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    2020-07-12改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!

    「进排气强化」是许多车主迈入改装领域的第一步,期望透过手续简单、变更性小与效果明显的进排气改装方式,让爱车拥有优于原厂的动力表现与雄厚的排气声浪,这样的改法在过去电脑程式容许值较大的旧款车辆上,其效果确实相当显着,不过将同样的改法换到新世代车款上,效果似乎就没有过去般有效、神速,到底问题出在哪,是不是有不同的改装逻辑需调整?就让笔者透过本单元来为大家解答!

    新旧世代车款差别

    供油点火控制严格

    如果您的爱车是Civic 8代、Swift、Yaris、Focus、Mazda 3、Fortis或Fit,在过去改装进排气系统时,例如:更换附有香菇头的进气系统或换装全段排气管等,是否曾经遇到改装完后的动力表现,反而不如原厂的性能,且不单只有前段无力,连高转速时的加速力道也无法完全发挥出来的情况呢?这也是目前所有新车所面临到的改装瓶颈,之所以会如此我们先从最根本的问题-新旧车款供油监理系统的差异说起。

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!这张图是Audi原厂对于排气系统中A/F Sensor、O2 Sensor与触媒转换器的作用说明图,虽然国产新车的Sensor数量没有像进口车般达四颗Sensor,但该有的三个元件都有,也会增加改装时的难度与效率。

    如果是本刊的忠实读者,对于笔者近几年常常谈起的「逆修正」问题并不陌生,新车款为了达到更高的省油性与高效率的引擎出力反应,对于油料与点火时间的控制需更加精确,必须在不同的气温、大气压力、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,必须从主动监控车辆燃烧状况做起,而这点是旧世代车款宽鬆的油料控制方式中所办不到的事情,因此才会有A/F Sensor与O2 Sensor双轨共同侦测燃烧状况的模式出现,而这也提高并限制住了后续改装的难度与幅度,也因为这两颗Sensor的侦测準确度,对于排气管径加粗后的废气流速变化相当敏感,因此改装方向一旦错误,例如:过度加粗管径、废除O2 Sensor功能、拔除触媒转换器等,马力表现可没有过去「低转没力、高转狂暴」的效果,而是一路软到底,甚至出现故障灯偶而亮起的困扰问题。

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!位于触媒前的Sensor多半为A/F Sensor,功能在于侦测废气中的含氧量,以得知引擎燃烧状况,进而作为电脑修正供油量的参数资料,因此一旦过度加大排气管口径大小,使排气流速变慢的话,对于其侦测準确度就会造成负面影响。

    除了排气系统加入主动侦测功能外,进气系统也有所长进,特别「强化」进气温度感应与大气压力感知功能,让行车电脑对于进气量的掌握,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,也就因为对于温度与压力差异变得更加敏感,因此如果您改装的进气系统是直接朝引擎室高温吸气的话,那产生的效果绝对是有限的。此外,像八代Civic採用Air Flow/Map双规并行的进气流量侦测,前者是用来侦测怠速时的进气量,后者则是掌控引擎正常运转时的负荷,此系统在面临到进气管路加大的场合时,虽然有助于高转速时的进气顺畅度,不过却有可能因为流量计摆设位置没有在管内的正中央,影响其判读準确度,而出现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。那该如何强化进排气系统才能获得最佳的改装效果呢?我们先从排气管的改造谈起。

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!新世代车款的排气改造方向,应是以减少触媒与尾消的阻碍为主,而不能过度加粗排气管径,除了无力更会耗油。

    排气系统改造方向

    首要目标减少阻碍

    排气系统的改造方向其实与过去没有不同,都是朝向提高顺畅度,减少排压堆积的方向强化,不过差别就在于不可忽视A/F Sensor与O2 Sensor的存在,也就是在改造过程不可因外在因素而影响到其判读的準确度,甚至令其侦测到超过原厂容许的範围值,这样的改装效果就无法彰显出来。而要达成此目的,有几个要项要注意,首先是「废气流速要精确控制」,再来是「触媒转换过程要存在」,最后则是「Sensor侦测动作要落实」。

