進氣改裝10大迷思之一,香菇頭有助提升動力?

圖/童國輔
 
信許多人改裝愛車的動力,都是從換換高流量空氣濾芯、香菇頭或碳纖維集氣箱等進氣系統強化套件開始,希望藉由增加引擎吸氣順暢度來獲得提昇動利的效果,不過這樣改真的有效嗎?有時錯誤的改法反而會得到反效果。到底進氣系統該怎麼改才有效,筆者就以10大常見迷思來切入,快速簡單的介紹關於進氣改裝時的應注意事項。
 

▲一般原廠引擎還是別一口氣就換裝香菇頭,會導致低速扭力流失,起步反而變慢的問題,除非進行了高增壓值設定、Hi-Cam改造或外掛增壓系統。
 
進氣改裝常見迷思之一
香菇頭有助提升動力?
一般來說,進氣系統所涵蓋的零件範圍,從新鮮空氣最開始經過的集氣箱、空氣濾芯,到之後的進氣管路、節氣門與進氣歧管等,全部都屬進氣系統的範圍,而強化進氣系統的目的,在於提高進氣效率,使引擎獲得充足的空氣與密度更高的含氧量,配合足夠的燃油來壓榨出更高的動力輸出,而這也是不變的進氣系統改造方向,不過太過於順暢的進氣系統,會形成過低的吸氣阻力,就像用大吸管吸飲料一樣,如果肺活量不夠的話,有時反而不容易將飲料吸起來,或是吸得起來流速卻變慢,單位時間內吸的量不見得比較多,而這樣的問題也同樣出現在進氣系統改造上。
 
 
因此如果引擎沒有經過高增壓值設定、Hi-Cam改造或外掛增壓系統,過於通暢的吸氣管路,在引擎低轉速真空吸力不足下,全油門時進氣管路內的氣流速度反而比較慢,而使引擎吸到的空氣量比原廠狀態更少,進而不利扭力反應,也就是油門踩起來反映變得更笨,需等到引擎轉速拉高,才能真正發揮香菇頭的改裝效果,這也是為何過去曾聽過改完進氣,車反而變難開的緣故,尤其是自排車更是明顯,所以沒事別換香菇頭。

進氣改裝10大迷思之二,鋁合金管路比較好?

很多人在強化進氣系統時,似乎都習換將原廠的塑膠製進氣管路換成鋁合金管路,雖然鋁合金管路相較於原廠塑膠管,有著內壁較光滑,吸氣阻力比較小的優勢,不過卻會帶來意想不到的負面效果,那就是管路隔熱效果變差,容易提高進氣溫度。
 

▲因為金屬管路很容易吸收引擎室內的高溫,所以除非是渦輪車有中冷器協助降低進氣溫度,否則自然進氣引擎還是盡量少用鋁合金進氣管路比較好,這也是為何正統比賽車要用碳纖維隔板將進氣管路包覆起來的主因。
 
這是因為金屬管路很容易吸收引擎室內的高溫,尤其是夏季動輒35、36度以上的溫度,如果又剛好開在市區環境的話,進氣溫度可是會高得離譜的,一旦超過70度,空氣內過度膨脹的氧分子,將會減少可用來燃燒的條件,引擎出力自然就會下降,且進氣高溫連帶也會導致水溫油溫偏高,如此惡性循環下車只會愈開愈耗油、無力,因此進氣管路的隔熱材質要求也是強化進氣套件時,不可忽略的一項重要環節,所以應該避免採用金屬製管路,不過渦輪引擎高壓進氣條件不得已下可以使用,畢竟還有中冷器可幫助降低進氣溫度。

進氣改裝10大迷思之三,哪種空氣濾芯最好用?

