我知道, 那是因為棉套子擋住電風扇的風”. 可是我認為這樣說沒辦法突顯我們的專業水平, 所以我建議這麼說… “那是因為將棉套子拿掉後, 電風扇的運轉效率提高了”…. 沒錯, 渦輪引擎的渦輪葉片運轉也是一個樣, 這不是甚麼難懂的學問, 它真的沒那麼多大道理, 你家長輩懂的, 你也應該知道. 請記住… 渦輪引擎不需要背壓… 最好, 最有效率的運轉方式就是直通大氣… 或退而求其次, 以直通管代替觸媒轉換器. 問題是, 環保署認為最好的引擎應該做到零污染排放, 這擺明跟我們千千萬萬渦輪引擎愛好同胞作對, 所以大家用錢買到的車基本上都會隨車附贈你一組排氣管跟幾顆要價不斐的觸媒轉換器. 怕你待會忘記, 看到這裡請先幫我按個 “讚” 先, 然後我們再繼續看下去…

依我在台灣汽車改裝界廝混這麼久的經驗, 我很清楚現在有人心裡正在滴咕… “少唬爛了, 沒有排氣背壓, 引擎的低速扭力會喪失, 車會起步沒力”. 粉好… 但請問為甚麼沒排氣背壓, 起步會沒力? 靠夭… 他回答… “我聽人家說的…”
粉好… 因為我不是人家, 所以請試著聽聽另一種聲音, 待我娓娓道來… 以上需要排氣背壓等種種的說法, 主要是針對 “自然進氣” 引擎. 因為自然進氣引擎的進排氣凸輪軸角度在運作上會牽涉到新鮮的高含氧空氣在排氣閥門尚未完全關閉時, 可能會被引擎所排放出的廢氣 “拉” 出燃燒室, 導致在活塞壓縮點火時的的氧氣含量下降以及空燃比不正確. 這種狀況的確會導致引擎低速的扭力喪失, 所以需要一定的排氣阻力來防止新鮮空氣被強行帶走, 但當排氣頻率隨著轉速增加後, 這個問題就會改善或消失. 這種狀況特別容易在如 BMW M3 的自然進氣引擎上觀察到. 請記住… 所謂排氣背壓的要求, 僅止於 “自然進氣引擎”. 渦輪引擎的進排氣重疊角度設計與自然進氣引擎完全不同, 否則增壓的空氣早漏光了… 拜託… 千萬不要再用以訛傳訛的方式告訴車友渦輪引擎需要排氣背壓這種東東. 否則這種文章我放一百遍都不夠多. 還沒按 “讚” 的請趕快補上去, 然後我們再繼續給它看下去…

看到這, 應該有許多人躍躍欲試, 急著拿把菜刀往下面割…. 觸媒. 等一下… 別這麼急, 待我再廢話幾句… 首先, 大部分新款車型 (MY 2000 年後 ~) 都會在排氣管上安裝兩顆含氧感知器, 一顆安裝在觸媒前, 一顆則在觸媒後. 第一顆含氧感知器主要是做為正負 15% 油氣空燃比的動態修正. 第二顆則是負責監測觸媒轉換器的工作效率. 你的朋友是第一顆含氧感知器, 他絕對不能掛點, 至於第二顆含氧感知器, 如果你打算閹了你的觸媒, 一定得搞定它, 否則引擎故障燈一定亮給你看. 解決的方法有二種… 方法一: 使用 “高品質” 的金屬觸媒代替. 方法二: 在引擎電腦 (ECU) 上藉由程式的修改, 解除第二顆含氧感知器監控 (註: SPORTEC 提供此項 ECU 程式的修正服務, 對啦, 有 Vic 就搞定了!).

我之前關於渦輪效率的文章中曾提及, 一顆渦輪的出風量基本上是固定的, 所以如果在不更動渦輪設定的前提下, Stage 1 大概就一拜了. 之所以會有所謂 Stage 2 這種東東, 主要就是藉由排氣的更動來提高渦輪的運轉效率. 排氣管主要分成三大截, 前段 (或稱 Down Pipe, 也是觸媒的所在位置), 中段與尾段. 我個人 (先聲明本人立場不代表多數意見) 並不認為中尾段排氣管對於渦輪車的引擎輸出有甚麼很大的影響. 除非客人主動要求, 否則我一概堅持推薦台製中尾段或原廠排氣管即可 (請勿投書瑞士 SPORTEC, 不然我又得解釋一堆). 除了原廠製造的排氣管, 有那家改裝排氣管製造商真的掛個造音響應實驗室研究排氣聲浪? 唯一的差別在於用料與精準度 (拜託千萬要求用氬焊, CO2 焊接跟狗啃得沒兩樣). 真正對動力提升的瓶頸在於前段的觸媒轉換器. 如果能將觸媒轉換器修改為直通管, 再加上 ECU 的修正, 馬力約可提升 5% 左右. 別懷疑, 這就是所謂的 Stage 2. 真相沒你想的那麼了不起. 值得一提的是, 除非你的中尾段有做過更動, 否則單純將觸媒段改成直通管並不會造成排氣聲浪大幅上升或共振等問題. 但渦輪葉片的高頻運轉噪音可能會比較明顯, 尤其是行經有反射牆面的路段時.

至於排氣管 (前, 中, 尾) 要用多粗? 這直接呼應我前面關於我對中尾段改裝的意見. 廢話不多說… 以 Audi B8 A4 2.0TFSI 而言, 300 PS 的設定, 原廠排氣管的大小就足夠矣! 請直接參考附圖… 真看不懂再問也不遲… 一個問題一百元… 謝謝支持!
不要跟我說還有人沒按讚喔!

Written by Vic, SPORTEC Taiwan, 歡迎轉貼
0917-770737 新北市樹林區中正路 712 號

參考文獻
Maximum Boost by Corky Bell
ISBN: 0-8376-0160-6

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