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!像图中将整个头段触媒拆除的改造手法并不建议使用,除引擎无法提供正确的供油量,车辆无力耗油外,亮故障灯的情况也相当常见。

    大家都知道原厂自排车改排气管时,管径不可太粗否则低速会很没力,这样的物理原则在新车上依然存在,不过太粗的管径在此还会出现另一个问题,那就是A/F Sensor侦测失準的问题。由于加粗后的排气管会使内部废气排放的速度变慢,而A/F Sensor侦测的方式就是依赖单位时间内,通过该Sensor之废气中存在的氧分子数量,一旦废气通过的速度变慢,A/F Sensor就很有可能会侦测到错误的讯息,虽然A/F Sensor有温度补正协助,但仍有可能会导致电脑在主动调整供油时,提供不正确的油量,导致引擎无法发挥正常的性能,因此要新世代车款畅通排气系统,不应从加大排气管径做起,而是须从减少排气阻碍开始,也就是适当减少触媒与尾段所造成的回压,不过这也延伸出另一个问题-可以不装触媒吗?

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!採用Air Flow流量计侦测怠速进气量的车款,在改造进气管路时不可过分加大,容易出现流量计安装位置失準,侦测讯号错误的问题发生,一踩油门就熄火。

    对于这个问题的答案是:不能拆触媒!但可以使用孔隙较大的高流量部品,例如200目的赛车触媒。为了提高排气顺畅度,将触媒拔除是过去经常做的改造手法,但由于新车上的O2 Sensor对于废气中的有害物质(如:CO、HC、NO2)相当敏感,一旦没有触媒将这些有害物质进行转换,O2 Sensor一定会侦测到异常情形,此时故障灯就会亮起,引擎一旦进入保护模式,再大马力都会被限制住的。因此许多有经验的店家都会改用高流量赛车触媒,来兼顾环保与排气顺畅度,至于200目的孔隙密度有些更精密的车辆还不太能接受,例如2007年后的八代Civic,因此建议可以使用孔隙再密一点的触媒,应该就可避免故障灯亮起的问题出现。

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!採用Air Flow流量计侦测怠速进气量的车款,在改造进气管路时不可过分加大,容易出现流量计安装位置失準,侦测讯号错误的问题发生,一踩油门就熄火。

    事实上,笔者曾经看过有些店家为使拔除触媒后的O2 Sensor不会侦测到异常状况,会透过借位、或更改安装位置的方式来达成,不过站在车辆运作的立场来看,还是落实O2 Sensor的安装较可获得省油的功效,因为O2 Snesor需肩负着部分监控燃烧状况的责任,不装或不让它去侦测废气,很容易使引擎供油量失準,尤其在市区走行的环境更加明显,因此还是落实O2 Sensor的安装较为妥当。

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!採用Air Flow流量计侦测怠速进气量的车款,在改造进气管路时不可过分加大,容易出现流量计安装位置失準,侦测讯号错误的问题发生,一踩油门就熄火。
    採用Air Flow流量计侦测怠速进气量的车款,在改造进气管路时不可过分加大,容易出现流量计安装位置失準,侦测讯号错误的问题发生,一踩油门就熄火。

    进气系统改造方向

    降温提高充填效率

    强化进气系统的目的,在于提高进气效率,使引擎获得充足的空气与密度更高的含氧量,配合足够的燃油来压榨出更高的动力输出,而这也是不变的进气系统改造方向,为达此目的可以从「提高进气充填效应」、「强化进气管路隔热材质」与「控制进气管径」三方向做起。

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!设计较佳的进气管路通常会使用塑胶材质製成,除角度容易调整外,具备优于金属材质的隔热效果,更是夏季减少马力耗损的重要环节,当然若能像图中般将香菇头拉到前保桿内,对于降低进气温度也有相当明显的效果。

