首頁車訊情報【百問】排氣管這樣改才有效！(下) 大聲不見得有力

【百問】排氣管這樣改才有效！(下) 大聲不見得有力

車訊網 2023-10-17 11:27:44

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排氣系統改造是很多熱愛改車的玩家都會進行的工程，除了可以透過改變排氣聲浪的方式，來增加愛車運動氣息外，也可以提升引擎動力表現，不過排氣管可不是愈大聲愈有效，有時反而會起步加速無力，更重要的是惹民怨，結果是收不完的檢舉罰單。

問題四：排氣頭段改造要怎麼做才有效？先談自然進氣引擎部分。

自然進氣引擎的頭段排氣管改造，算是在排氣系統升級中，最重要的部分了，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，對進氣燃燒會產生明顯影響，因此各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。

等長化頭段排氣管能讓排氣脈衝一致化，徹底消除各排氣頭段內的壓力差，不但是利於後段排氣管的回壓設定，更能使整體的吸排氣效率大幅度提升，是許多高檔排氣管的唯一設計。

更高檔的型式則將頭段排氣管的各歧管長度統一，致力於等長化，讓排氣脈衝一致化，徹底消除各歧管間的壓力差，不但有利於後段排氣管的回壓設定，更能使整體的吸排氣效率大幅度提升，讓引擎高轉速時運作順暢。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而有所不同，不是完全不變的道理，但等長頭段對於引擎的動力提升，有著關鍵性的正面表現，這點是不會變的。

愈多汽缸的等長排氣頭段，打造時的難度就愈高，所以很多高性能頂級車款所使用的原廠排氣頭段，其實都不用改，就比改裝品更好用了，圖為BMW E60 M5所使用的V10引擎等長排氣頭段。

原廠為了成本考量，大多將排氣管盡量精簡，例如頭段使用翻砂的鑄鐵材質，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。

過去Mugen排氣尾管最為人津津樂道的，就是其雙迴旋的設計，這樣的設計讓排氣回壓在轉速提升時會自動遞減，達到高轉馬力與中低轉扭力雙贏的局面，後來也成為許多國產排氣管模仿的對象。

問題五：渦輪頭段要怎麼選擇才正確？等長頭段是上等，但注意要焊接方式。

對於現在新款的渦輪引擎來說，頭段的改造會比較少遇到，因為很多新世代渦輪引擎的排氣頭段，都與引擎上半座結合在一起，渦輪會直接固定在引擎上半座上，因此看不到傳統的排氣頭段設計，不過對於有排氣頭段的渦輪引擎來說，更換排氣頭段還是有助於引擎出力表現，尤其是等長的渦輪用頭段，更能將各缸排氣均等且定質定量的驅動渦輪葉片，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，例如Impreza STI原廠所使用的排氣頭段就是最好例子，而這樣的改裝方式也繼續沿用到新世代的WRX車款上，都有助於動力提升。

圖為Impreza EJ引擎的不鏽鋼頭段，可以看出為了等長之設計要點，轉折弧度、角度變化都下了相當的苦心，且不鏽鋼內徑平滑具有低流阻之優點，營造出最好的排氣效率，而少了水平對臥引擎獨有的排氣打鼓聲，則是唯一的缺點。

而渦輪用頭段除等長外，也要注意頭段焊接工法，最好的方式是透過彎管機，將每缸排氣管路從頭到尾一根管路完成，不過這工法技術很高，因為不鏽鋼材質很硬，不容易彎曲外，如何計算每缸的管路都要等長，也是不容易，所以坊間有些改裝店都會採用「節燒」工法，透過一小段一小段的管子，焊接成一組排氣頭段，外表上看起來確實美麗，不過要注意焊接是否牢固，內徑有無焊接殘渣等問題，前者在極高溫時可能會因為渦輪本身的重量拉扯而出現破口，導致廢氣洩漏，後者也會造成廢氣流動的阻力。

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渦輪車使用的頭段，由於牽涉到要驅動渦輪葉片，因此除了等長之外，縮短排氣管到渦輪之間的距離，能使得渦輪反應變快、遲滯降低，甚至使得葉片端入口的排壓降低，整體上都有明顯的效果顯現。

採用「節燒」打造的排氣頭段，要注意焊接是否牢固，內徑有無焊接殘渣等問題，前者在極高溫時可能會因為渦輪本身的重量拉扯而出現破口，導致廢氣洩漏，後者也會造成廢氣流動的阻力。

如果無法確認節燒工法是否高超的話，為了避免渦輪頭段用沒多久就漏風，可以考慮使用砂模鑄造的排氣頭段，這在外掛渦輪場合時會經常看到的產品，由於鑄造頭段沒有接縫，且管壁厚度比較厚，雖然重量會比較重，但後續麻煩問題反而比較少，這是改裝渦輪頭段時要注意的事項。

為了避免渦輪頭段用沒多久就漏風，可以考慮使用砂模鑄造的排氣頭段，在外掛渦輪場合時會經常看到的產品，由於鑄造頭段沒有接縫，且管壁厚度比較厚，雖然重量會比較重，但後續麻煩問題反而比較少，缺點則是需要產量才能生產。

