為何有回壓的排氣管扭力會較直通管高?
問題
根據下圖:
如果有回壓, 不是會造成 Piston 排氣行程(4.Exhaust)的阻力, 並造成扭力/馬力的損失? 先感謝各位先進的指教.
回應
Phang :
上面講的都對, 你還要加上想象力去想象氣流是有慣性，壓縮性和彈性
黃牌 :
這一點最重要!
這是一整個系統，我們假設系統是5000RPM的穩定狀態，無負載，當系統的後段由回壓管置換為直通管，這個系統會有什麼變化?
首先，運轉固定時間，假設30分鐘，用同樣的油，總耗油量一定會增加。因為整個氣流系統的總阻力降低了，在汽門OVERLAP的階段流量就會增加，在5000RPM的狀態下，系統的總氣流量是增加的。
0931 :
引擎排氣會造成空氣壓縮，形成震波（這也是排氣有聲音的原因）這個震波到了排氣管出口的地方，如果排氣孔的孔徑比較小，就會有部份的震波回彈。反射波回到引擎的氣門時，又會反彈。反彈的震波離開的時候造成負壓（也就是吸力）如果這時候排氣門剛好打開，就可以幫助排氣。以下比較無關，不過有助於理解「為什麼低轉扭力和高轉出力無法兼顧」。因為空氣中聲音的速度是固定的，所以不管引擎轉速多少，排氣震波從排氣門-->頭段-->膨脹室-->尾段出口-->回頭--------->排氣門 的時間是固定的（總長/音速）。只要調整這個長度，就可以讓特定轉速的排氣特別順暢。舉例來說，如果排氣通路總長為1M（來回共2M），音速每秒333M，那麼第一個排氣震波回到排氣汽門的時間大概是1/167秒，如果引擎轉速剛好是167*60*2=大概2萬rpm的話，這個震波形成的負壓就會幫助排氣。但如果這時汽門是關著的（很少引擎會轉到20000rpm吧？），震波就會完全反彈，然後重來一次。每反彈一次，負壓就會降低一點，幫助排氣的力道就會減弱一點。同理，如果引擎轉速是一萬rpm，那麼震波反彈兩次之後，就剛好可以幫助排氣。同理，如果引擎轉速是2000rpm，那麼震波要反彈十次，才能幫助排氣。反彈十次的震波絕對比反彈一次的弱上很多。要加強力道，就只好把排氣管末端口徑縮小，才能增加反彈的力道。用這樣的原理做出來的就是回壓管。但是，把排氣管末端口徑縮小，等於是讓排氣不順暢，所以當引擎高速運轉的時候，排氣量很大的時候，反而會造成廢氣排不出去的狀況。所以，回壓管沒高速馬力，直通管沒低速扭力。我找不到四行程的，只找到一個二行程引擎排氣管的動畫說明：
原理是差不多的，不過二行程引擎利用的是排氣的回壓，把本來應該排出的氣體推回燃燒室，增加缸壓。所以二行程引擎如果沒裝排氣管，出力會變得非常小。四行程剛好相反，利用的是負壓。
引言 :
另一個主要因素是進氣系統的設計...進氣一般要照顧中低轉速時,會設計在低流量時產生高流速,用氣體流動的慣性在後面幫忙把油氣推進燃燒室
Phang :
講得好，我剛剛還在納悶說怎麼還沒有人提到進氣的那端呢 hehe
還是氣體運動時的慣性在作崇，流動中的空氣碰到忽然關閉的進氣汽門，會壓縮。在汽門前的空間形成正壓。如果進氣汽門在適當的時機再打開時，就會提升充填效率。
進氣支管的大小和長度也是一門學問，而且和汽門正時，排氣系統是惜惜相關的。
想到都頭痛
(本 BKSPtw Blog 內任何一篇文章皆可自由轉載, 但是煩請註明出處並附上文章連結. 感謝!)
 |
| 若各位朋友有任何保養/維修的需求, 歡迎來電或者留言詢問. Thanks! |