汽车基础改装之(三)

　　第七章：排气系统的改装

　　在各种改善汽车动力表现的改装方法中，为车子更换高性能的进气和排气系统，令发动机“进得多，排得快”是最简单容易而效果最明显的方法。而在进气和排气系统改装中，尤以排气系统更为受到欢迎，因为“它”不但看得见(小钢炮般的形状装在车后)，而且更听得到，是少数能直接给车主(和他周围的人)提供感官剌激的改装部件。现在让我们来看看这项能轻易地引人注意的改装。

　　排气系统基本原理

　　排气系统的主要功能是把发动机在燃烧过程中产生的废气从多个气缸内收集、清洁(经三元催化器)、灭声，然后引到车后排放。原厂的排气系统由于要顾及成本、宁静度和各地不同的排放标准等限制，在设计时都会非常保守，并在一定程度上因排气效率不高而限制了发动机的性能表现。有人曾问过：如果不考虑环保(噪音和废气等)问题，那么干脆不用任何排气管，让废气从发动机燃烧室的废气活瓣(废气门)直接排到空气中，这样是否就是追求最佳性能表现的终极选择?答案是否定的。首先，没有灭音装置的发动机会发出极高的噪音(超过150分贝)，一般人根本无法忍受，赛车手也需用耳塞来保护耳朵。另外，位于车身前部的发动机如果不设排气管的话，车厢内的司机和乘客将最先遭受到发动机废气的“迫害”。曾经发生过这样的真实个案：一赛车排气管口设在驾驶室前，导致赛车手在比赛途中因吸入过量废气而晕倒。大家都能看到所有的赛车(包括F1)都配有排气管，因为排气系统在任何情形下都是必需的。而一套好的排气系统不但不会影响排气效率，反而可令发动机呼吸更畅顺，车子提速更快。

　　怎样才是一套好的高性能排气系统?让我们先来了解一些关于排气系统的理论。要让排气系统有事半功倍的效率，就要充分利用系统在运作时产生的回压(backpressure)和吸啜(scavenging)效果。由于发动机在运作时，个别燃烧室的废气活瓣会不停地做开合动作以排出废气(为配合燃烧动作)，所以排气系统输送的废气并不是连续不断的，而是一波一波(pulse)的。因此，车子的气缸数目越多，或发动机的转速越高，废气波(exhaustpulse)便越密。在高压的废气波被高速排出气缸时，它后面产生的低气压便是回压。适量的回压可使排气系统内产生良好的吸啜效果。原理是：若排气管直径“适中”，第一波被排出气缸的废气在膨胀后便会逼着排气管内壁向下游快速排出，同时在上游部份产生一个低压区，吸啜发动机排出的第二波废气。而第二波废气在逼着排气管内壁向外跑时它后方产生的低压又在吸啜第三波的废气，依此类推，使发动机不费劲地完成排气动作之余，排气效率也比完全不用排气系统更高，残余在气缸内的废气更少，而气缸内可容纳供燃烧用的新鲜空气也更多……

　　从上述的理论中，我们知道一套高性能排气系统需要有一个设计优良的排气歧管，把不同气缸排出的废气波不早不迟地、一个接着一个地(吸啜效果的最高境界)送到集气管，然后通过一条笔直且合理的大口径排气管(和当中的高流量三元催化器/高性能灭声鼓)把噪音和有害气体清除并高速排出车外。但由于发动机在不同的转速下会排出不同速率的废气波，产生不同的回压要求，因此在选择改装排气系统时，要小心配合自己的驾驶风格和车子的特性。例如换了高流量的系统，会令发动机低转时不能产生“合理”回压而令慢速驾驶困难。现在让我以改装费用来区分排气系统中的后(灭声鼓)，中“排气管”(含三元催化)，前(排气歧管)三个不同部份(阶段)的改装(具体请看本版中的各一分段)。其实一套好的改装排气系统并不能提升车子的动力输出，它只会减少发动机马力的流失，但相对原装或设计不好的甚至是赝品来说，车子的实用马力(输出马力)会有明显的增加。