    「自然进气」引擎与「增压」引擎在进气过程的差别在于,前者是靠引擎本身活塞下行时的真空吸力,被动地将新鲜空气导引至燃烧室内,后者则可透过增压器本身的主动推送,将空气灌注到燃烧室内,两者单位时间内的进气量与密度差异颇大,也造就不同的出力效率,进气量大者配合较多的油料,自然可压榨出更大的马力,而这样的原理其实也可运用在自然进气引擎上,重点就在于提高进气系统的「撞风效应」。

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!设计较佳的进气管路通常会使用塑胶材质製成,除角度容易调整外,具备优于金属材质的隔热效果,更是夏季减少马力耗损的重要环节,当然若能像图中般将香菇头拉到前保桿内,对于降低进气温度也有相当明显的效果。

    大家应该都曾在电视上看过F1赛车,其进气口就设在驾驶舱的正上方,目的就是希望透过高速所形成的强大风压,将大量的空气「挤入」进气管路内,引擎一开口就有一堆空气等着它使用,甚至在极高速时还可达到正压状态,空气简直就是「硬塞」进燃烧室内,这就是提高撞风效应的优点,而这样的进气系统改造原理其实也可实现于一般房车上,只不过受限于房车先天上形状设计,加上必须顾虑到下雨天避免吸到水等,全天候的用车环境,打造起来颇有难度,好在目前国内外已有多家厂商开始注意到其中的妙用,纷纷开发出类似的产品,有兴趣的读者不妨多注意本刊的报导与广告内容。

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!像图中透过较长的排气管路设计,可有效兼顾回压与排气效率,较适合原厂自排车使用,可减少低速扭力的流失情形。

    此外,除注意到吸气口的位置需朝向车头方向,以避免吸到高热的气体外,管路本身的材质是否具有「隔热效果」也是不可忽视的问题,最好的材质是碳纤维或塑胶製品,应该避免採用金属製管路(涡轮引擎高压进气条件不得已可使用),因为金属管路很容易吸收引擎室内的高温,尤其是夏季动辄35、36度以上的温度,如果又刚好开在市区环境的话,进气温度可是会高得离谱的,一旦超过70度,空气内过度膨胀的氧分子,将会减少可用来燃烧的条件,引擎出力自然就会下降,且进气高温连带也会导致水温油温偏高,如此恶性循环下车只会愈开愈耗油、无力,因此进气管路的隔热材质要求也是强化进气套件时,不可忽略的一项重要环节。

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!原厂触媒若真要拆除的话,建议使用孔隙较大的高流量製品,从200~400目都是不错选择,可避免亮故障灯问题。(加注:11图为原厂触媒、12图为赛车触媒。)

    值得一提,许多人都会问:进气管路可以在改装时一併加粗吗?答案是可以,但原厂车不可超过3mm。过粗的管路容易使引擎低速时进气量不足,有点像小吸管比珍珠奶茶吸管好吸的道理一样,过粗的管路引擎反倒容易减缓低速时的进气速度,且有些採Air Flow设计的引擎,是无法加粗进气管路,因此除非是真的希望能强化高转速时的动力表现,否则透过上述提到两项改造原则,即使不加粗进气管径也可获得不错的马力提昇效果。

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!原厂触媒若真要拆除的话,建议使用孔隙较大的高流量製品,从200~400目都是不错选择,可避免亮故障灯问题。(加注:11图为原厂触媒、12图为赛车触媒。)

    进排气改造实装车

    Yaris马力上涨21.2匹

    这部由驾士「端哥」一手打造的Yaris,其进排气改造的原则与本单元所谈论到的理论相符,对动力提昇效果也相当明显,且让我们来看看他是如何办到的!

