人人都很愛排氣聲浪,漫長的過程誰知道?

車訊網 Option 2018-09-17 14:20:28

油門催下去,享受著改裝排氣聲浪很令人亢奮,車子快不快就另當別論。其實,引擎動力的大小除了牽扯到汽缸直徑和進氣量之外,如何製造適當的排氣回壓也是關鍵之一。因此原廠在設計排氣管時,會依需求而有不同的管徑配置,利用複雜的流體力學達到過濾有害物和消音的效果,至於如何發揮極致動力就得憑各家本事了。
 
排氣系統就像工廠流水線
     每一站都有重要的任務
 
以一般的四缸引擎為例,分開的進排氣行程設計,除了能夠吸入更多的進氣量來提高引擎效率,也創造一個完全燃燒的燃燒室,讓廢氣有足夠的時間排出,排氣系統的開端從排氣歧管(排氣頭段)算起,往後延伸有觸媒轉換器、消音器和尾管,一切都是為了符合現今的環保法規而設計。
 
然而引擎的汽缸數較多,同時有製造成本和空間配置的考量,無法讓各汽缸有自己的排氣管,排氣頭段都採用「4—1」或「4—2—1」的管路設計,所謂的「4—1」就是從四根排氣歧管合併成一根管路,利用各歧管的「等長化」優勢來抵消之間的排氣壓力差,不容易產生壓力波互相干涉的現象,使整體的排氣效率大幅提高,讓引擎在中高轉速的反應順暢。


▲「4—1」的排氣頭段設計,利用等長化的優勢來抵消之間的排氣壓力差,在中高轉速時不易產生干涉現象,排氣就會順暢,有效的提升引擎效率。
 
而「4—2—1」則是四根歧管合併成兩支管後再合成為一根管路,歧管不等長的形式就容易使各汽缸排出的廢氣互相擠壓(干涉現象),不利於引擎高轉速的表現,卻對中低轉速的扭力釋放有很好的效果,適合一般乘坐車穿梭在車多窄道的大城市中,所以兩者之間的設計還得根據車廠對引擎的輸出特性,和正反置的擺放來作出抉擇。


▲「4—2—1」的排氣頭段設計,是以不等長的歧管來製造排氣干涉,雖然不利於高轉速需要的排氣順暢,但在低轉速的扭力表現較佳,許多小房車都採用這種設計來達到低速輕快的油門效果。
 
一般來說,觸媒轉換器大多安排在排氣中段,但為了迎合更嚴苛的環保需求,讓觸媒更快的達到工作溫度,目前多數車款在頭段歧管內就有觸媒轉換器,而廢氣經過這個觸媒時,內含的鉑(Pt)、鈀(Pa)、銠(Rh)等重金屬作為催化劑,會將廢氣中的HC、CO、NOX有害物質轉換成對人體無害的氣體排出在外,例如NOX被還原成氮氣(N2)和氧氣(O2),而CO和HC則被氧化成CO2和H2O,正常的工作溫度範圍在400℃-600℃,這個階段由O2 Sensor監控含氧量,將訊號傳回ECU來判斷當下的噴油量。



▲排氣系統的「首站」從排氣歧管(排氣頭段)開始,往後延伸有三元觸媒轉換器、消音器和尾管,當中有O2 Sensor監控含氧量回報給ECU去下達指令,很像工廠流水線的運作。
排氣管圖解  左邊順時針
排氣歧管
O2 Sensor
O2 Sensor
消音器
排氣尾管
三元觸媒轉換器 



▲為了符合今日的環保法規,有的車款從排氣頭段就有三元觸媒轉換器,裡面的重金屬催化劑能將HC、CO和NOX轉換成無害的N2、O2、H2O和CO2 ,旁邊有感知器將訊號傳回給ECU去判斷當下的噴油量。


