摘要： 油門(mén)催下去，享受著排氣聲浪很令人亢奮，車子快不快就另當(dāng)別論。其實(shí)，引擎動(dòng)力的大小除了牽扯到汽缸直徑和進(jìn)氣量之外，如何制造適當(dāng)?shù)呐艢饣貕阂彩顷P(guān)鍵之一。因此原廠在設(shè)計(jì)排氣管時(shí)，會(huì)依需求而有不同的管徑，利用復(fù)雜的流體力學(xué)達(dá)到過(guò)濾有害物和消音的效果，至於如何發(fā)揮極致動(dòng)力就得憑各家本事了。 排...
油門(mén)催下去，享受著排氣聲浪很令人亢奮，車子快不快就另當(dāng)別論。其實(shí)，引擎動(dòng)力的大小除了牽扯到汽缸直徑和進(jìn)氣量之外，如何制造適當(dāng)?shù)呐艢饣貕阂彩顷P(guān)鍵之一。因此原廠在設(shè)計(jì)排氣管時(shí)，會(huì)依需求而有不同的管徑，利用復(fù)雜的流體力學(xué)達(dá)到過(guò)濾有害物和消音的效果，至於如何發(fā)揮極致動(dòng)力就得憑各家本事了。
排氣系統(tǒng)就像工廠流水線
每一站都有重要的任務(wù)
以一般的四缸引擎為例，分開(kāi)的進(jìn)排氣行程設(shè)計(jì)，除了能夠吸入更多的進(jìn)氣量來(lái)提高引擎效率，也創(chuàng)造一個(gè)完全燃燒的燃燒室，讓廢氣有足夠的時(shí)間排出，排氣系統(tǒng)的開(kāi)端從排氣歧管（排氣頭段）算起，往後延伸有觸媒轉(zhuǎn)換器、消音器和尾管，一切都是為了符合現(xiàn)今的環(huán)保法規(guī)而設(shè)計(jì)。
然而引擎的汽缸數(shù)較多，同時(shí)有制造成本和空間配置的考量，無(wú)法讓各汽缸有自己的排氣管，排氣頭段都采用4—1或4—2—1的管路設(shè)計(jì)，所謂的4—1就是從四根排氣歧管合并成一根管路，利用各歧管的等長(zhǎng)化優(yōu)勢(shì)來(lái)抵消之間的排氣壓力差，不容易產(chǎn)生壓力波互相干涉的現(xiàn)象，使整體的排氣效率大幅提高，讓引擎在中高轉(zhuǎn)速的反應(yīng)順暢。
4—1的排氣頭段設(shè)計(jì)，利用等長(zhǎng)化的優(yōu)勢(shì)來(lái)抵消之間的排氣壓力差，在中高轉(zhuǎn)速時(shí)不易產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，排氣就會(huì)順暢，有效的提升引擎效率。
而4—2—1則是四根歧管合并成兩支管後再合成為一根管路，歧管不等長(zhǎng)的形式就容易使各汽缸排出的廢氣互相擠壓（干涉現(xiàn)象），不利於引擎高轉(zhuǎn)速的表現(xiàn)，卻對(duì)中低轉(zhuǎn)速的扭力釋放有很好的效果，適合一般乘坐車穿梭在車多窄道的大城市中，所以兩者之間的設(shè)計(jì)還得根據(jù)車廠對(duì)引擎的輸出特性，和正反置的擺放來(lái)作出抉擇。
4—2—1的排氣頭段設(shè)計(jì)，是以不等長(zhǎng)的歧管來(lái)制造排氣干涉，雖然不利於高轉(zhuǎn)速需要的排氣順暢，但在低轉(zhuǎn)速的扭力表現(xiàn)較佳，許多小房車都采用這種設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到低速輕快的油門(mén)效果。
一般來(lái)說(shuō)，觸媒轉(zhuǎn)換器大多安排在排氣中段，但為了迎合更嚴(yán)苛的環(huán)保需求，讓觸媒更快的達(dá)到工作溫度，目前多數(shù)車款在頭段歧管內(nèi)就有觸媒轉(zhuǎn)換器，而廢氣經(jīng)過(guò)這個(gè)觸媒時(shí)，內(nèi)含的鉑（Pt）、鈀（Pa）、銠（Rh）等重金屬作為催化劑，會(huì)將廢氣中的HC、CO、NOX有害物質(zhì)轉(zhuǎn)換成對(duì)人體無(wú)害的氣體排出在外，例如NOX被還原成氮?dú)猓∟2）和氧氣（O2），而CO和HC則被氧化成CO2和H2O，正常的工作溫度范圍在400℃-600℃，這個(gè)階段由O2 Sensor監(jiān)控含氧量，將訊號(hào)傳回ECU來(lái)判斷當(dāng)下的噴油量。
排氣系統(tǒng)的首站從排氣歧管（排氣頭段）開(kāi)始，往後延伸有三元觸媒轉(zhuǎn)換器、消音器和尾管，當(dāng)中有O2 Sensor監(jiān)控含氧量回報(bào)給ECU去下達(dá)指令，很像工廠流水線的運(yùn)作。
排氣管圖解 ?左邊順時(shí)針
排氣歧管
O2 Sensor
O2 Sensor
消音器
排氣尾管
三元觸媒轉(zhuǎn)換器
為了符合今日的環(huán)保法規(guī)，有的車款從排氣頭段就有三元觸媒轉(zhuǎn)換器，里面的重金屬催化劑能將HC、CO和NOX轉(zhuǎn)換成無(wú)害的N2、O2、H2O和CO2 ，旁邊有感知器將訊號(hào)傳回給ECU去判斷當(dāng)下的噴油量。
圖解 右上角順時(shí)針
ECU
NOX 感知器
NOX觸媒轉(zhuǎn)換器
溫度感知器
含氧感知器
三元觸媒轉(zhuǎn)換器
含氧感知器
由於高速氣流的廢氣沖擊會(huì)有音波而產(chǎn)生噪音污染，需要消音器的設(shè)計(jì)來(lái)符合法規(guī)的分貝值，里面由不同長(zhǎng)度的管道組成，利用隔板創(chuàng)造不同的氣室，讓廢氣音波撞擊，藉由反射波發(fā)生干涉而互相抵消，音量就變小。相對(duì)的阻礙廢氣排放的順暢，限制引擎的動(dòng)力。
OEM的消音器是利用隔板和不同長(zhǎng)度的內(nèi)管去打造氣室，讓廢氣的音波互相撞擊而抵消波長(zhǎng)，音量就會(huì)變小，但相對(duì)的會(huì)阻礙排氣的順暢度，影響引擎的動(dòng)力輸出。