聊聊排氣管

sfsm

排氣系統改造論 找回失去的動力

每個車主都在問排氣管該改什麼？在解說粗細、型式、材質等等的疑慮之前，先來了解排氣管的本質。
       

﹝原廠設計屈就成本 引擎性能受限封印﹞

        四行程引擎的設計，原本就把進排氣行程獨立分開，造就成一個可完全燃燒之設計，也因為獨立進排氣行程之設計，讓燃燒過之廢氣，有充份的時間排出；空出氣缸之空間，以便吸入更多更密集的新鮮空氣，來使引擎有更良好的輸出功率。但由於引擎之缸數多，各缸間無法有獨立之排氣管，同時需考量噪音、空間整體配置與量產成本之因素，排氣管只淪為消音及排除冷卻廢氣之功用！量產下之排氣管，於是就有不夠順暢之問題產生，進而降低了引擎性能！在探討改裝排氣管是否增加多少馬力之時，是否也可謂之尋回多少漏失之馬力，發揮原輸出之本能？

       
        排氣管之順暢程度，可稱之為回壓的多寡，也就是排氣管內部之阻力。阻力大小和頭段的設計角度、中尾段的管徑粗細/觸媒大小、總體長度和彎曲角度、尾部消音器之迴路都有相當之關連。改裝排氣管主要的用途，是在於減低回壓讓、進排氣的運作交替更順暢，也可謂增加氣門重疊時間之延伸；故此可改變引擎之特性、轉變扭力輸出時機、提昇高轉速的反應和流暢度。

       

[回壓/尺寸有利有弊 過與不及都屬缺陷﹞

        機械設計本屬物理之現象延伸，話說有利必有弊；減低回壓有助於排氣順暢，對於高轉速是好的，但過低之回壓使得排氣管毫無阻礙，中低轉混合氣在未完全燃燒完時便被排出，將造成扭力犧牲！且當引擎回油時，排氣管內的回壓過低，廢氣極有回流至燃燒室之可能！所以為了因應一般道路，中低轉速之應用，相當程度的回壓仍然是必需的！也應以駕駛用途及引擎輸出來考量回壓之大小。

       

        原廠引擎管徑加大比率，應以10%至15%為上限，一般而言，改裝排氣管大多從中尾段下手，常見的手法不外乎增加管徑之尺寸、縮短消音器迴繞之路程，努力使其消音路線呈直線化。提到直線化設計原本是很單純的原理和方法，卻因為市售車有底盤及油箱之干擾，想做到筆直路徑之排氣管，是有相對的困難；除非像參加澳門大賽的各家廠車，拿掉原廠油箱、置入FIA合格之防爆油桶，以空出底盤中央之空間，好讓排氣管大中至正的從車尾中央直接通出車外。

       

        當排氣路徑縮短，各彎角也使其平滑、減低阻力之後，順暢度即有相對的提升。但如之前所提之原則，粗短型式之排氣管，乃訴諸於高轉時之馬力輸出，細長型則擅於低轉之扭力；造成此兩種現象差別的原理，是因為細長型管內壓力高，中低轉速時廢氣能迅速從出口釋出，但高轉時大量的廢氣將面臨阻塞及排溫升高之弱點。而相形之下，粗短型便擁有中低轉流速慢的問題，可是到了高轉速區域即能通暢無阻。

       

        一般道路使用的排氣管，應先考慮長通路型之式樣，使其作為蓄氣增加的條件，然後才是在管徑上來變化，如此才能兼顧到全轉區域的表現。依照現今的測試及表現來說，中段管徑的增加大都保持在原廠的10%至15%為佳，也就是NA引擎在52mm至60mm左右，渦輪引擎則約為65mm至75mm 不等。當然引擎的排氣量愈大，改裝幅度又增加的話，也有可能達到80mm之譜。談到管徑的配置比例，由粗變細或從頭至尾一樣口徑，對重視扭力需要的使用者較為恰當，如果是馬力派的訴求，則適合漸次放大的型式。此種放大式的管徑設計，是採慢慢擴大管徑的方式，驅使越往後方越急速膨脹的廢氣增快流速，特別是在持續高轉速的情形下愈加有利，此也為目前日系改裝品牌的一種趨勢。

       

﹝拔觸媒改以代管 要注意共振現象﹞

        在中段排氣管改裝中有一重要元件，就是觸煤和中消，觸煤基本的功用在於淨化排氣的污染，可是它還有消除共鳴的功能，減少共鳴噪音傳至駕駛艙中；由許多貴金屬密密麻麻所組成的蜂巢結構，依照流體力學的原理來衡量，的確是阻礙排氣順暢的一大原兇，而且又是排氣管中高溫的聚熱點！所以消除觸煤原件，就能使排氣順暢，提昇馬力三到五匹之譜。觸煤段中消的外型，看起來就設計成膨脹室的功能，因此能提供一個排氣的阻擋點，由此一特性便能在回壓大小的設計上，提供可運用改裝型式的中消。