圖解 右上角順時針
ECU
NOX 感知器
NOX觸媒轉換器
溫度感知器
含氧感知器
三元觸媒轉換器
含氧感知器 
由於高速氣流的廢氣衝擊會有音波而產生噪音污染,需要消音器的設計來符合法規的分貝值,裡面由不同長度的管道組成,利用隔板創造不同的氣室,讓廢氣音波撞擊,藉由反射波發生干涉而互相抵消,音量就變小。相對的阻礙廢氣排放的順暢,限制引擎的動力。
 

▲OEM的消音器是利用隔板和不同長度的內管去打造氣室,讓廢氣的音波互相撞擊而抵消波長,音量就會變小,但相對的會阻礙排氣的順暢度,影響引擎的動力輸出。
 

相關內容

開車、打電動傻傻分不清,虛擬實境科技最快2020年導入量產車
Sep
19
開車、打電動傻傻分不清,虛擬實境科技最快2020年導入量產車
Carture 車勢文化
現在開車就像打電動般一點也不誇張,除了數位儀表越趨普及外,現在Porsche還將擬真影像融入抬頭顯示器,甚至在賽道中你還可以看見一輛虛擬車跑在你前面,並指導你如何才能跑出最佳路線!
德國三強爭奪電動車領導地位,M.BENZ與AUDI各得一分,BMW.......
Sep
19
德國三強爭奪電動車領導地位,M.BENZ與AUDI各得一分,BMW.......
CARLINK鏈車網
TEXT:郭正浩 Marco對於身處汽車產業龍頭的德國人來說,過往在電動車領域,比起美國的TESLA要慢上一些,做混合動力也不如日本豐田。德國人當然不會如此甘心,近日在M.BENZ與AUDI相繼發表旗下首款純電產品之後,BMW也終於推出了一款名為iNEXT的純電SUV概念車,宣告德國三強終於全數進入純電市...
實在拚不過休旅車,VW金龜車歷經70多個年頭明年將停產
Sep
19
實在拚不過休旅車,VW金龜車歷經70多個年頭明年將停產
汽車日報
雖然一度傳聞,福斯(VOLKSWAGEN)旗下最經典的代表作品Beetle金龜車,可能還能延續香火,甚或有可能推出電動版,不過上周四,福斯美國分公司表示,2019年將結束Beetle的生產,上個世代車壇最經典的車款,終究敵不過SUV休旅車與皮卡休旅車的洪流而將走入歷史。
借殼生產?CIWEI刺蝟汽車將與奇瑞開瑞汽車正式合作!
Sep
19
借殼生產?CIWEI刺蝟汽車將與奇瑞開瑞汽車正式合作!
汽車日報
在中國政府不久前宣布首批取消生產資格的新能源汽車廠名單之後,創新能源汽車要想生產整車,必須與現有車廠合作,而由廈門三五互聯科技控股的「三五新能源汽車」將與「開瑞汽車」正式合作,日前雙方也簽署了戰略合作框架協議,意味著「三五互聯」將推出的「刺蝟汽車」,未來將交由開瑞汽車生產。
電咖汽車高端品牌ENOVATE首款純電SUV原廠圖釋 出!
Sep
19
電咖汽車高端品牌ENOVATE首款純電SUV原廠圖釋 出!
汽車日報
我們之前才報導過,北京電咖DEARCC旗下全新定位高端的汽車品牌ENOVATE,其首款新車將是純電運動休旅車,而且日前也正式釋出其原型車定裝照,預計11月份舉行的2018廣州車展上將舉行首演,最快2019上海車展量產市售車款就會正式發表上市。
兆豐銀行推出《Gogoro聯名鈦金卡》刷電池服務資費有 5% 現金回饋喔!
Sep
19
兆豐銀行推出《Gogoro聯名鈦金卡》刷電池服務資費有 5% 現金回饋喔!
Zeek玩家誌
兆豐銀行9/18宣布與睿能創意攜手推出《Gogoro聯名卡》,辦卡購車立即省千元,對於車主來說,刷卡繳交電池月租費還可以享有5%的現金回饋,拿它來Gogoro網路商店購買配件,滿額還可獲最高NT$500元的現金回饋,算是一張Gogoro車主的必備信用卡。
【編輯長專欄】和危險駕駛沒有區別的Moto2「Fenati」事件
Sep
19
【編輯長專欄】和危險駕駛沒有區別的Moto2「Fenati」事件
