12.14AIT品牌秀 | APR给你想要的答案,如何选择改装排气!
“有声有色有生意”2018中国国际汽车升级套件暨改装车展览会All In Tuning 2018(以下简称2018AIT改装车展),将于2018年12月14日-16日在广东现代国际展览中心举办。本届展会由中国汽车工业协会、雅森集团、杜塞尔多夫展览(上海)有限公司联合主办。除此之外,AIT还展开了广泛的国际合作,与德国联邦交通部、德国改装协会建立了长久的战略合作关系,2014年,德国大众GTI Roadster概念战车在AIT全球首发,这是非量产车第一次在国内非发布会上公开亮相;从2015年起,日本东京TAS就成为了AIT改装车展的国际特别后援单位,2018AIT改装车展更是联袂日本、泰国举办2018亚洲改装车评选大奖赛,值得一说的是,素有“甩尾王”之称的头文字D原形的日本知名车手土屋圭市将在展会现场大秀车技,同时担任亚洲改装车评选大赛·中国区决赛的特约评委。
展 商:APR中国
展 位 号:C-H45
代理品牌:APR
参展范围:ECU
展商简介:APR公司的英文全称是:Automotive Performance and Research 。公司总部位于美国,在全球各地拥有将近1000家官方授权代理商。APR公司获得美国大众官方认可和支持,专业从事德国大众集团旗下车系品牌的原厂高性能升级服务(包括大众,奥迪,斯柯达,西亚特,保时捷等车型),同时,也为包括中国在内的全世界各大VAG车系和赛事提供定制服务和技术支持。秉承着“对性能的追求永不妥协”的经营理念,目前已发展成为全球顶尖的VAG车系高性能提升品牌公司。
APR
排气系统的功用是以尽可能小的排气阻力和噪声,将气缸内的废气排到大气中。排气系统主要包括排气歧管、排气管以及消声器。废气从连接燃烧室的排气口,经由排气歧管、排气管前中段(包括三元催化转化器)和排气管尾段(俗称尾排),最后排放至外界空气中。
排气系统的功用
Q1
为什么要改装排气?
我想超过80%的爱好者都是为了让民用车放出那动人的声浪,拥有一个霸气动感的外观,才决定拿出钱包,掏出几千,买之!~~
其实确实,对于民用改装、竞技,这两个至关重要!这也是厂家弄出漂亮的电镀尾口,设计漂亮的标识打在尾口上;设计各种双边双出,双边四出排气的原因,以及中出排气的原因。
Q2
排气改装的方式
排气改装,无非就是把原厂的排气变得通畅。
改装方式:1.改小消音器。2,消音器结构变化。3.换大管径,4去掉三元催化器。
改小消音器
改装排气的尾段消音器都小,显而易见;而且一般改中段,就是把中段排气的消音器去掉,变成直通管。
消音器结构变化
消音器结构,原厂是一根管把尾气导入复杂的金属石棉减噪减震材料中,充分消音,从另一端导出,所以原车排气十分安静。改装排气一般采用一根管直通过去,管壁打很多孔,孔的外侧才是消音材料,只是进行间接的部分消音。
换大管径
增加管径,目的显然,让排气效率更加高。
去掉三元催化器
拆掉三元。三元的结构就是一个陶瓷蜂窝网,在一截罐子里,有个几十厘米长的陶瓷结构,上面是无数个针眼大的小孔。这些陶瓷结构上都是附着着催化剂,用来转化有害气体的。这种结构对排气的堵塞很大,当然也是为了加大尾气和催化剂的接触面积,增加转化效率,环保第一!去掉三元改直通,这个类似堵死了的蜂窝结构没了,排气可以说是无比的通畅,但是无比的不环保!!!
不管是哪种改装方式,都是为了降低“排气背压”,排气被背压,实际就是排气阻力的学名。是一个测量数据。降低排气背压的同时,就会使得排气的声音更大。因为排气本身功能就是减震,排气通畅了,就是减震功能弱了,声音自然的大了(声音就是大气的震动)。
还有从环保角度看,不建议采取拆去三元催化器的形式去改装排气,因为一台没有三元催化器的汽车的废气污染量是装有三元催化器的汽车的300倍。
Q3
改装排气对汽车性能的提升
排气背压的降低,到底为什么会对车的性能产生变化呢?
