照汽车引擎的四个往复动作一吸气、压缩、爆炸、排气来看,如果排气管无法迅速排光燃烧后的废气,则接下来的进气行程必定也没办法快速、完全地吸入新鲜空气。尤其此刻残留在燃烧室内的废排气,还会影响到下一次的燃烧效益。这样一来,马力表现自然不会理想。这便是为何要改装排气管的目的。 排气性能好坏关键在于速度回压。虽然四行程引擎原本就是可完全燃烧的设计。但由於汽车的缸数多、各缸没有独排气管,同时还有噪音、空间、整体配置与量产成本等的考量,相形排气管只是单纯的消音及冷却排废气之用,于是就会有不够顺畅的问题产生。进而降低引擎的应有性能。所以与其形容改装排气管是在于增加马力,倒不如说是为了找回马力。排气管的通畅程度,也即是大家所熟知的「回压」一词,或可称背压、反压,简言之它就是排气管内部的阻力。此和巴蕉头设计、中段管径粗细、触媒总体长度、弯角、消音筒大小都有关联,同时直接反映在排气效能上。改装排气管的主要用意便是在于减低回压让吸排气的交琶更畅快,而这亦属于变相的延长气门重叠时间来增进肺活量,因此可以改变引擎的特性。从而提升高转域的反应和威力。不过,减低回压这回事并不是说越低越好,因为假使排气过份无阻碍的话,中低转时混合气根本未燃烧完便被排出,扭力势必会牺牲掉,甚至当回油时管内压力变低,还有废气逆流回燃烧室的可能,所以一定的背压仍然是需要的。
一股来说,排气管的改装大多是从中、尾段做起,常见的方法不外乎是加粗管径、缩小消音器等。强调竞技类的裂晶更会—直朝直线化努力。提到直线型排气管的特点上(碍于底盘干扰,做到真正的笔直有困难)。不过大家要知道的是,相对短的排气管乃诉求于高转马力(回压低),细长型擅长的是低转扭力(回压高就有这样的差别,道理就是后者管内的压力高,中低转速废气会很迅速地排出,但高转时则会面临阻塞的弱点,而相形前者便有中低转流速慢的问题,可是到了高转排气即能通畅无比。以道路使用为前提的排气管,其实应先选择全长较长的式样,作为畜气增速的条件,然后才是在管径上变化比较能兼顾到全转速域的表现依照大多数人的经验来看,中段管径的增加,差不多是比原厂多10-15%为最佳(引擎无改装),也就是自然吸气引擎在55—60左右,涡轮引擎约为65—70上下;当然,阁下的爱车若排气量够大,又经过一番重度升级具备合400hp以上的实力,那么亦有必要用到80以上的管径。关於管径的配置上,由粗变细或从头至尾一样口径,对重视扭力的人而言比较恰当,但假使你是马力派的追求者,则适合渐次放大的型式,这种「 喇叭口 』 型 的设计(Megaphons),是采慢慢扩大管径的方式,驱使越往后方越急速膨胀的构废气增速气流,特别是在持续高转速的情形下益发有威力,这亦为目前日系改装排气管的一项趋势。
正中段排气管的改装中,还有一重要元件是触媒和中消,虽然触媒的基本功用是在於净化排气,可是它和中消一样,还附有消除共鸣传至驾驶舱的作用。由许多种贵金属密密麻麻构成的触煤,依照改装的眼光来看,确实是阻碍排气顺畅的一大元凶,而且又是个讨厌的聚热点,所以许多人会更换炮弹型的代替管(直管易引起共振),往往只是这一小截的直通化,便能感觉到排气畅顺许多,声音不会闷在里面。触煤段、中消的外型,看起来很像是个膨胀室,因此能减缓废气流动定上,就成了可灵活运用的地方,改装排气管的中消、触煤代管,大致会做的较短、较小型,来增进排气的顺畅度,不过有些管径偏粗的型式,这部份便不会减缩的过於激烈,以确保中低转的力量;像日本一些大口径的Front Pipe,还会在前端设置一膨胀室,目的就是在增加马力之余,也能兼颤到反应。另外,当你感觉到排气太通、扭力牺牲过多时,其实不妨上一截所谓的「炮弹」,便能改善不少这种现象。
