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    只为长度?探秘进气歧管的奥妙

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    車誌CarsMaga2023-10-13

    发动机就如人体,想要它能够拥有更好的发挥,必须是先让其“呼、吸”顺畅。

    这句话我想应该不会难理解吧?所谓呼吸,所说的是发动机吸气和排气的冲程,虽然可能有人会认为压缩和爆炸这两个冲程会更重要,但大家不妨可以想想,如果进气冲程时,发动机的吸气如果受到阻碍,空气的填充率不足,气缸内的氧含量不足,只有油液的引燃又如何获得足够的爆炸力呢?而当燃烧过后,如果废气无法及时排出气缸外,残留于气缸内,占据着气缸内的空间,那又如何能够吸入更多的空气来进行燃烧呢?所以,既然想要发动机能够有更好的性能,那进、排气的改善既是基础也是重点。不过,这个改善到底是改善些什么呢?关于排气方面,我们在之前的一周已经做过相关介绍,这里就不再多笔墨了。至于进气方面,实际上,我们改善进气的根本目的是为了改善进气冲程时,进气的填充率,因为填充率高就说明气缸内拥有更充足的空气进行燃烧。


    图:K20A在思域(图片|配置|询价)Type R、雅阁Euro R以及Integra Type R上都有搭载,它这些车型其动力性能都不一样,这不仅是因为电脑调校的问题,在硬件的优化上同样重要。


    说到这,我想大家应该已经联想到了不少关于进气系统的产品了吧?什么高流量风隔、冬菇头、负压管、加大节气门甚至是进气歧管等,可谓应有尽有,而且每一子类别的产品都有其不同的作用及提升(打个广告:咱们車誌的商城也有不少此类型的产品,有兴趣可以移步到咱们商城选购哦),但是,这些改善也并非只会出现在后市场商家,在前车前市场中,车企自身同样也会做这些改善,特别是针对一些高性能车型的发动机就更是容易看到,例如本田的红头机器K20A便是如此,本田通过不断地对其进行完善、深挖最终让它进化至第八代思域Type R身上搭载的最终版本,而这些微调和改进之中,最为显眼的莫过于进气歧管的变化,至于它是怎么变,接下来我们就一起来细看一下吧。



    图:通过上面两张图,相信大家比较清楚地看到这两台K20A发动机进气歧管的设计是不同的。


    高性能版本,也就是红头的K20A发动机最早被安装于第七代思域Type R也就是我们俗称的EP3上,之后陆续有第四代Integra Type R(DC5)、第七代雅阁EURO R(CL7)、第八代思域Type R(FD2)上被搭载应用,这几款车型身上的K20A,虽然型号并没有改变,但从进气歧管的形状和设计上可以看到一些不同,而从型号上来说,这些进气歧管可以分成四个型号:

    第一个是在EP3身上的进气歧管,其编码为PRB

    第二个是DC5身上的进气歧管,其编号为PRC

    第三个是CL7身上的进气歧管,其编码为RBC

    第四个是FD2身上的进气歧管,其编码为RRC


    图:这款下吸式的歧管编码为PRB以及PRC,其分别使用在EP3和DC5身上,DC5的PRC是在PRB基础上进行了微调所得。


    图:不要以为本田和汽车车企设计这类进气歧管集气箱很容易,除了要符合空气动力学规则外,最头痛的莫过于空间位置限制,车架结构是固定的、引擎舱深度宽度也是固定的,前轴轴线也是相对固定的,如果歧管和集气箱深度太大,装不上水箱;太短没效果,总之设计这种发动机附件是一件非常头痛的工作。