       

        代觸煤大致都做成較輕較小型、來增進排氣的速度，在某些管徑偏粗的型式，則藉由此部分的縮減來達到中低轉速扭力的平衡。當排氣管整體口徑過大時，唯一能補救之道，就是在代觸煤段的改變，還能在增加馬力之餘也能兼顧中低轉之扭力。負有消音工作的尾段排氣管，是最大阻力的來源，消音過程的產生靠的是利用隔板讓排氣撞擊，藉由反射波的形成減低音量。原廠大都出自如此型式，而高性能車種及改裝型式則採用直線筒式，纏繞消音棉來吸收噪音，如此無隔板直線式的通路，自然對馬力的提昇有相當大的助益。

       

﹝馬力與扭力雙贏 管路與型式的改變﹞

        想要降低尾消的排氣阻礙、又想擁有相對扭力的保持，本來是相反的論點、是不可能達成之事實，但近年來各家設計師的鑽研巧思，運用閥門裝置在進入尾消前安裝此一活動閥門，便能由負荷多寡來控制回壓的改變(例如New Integra-R、BMW 328等都有此等設計)；而無限排氣管則設計雙迴路加速氣流路徑，讓背壓視轉速提昇而遞減等變通之方法。在改裝品牌上很多採用直通式尾段，而價格上及耐用度，往往有著很大的差異，其間全然是使用的材質及消音棉使然；在直通式尾消噪音的吸收是靠消音棉來完成，一般皆使用單純的玻璃纖維棉來對應，但是長時間後會產生玻璃棉因高熱而容易劣化，燒蝕使得排音變大的困擾！故講究的品牌為了因應此現象，則使用高耐久度的不鏽鋼絲消音棉，此種設計的不同點，是先用不鏽鋼包覆內管的孔道，然後再將玻璃棉填入，其用意是以不鏽鋼絲防止高熱傳導至玻璃棉上，進而使玻璃吸音棉延長整體壽命。

       

        由於交通處罰條例的加重，為了防止臨檢或驗車等不必要的麻煩，坊間也出現許多所謂「原廠型式排氣管」；顧名思義這類排氣管無論外型長相，聲音都幾近原廠之低分貝要求，但其性能表現依然是有模有樣，其主要原因是利用原廠型式的大筒身，增加更多的消音棉來吸收噪音，其內部通道依然為直通型式，故才能在提昇馬力之外，保持最大的靜音效果。

       

﹝頭段排氣管改裝 著重等長設計﹞

        在排氣管的改造中，最重要的部分要算是頭段了，由於原廠幾乎都是大量開模的鑄鐵製品，內管壁粗糙不堪，各歧管長度也不盡相同，加上接合的方式、距離、形狀等等的不夠周全，因此非常易產生排氣干涉的現象，使得各缸排出之廢氣相互衝突產生阻礙。尤其此位置又最為靠近汽缸頭，對進氣燃燒會產生多嚴重之影響！在改裝廠所推出的排氣頭段，絕大多數都是使用管內壁平滑的不鏽鋼材質，更講究的品牌則在歧管底座和接管部位使用開模鑄造的方式，實施無段差的接口，並盡量延展彎角之角度，藉此使得阻力減少、加速排出氣體之流速。

       

        更高檔的型式則將歧管長度統一，致力於等長化，讓排氣脈衝都一致化，徹底來消除各歧管之間的壓力差。如此一來，不但是利於後段排氣管的回壓設定，使整體的吸排氣效率也能大幅度的提升！最後在集合部分的型式上，最普遍的四缸引擎，若為四合一型式則強調不易干涉的高轉速馬力式樣，四合二合一則有利於中低轉扭力之表現，但二者設計之間也拜引擎的輸出特性與設計廠家的訴求特點，且等長頭段在NA引擎有著關鍵性的表現，對渦輪車來說也能提昇相當的效果。

       

﹝v渦輪專用頭段 攸關增壓表現﹞

        等長的渦輪用頭段，能將各缸排氣均等且定質定量的驅動渦輪葉片，當此順暢而持續的衝擊頻率，能使得增壓效能的效率和穩定度大幅提昇。渦輪用頭段在等長之外，歧管至渦輪本體的總長度，亦為其頭段製造時的重要考量依據；以現今要求低增壓、高扭力在低轉速即需輸出的特點上，愈短的歧管、渦輪葉片的運轉反應才能愈早加快！所以愈接近排氣頭的渦輪，愈能減少其遲滯的現象。此外渦輪引擎的頭段還有一個設計上的重點，就是減低渦輪葉片入口的排壓，能有效減低此聚口的排壓，才能讓渦輪運轉更為快速，同時亦能有效增加增壓值的最大極限！