身负主要消音工作的尾段排气管,自然是一个发生阻力的所在,这便牵涉到消音筒内部的设计。尾消的构成大体上可分成两类,第一种是利用交错隔板造成反射波的方式减低音量,原厂品几乎都是此种型式。第二种则为改装常见的直线型吸音绵式。由流体力学的立场观之,隔板式的排气阻力一定较大,马力提升也就不如直线型来得占优势了。要想降低尾消的排气阻碍,不单单是需通路直线化以及内管口径扩大,整个消音器小型化同时是必要的,而且这里还可以加入些巧思,如在进入尾消前安装一活动阀门(integr-r有这项装置),或者是如无限设置双回路加速气流(TwinLoop),让背压视转速提高而递减等,旨是不错的变通方法。直线构成的改装排气管尾材,噪音的吸收需要藉消音绵达成,在此之中,大部份厂家都是单纯采玻璃绵对应(细玻璃纤维绵加少量石绵I中消、代触媒亦然),但是时间久了以后,长时间处於高热环境的玻璃绵,必定会因劣化而出现共振、声音变大的问题,故现在也有些制品会标榜提高耐久性的不锈钢丝,此种设计的变更点,差别是先用不锈钢丝包覆内管的打孔外套,然後才是玻璃绵的填入,其用意即是以不锈钢丝防止热传导到玻璃绵上,进而延长总体寿命。这里附带一提的是,为了防止临检、验车等不必要的麻烦,现在也有厂一样,但它的性能仍是相当不错,主要的原因就是其乃利用大简身、加多吸音绵来彻底抑制噪音,内部的构造则依旧以直线型为主,然後在消音筒的头尾端加入隔板,如果你有自行订做尾消打算的话,不妨参考一下其他人的经验,较容易取得出力兴譬浪的平衡,另外,最近颇流行的ECV调音阀,建义大家最好要装在进尾段前,如此才会有最大的静音效果。
在排气管的改造中,最重要的部份要算是芭蕉头了,由于原厂头段百分之八十都是大量开模的铸铁制品,内管粗糙不说,各歧管长度也不相同,加上接合的方式、距离、形状同样不够周全,因此非常容易产生排气干涉现象,使得各缸排出的废气相互冲突而阻滞:尤其是此处又最近汽缸头,可想而知对进气、燃烧有多么不利了。通常由改装厂所制作的芭蕉头,绝大多数会使用内壁平滑的不锈钢材质,讲究的厂商则还在歧管连底座和接角的部位,实施无段差的熔接研磨并尽量缓和尖角,藉此取得减少阻力、加速气流的功效。接著他们会尽可能的将歧管长度统一,讲究的当然是致化且彻底消除各歧管的压力差,这样一来,不仅是利于后段排气管的回压设定,整体吸排气的效率也能大幅提升。最后,关于集合部位的型式上,最普遍的四缸引擎一般公认四合一为强调高转马力的式样(不易干涉),四合二合一是重视中低转扭力的型式(易干涉),不过这主要还是取决于原厂引擎的输出特性与设计者个人喜好,很难真正判断出两者的优缺点。等长头段非但是NA车的一大利果,芭蕉头导引废气驱动叶片的涡轮,等长的优点在於各缸排废气质量相等后,叫Turbine便能遭受到定量、顺畅而持续的冲击,这样增压的界限、高德娱乐APP效率、稳定度都会提高,特别在工HI-boost设定时更是明显。等长之外,歧管总长度的决定(含DownPipe),亦为叫Turbo芭蕉头制作时需考量的地方,大体上来看,歧管长度短的话,叫Turbine运转的反应就会随之加快,但相对後续的流量就不如长歧管饱和,这也依然是要视涡轮的容量与引擎排气量而定。涡轮引擎用的芭蕉头,另一个设计上的重点是叫Turbine入口处排压的降低,减低这里的排压也才能让涡轮运转更为快速,同时增加田oost的最大且长的形状,用意即在此,同样的道理,Turbine出口相连的FrontPipe,换装大口径式样将二次排压减低亦有其必要性,毕竟涡轮是借废气推动,排气顺畅增压速率自然会提升,因此若以追求性能为出发点。车的全段排气管皆是需要粗径化的。