    这四大型号,如果从形状上来区分的话,可以分为下吸收式和上吸式两种,PRB和PRC均为下吸式,意思就是进气歧管的集气腔体处于进气歧管的底部内侧,这个设计与L15B2的进气歧管设计有一丝相似,但其最大的不同在于,PRB及PRC进气歧管的进气腔是与歧管直接相连,这意味着当气门打开时可以直接从集气腔吸气,而L15B2的歧管设计,它的底部只作为一个进气口,气流需要经过一个谐振腔再到集腔之后再到气管,这样显然是让其进气歧管的长度拉长了。然而PRB及PRC虽然其长度更短一些,但相比起RBC和RRC两种进气歧管而言,PRB和PRC这种下吸式的设计仍然会将进气路径延长。而RBC和RRC这两个型号,其最大的改进在于把集气腔移动到了歧管的上部,这不仅能够有效地缩短了进气歧管的长度,同时其由上往下的设计也可以能够让气流更顺畅且更快速地流入到气缸内。不过,RBC和RRC两款歧管虽然其外观上是相同的,且管径也是相同的70mm,但是RRC的内部结构同样是进行过些许的微调,因此RRC的进气效率相对于前面三款进气歧管而言都是更高的,这点在国外已经有不少车友在马力机上进行过对比测试,而网上也有相关的介绍。


    图:这款是编码为RBC的进气歧管,它被应用在第七代雅阁EURO R的K20A上,因为车身更重,更着重于扭力部分的输出,同时也因为引擎舱空间更大,歧管的集气腔位置已经发生了改变,这改变可以增加进气的路径,储气量提高,使其进气效率更高。



    图:这款与RBC几乎相同的,其实是被运用于全新车架底盘结构的FD2身上的进气歧管,它的设计与RBC相同,但内部还是做过了优化,其进气效率相比起RBC更强。


    说到这里,大家可能发现小编在前面只是述说了这四款进气歧管的长度上的变化,那是不是代表进气歧管只要把长度缩短就可以呢?

    自然不是,进气歧管讲究的参数主要有几个,第一自然是长度,毕竟更短的进气歧管可以让其流入气缸的路径更短;第二是歧管设计所带来的进气均匀性,均匀性指的是气流在歧管内的分布是否均匀,如果气流分布均匀则代表每一个气缸都能够获取相等的气流,这可以让每个缸的充气效率得以提升,而均等进气也可以令燃烧更平衡和稳定,此时也可以更好地增加燃油喷射令燃烧更强,从而提升动力。第三是歧管设计令气流在歧管内产生的波动效应,这个波动效应简单点来说就像是水中的涟漪,空气同样也有这样的现象,歧管内的波动效应有主要有两种,第一种是惯性波动,这是指当空气撞向歧管内壁时所产生的波动,第二种是在吸气过程中形成的波动,当进气歧管的设计可以利用这些波动效应的话,则可以让气流的速度增加,从而让充气效率得以提升,不过当然,这并不单纯地针对进气歧管的设计,还需要配合整台发动机的设计及应用场景,例如开VTEC和不开VTEC,对于进气的需求也是有不同的。



    图:从这两张图可以清晰地看到,由于集气腔形状的改变,可以令气管内气流的分布变得更加均匀,但这形状的变化并非臆想,而是需要通过不停的计算和测试得出。



    图:其实后市场品牌在设计进气歧管的时候也会有不同的形状,当然这也是有讲究的,而且对应不同的用途或者效果还会有不同的形状设计。



    作为发动机外部进气系统末尾的零部件,进气歧管在设计方面有着极高的讲究,而且这种讲究可不只是针对自然吸气发动机,即便是对于涡轮发动机的进气歧管依旧也是有此讲究,特别是进气歧管的均匀性方面的讲究,它不仅是保证发动机充气效率的条件,有时候更是决定发动机健康的条件,就如当年的一些直列六缸的日产RB系列发动机,很多人在更换了进气歧管之后都会出现六缸温度过高,轻则无力重则甚至损坏发动机,而这并不是发动机的缺陷,而是因为更换了进气歧管之后,由于歧管内的气流分布不均匀,导致处于歧管末尾的六缸气量不足,从而令其出现稀薄燃烧令到气缸温度急剧上升所致,所以,各位在考虑升级进气时,对于进气歧管的选择还是需要谨慎再谨慎。

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