       

        所以改裝件大多製成粗且長的型式，其終究用意在此，而同樣減壓原理在渦輪出口的前段管Fornt Pipe，換裝大口徑的規格能有效減低二次排壓，因為渦輪藉由廢氣來推動，推動葉片過的廢氣能迅速排出，無阻礙的話才能使葉片前的廢氣更易推動渦輪運行。所以當以性能訴求為出發點的話，渦輪引擎的全段排氣管皆需要粗徑化！

       

        以上如此眾多的原理敘述，或許讀者一時也無法完全理解其中理論之真諦；但改裝排氣管前，必先確認自己所需之特性，好比自排車自動換檔時機受制，千萬別更換管徑太粗、直通性太大之製品，否則將喪失低轉扭力，嚴重的話連高轉速都達不到！而更換排管氣使其排氣順暢的效能之下，勢必造成進氣效率的增加，如此一來引擎的燃燒效率也會變動。最高檔的檢測方法，還是需要架上混合比機，來確定A/F值的變化，從而適切的調整供油比例，才能使改裝排氣管的功效達到完美的境界。

刊登日期：2004/4/20 ::: Option 改裝車訊:::

sfsm

上面文多又雜，而且是談汽車...

其實機車還是有稍微不同，而且台灣人改車偏好直通管，

但是我要問：直通管用在機車真的比較好嗎？

先不講別的，我常常跟人討論排氣管，結論是總是：ST管最好！

why？因為它可以調整回壓？

什麼是回壓？有什麼功用？

所謂的回壓，其實就是『排氣的阻力』，一般人觀念中，回壓是不好的，所以回壓要越低越好，越小越好。所以台灣人偏好直通管，因為直通管可以把回壓降到很低(不是沒有)

可是引擎有一個很嚴重的現象，就是“汽門重疊角”，
什麼是汽門重疊角？

簡單的說，四行程引擎運作有四步驟，進氣、壓縮、燃燒、排氣。

可是當轉速一拉高，汽門進氣、排氣時間上來不及，就會發生『同時進氣、同時排氣』的現象，這就是汽門重疊角....

汽門重疊角有什麼問題？問題可大了！！！

因為『同時進氣、同時排氣』的現象，所以一些原本送入汽缸的油氣會被排出，
汽缸油氣變少，汽缸容積效率下降，燃燒時產生得動力也會降低，這時候車子就會無力，加速慢...

再來，一部份油氣被排出，在排氣門或是排氣管燃燒，產生爆炸，這就是一般人說的排氣管放屁或是爆震...

嚴重的話，汽門會有因高溫而損壞，就是一般人說的汽門燒毀...

這時候，排氣管的回壓特性就很重要了！！！！

因為排氣管的回壓可以阻擋油氣從汽缸排出...

當然，回壓不是沒有缺點，雖然回壓在低轉速時可以維持汽缸的容積效率，為強化加速性能，但是在高轉速的時候反而會成為負擔...因為回壓造成排氣不順暢，使得轉速無法拉高...


以上大概就是簡單介紹回壓的特性與功用...

接下來就是講雲豹....不...應該國產機車的排氣管特性...

其實國產機車和汽車相比，回壓已經非常小了...因為...
1.排氣管長度不長
2.造型直筆不會彎曲扭八
3.排氣量小

若再換上直通管，將回壓將的更低，那麼對性能毫無幫助的...
我在我的小貓車還是150的時候就換過一些管....

說一句實在話，直通管的性能還真的差不多，管你是八耐還是吉村...
其實都麻半斤八兩...

諷刺的是我最滿意的管是msp馬車的改裝管，這隻管原本是要用來改善馬車加速無力的，所以回壓不低，我加速爽到爆，而且尾速沒有降低...
而這隻管還是附有一塊消音器，拔掉之後就可以降低回壓...

但是拔掉後加速無力就算了...而尾速也降了(因為1.進氣量沒有強化，2.ohv的汽門延遲開關閉的特性影響)

換句話說...對國產機車而言，你在原廠未做其他改變的情況下裝了直通管，沒什麼好處可言...(尤其是雲豹這種不利於高轉速運作的ohv引擎)

相對的我們認為ST管好的原因，就是因為ST管可以調整回壓，藉由控制回壓片數量增加或降低回壓，使得回壓設定在最佳的狀況，就算在原廠車未改也可以強化性能，不是裝了直通管將回壓大量的降低...

記得豹族家長ravercamby他那台小貓動力未改，僅僅換了ST管，結果尾速贏了某台改200的雲豹(當然我認為那台200豹還有很多改善的空間)...所以回壓的控制有多重要，各位都看得出來吧...