Webike摩托新聞
▲僅為示意圖,與本事件無關 過於危險的野蠻行為 全世界最頂級的摩托車賽事「MotoGP」,在本月初(9月9日)於義大利聖馬利諾舉辦的第13站中發生了令人出乎預料的事件,那就是在Moto2級別的正賽裡,在直線賽段上以時速超過200km/h以上的速度行駛時,竟然出現有選手出手按下對手前輪煞車的惡劣舉動...
客製出自己的風格!全新Porsche Panamera Exclusive限量登台
Sep
18
客製出自己的風格!全新Porsche Panamera Exclusive限量登台
Digimobee 移動生活網
為了持續強化Porsche品牌在頂級豪華房車市場級距的整體競爭力,台灣保時捷導入全新Porsche Panamera Exclusive限量登台;這次所導入的Porsche Panamera Exclusive僅有6部限量配額
【新車速報】DBS Superlegerra無預警首發!Aston Martin高雄展示中心開幕辣翻南台灣
Sep
18
【新車速報】DBS Superlegerra無預警首發!Aston Martin高雄展示中心開幕辣翻南台灣
Yahoo奇摩汽車影音
提到來自英國的汽車品牌,不論是歷史、品牌特色、品牌形象還是車款本身給人的印象,最知名的或許還是非Aston Martin莫屬,在賽車場或知名系列電影中,兼具性能與優雅的車身設計總是能在第一時間搶走眾人目光。自從2009年永三汽車取得品牌代理權後,在同年年底於台北天母成立手作展示中心、並...
【新車速報】強壓山竹氣場!Subaru歡慶60週年品牌日年度甩尾秀圓滿落幕
Sep
18
【新車速報】強壓山竹氣場!Subaru歡慶60週年品牌日年度甩尾秀圓滿落幕
Yahoo奇摩汽車影音
是的!逢年必甩、每場必定要飄移一番的Subaru品牌日終於在山竹颱風外圍環流壓境之下圓滿落幕了,在這9月14日至16日為期3天於台北南港展覽館旁C3停車場所舉辦的經典盛事,儘管已經是連續第6年舉辦,並每年皆輪流在台灣各大城市盛大展開,但對車迷們來說仍是值得前往朝聖的經典活動! 完整文章...
困在車上近14小時!75歲阿伯已寫遺書?
Sep
18
困在車上近14小時!75歲阿伯已寫遺書?
Digimobee 移動生活網
戰勝癌症、中風又成功完成9次手術的75歲美國阿伯這次竟然遇上了人生最可怕的意外!原本想開著 Cadillac XLR凱迪拉克雙門硬頂敞篷跑車出去兜兜風,但萬萬沒想到會被困在車內近14小時之久!
【新車速報】從本格體驗展現生活樂趣!Suzuki全國巡迴戶外展演台北起跑!
Sep
18
【新車速報】從本格體驗展現生活樂趣!Suzuki全國巡迴戶外展演台北起跑!
Yahoo奇摩汽車影音
在本格派進口小車Swift及Swift Sport輪番上陣後,身為日本當代的小車專家品牌Suzuki在近期於台灣市場推廣陸續有所斬獲之際,原廠金鈴汽車特別針對旗下車款所講究的性能訴求及設計理念,特別舉辦「Suzuki Go Unique Fun Driving」全國巡迴戶外展演活動,讓車迷朋友們能夠更近距離並深刻體驗品...
純電休旅、虛擬後視鏡、數位化座艙,Audi e-tron開啟新世代篇章
Sep
18
純電休旅、虛擬後視鏡、數位化座艙,Audi e-tron開啟新世代篇章
Carture 車勢文化
Audi今日正式於美國舊金山發表旗下首部量產純電車款e-tron,匯集多項最新科技,結合quattro操控基因與最新電能回充技術,不僅展現單次續航力突破400公里的強勁續航力,透過直流電功率達150千瓦(kW)的快充裝置,於30分鐘內即可完成充電。e-tron將顛覆過往消費者對純電車的傳統印象,以兼顧日常...
