現(xiàn)在時興車輛改裝,有改外觀的,有改懸掛的,有改動力的,但說到底,一輛車改裝潛力的深淺,還得看底子的好壞。就說動力吧,很多人認為動力中的進氣改裝,就是加裝一個冬菇頭,認為這樣進氣效率就能提高了。其實這是很片面的,跟進氣效率最有關系的,應該是進氣管的形狀!不同形狀、長短、截面積的進氣管形狀,代表著這臺發(fā)動機的設計訴求。在這里,我們現(xiàn)就進氣管的形狀來談談
從形狀上看,進氣管可分為垂直進氣道和回旋進氣道。垂直進氣道因為進氣阻力小,利于在高轉形成共振,提高進氣效率,同時也便于布置噴油嘴,一般適用于強調(diào)高轉表現(xiàn)的發(fā)動機;而回旋進氣道能有利于在進氣時產(chǎn)生渦流,提高空氣和汽油的混合度,利于在低轉提高缸內(nèi)燃燒效率,一般適用于強調(diào)低轉表現(xiàn)的發(fā)動機
這里我們拿兩個比較極端的例子,來給大家解釋。一個就是寶馬的招牌,搭載在M5上的V10發(fā)動機,它沒有像日本的三菱、本田那樣采用很多復雜的技術來提升發(fā)動機的響應速度、高轉速時的大功率輸出等等, 而是采用最直接、最純粹的方式來實現(xiàn)對高性能的完美詮釋。這臺V10發(fā)動機的十個進氣管都是采用非常短的垂直設計,并且在每個進氣管都裝有節(jié)氣閥,這些是強調(diào)高轉、響應的最明顯設計特征
而進氣道旋轉最明顯的則是柴油發(fā)動機,一般柴油發(fā)動機的轉速都不高,強調(diào)的是低轉速時的動力表現(xiàn),所以柴油發(fā)動機毫不例外的全是采用回旋進氣道。有的柴油車還刻意增加進氣道末端的回旋度數(shù),以求產(chǎn)生最大限度的進氣渦流,達到提高空氣和燃油混合程度的目的
明白這兩種形狀的進氣管所代表的不同工況需求之后,我們再來說說渦流,它是怎樣作用于發(fā)動機的進氣及燃燒表現(xiàn)的
我們知道在進氣時,空氣是有流動慣性的。在回旋進氣道中,流動的空氣能很容易的產(chǎn)生渦流,因為空氣會隨著管道形狀產(chǎn)生與之接近的運動慣性。在進氣速度和頻率較低時,汽油和空氣混合得越充分,燃燒效率越高,動力性和經(jīng)濟性也越高
而當轉速提升后,進氣的速度和頻率越來越快,這種空氣流動慣性所產(chǎn)生的渦流卻變成了一種降低進氣效率的罪魁禍首,不便于油氣混合物更多更快的被吸入氣缸。其實這很好理解,一個回旋的管路,對于空氣產(chǎn)生的氣阻,肯定是要比直通的管路要大得多的。所以這時,垂直的進氣道更加適合發(fā)動機的工況需求
上面還說了一個特點,這兩種形狀的進氣管,噴油嘴的布置位置也不相同。垂直進氣管因為形狀簡單,占用空間小,進氣效率高,更加適合采用缸內(nèi)直噴技術(如三菱的GDI),即使如同寶馬M5的V10發(fā)動機,沒有采用缸內(nèi)直噴,也能把噴油嘴布置得很靠近進氣閥
這樣一來,發(fā)動機的動力性和響應性就都能得到提高。但是回旋進氣道,必須采用較為復雜的螺旋狀,這樣比較占空間,所以一般噴油嘴都離進氣閥比較遠,油氣混合物要經(jīng)過較長的距離才能到達汽缸內(nèi),這就大大減低了發(fā)動機的響應性,并且一部分混合氣會附著在進氣道內(nèi)壁,經(jīng)濟性也會受牽連
有人會說,極端設計是完全垂直或是較大的回旋角度,那一般主流的民用車都是什么設計呢?當然是回旋進氣道占絕大多數(shù)。因為民用車的設計絕對不能走極端,只能走折中的路線,必須兼顧高低轉的表現(xiàn)
一般來說是采用較小弧度的回旋進氣道。即便是發(fā)動機適合于高轉表現(xiàn),也會采用回旋進氣道,用來彌補低轉速時的動力表現(xiàn),以求獲得相對平滑穩(wěn)定的動力輸出曲線
現(xiàn)在有不少廠家為了提高發(fā)動機在各個轉速區(qū)間的性能,在進氣管上做了很多文章,有可變進氣截面積、可變進氣管長度,當然,還有可變進氣管歧管形狀,其實也都很簡單,都是通過增加閥門來控制管道的大小、長短或是形狀。這樣就做到了揚長避短,盡可能的適應了發(fā)動機在不同工況下的需求。