　　排气歧管

　　排气歧管一般是改装排气系统中最昂贵的部份(可以上万元)，因为对长度、弯度和口径的严格要求，令开发和制作成本很高。但排气歧管的设计优良与否对整套排气系统的吸啜效果有着举足轻重的影响。以四气缸发动机为例，传统的概念是，四出一（四根排气歧管直接汇总成一条排气管的管路设计）的设计会较适合高转速时的废气波率，有助于提升马力，而四出二出一（两根排气歧管先汇总成一管，再与另两歧管汇总成的一管汇总成最终的一条排气管）的设计则有利于低转速时的扭力输出，较适合日常行车之用。但现在很多新设计的4-2-1排气歧管都能同时改善发动机的中、高转速表现，像我们比赛用的思域Type R赛车便是用4-2-1的排气歧管，在超过9000rpm时仍然不会“窒息”发动机的输出!

　　三元催化器

　　三元催化器是保证废气质素的重要配件，它主要净化发动机废气中的碳氢化合物(HC)，一氧化碳(CO)和多氧化氮（NOx）这些有害气体。新款的三元催化器并不会对排气流速产生多少阻碍，如果把它拆掉（这是许多改装商时下流行的做法），不但令排放超标，还可能令部份有自我诊断功能的汽车ECU发出错误讯号，影响正常行车。建议保留使用，如果考虑到环保等原因，可换一个改装专用的高性能三元催化器，但价钱很昂贵，近5000元。

　　排气管

　　光是换灭声鼓不会令车子增加多少马力，而如果把整段排气管更换成高性能型号，则会对马力提升有不少帮助(特别是发动机经过改装)。高性能排气管比原装的粗壮，内壁较光滑、弯曲度较小，这些设计令发动机在高转时产生的大量废气能畅顺地高速通过，明显地提升了排气效率。但要注意，直径过大的排气管会影响回压效果并使废气降温太快，减慢流速之余更减少了排气管的离地间隙，增加车子被“托底”的机会。一般说来，如果发动机没有经过大幅改装，那么排量在2升以下的自然进气发动机的排气管直径就不应超过50mm，而2升涡轮发动机的也应在70-80mm之内。中段排气管没有单独更换的必要，至少也要和灭声鼓一起换。中段排气管原是系统中最便宜的部份，但加上了三元催化器就不一样了。

　　灭声鼓

　　大部份的排气改装都是从灭声鼓（排气尾鼓、消声鼓）开始，不但因为它容易装配，而且因为高档的灭声鼓用不锈钢(甚至是钛合金)制造。改装灭声鼓除了比原装生铁造的来得轻、耐用外，更是整个系统中最吸引人的部份，因为它不仅可以从车外看到，而且还能发出慑人的音频和声响。灭声鼓大致可分成两类：第一种是利用交错隔板造成反射波的方式来减低音量，原厂灭声鼓几乎都是此种类型。优点是成本低而消音效果好，缺点是(排气)阻力大而笨重；第二种为高性能型号中常见的、用玻璃绵等吸音材料来消声的吸音式。优点是限流少、重量轻，缺点是灭声效果较低，因此一般都会有较大的排气声，但排气声的大小和发动机的性能并没有直接关系。另外，灭声鼓末端的排气口口径也要配合前端排气管的直径，太大并不会有实际效果。值得一提的是，最近市面多了许多据说能提升回压(扭力)的“S”型灭声鼓。而我曾经把一个日本“名厂”出品的“S”型灭声鼓装到一台思域上，再在测功机上测试，结果显示车子的中段性能并没有改善，而高转时的表现却差了很多……在选购灭声鼓时，如果只要求外观、大排气声和一般性能提升，那么很多二、三百元的国产改装灭声鼓就可胜任，但如果要求更高性能提升的话，就以五，六倍的代价选择国外名牌如Remus和Borla等。