[ Last edited by sfsm on 2005-9-21 at 04:40 PM ]

sfsm

以下文章是從東機狼板轉錄(找不到原作者，事先未通知)

作者  ASKA (永遠的飛鳥狼)                                  看板  WOLF
標題  Re: 從原廠狼傳管換到老狼管的使用心得
時間  Sat Jun 26 01:36:53 2004

> 　　以往使用魚雷管時，4速6000rpm時已經呈現震動頻率近乎車體搖晃。
> 　　而使用老狼管時，4速6000rpm反而像正準備要再往上拉轉的第一步，
> 　　震動較魚雷管低上甚多，光是震動這點，
> 　　就讓我覺得花些錢換上高c/p值，十分值得。
> 　　另外，在低檔位回油時也有明顯差異，
> 　　魚雷管在1速、2速時因收油再補油的頓挫感十分強烈，
> 　　而老狼管在這方面反而較低下許多。
> 　　為什麼狼傳的管子比老狼管難用？
> 　　明明是較晚期出現的車子。
> 　　哈士奇早有的油箱蓋鎖，
> 　　也在三環錶這代才出現油箱蓋鎖。
> 　　錯誤也請各位先進大哥指證：）

我傳狼管，老狼管，老狼副廠管，三隻都有用過 ，

傳狼管的震動最大的，重量最重，因為有防燙片的關係，有些角落也易生鏽 ;

老狼管換上後，震動明顯變小，差很多，加速也比較順暢 ;

副廠管雖然外觀是一樣，但是內容還是有差，聲音大，加速也較無力，

雖然我手邊的老狼管東鏽西鏽的，還補了個破洞，但是代價是值得。

原理或許就和你簽名檔寫的一樣。

---

這三隻管，剛好有不同的回壓，同樣一台野狼，就會有不同的表現。

首先傳狼魚雷管，因為照型的因素(有人說是觸媒關係，但是不管老狼或是傳狼都要過4期環保才可以)所以回壓較大，

但是換了老狼管，回壓降低，加速變順暢了...(震動也小了)

但是社外品的老狼管裡面沒有觸媒，隔音板效果也差，所以回壓是三隻管最小的...
結果有加速無力的問題...

三隻管，三種回壓，不同的效果，參考一下

linlr

so...小瑞的野管不知有沒有提昇加速力..希望有囉

23030006

既然是 OHV 引擎本來就不屬於高轉速不如改管 改在中低轉速吧

本身榨不出高馬力 何嘗不變成高效率呢! (本人思想

紫楓

好奇問一下~回壓對只有10幾出頭馬力的車能有多大效用??真的會有很大的感覺ㄇ?

sfsm

回壓跟馬力大小無關...

對任何車子都有影響，想知道回壓的重要性...把排氣管拆了吧...回壓是0，

騎騎看會有什麼感覺

740331

Originally posted by sfsm at 2005-9-22 09:58 AM:
回壓跟馬力大小無關...

對任何車子都有影響，想知道回壓的重要性...把排氣管拆了吧...回壓是0，

騎騎看會有什麼感覺

吵而且不會動～～～
這篇文章讓我解開多年來的疑惑

Morgan

好文阿~!推一個囉~!
總結是說,要改管先搞清楚位啥改,改了有何作用?莫花冤枉錢,對吧!!

michaelrock

我是這樣想拉..........
只要比原廠管好看的管都好........

swaw

原帖由 michaelrock 於 2006-6-26 02:58 PM 發表
我是這樣想拉..........
只要比原廠管好看的管都好........

強烈認同
我根本就不想把原廠管換掉
不過
200S豹的管
樣子還真他X的鳥
逼不得以
一買車就換了

樣子跟150豹貨TU250的類似
我就完全不想換了

sq23123

解了多年來的疑惑:good: 明天改管~~好文

detneils

看完了還是有一丁點疑問-口-
所以是原廠管好還是改裝管好?
原廠管回壓大?容易過熱?

最後想問的是@@  改裝管會對車子比較不好嗎?
還是不盡然?或者原廠管才是最好的-口-?
埋了很久的疑問

張黑鵝

怎麼被翻出來了

惟森

怎麼被翻出來了
張黑鵝 發表於 2010-2-21 14:57

因為很多剛加入的鳥蛋狂問一些該改些什麼狗屎屁蛋的排氣管會比較好

整天在那邊廠牌問題鬼擋牆，這個問吉村、那個問米店、明天問老狼、後天問魚雷，不然就是靠北找不到文章，精華區才不到四頁，騙鬼喔..乾脆翻出來才不會被狗屎屁蛋的問題弄到高血壓...