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汽车改装基础知识储备之进气系统升级的那些事

2021-07-21 08:14    艾森ECU升级(北京运营中心)

随着汽车的日益普及,人们对于车的需求慢慢从代步转变为另一种需求,越来越多的人通过汽车改装来实现自己的差异化,来体现自己的品味。接下来,我们就以进气系统改装来打开我们汽车改装的大门。
 

进气系统改装的目的

进气排气系统是为提升汽车动力性能改装的比较多的部位。进气系统和点火系统的改装可以使汽车运行得更加顺畅,提高发动机的工作效率,还可以使油气很合的更充分,从而降低废气的排放。

进气系统是如何工作的?

一般进气系统主要包括空气滤清器和进气歧管。在燃油喷射式发动机中,还包括空气流量传感器或进气歧管压力传感器。空气经空气滤清器滤去咋着后,流过空气流量传感器,经过计量后,再经由节气门通道进入进气歧管,与喷油器喷出的汽油混合后形成适当比例的可燃混合气,最后由进气门送入各个气缸。
另外,由于进排气是间歇的,所以进排气管存在压力波动。在特定的进气管条件下,可以利用此压力波动来提高进气门关闭前的进气压力,以提高容积效率,这就形成了动态效应。动态效应可分为惯性效率和脉动效应两种。
进气管的惯性效应是指进气门打开、空气流入气缸内时,由于惯性的作用,即使活塞已经到达下止点,空气仍将继续流入气缸内。若在气缸内压力达最大时关闭进气门,容积效率将达到最大值。
进气管的脉动效应是指发动机除了在极低的转速外,进气门前的压力在进气期间会不断地产生变动。这是由于进气门的开、闭动作,使得进气歧管内产生一股压缩波前后波动。如果进气歧管的长度设计正确,能让压缩波在适当的时间到达进气门,则可燃混合气可借其本身的波动进入气缸,提高发动机的容积效率,反之则会导致容积效率下降。脉动效应又称为 “共振效应”。
进气歧管的长度也在很大程度上影响了这两种效应。若想得到最佳的容积效率就必须同时考虑脉动效应及惯性效应,也就是说在气缸压力达到最大、闭进气门的同时,前方进气歧管内的压缩波也应同时达到最高的位置(波峰)。较长的进气歧管在发动机低转速时的容积效率较高,最大转矩值会较高,但随着转速的提高,发动机的容积效率及转矩都会急剧降低,不利于发动机高速运转。较短的进气歧管可以提高发动机高转速运转时的容积效率,但会降低发动机的最大转矩值及其出现的时机。因此若要兼顾在发动机高低转速下的动力输出,维持任何转速下的容积效率,只有采用可变长度的进气歧管才能解决此问题。

汽车进气系统改装注意事项

一、风隔的过滤性能
1、风隔也就是我们常说的空气滤清器了,作为汽车进气工作的第一个重要入口,风隔能够过滤掉进气中的灰尘和杂质,保证进气的纯净,而在这个过程中,风隔在过滤空气的效率直接影响到了进气量,而这里也特别提醒大家,风隔的主要作用还是过滤空气,切忌不可因为便宜而选择劣质进气风隔,较差过滤能力的风隔容易导致发动机吸入过多的灰尘,最终造成对发动机的永久损伤。所以替换风格的前提是在保证了过滤性的情况下,在考虑对进气效率的影响。
2、那么如何选择过滤性有保证,又能提高进气效率的产品呢?最简单的方法就是买有多年进气系统改装经验的大品牌,虽然价格比较贵,不过一分钱一分货的道理大家都懂,比如K&N、ARC、AEM、BMC等,而且一般建议购买街道型产品,虽然竞技型产品进气效果更好,不过也因为追求最大功率的发挥,损失低转速扭矩,而且耐用性也不如街道型产品,当然,如果是为了下赛道就另当别论了。
二、看不见的温度影响
空气因为有预热膨胀的特性,所以进气温度越高,相应的同体积的空气中含氧量就会相对更少,而发动机功燃烧是需要依靠氧气的,所以要保证进气系统吸入的空气温度越低越好,而原厂的车型的风箱的进风口大小与安放位置因为要照顾到成本和各个部件的位置,还是有不少提升的空间。因此改装的时候也可以针对这点进行改装,比如材质上选择隔热材质、选择远离高温部位(排气歧管)等方法可以进一步提高进气性能。
三、进气管的造型也会有影响
1、和改装头段排气原理一样,通常风箱造型越圆滑,进气管管路越直、越粗、管壁越圆滑,整个进气风箱的性能就越好,对高转速情况下更有力度;而反过来,适当的延长进气管的长度和造型,更有利于低扭输出。
2、通常风箱轮廓越圆滑,风箱前的进气管道越粗、越少弯曲、管壁越圆滑,整个进气风箱的性能就越好。改装碳纤维风箱对于动力性能的提升相比简单的更换原装位进气风格要好,当然价格也更高,而铝合金风箱相对于碳纤维的隔热性能差一些,但通过合理的设计也可以达到不错的效果。
3、当然,这是理论上,因为每辆车在设计的时候发动机都有着不同的扭矩输出特性,除非是针对性的设计改装,不然直接根据理论而改变进气管路的造型和布局,可能无法提升动力性能,甚至得到适得其反的效果。而针对这个,一些进气改装品牌也会针对特定车型推出针对性设计。 

 


如果您的爱车是近几年的新车,在改装进排气系统时,是否曾经遇到改装完後前段无力,就连高转速时的加速力道也无法完全发挥出来的情况?这是目前所有新车面临到的改装瓶颈,主因在於原厂ECU对於进气量的掌握更为精准的缘故。新车款为了达到更高的省油性与高效率的引擎出力反应,对於油料与点火时间的控制需更加精确,必须在不同的气温丶大气压力丶引擎负荷与档位变化间,皆能提供非常正确的供油量与点火时间,如此才能让每一滴汽油发挥出最大效应,以获得「马儿会跑又不太会吃草」的环保诉求。为达成此目的,新车特别「强化」进气温度感应与大气压力感知功能,让行车电脑对於进气量的掌握,除透过Air Flow/Map的电压变化进行判读外,还可藉由大气压力感知器的补正,以提供较为正确的供油量,也就因为对於温度与压力差异变得更加敏感,因此如果改装设计错误的进气套件,例如直接朝引擎室高温吸气的话,那产生的效果绝对是有限的,因为原厂ECU为了保护引擎,减少高温产生的爆震,通常会降低引擎输出。

此外,如果改装套件的流量计摆设位置没有在管内的正中央,就会影响ECU判读准确度,动力输出自然出现不顺畅的情况,甚至一踩油门就熄火的问题,这些都是大家在改装进排气系统时常遇到的问题。专业的改装厂都会想办法让冬菇头转到引擎室的角落,不要引擎吸到热气,以降低进气温度,增加空气中的含氧量,如此才能提升燃烧与爆炸效率。

 

 

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