問題六：觸媒轉換器一定要拔掉嗎？要注意ECU電腦的補正。

想要減少排氣阻力還有一個方法，那就是拔除渦輪Down Pipe管或中段排氣管上，會大幅增加排氣阻力的「觸媒轉換器」，觸媒基本的功用在於淨化排氣的污染，另外它還有消除共鳴的功能，減少共鳴噪音傳至駕駛艙中；觸媒內部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，所以拔除觸煤，改以全直通管路就能使排氣順暢，提升高轉速的馬力，不過許多新世代車款一旦拔除觸媒，如果沒有透過ECU調校來修正，可能會導致儀錶亮警示燈，此時最好能以200～300目的高流量賽車觸媒取代之。

原廠中段排氣管上都會設有體積不小的觸媒轉換器與消音器，這兩個元件都是形成排氣阻力的來源之一，因此許多改裝用中段排氣管都會針對這兩個元件進行調整。

雖然中段排氣管上的觸媒是阻礙排氣效率的兇手，但有些新款車輛又不能拔除，會亮電腦燈且更耗油，因此就衍生了金屬賽車觸媒。其內構造是較疏的金屬網板結構，雖然一樣會有些微阻礙，但在節省油耗與性能這兩點的考量下，算是折衷的做法。

值得一提，排氣管改造中種類最多也最常見的就是直通式尾段，不過價格及耐用度上往往有著很大差異，其間的差異在於使用的金屬材質及消音棉的好壞影響；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，但是長時間使用後玻璃棉會因高熱而劣化、熔蝕，使得排氣噪音變大，故講究的品牌為了因應此現象，會先用高耐久度的不鏽鋼絲消音棉包覆內網管，然後再將玻璃棉填入，其用意是利用不鏽鋼絲來防止高熱傳導至玻璃棉上，進而延長玻璃吸音棉的壽命，排氣管用久也不會破聲。

中尾段排氣管改造秘訣

1.自排車NA車口徑不要加大。

2.自排車NA車觸媒或尾段擇一更換，以免回壓過低。

3.手排車NA口徑加大原廠10～15％為限。

4.渦輪引擎的Down Pipe必換。

5.新世代引擎換觸媒需用賽車觸媒才不會亮燈。

6.中消不能太短，低轉速車內會有共鳴聲。

7.動力沒有強化，尾段使用口徑一樣但直通產品。

現在的渦輪車在Down Pipe上也會設有另外一顆觸媒，如果能換裝賽車觸媒製品的話，能降低高轉速時的排氣壓力，對性能提升有絕佳幫助。

渦輪增壓引擎換裝大口徑的Down Pipe，其排氣效率與渦輪增壓反應就有明顯的提昇，就是因為大口徑的順暢度，不但讓流體快速排放，排氣壓力降低之後、增壓效果當然也會更好，有些比賽車甚至直接讓Down Pipe朝大氣排放，徹底解決二次排壓問題。

問題七：排氣閥門的作用有哪些？控制聲音大小外，兼具馬力與扭力才是重點。

在過去想要打造出兼顧馬力與扭力的排氣管，似乎是件相當複雜且不易的事情，甚至是很難達成的目標，畢竟想要降低尾消的排氣阻礙、又想保持扭力輸出，本來是相反的論點，不過這樣的限制，在「排氣閥門」的推出後，理想的排氣改造效果，似乎不在遙不可及！因為透過閥門的開與關，就可以控制排氣回壓。

其實許多超跑早已使用可變回壓閥門的設計，如圖中Audi R8 V10就是最好的例子，閥門就設計在排氣出口端，關閉時廢氣需經過網管與隔板後，繞比較遠的路徑才能排放出去，開啟後則可直接排放，前差排氣順暢性差異極大。

該裝置的功能就如同其名般，主要是用來控制排氣管內回壓大小，從外觀來看，整體機構設計就如同一顆構造較為簡單的節氣門，在其上可看到一蝴蝶閥與真空作動器。透過引擎真空的吸引，可讓閥門進行開與關的動作，只要將此閥門安裝在排氣管系統中的適當位置，就可讓引擎擁有均衡的扭力與馬力表現。

該系統的原理是在排氣管內設置一具可變閥門，當轉速較低時閥門會關閉讓排出氣流由較小管徑位置或單一管路排出，保持排氣管內的回壓，讓低轉速扭力不流失；高轉速時閥門則會開啟，而排出的廢氣就會直接通過大管徑位置或雙重管路排出，讓廢氣有更多的通道與出口宣洩，進而降低排氣管內回壓，如此一來馬力的延續性會有更理想的表現。

至於排氣閥門該裝在何處才能真正發揮其效果呢？不同車款因有不同排氣管路走向與管徑設計，因此很難找出一個安裝排氣閥門的固定方法，不過倒是幾個原則可以提出與大家分享，那就是排氣閥門只是用來輔助排氣管打造者進行更靈活的回壓管理，排氣效率好不好還是必須先回歸到排氣管整體的設計，如果整個排氣管的設計原本就不佳，也不會因為多裝了閥門就把所有缺點完全改善，因此不能過度依賴排氣閥門，有優異的設計與製造本質，再透過排氣閥門強化，其效果才能相得益彰。