Porsche 911 GT2 RS時速近300km/h時爆胎!
Sep
18
Porsche 911 GT2 RS時速近300km/h時爆胎!
Digimobee 移動生活網
將一輛擁有700匹馬力的 Porsche 911 GT2 RS飆到近300km/h並沒有多稀奇,只要路夠長,駕駛心臟夠大顆就不難辦到。但如果是在高速中遇上爆胎意外並能人車皆無大礙的話,那就真的不簡單了!
《一起去》Mercedes-Benz 小改款C-Class 搶先體驗!
Sep
18
《一起去》Mercedes-Benz 小改款C-Class 搶先體驗!
Digimobee 移動生活網
小改款賓士C-Class搶先看!C200換裝1.5升四缸渦輪引擎+EQ Boost 48伏特輕度油電系統,開起來是怎樣的感覺呢?快按下PLAY吧!
CM-SR首推CST第一款高階12吋熱熔胎,熱血騎士有新選擇了!
Sep
18
CM-SR首推CST第一款高階12吋熱熔胎,熱血騎士有新選擇了!
CARLINK鏈車網
CST 正新輪胎廈門集團推出新世代 12 吋熱熔胎款:CST CM-SR,規格為前輪 100/90-12、後輪 120/80-12。在台北陸翔的引薦之下,新胎在研發測試初期便投入臺灣速克達頂級賽事 TSR 進行實戰驗證, 在嚴酷的賽事淬鍊下將 CM-SR 特性提昇得更完美,目前已奪得無數獎盃,更讓 CM-SR 創下極佳口碑。 CM...
2018 SUBARU品牌日再征台北 60周年歡慶活動盛大展開
Sep
18
2018 SUBARU品牌日再征台北 60周年歡慶活動盛大展開
汽車視界影音
一年一度佳評如潮的SUBARU品牌日活動,在過去5年(2013~2017)歷經北、中、南巡迴舉辦後,今年再度回師台北,選定台北南港展覽館C3停車場,於9月14日(五)至9月16日(日)盛大舉辦「2018 SUBARU 60周年品牌日」活動,不僅是連續第六年舉辦此享譽台灣車壇的盛事,今年也適逢SUBARU品牌創建六十周年...
極致豪華 BENTLEY全新第三代Continental GT首批抵台
Sep
18
極致豪華 BENTLEY全新第三代Continental GT首批抵台
汽車視界影音
BENTLEY百年慶典已正式倒數計時,全球正緊鑼密鼓的籌備暖身,BENTLEY TAIWAN首開先例,特別集聚15輛首批抵台的全新Continental GT於台北市信義區,以匠心獨具、氣勢磅礡的壯盛呈現,為品牌第一個百周年盛大開場。BENTLEY MOTORS亞太區區域經理Katya Zavialova表示:「永三汽車是BENTLEY合作超...
全新Porsche Panamera Exclusive 限量登台
Sep
18
全新Porsche Panamera Exclusive 限量登台
汽車視界影音
台灣保時捷自今年三月正式營運以來,陸續導入了 Porsche 品牌旗下包括 Panamera Sport Turismo、第三代全新 Cayenne 豪華休旅車、718 Boxster & Cayman GTS性能車系,以及頂級高性能跑車 911 GT2 RS 等新世代主力車款,不僅為國內高端買家完整提供多樣化的車款選擇,更充分展現台灣保時捷深耕...
與智慧同行 Mercedes-Benz A-Class搶先體驗
Sep
18
與智慧同行 Mercedes-Benz A-Class搶先體驗
汽車視界影音
全新大改款Mercedes-Benz A-Class發表過後,相信各位對於其軟硬實力有相當大的期待,而在正式的單車試駕前,我們受台灣賓士之邀,搶先來看看A-Class的主要更動之處,透過簡單的外觀以及內裝介紹,相信能讓您率先品味A-Class的嶄新魅力,至於全車的正式試駕,就請各位拭目以待囉!