　　第八章：点火系统改装

　　在发动机里，要汽油燃烧得充分、发挥出最多的能量，必须要有足够的点火能量和准确的点火时间去配合。若点火能量不足，混合气就不能充分燃烧，爆炸力会减弱，这样不但浪费能源，更令这个冲程里产生的能量减少，即发动机的动力性不能完全发挥。若点火时间太早，燃烧的气体会阻碍活塞向上运动，即是做了负功；若点火时间太迟，活塞己作下降运动时燃烧的气体才产生最大的爆炸力，那么推动曲轴旋转的力矩就小了，因此点火时间早或迟都会减少发动机的动力。现代发动机的点火时间都是由行车电脑根据发动机转速来实时调整，在现阶段我们不用去管它。我们现在要研究的是怎样可以把供应到燃烧室的燃油100%烧掉，下面就讲讲有关点火系统的几个主要部件和改装方法。

　　火花塞

　　改装点火系统最容易也是最便宜的第一步，就是把原厂的火花塞换上高性能型号。火花塞基本的作用是强迫(引导)点火线圈产生的高压电流通过一个电极间隙时产生火花来点燃汽缸燃烧室内的混合气，因此对火花塞的性能要求当然是火花越强、越稳定越好。由于火花塞的地极(外壳)和高压的中心电极之间的绝缘体要有耐高温和优良的绝缘能力，因此大多用以氧化铝为基础的陶瓷制造，但高性能型号火花塞在电极的材料上则讲究得多。现在高质量的火花塞大都采用铱或铂(白金)等贵金属来制造电极，除了可发出更强而稳定的火花外，更比用铜镍合金制造的普通型号耐用多倍，但售价亦是呈倍数上升。另一方面，火花塞的又一重要作用是把气缸内的热量带走，以维持一个适当的工作温度(500-850℃)。如果温度太高会损蚀火花塞的绝缘体和电极，而被高温烧红了的火花塞更会引发早燃和爆震现象；但如果温度太低，附在火花塞表面的油就不能充分燃烧，容易形成积碳，令火花塞效能减弱甚至产生不了火花! 因此不同冷热度(heatrange)的火花塞会用于不同特性的发动机上，以保持火花塞的正常操作。冷型火花塞——即标号较高(注意不同品牌的火花塞可能有不同标准的标号)的火花塞由于散热较快，适用于经常在高转速(高温)工作的高性能发动机，而散热较慢的热型火花塞(标号较低)则适用于低速低压缩比的发动机。在一般的轻微动力改装下不需改动火花塞的冷热度，只有在重改装后发动机经常在高转速下运作，才需改用冷度较高的火花塞，随便改用赛车用的冷型火花塞只会制造积碳，令发动机出现乏力和转速不顺的现象。因此，在其它条件不变的情况下，仅更换冷一度的火花塞并不会带来任何效果，除非驾驶者开车的80%时间内都把发动机转速保持在红线区前的30%以内!本期“改装实战”介绍的宝来1.8T改装车，我们为它更换大涡轮和做了其它改装后，也只是配了冷一度的火花塞而已……相信一般车主只更换冷一度的火花塞，觉得反应不错，主要原因是心理作用，再加上旧火花塞本来已经老化的缘故。

　　火花能量

　　火花塞用的高压电源来自车上的点火线圈。原厂系统大都是电感线圈放电系统(Inductive DischargeSystem)，原理是以一定的电流向线圈充电，形成高压电后在分电器触点接通的瞬间击穿相应气缸内火花塞电极之间的气体，产生火花。这个设计的弱点是储存电能需要一段较长时间，在高转速时系统会因充电时间不足而致使火花能量变弱，令车子损失动力。针对这一点最根本的改善方法是换成电容放电式点火系统(Capacitive DischargeIgnition)。这种系统是用高电压向电容器充电，使充电周期大大缩短，保证发动机在极高转速时仍有足够的点火能量。但因涉及的技术甚为复杂，而且在日常用车中最常用的中低扭矩下根本帮助不大，所以只适合在重改装车和赛车里应用。对于一般车迷来说，把原厂的开磁式点火线圈改为E型铁芯的闭磁式线圈会更方便而有效，这种闭磁式点火线圈特点是磁力线封闭在铁芯内，能减少漏磁并产生更高电压(可高达40,000伏特)，令火花塞产生更强力的火花。而且这类点火线圈体积细小，在改装时容易在发动机舱内找地方安置，是一项难度不大但具实效的改装。高性能点火线圈如美国MSD的出品售价大概是1000多元。

