改裝愛好者選擇進氣系統作為提升性能的首要改裝目標是有原因的。
對于大部分的車輛來說,進氣系統的改裝是相對簡單且容易的,不僅容易安裝、容易維護,而且通過增加進氣量獲得的馬力提升也是顯而易見的。
簡單來說,給引擎更多的“空氣”,會讓引擎更加“呼吸有力”。
整理:酷樂汽車
汽車制造商在設計車輛進氣系統時,涉及到三個問題。
第一,成本。
進氣系統必須采用經濟高效的廉價材料來制造,因為在數量巨大的量產車中,每一筆成本的增加都要給車廠帶來巨大的成本。所以選擇價格低廉的材料和設計方式,可以讓量產車更容易通過審核。
雖然改裝愛好者不太在意這個單獨的成本,但是廠家必須很在意。
第二,維護周期和維護便捷性。
車廠必須讓量產車有著的進氣系統維護的周期盡可能的長,且維護成本盡可能的低,所以在滿足原廠空濾更換方便的同時,只要能夠滿足車輛的進氣要求,就盡可能的提升更換周期,非常重要。
第三,噪音。
這是大多數改裝愛好者喜歡但是車廠很在意的。不論是高流量進氣系統的fufu的聲音,還是泄壓閥的xiuxiu的聲音,都是高性能的表現。
但是盡可能低的發出不必要的聲音,這是車廠所在意的,因為有著大量的審核手續和法律法規的要求。
所以,高流量空氣格不論是在成本上,清潔的周期上,還是一些使用的便捷性上,以及更換了后產生的“額外的聲音”上,都不滿足車廠的需求,所以原廠使用的空濾都會盡量便宜、簡單且耐用。
早期的進氣系統的設計,特別是高流量進氣系統的相對簡單。
當時的許多車輛的燃油噴射系統是基于速度密度的。對于這些不需要通過ECU來計算空力流量從而噴射燃油的、沒有復雜的空氣流量 (MAF)計量的車型,工程師只需要盡可能的最小化或者去掉進氣的入口限制,盡可能的增加空氣流量就可滿足需求。
那時候對燃油的經濟性也沒有那么多要求,所以當年的車廠也不太考慮最佳的進氣量從而達到最佳的燃油經濟性的問題。
而現代車型,ECU是根據進氣流量傳感器MAF的數據控制噴油量的,所以MAF的數據應該是真實的。
如果改裝后進氣量超出原廠標定的范圍太多,ECU可能會認為是系統出現了故障,進而進入保護程序,限制住節氣門開度、渦輪壓力、車速、轉速等數據。
很多剛開始接觸改裝車的朋友,特別是那些維持原廠硬件只刷程序的人,往往一開始都會對額外增加的20~30匹馬力非常滿意。
不過由于更高的功率帶來了額外的熱量,更大的增壓壓力帶來了過高的進氣溫度,你會發現針對原廠工況設計的水箱以及中冷,很快就會變得不夠用,連續的加速帶來的高溫問題會讓動力的提升受限,而引擎后續的潛力也被極大程度的壓縮了。
進氣溫度的原因會使得渦輪車在冷天/熱天有著不同的動力輸出。
這是因為,空氣溫度越低,其密度越高,因而氧含量就越大,這樣的空氣送到汽缸里,能爆發出的為了就越大,動力就更強,反之亦然。
由伯努利方程,我們得知,空氣越壓縮,溫度就越高。那么經過渦輪壓縮的高溫空氣,就要經過一些裝置幫忙降溫了。
溫度很重要,溫度太高氧含量下降 —— 引擎沒力。
大氣溫度、大氣壓力、大氣濕度都會影響到進氣量。
管路內被管路加熱了的氣團會阻礙后續氣團的吸入,所以管路溫度也會影響到進氣量。
缸蓋設計,特別是進氣門座圈對進氣量的影響非常大,所以在改裝中可以優先考慮對缸蓋進行處理。
目前關于通過改裝進氣的方式提升引擎的馬力輸出,主要有五種方式。
第一,也是最簡單的,就是幾乎所有的改裝方案都是使用高流量進氣系統。
這些高流量進氣系統的都會提升進氣系統的空濾表面積,同時在保證過濾更好的情況下,盡可能的增加空氣流量。
第二,溫度。
如果進氣溫度降低,引擎就可以提供更大的動力。一般來說,每降低10度,引擎的馬力就可以提升1%(在一定范圍內)。
所以降低進氣溫度尤為重要。
第三,管徑。
讓空濾和節氣門之間的管徑增加,可以明顯提升進氣量,允許更多的可吸入的參與燃燒的空氣。
第四,修改ECU。
對于帶有MAF傳感器的車輛,修改ECU信號,通過給到引擎“虛假信號”讓引擎增加或者減少噴油,從而提升或者降低馬力。
第五,綜合方式。
為了提高進氣量,我們應該盡量減小進氣阻力。
比如:減小管路長度、平滑管路彎角、平滑管路內壁、加粗管路等。其中局部阻力(如:管路截面積、截面形狀、方向導致的渦流等)對進氣量的影響大于延程阻力(如:內壁摩擦、長度等)。
這些原廠替換件的最大好處在于,簡單施工替換就可以達到不錯的提升效果。
進氣系統最重要的部件是空濾本身。一些改裝空濾使用的是油性過濾器,一些使用的是干式過濾器。
油性過濾器,通過使用油處理的高通過性棉質材料,可以在提升進氣量的同時有效的達到更好的過濾,從而提升進氣量。
這種進氣空濾需要重復的使用專用清洗劑清洗,并且上油。
另外一種干式過濾器,通過使用高科技的材料,在能夠達到很好的過濾效果的情況下,依然提供較高的進氣量。
如果使用和維護得當,兩種空濾都可以有著很好的效果并且有著較長的使用壽命。
除了更換原廠替換進氣空濾的改裝外,另外一個選擇是使用進氣套件。
相比于原廠替換件的簡單與有限的提升,進氣套件的優點在于可以提供更大的空氣流量、更低的進氣溫度,缺點在于稍微昂貴的價格和稍微復雜的施工過程。
這種進階改裝的方式,可以使用我們常說的“冬菇頭”的進氣空濾樣式,或者使用更全面的進氣套件。
除了更大的進氣空濾表面積之外,還有著更粗的管徑,甚至套件中會有專門的隔熱罩。
隔熱罩的作用是讓進氣溫度更低,同時這樣的進氣套件的進氣口會放在引擎艙相對較低或者相對相對最接近引擎艙外部的部分,目的就是為了更低的進氣溫度,從而一舉兩得 —— 增加進氣量,降低進氣溫度。
相對于稍微昂貴的價格、稍微復雜的安裝,進氣套件帶來的大流量、低溫度的進氣對于整車的進氣系統提升是巨大的。
可能對于絕大部分的想要性能的車主來說,因為原廠的成本控制和法律法規的問題,選擇更好的空濾絕對是一個絕佳的改裝方案。
但是,不能一味的增加進氣量。
因為通常改裝進氣以后,引擎的進氣量會得到較大提升,這時要注意空氣流量計信號。由于有些進氣套件對于進氣量的提升太大,超出了原廠空氣流量計的計測范圍,因此可能會亮故障燈,通常這種情況還需要進行進一步的升級匹配工作,來確保套件的潛力得以發揮。
選擇合理合適的套件,非常重要。
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