排氣管改裝效果測試(上) 原廠排氣管 v.s改裝排氣管

實裝加速大考驗
改排氣管到底有沒有效果?相信這是很多人心中的疑惑,以小編來看,改裝排氣的悅耳聲浪,對性能氣息鐵定是有加分效果(不然是改心酸的麼?),至於會增加多少%的動力,取決於排氣管的設計與改裝幅度。這次Option以纳智捷U6 GT220為實裝車,跟在地23年的雷力排氣管(測試排氣中尾段)進行比較,藉此來判斷原廠與改裝排氣管,在製造工藝和加速反應的差異性,結果真有意想不到的情形!
 
圖/顧宗濤  協力/雷立有限公司(02)8685-3310

  
原廠與改裝
結構設計理念不同
 
搭載1.8L四缸渦輪引擎的U6 GT220,透過跟日本東名Tomei引擎改裝大廠的合作,將活塞內側的小孔加工,讓機油維持在內側潤滑,也就是官方宣稱的「Piston with Cooling Channel」新設計,使活塞在高負荷下能維持穩定的工作溫度,渦輪也採用跟BMW同級的三菱重工TD04雙渦流(雙孔排氣道)設計,並以更高的1.1bar增壓值,讓最大扭力33.6kgm/2000rpm完全發揮,展現低轉輕快的優勢。



原廠調校就蠻不錯了,那還有改裝的必要嗎?如果想追求更棒的排氣聲浪和更快的加速表現,U6 GT220還是有改裝的空間,也是許多讀者剛接觸改裝的第一課。我們擺出原廠U6 GT220的排氣管與改裝的頭、中和尾段,來看看兩者之間的差異。
 

▲原廠U6 GT220與改裝版的排氣管對比,明顯看出改裝版的管徑加大,鐵頭接合處和管壁也加厚不少來增加強度,Down-pipe裡的觸媒轉換器和中尾段消音器都採用直通的方式(或用無觸媒)來減少排氣的阻礙。多數改裝排氣管採用不銹鋼材質,實際秤重的確比鑄鐵還輕,但要更多偷輕的話,鈦合金管會比較好,造價也水漲船高。
 
 
原廠頭段採用鑄鐵打造,以節省製作成本和時間,鐵頭接合處比較薄,而改裝頭段可以很明顯的看見四支排氣歧管的管徑已經加大,鐵頭接合處也加厚,並以鍍硬鉻作表面處理,且歧管路徑也重作規劃,目的是讓各缸依序點火形成的廢氣,不至於在管內亂流造成排氣阻礙。
 
至於銜接渦輪後面的當派Down-pipe,其實很多原廠是將觸媒轉換器和彎管做成一體,改裝的Down-pipe乾脆直接拆掉觸媒,為的是讓管徑更加直通化,增加排氣的順暢,如果不想那麼直通的話,還有100至300目的高流量觸媒可以選擇。
 

▲原廠Down-pipe裡的觸媒轉換器,裡面的金屬蜂巢密度非常高,幾乎跟「堵塞」一樣,導致高速回壓過大而有動力不佳的缺點。而改裝觸媒有100到300目的金屬蜂巢密度可選擇,愈低能讓排氣更加順暢。
 
有些原廠排氣中段還會另外加裝負責過濾有害物質的觸媒,但U6 GT220的中段是負責消音(其他車款也有這樣的設計),以改裝者常見的作法有砲彈(具備消音、流速和音頻的控制),雷力排氣管也有「變頻器」的設計,不設置排氣閥門,以壓力差去改變排氣聲浪的高低,至於尾段的消音器改用隔音棉布來減噪之外,也有「變頻器」的設計。總結來說各家排氣管的基本設計原理都依循大方向,至於細節的處理就得看各自的工藝,此處也是展現真正技術的地方。
 

▲為了防止排氣管在熱脹時漏氣,安裝時在鐵頭接合處會放石棉或金屬墊片,來增加密合度和減震的效果。
 

▲中段的內徑跟原廠幾乎一樣大小,只是管壁加厚。但重點在於消音器到管路之間以「漸缩式」的管形設計來補強,防止接合處斷裂。
 
▲改裝尾飾管主要是憑喜好選擇想要的,像鈦管的漸層表面令人著迷,而碳纖維管則凸顯運動風格,也有隔熱的作用。
 

▲改裝排氣管是根據原廠為基礎去作強化,通常會用氬焊來精細焊接高價鈑件,變形量低,品質也比較好。
 

排氣管改裝效果測試(下)

排氣中尾段的終極考驗
模擬行駛中的瞬間加速
 
為了驗證多數車主在改裝排氣管時,較少動到頭段部分,因此這次本刊只比較中尾段(包含Down-pipe)的加速成績,畢竟改到頭段則需要經過ECU的調校才能發揮所長,同時減少亮故障燈的機會,但高額的改裝費用不是在一般人的預算範圍內。此外,我們測試的時速範圍是30km/h—80km/h和30km/h—120km/h,模擬一般人在市區開車的瞬間加速,以及在高速公路行駛的再加速過程,藉此來驗證原廠排氣管與改裝超跑版的排氣管的性能差異。為了展現GT220的加速力,一律以全油門和無需固定檔位的方式進行。
 