　　点火线

　　联系点火系统与火花塞之间的点火线(高压线)可算是最受欢迎的改装项目之一，改装此部件的功效是减低高压线圈所发出的高压电流输送到火花塞过程中的损失。一套优良的点火线拥有最少的电流损耗，同时能避免高压电传输过程中所产生的电磁干扰影响车上收音机和行车电脑ECU的操作。一般原厂点火线在控制电磁干扰的设计时，由于成本关系会使用电阻值较高的包覆材科，若改配用硅树脂等高质材料来包覆，粗壮的高性能点火线便可在控制电磁干扰之余改善电阻。但高品质的点火线套装并不便宜，一套日本Quick Power套装要价达3000元，而台湾出品的也要500-600元。归根究底，如果原厂的点火线不是特别差劲，用上改装品后性能分别不会很大，况且现在新款发动机的走势是根本就不需用点火线了。

　　电控点火

　　传统的点火系统主要由分电器、点火线圈、高压线、火花塞等部件组成，而当今的中高档轿车很多己采用电子控制的点火系统。电控点火系统主要由多个传感器、ECU、点火执行器(配独立点火线圈)三部分组成，个别型号更连分电器也省掉，直接由ECU控制点火时间，因此点火能量更高、执行点火的时间也更精确，更不需用点火线(大众车系中的宝来1.8T和波罗1.4都使用类似的设计)。如要对这类系统进行改装，便需要从ECU方面入手，甚至要整个系统换掉。若你不打算替爱车进行重改装，那么更换高性能火花塞便足够了。

　　第九章：看专业杂志学改装

　　我们车队经常接到一些年青车迷的来信，询问我们是否设有改装训练班，或者能否到我们那里“学改装”。在他们的心目中，汽车改装可能只需上一些短期训练课程或是到改装店、赛车队呆三两个月便可学懂，但这些人中间很多连基本的汽修知识也不懂，他们不知道，光是要成为一位合格的汽修技师都需要3至5年的学习，要成为专业改装专家，10年以上的经验是最起码的条件。

　　不过很多车迷也不是想以汽修或汽车改装来作终身职业的，他们只是对这科目很有兴趣，想花点业余时间去研究一下而已，因此这期“改装物语”便让我们来转个话题，谈一谈怎样业余地学习改装吧。

　　国内改装杂志初看

　　业余地学习改装的最佳方法是看汽车类杂志(我也是这样开始的)，大部份的汽车杂志都会有提及或介绍改装车的篇幅，这是一个很好的开始。和专业汽修技校的教科书相比，汽车杂志图文并茂的内容有趣和轻松得多，令一般车迷较易接受。当有了起码的概念和认识后，便可开始看一些专门谈改装的专业杂志(像《改装与四驱》)，慢慢地消化每期不同的内容，刚开始的时候可能不大看得明白，但在一段时间后便会领悟个中原理。可惜国内十分缺乏这类专业杂志，严重影响车迷们的学习进度。反观国外改装杂志非常盛行，而且通过不同的杂志可以了解到每个国家和地区的不同改装文化，对于刚接触改装的车迷来说，是扩阔眼界的极好渠道。由于没有语言障碍，港台的改装杂志应是最受欢迎的。香港由于信息发达和改装文化开始得早，车迷已经很成熟，加上没有进口税和消费税的原因，令进口配件价格相对低廉，因此改装配件市场基本上是世界名牌货的天下。翻阅香港的改装杂志，你会看到最新型号的跑车装上大量名牌配件，加上字少图多的内容和赏心悦目的版面设计，绝对是取得最新改装配件信息的最佳途径。但说到较深度的开发技术和机械原理，台湾的改装杂志会相对容易满足喜欢寻根问底的车迷们。由于台湾有自己的汽车工业，衍生出来的众多配件厂、加工厂开发和供应了大量价廉物美的改装件给同样是本地产的多款汽车，反而一些国外名牌由于价高而不太吃香。另因本土生产汽车的机械规格和性能表现并没有原厂的高(台湾生产的车大部分是由国外车厂授权制造，并不是自主开发的)，很多车迷都喜欢把原来的发动机换成进口的二手原厂大功率发动机，不满足的还要再为它加个涡轮增压器才满意，这些改装事例和过程在老练的改装编辑笔下都成为了改装车迷们很好的教材。

