排氣管小學堂:改管真的改對了嗎?

隨著環保意識抬頭,四行程引擎逐漸取代了二行程,加上進口車的開放,市面上越來越多機車改裝品釋出,其中,排氣管是車友們最常改裝的物品之一,但你是否知道改管真的有幫助嗎?只改尾段跟改全段差在哪?重車的便當盒設計又是為了什麼?這次就以佔多數的四行程排氣管為例,讓Moto7為你上一堂排氣管小學堂吧!

  • 排氣管分成哪幾種類型?
  • 為什麼重車會有便當盒?
  • 觸媒轉換器有什麼功用?
  • 只改尾段跟改全段差在哪?
  • 小型速克達改插管有什麼好處?
  • 排氣管的口徑越大,馬力就越大嗎?
  • 為什麼有些重車會安裝排氣閥門?
  • 排氣管有哪些材質?

排氣管分成哪幾種類型?

回壓管、直通管、擴散管。從排氣管尾段來看,回壓管為保持整體的回壓阻力,於管身內部安置數個交叉隔板,這種設計同時也能夠降低噪音,而原廠車在考量環保法規後,大多採用回壓管設計;直通管為了降低排氣阻力,將回壓管內部的隔板移除,讓廢氣能夠更順暢、快速的排出,但直通設計產出的噪音時常被人詬病。

▲回壓管內部示意圖。(圖片來源:Automotive Basics)

擴散管比起前兩款在構造上較為特殊,沒有明顯的出口設計,而是利用尾端擴散片之間的縫隙排出廢氣,同時透過擴散片數量的改變,能夠調整排氣管的回壓阻力。

▲擴散管是利用擴散片數量來調整排氣管的回壓阻力。(圖片來源:crdmotorcycles.com)

為什麼重車會有便當盒?

輕量化、重心集中、應付嚴苛的環保法規。大排氣量車輛為符日益嚴苛的環保法規,將排氣管管身越做越長,以利隔板的增加,但過長的排氣管除了增加重量之外,也會改變車輛的重心比例,而便當盒的設計將管身內部隔板設計移至排氣管中段,減輕尾段的負擔,搭載於車輛底部與觸媒轉換器一起安裝,讓車輛重心更集中。

▲SUZUKI SV650 特別將便當盒中的觸媒小型化,以減輕重量。

觸媒轉換器有什麼功用?

處理廢氣,減少污染。觸媒轉換器為含有多種貴金屬的催化劑,能將引擎所產生的廢氣,轉換成無害的氣體排出,而鉛的化合物會附著於觸媒貴金屬的表面,導致功能喪失,因此汽油只能使用無鉛汽油,也盡量避免加入成分不明的添加劑,另外,觸媒轉換器所需的工作溫度相當高,因此常設計於排氣管頭段或中段位置。

▲觸媒轉換器大多為網狀呈現。

只改尾段跟改全段差在哪?

尾段:輕量化、聲浪,全段:增加性能。你可能常聽見有些車友改管時只改尾段,但你是否好奇過改尾段跟改全段到底哪個好?尾段為整支排氣管體積最大、重量最重的地方,利用質地較輕的改裝管,能有效的減少車體重量,同時透過內部管路與口徑大小的改變,也可以改變排氣管的音浪;而改全段排氣管,並透過電腦的重新調教,能有效地增加整體引擎輸出,雖然改尾段也能夠增加性能,但增加的幅度並不會比全段來的好,因此想要提升性能的車友,在改管時可以考慮改全段。

▲改尾段能夠輕量與改變聲浪。

▲改全段能有效地增加引擎輸出。

小型速克達改插管有什麼好處?

方便換機油、尾段有多種選擇。由於大型重車所需的排氣管體積較為龐大,若採一體式在製程上會複雜許多,因此大多採用插管式設計,但有些廠商推出小型速克達使用的插管又是為了什麼?對於小型速克達換後輪輪胎時相當方便,另外,插管也能夠在尾段配置上有更多選擇。

▲插管需加載彈簧以免排氣管止漏氣。

排氣管的口徑越大,馬力就大嗎?

不一定。以流體力學的角度來看,將廢氣想像成水流,排氣管則是水道,若是水道太小勢必會造成水流阻塞,此時引擎效率會降低;但若水道太寬廣,水流在水道中四處竄流造成渦流、反效果,此時引擎效率仍然無法提高。簡單來說,當引擎處於高轉速時,需要較為通暢的排氣環境,於低轉速運轉時,則希望管路縮小以增加延續性,因此在設計上,排氣管並非越粗大、越暢通,動力輸出就能提升。

▲排氣管口徑越大,馬力不一定就大。

為什麼有些重車會安裝排氣閥門?

達到更好的排氣效率、應付環保法規、減少噪音。舉2017年HONDA CBR1000RR 為例,於排氣管尾段設置閥門,透過閥門的開閉來控制各轉速域的回壓,能使引擎輸出達到最佳效率,雖然官方主打增加引擎效率,但主要還是為了因應環保法規,利用閥門來控制排氣與噪音音量,以通過嚴苛的環保法規。

▲2017 HONDA CBR1000RR 的排氣閥門設計。

排氣管有哪些材質?

鐵、不鏽鋼、碳纖維、鈦合金。鐵管的外層使用黑色耐熱漆處理,俗稱「黑鐵管」,成本低的特性深受廠商喜愛,不過黑鐵管容易生鏽與散熱性能較不足的缺點,需要多加注意;不鏽鋼管又稱「白鐵管」,比起黑鐵管擁有更高的耐用度及導熱性,價格不會過於昂貴,因此許多改裝管皆使用不鏽鋼作為材質。

▲成本較低的黑鐵管深受廠商喜愛。

▲不鏽鋼管常使用於改裝管上。

碳纖維管與鈦合金管都能達到車體輕量化的效果,而碳纖維獨特的顏色更是吸引了許多車友們的熱愛,防燙效果也比一般金屬尾管來得好,由於材質特性的關係,目前所看見的碳纖維管皆製成尾段部分,無法全段採用;鈦合金材質可見於航太材料上,可想而知其強度及輕量表現相當優異,但價格相對昂貴許多,而市面上許多鈦合金排氣管並非整支由鈦合金製成,有些是前段保留不鏽鋼材質,尾段才使用鈦合金原料,另外,車友們須注意的是,某些標榜鈦合金的排氣管,只是將白鐵管鍍上鈦或彩鈦燒色處理而已,因此在選購前需特別注意。

▲武田推出MT-07 使用的全碳纖尾段排氣管。

▲HONDA 廠隊所使用的SC-Project 鈦合金排氣管。

 

kun