▲原廠U6 GT220的排氣中段和尾段的構成,已具有一定程度的性能化設計,完全有別於一般SUV原廠的陽春排氣管。
 
當天的實裝車U6 GT220,只改進氣香菇頭、防傾桿和煞車系統,其他都維持原廠,而我們不上馬力機測試是因為模擬程度與現實有一段差距,直接路測加速性能比較能貼近實際情況,測試當天氣溫高達35℃,胎壓介於36-38psi,輪胎尺寸為225/45 R19,為了錄下D-Box的數據顯示過程,車內多了兩個人的重量,總車重大約1640kg,為排除人因操控的誤差,因此從電腦上判讀的數據會比當下D-Box顯示的成績來得精確。
 
▲不上馬力機測試,用D-Box直接在充滿各種因素的封閉道路上,實測原廠和改裝排氣管的戰力(秒數和加速G值),比較貼近使用者的環境。
 

▲只改進氣香菇頭、防傾桿和煞車系統,其他都維持原廠。引擎的扭力峰值落在2000—4500rpm,實際駕馭時可以感受到這轉速區域下的加速持續性很明顯,而換上超跑版的改裝中尾段後,效果更加驚喜。
 
原廠的中速表現佳
高速的加速力「平平」
先來分析原廠排氣管的加速特性,原廠設定的最大扭力33.6kgm/2000rpm,在37.79km/h就能發揮0.48G最大加速度值,可見引擎在低轉的爆發力非常足夠,甚至影響了40km/h—50km/h的秒數0.72sec,成為整個加速範圍內最快的區間。50km/h—80km/h的扭力中速表現相當穩定,每個時速區間所用的秒數都維持在0.9sec的範圍,平均加速度約0.28G。進入80km/h以上的高速區域,從圖表中明顯的看出紅色曲線(時速)變得比較平緩,每個時速區間的秒數落差非常大,意味著渦輪的出風量不夠大,平均加速度也下滑到0.21G,最後是以11.33sec完成251.19 m的距離,即使如此也可看出原廠排氣管設計已有一定成熟度。
 

原廠
30km/h—40km/h:1.16sec
40km/h—50km/h:0.72sec
50km/h—60km/h:0.94sec
60km/h—70km/h:0.91sec
70km/h—80km/h:0.93sec
80km/h—90km/h:1.23sec
90km/h—100km/h:1.49sec
100km/h—110km/h:1.56sec
110km/h—120km/h:1.67sec
 
30—80km/h加速時間:4.66sec
80—120km/h加速時間:5.95sec
30—120km/h加速時間:11.33sec
最大加速度G值:0.48G(37.79km/h)
完成距離:251.19 m
 
一分耕耘一分收穫
改裝後的低速爆發力更強
 
儘管保持原廠的增壓值1.1bar,也不曉得改排氣中尾段後會增加多少動力,不過從圖表和列出的時速區間能看見,30km/h—40km/h只要0.65sec就能完成,最大加速度值0.489G提前在37.39km/h發生,足足比原廠快了0.51sec,可見這組雷力排氣管的中低轉速提升幅度非常明顯,而在50km/h—80km/h區間的表現雖比原廠遜色一些,但無損其整體表現。
 
另外,從80km/h飆升到120km/h,每個區間的秒數也比原廠快一點,保有其應有的水準,最後30—120km/h加速時間以10.32sec完成,行駛距離為236.71 m,相較於原廠數據,分別縮短了1.01秒的時間,與14.48m的行駛距離,可見這組超跑版的雷力排氣中尾段,對性能提升卻有有明顯助益,並著重在低速的加速力,對於在市區的超車有很大的幫助。
 
改裝
30km/h—40km/h:0.65sec
40km/h—50km/h:0.71sec
50km/h—60km/h:0.96sec
60km/h—70km/h:0.92sec
70km/h—80km/h:0.98sec
80km/h—90km/h:1.21sec
90km/h—100km/h:1.47sec
100km/h—110km/h:1.5sec
110km/h—120km/h:1.65sec
 
30—80km/h加速時間:4.22sec(縮短0.44秒)
80—120km/h加速時間:5.83sec(縮短0.12秒)
30—120km/h加速時間:10.32sec(縮短1.01秒)
最大加速度G值:0.489G(37.39km/h)
完成距離:236.71 m(縮短14.48m)
 
水野先生的調校很高能
超跑版排氣管的升級有限
 
比較兩邊的成績後,就如多家車媒所說的水野先生調校出U6 GT220很不錯,2000rpm低轉爆發的高扭力輸出非常紮實,扭力峰值的區域2000—4500rpm反映在這轉速區域下的加速延伸性很棒,造就出彎補油時有很好的瞬間加速反應。
 
換上改裝超跑版的排氣中尾段後,也許原廠的調校就很好,因此初步的升級空間有限,但還是具備快1秒的效果,且在關鍵時刻超車非常有效,尤其在30km/h—40km/h屬於市區常用時速,比原廠快上0.51秒的實力,足夠脫離車龍困境了,然而誠如就如前面提到的,如果想要更顯著的動力升級,透過排氣管改裝也一定可以辦到,但動到的地方可能就不只有排氣管了,完全取決於有多少預算。


 
雷力這款的排氣聲浪猶如歐系超跑,怠速時相當悅耳,在任何轉速下車內聽見的聲浪非常飽滿,能捕獲多數車主的心靈馬力,不過據工作人員在路旁觀察,發現在高速的排氣聲浪反而不大,也是預防被檢舉的不錯設計。