首先,对于四冲程发动机,分为:进气,压缩,点火做工,排气~四个冲程。在由凸轮轴驱动下,首先打开进气门,新鲜的气体随着汽缸的下行从进气门吸入汽缸。之后关闭进气门,开始压缩,和点火做功过程,最后排气门的打开,汽缸上行,废气被从排气门排出,就此完成一个周期。之后进气门再次打开,开始下一个周期。这个是最简单最简陋的对发动机工作的叙述。
这里要引入一个“气门交叠”的概念,非常重要!它是为了保证进气的充分而必须设计的,否则发动机进气很不充分,燃烧效率低,而且低扭差。这个气门交叠的意思,就是在一个周期的最后一步,排出废气的过程还没有进行完毕的时候,也就是说排气过程活塞还没有上行到上止点(就是最上端)的时候,进气门已经打开了。这既是让进气门提早打开,让汽缸瞬间达到上止点之后开始吸气的第一时间,保证进气门已经是打开的,待命状态。这个进气门早开,与排气门都处于打开状态,就叫做气门交叠。
气门交叠的必须,就会导致,排气过程,活塞接近最上端的时候,最后的那一口废气,被同挤出排气门排出的同时,也有一部分被挤出进气门、进入进气道了(这也是怠速为什么容易脏节气门的原因)。这样再接下来的进气过程中,实际是又把刚才最后挤出去的一口废气,吸了回来,之后便吸入新鲜的空气了。
有人可能会说,为什么这样设计呢?吸一点儿废气进来,这不是适得其反吗?其实不是的。气门交叠是必须的。首先我们先谈气门交叠的作用,对于低转速的发动机燃烧,由于汽缸压缩混合气相对高转速速度慢,所以在点火瞬间,混合气温度是不够高的,这就会导致燃烧不充分。可以说,一般汽油机转速在3000以下的燃烧都是不充分的,转速越高燃烧温度越高,燃烧越好。燃烧不充分的意思是什么,对,就是汽油里的多碳元素没有完美的变成二氧化碳或者一氧化碳。还有能量没有释放出来,没烧完全。这些未完全断开的多碳元分子链,这些高碳含量的成分,在废气中,是比较重的,密度大~。也就是说,在排气过程中,最后的那一口废气,主要成分就是这种密度大的、未完全断开所有碳链的多碳分子。
所以在低转速范围内,气门交叠的好处就是,未完全释放能量的多碳分子,可以再次被下次的燃烧所点燃,而且相比新鲜的汽油分子,这种上一次燃烧剩下的多碳分子更容易点燃,因为他们碳链少,分子小。好处就显而易见的,就是低转速省油!!!因为没燃烧的可以再次利用!而且动力强(扭矩强),因为这部分废气更好点燃!
反之,高转速下,活塞压缩气门快,点燃前得混合气温度很高,所以燃烧效率高,在中高转速3000转之后,一般燃烧效率是很好的,所以废气中只有很少的未完全燃烧的多碳分子。所以这时候气门交叠就成了反作用。因为燃烧充分,那口被再次吸入的废气成了不可点燃的累赘,反而会降低高转速的功率,降低燃烧效率。
这就是气门交叠对低高转速的影响,和众多汽车上的矛盾因素一样,这也是设计的一个难点,需要求一个中和!!
同时这里就可以看到VVTI,就是可变气门正时的技术效果了!可变正时气门技术,就是可以改变传统的固定机械凸轮轴驱动进气门的原理。在低转速加大气门交叠,让进气门早开更多,更多的废气排入进气道后再次被吸回,降低低速油耗,提升低扭。同时高转速的时候,延后开启进气门,减低气门交叠,让更少的废气被再次吸回来,提升高转速功率。是一个很好的技术。
回到改装排气,排气改装后,降低的就是排气背压。排气背压对气门交叠的效果有着很大的影响。这个可以简单的理解为,排气背压小,相当于废气可以更容易的被压入排气道,所以会减轻气门交叠的效果。更多的气体从排气道出去了,交叠过程压入进气道的很少。这样就等于是气门交叠幅度降低!效果就和上面介绍气门交叠的原理时分析的一样。低转速燃烧差了,低扭差了,低转速油耗增了。带来的就是高转速燃烧好了,高转速功率扭矩提升。
所以改装排气就有这两个矛盾了!归根接地还是对气门交叠的原理影响。
所以,改装排气,拥有美丽声音和动人外观的同时,对性能不是100%的好。很多人是为了外观和声音改的,我也一样。谈到性能,以上的结论和道理大家应该知道,才叫一个真正的业余改装爱好者。
对于高转速动力至上的赛车,或者高要求、极端激进驾驶者,3000转以下只会出现在1档!以后都是红线换挡、强制降档,所以各档转速不会掉落3000以下。所以对于他们来说,排气被压是越小越好!三元摘掉,管径换到3英寸,3.5英寸,中段消音去掉,尾端消音减小或者干脆去掉。
Q4
应该怎么改装呢
声音方面
排气的改装和声音的增长,一般是呈现越靠近发动机,声音变化越大、音量提升越大的趋势。我的经验是,排除尾端消音器对音色的决定因素外。一般只更换尾段排气,会比原车的排气音量,增加大概形象的说是3倍(这里不用声压,也就是分贝来衡量,因为不够形象),三倍对于一般的驾驶者,感觉是有点儿小声,但是不大。
更换中尾段排气后,声音又可以扩大为只更换尾段排气系统的2倍,等于就是原车的6倍左右。对于一般人来说,这个音量就已经很可疑了,早晨或者晚上安静的小区,都会在楼里隐约的听到楼下这类改装车的声响。
如果你在进一步去掉三元催化,或者换昂贵的竞技三元,那么声压会更加剧烈的加大到更换中尾段排气的2-3倍。达到类似原车10倍以上的音量感受!可以说是相当的响。
在道路上的很大背景噪声里,都可以让自己和其他的驾驶者,以及路边的行人,清晰的听到你的轰鸣!基本在城市道路大脚油门的时候,相距个20米就可以听到声响了。
根据个人对声音的耐受程度不同,和喜好不同,就按照个人的判断来改装了。
性能方面
上面已经提到过排气背压对低速和高速的影响,也介绍过气门交叠的概念。可以记住一点,排气只要声音大,就是背压小!背压小,就是低速费油,低扭差;高转速功率、扭矩也有所提高。这是一个不可两全的问题。
所以对于城市工况,我觉得改装到中尾端就足够了,改装过全段排气的车,在城市路况,半堵不堵的话,一般油耗会比原车增加1-2个;如果堵车,更会增加2-4个之多。
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