目前做為空氣濾芯的材質共有三種,分別為紙類、不織布與海綿等,前者為原廠最喜歡用的材質,因為成本較低;第二種則是高流量改裝濾芯常用的材質,過去效果與通氣性可取得較紙類更好的平衡;第三種則是少數高檔改裝濾芯會選擇的材質,也是目前用來製作空氣濾芯最好的材質。做為空氣濾芯海綿之所以是最理想的材質,主因在於海綿的儲塵空間是立體的,有些高等級的海綿濾芯,內部從裡到外還會透過三層以上不同密度的海綿來製造,這些立體空間就能用來儲存沙塵,也因為空間是立體的,因此還能保有許多間隙讓空氣經過,不會因一點點沙塵就影響進氣效率。
 

▲較於紙質或不織布來說,頂級海綿濾芯的濾塵空間為立體結構,儲存沙塵的內部空間較大,不易因沙塵的吸附而影響進氣效果,因此使用時間更久。
 
反觀不織布材質,雖然表層採用皺摺設計以增加過濾面積,但只要表層積滿一層沙塵,儘管厚度不高也對進氣順暢性造成明顯影響,且即使拆下清洗,不織布內的部分孔隙也會被沙塵塞住,使得這類空氣濾心愈用愈不順暢,這部分對於棉質的濾心來說卻影響不大,因此市場頂級的海綿濾芯產品的使用壽命,不只較不織布多達4倍以上,清洗效果也高出許多,只要妥善使用,用個10萬公里也沒問題。

進氣改裝10大迷思之四,原廠集氣箱難看不好用?

有些人改裝進氣套件,不一定只是為了提高引擎動力輸出,有時也是為了強化引擎室的美觀性,因此往往會將原廠集氣箱拆除,改成裸露在外的香菇頭,或畚箕型的集風罩等,而非原廠集氣箱封閉式的進氣系統,這樣做比較容易帶來一些額外的狀況。
 
因為原廠集氣箱的功能不只是容納空氣濾芯而已,它還兼具消噪、防水、隔熱等功能,因此如果把原廠集氣箱拆除的話,首先會遇到的情況就是進氣噪音變大聲了,尤其是自然進氣引擎+排氣管未改裝的情況下,更容易明顯加速時發現引擎吸氣聲變大了,雖然有些車迷朋友喜歡這種聲音。此外,原廠集氣箱也有防水的功能,這裡談的防水不是車輛在淹水的道路上,依然可以行駛的緊繃概念,而是許多車輛都會遇到的洗車或下豪大雨時的環境,在有原廠集氣箱保護下,進氣系統是比較不會吸到水的,進而避免引擎發生嚴重損壞的問題。
 

▲原廠集氣箱還兼具消噪、防水、隔熱等功能,因此除非進行了很大幅度的動力改裝,否則換個高流量空氣濾芯,搭配原廠集氣箱就很有效果了。
 
此外,隔熱也是很重要的條件,進氣溫度愈低,空氣中含氧量愈高,愈有利於引擎工作效率,如果採用全開放或半封閉吸氣環境的話,引擎比較容易吸到熱氣,所以如果動力沒有進行大幅度改裝的話,尤其是NA+AT,建議換個高流量空氣濾芯,就很夠用了。

進氣改裝10大迷思之五,碳纖維套件比較輕?

▲有些碳纖維集氣箱是採用手積層工法製成,具有耐熱性差、又厚且重的缺點,而而內層為玻璃纖維光滑度不佳,碳纖維只在外層具美觀效果而已,並不能算是真正的碳纖維製品。
  
很多高檔的進氣套件,都會採用碳纖維材質製造,除了可以增加引擎室的戰鬥氣息外,也能兼具輕量化的效果,但事實真是如此嗎?目前市面上的碳纖維集氣箱主要可分成高低兩種等級,分別為「手積層」與「真空加壓」。前者是目前所有看得到改裝用碳纖維產品的主要製程,此工法製成的產品優點在於生產成本低,技術力不高,因此產品售價比較能讓人接受,缺點是耐熱性差、又厚且重,產品精密度低無法上下盒裝,只能做成集氣罩外型,而內層為玻璃纖維光滑度不佳,碳纖維只在外層具美觀效果而已,並不能算是真正的碳纖維製品。
 

▲真空加壓(抽吸)製成的產品才算得上是純正碳纖製品,不只內外層表面都看得得碳纖維紋路,厚度也超薄重量更輕,重點是產品精度高,即使將集氣箱設計成上下盒裝,也不用擔心蓋子會裝不上去,或對不到螺絲孔等問題。
 
唯獨真空加壓(抽吸)製成的產品才算得上是純正碳纖製品,該製程有何優點?完成後的產品不只內外層表面都看得得碳纖維紋路,厚度也超薄重量更輕,成品厚度約1.5mm(手積層碳纖維件厚度約6mm) ,重點是產品精度高,即使將集氣箱設計成上下盒裝,也不用擔心蓋子會裝不上去,或對不到螺絲孔等問題,所以購買前記得確認清楚。

進氣改裝10大迷思之六,吸氣位置在哪裡最好?