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!有鑒于撞风效应对于进气效率的提昇有非常明显的功效,目前国内外已有多家厂商开发出可提昇进气系统充填效率的套件,图中为柴可夫司机自家开发的进气产品。

    在进排气改造部分,本车原本所使用的排气管设定为TRD头段+200目高流量触媒+Stone 50mm中段+Blitz尾段排气管,进气部分则已改装国外进口部品,当时上DynaPack所测出来的最大马力值为80.7匹,车主认为改装效果似乎并未发挥出来,因此才会委託驾士代为开发新的进气系统,并进一步针对HKS iS电脑进行调校,同时将可调整VTT-i的GReddy V-Manage加装上去。

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!图中为驾士充分利用引擎室左前方的空间,为Yaris特别手工打造的进气集气箱,整颗香菇头架设在箱内中央,加上整个箱体採用FRP与Carbon材质製成,可将引擎室热气完全阻隔在箱外,让香菇头只吸取温度较低的空气。

    为此,驾士完全利用引擎室左侧内的空间,透过玻璃纤维与碳纤维打造出一个体积颇大的有盖集气箱,且下端还设有一撞风口,可从驾士特製的雾灯罩孔洞中,将大量的新鲜空气导引至集气箱内,于高转速时在集气箱内营造出一个趋近于正压的进气环境,以迫使引擎吸入更多的新鲜空气,进而发挥出更强大的动力表现。不只如此,採用玻璃纤维与碳纤维製成的超大集气箱,还可有效将引擎室高热隔绝在箱外,让内部的香菇头随时都可吸取到温度较低的空气,如此优异条件的进气环境,对于引擎出力是有绝对正面帮助的。

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!图中为驾士充分利用引擎室左前方的空间,为Yaris特别手工打造的进气集气箱,整颗香菇头架设在箱内中央,加上整个箱体採用FRP与Carbon材质製成,可将引擎室热气完全阻隔在箱外,让香菇头只吸取温度较低的空气。

    至于排气管系统的改造,先是将管路过于直通、原本为手排车用的Blitz排气尾段,换成回压较大的Fujitsubo尾段,再将原本的Stone 50mm中段改以进出口直径为48mm的Sard中段排气管取代,希望能藉由损失较低的回压配置,将原本流失的扭力找回来。

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!图中为驾士充分利用引擎室左前方的空间,为Yaris特别手工打造的进气集气箱,整颗香菇头架设在箱内中央,加上整个箱体採用FRP与Carbon材质製成,可将引擎室热气完全阻隔在箱外,让香菇头只吸取温度较低的空气。

    值得一提的,车主向笔者表示透过上述的进排气改造,确实让爱车发挥出超越原厂的性能表现,且整体扭力输出也相当均衡,不过若能再配合后续供油点火程式的修正与调校,例如:HKS iS与GReddy V-Manage电脑的加装,这些套件所爆发出来的效果将会更加明显,就像马力图上的曲线一样,可大幅超越原本的80.7ps/11.2kgm,来到101.9ps/13.7kgm的水準,尤其是扭力值的提昇,对于充沛的动力表现与油耗的降低都有非常显着的效果,可见硬体与软体的相互搭配,才是进排气改造要有效果的最终救赎!

    改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!为达到撞风效应,驾士还特别手工製作一个Carbon材质的左前雾灯罩,透过灯罩上的孔洞,将车头大量的冷空气导引至集气箱下方的入口处,以获得较佳的充填效应。改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!为达到撞风效应,驾士还特别手工製作一个Carbon材质的左前雾灯罩,透过灯罩上的孔洞,将车头大量的冷空气导引至集气箱下方的入口处,以获得较佳的充填效应。改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!为达到撞风效应,驾士还特别手工製作一个Carbon材质的左前雾灯罩,透过灯罩上的孔洞,将车头大量的冷空气导引至集气箱下方的入口处,以获得较佳的充填效应。改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!进气管径不可太粗也是改装时需注意的地方,过粗很容易造成低速吸气不易流速过慢的问题。改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!除了硬体设施的强化方向须正确才能发挥正面效果外,若能针对供油点火程式进行修改补正,整体的效能提昇将会非常明显。改装无用?新世代汽车车款「进排气」强化术!经由完整正确的软硬体改装手法后,这部Yaris才能发挥出超越原厂达21.2ps/2.5kgm的动力增幅,来到101.9ps/13.7kgm的最大「轮上」动力水準。