　　国外改装杂志情况

　　如果你有良好的外语水平，在学习改装时会有事半功倍的效果。其中当然是以主流的英语为最佳(无论是哪个国家的改装配件，它的出口型号一定有英文说明书)。澳大利亚、美国、英国是最多英语改装杂志出版的地方，涵盖的内容包罗万象，除了一般的房车改装，更细分到专门谈个别品牌、超级跑车类、皮卡、专业赛车甚至是货车(对，是货车!)的改装。由于地域和文化习惯不同，三地的改装风格和取向也不尽相同。澳大利亚杂志较多大排量(4升以上)的澳制和日制跑车改装介绍，而美国是世界上最大的汽车市场，同时亦是一个大熔炉，欧系、日系、美系和最近冒升的韩系车款都很流行，大量的专题改装杂志也助长了改装风气，但普遍来说也是偏向大排量和大马力的Turbo车改装介绍。此外由于当地流行直线加速赛，因此改装杂志都喜欢用车子的0-100km/h和0-400m加速表现来衡量改装车的性能。英国的改装杂志是我的至爱，连续看了超过20年的杂志不但令我成为了改装专家(我从来没有进过正规的汽车技校)，也是我当初建立赛车队时的主要信心来源之一。英国改装杂志的特点是较多谈论小排量车(2升以下)和较少用增压方式来提升发动机的马力，取而代之的是用较细致的手工和更换精密部件来榨取小排量发动机的马力。另外英国杂志的记者都喜欢到赛车场测试改装车，因此报道时多用赛车场圈速而非其它地方常用的0-100km/h直线加速来作性能表现比较。其实世界上每个地区都有自己的改装文化，有些时候甚至连零件的名称也不同。像内地称为刹车“盘”的这个东西，在港台被称为“碟”，在美国叫rotor，但以说纯种英语自居的英国人却叫它是disc……很可能还有更多的其它叫法。由于语言的关系我很少看中英文以外的杂志(偶而也会翻阅一些日文的，但是我的日语水平连一知半解都做不到)。

　　总的来说欧美的改装杂志水平整体水平较高，而且在报道改装实例时会更多使用科学和客观的方法去评审真实效果，例如会用流量台来测试改装空滤的透气度和用测功机来比较改装前后的性能提升幅度，加上当地汽车文化历史悠久，车迷水平普遍不低(有统计说在美国有差不多1/4的男性驾驶者能为爱车作简单的DIY维修)，能滥竽充数的机会甚少，因此能立足的改装杂志都具有非常高的公信力。

　　网络上的改装资讯

　　近年互联网的兴起大大增强了信息流通的速度，对改装车迷来说，要获取最新的改装信息和情报比以前容易得多，尤其是一些专题讨论区的成立更令很多车迷能即时交流一些改装经验和意见。事实上国外一些专业网站确是甚有水平，发表意见的人很多有不错的理论基础和实战经验，但可惜用中文发表的并不多见。而中文改装网站(包括港台)则良莠不齐，说服力往往成疑。此外中外网站都有同样问题，就是由于来去自由，不用为自己言论负责(连登记用的电邮地址都是可以假的)，因此网上充满了流言和半假不真的讯息数据，更可能会有一些有利益关系的人在网上自吹自擂，自问自答来制造假像，相比之下改装杂志的可信性和公信力便高得多了。无论如何，多看各方各面的信息绝对有助车迷们提升对汽车改装的认识，只要看时稍加点分析便可免被误导了。