▲F1賽車的進氣口就設在駕駛艙的正上方,目的就是希望透過高速所形成的強大風壓,將大量的空氣「擠入」進氣管路內,引擎一開口就有一堆空氣等著它使用,空氣簡直就是「硬塞」進燃燒室內,這就是提高撞風效應的優點。
 
許多設計精良的進氣套件,都會想辦法讓進氣系統的吸氣口,朝向車頭方向,這是有原因的,因為這裡的空氣溫度最低,如果能善用撞風效應的話,更有助於進氣效率的提升,尤其是自然進氣引擎。「自然進氣」引擎與「增壓」引擎在進氣過程的差別在於,前者是靠引擎本身活塞下行時的真空吸力,被動地將新鮮空氣導引至燃燒室內,後者則可透過增壓器本身的主動推送,將空氣灌注到燃燒室內,兩者單位時間內的進氣量與密度差異頗大,也造就不同的出力效率,不過如果自然進氣引擎能吸氣口朝車頭前方,讓風灌入進氣道的話,也能讓空氣主動推送到引擎裡。
 

▲受限於房車先天上形狀設計,加上必須顧慮到下雨天避免吸到水等,全天候的用車環境,因此朝車頭前方吸氣的進氣套件,打造起來頗有難度,所以有類似功能的產品造價都不低。
 
大家應該都曾在電視上看過F1賽車,其進氣口就設在駕駛艙的正上方,目的就是希望透過高速所形成的強大風壓,將大量的空氣「擠入」進氣管路內,引擎一開口就有一堆空氣等著它使用,甚至在極高速時還可達到正壓狀態,空氣簡直就是「硬塞」進燃燒室內,這就是提高撞風效應的優點,而這樣的進氣系統改造原理其實也可實現於一般房車上,只不過受限於房車先天上形狀設計,加上必須顧慮到下雨天避免吸到水等,全天候的用車環境,打造起來頗有難度,所以有類似功能的產品造價都不低。

進氣改裝10大迷思之七,改完進氣要寫ECU電腦?

如果您的愛車是Civic 8/9代、Swift、Yaris、Focus、Mazda 3、Fortis或Fit,在過去改裝進排氣系統時,是否曾經遇到改裝完後的動力表現,不單只有前段無力,連高轉速時的加速力道也無法完全發揮出來的情況呢?這也是目前所有新車所面臨到的改裝瓶頸,之所以會如此主因在於新世代車款的原廠ECU,對於進氣量的掌握更為精準的緣故。
 
這些車款為了達到更高的省油性與高效率的引擎出力反應,對於油料與點火時間的控制需更加精確,必須在不同的氣溫、大氣壓力、引擎負荷與檔位變化間,皆能提供非常正確的供油量與點火時間,如此才能讓每一滴汽油發揮出最大效應,以獲得「馬兒會跑又不太會吃草」的環保訴求。
 

▲許多年份比較新的車款,由於ECU對於進氣量的偵測比較嚴謹,如果使用到設計不良的進氣套件時,就很容易出現亮燈的情況,此外若能改裝進排氣系統後,再調校過ECU程式,套件的效果比較能真正發揮出來。
 
為達成此目的,新車特別「強化」進氣溫度感應與大氣壓力感知功能,讓行車電腦對於進氣量的掌握,除透過Air Flow/Map的電壓變化進行判讀外,還可藉由大氣壓力感知器的補正,以提供較為正確的供油量,也就因為對於溫度與壓力差異變得更加敏感,因此如果預算足夠的話,改裝完進氣+排氣系統之後,建議可以透過ECU電腦的調校,來發揮套件的真正實力,尤其是渦輪車更是值得投資。