酷乐汽车百科 | 进排气 —— 一个值得深思的改装部件
Author / 蟹爪朝天
今天
让我们来聊聊
“进排气”
增压效应
1950年代之前，人们认为短进气管路有利于动力，后来发现长一些的管路可以产生增压效应。于是就有了可变进气歧管。
增压效应的原理是：进气门关闭后，进气管路中空气的惯性不会消失。
空气会撞击进气门外侧并产生局部高压，高压空气沿着管路向外反弹，高压空气撞击到稳压腔（容积扩大的管或盒）后再次向内反弹。
压力波在管路中反复传递，直到进气门再次打开时，压力波正好到达进气门前。此时从进气门进入缸内的空气压力较高，有利于提高引擎的换气效率。
为了获得最好的增压效应，需要控制气门再次打开时，压力波正好传递到气门前。这就需要将压力波的频率和转速进行匹配。
进气管路长度越大，压力波回弹的时间就越长，也就越适合提高低转速时的增压效应。进气管路越短，越适合高转速时的增压效应。除了要让压力波在气门打开时处于气门前之外，还需要减少压力波反复转递的次数。
这样可以减少空气的压力损失。
真正能和进气管路长度较好匹配的转速范围很小的，所以我们需要可变进气歧管来改变进气管路的长度，进而在更大的转速范围内提高增压效应。
可变进气歧管
相比可变气门来说，可变进气歧管的成本更低，更适合于自吸引擎。
长度可变式进气歧管
这类型的进气歧管一般是由长短两套管路组成，在两套管路之间使用类似节气门的结构控制空气走向。由于结构复杂，每个管路不能设计的太粗大，这就使得这类歧管多用在对进气量需求不大的引擎上。
奥迪可变进气歧管系统的原理是在圆环型管路中，建立3种空气走向。
宝马DIVA系统的原理是在歧管内加入了可转动的结构，这就让管路长度变成了连续可变的。管路长度可变范围是231mm-673mm。转速达到3500以上时，转子开始调整管路长度。
法拉利F12TDF是通过歧管在稳压室内的伸缩，改变其长度的。这种结构的缺点是可变范围很小。
共振式进气歧管
在H型和V型引擎中，可以通过改变稳压室的共振频率来适应不同转速下引擎对进气谐振的需求。
如图，保时捷993在低于5000转时采用单侧小容积的管路（A）。5000-5800转时采用两侧大小两个管路（B）。5800转以上时，在大容积长管路中再打开一个阀门，进一步加大容积并调整歧管总体的共振频率。
可变回压排气
在排气管中的气流不是连续的，一个缸排出一团废气后，其它缸的废气不会立刻排出。所以排气管中的气压是波动的，有正压也有负压。
扫气效应的原理是：前一团废气后方的负压会吸着后一团废气往外走。这种效应有利于提高排气效率，甚至在进排气门重叠时段内可以提高进气效率。
为了获得排气管内均匀的压力分布，提高扫气效应，需要将排气头段设计成等长的。为了减少不同缸之间的排气干扰，需要将头段中每个缸的独立管路尽量加长。甚至有些车会为每个缸配上完全独立的一根排气管。
为了提高扫气效应，还应该尽量提高排气管内的废气流速。这就要求管路不能太粗。但过细的管路也会产生回压，阻碍排气速度。
在高转速时，过细的管路所产生的排气阻力远大于扫气效应的收益。所以需要可变排气管路以适应不同转速时的排气需求。
多数性能车型或改装可变排气在高速时会变为直排模式，将排气回压降至最低。
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