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進(jìn)氣系統(tǒng)的工作原理
進(jìn)氣系統(tǒng)包含了空氣濾清器、進(jìn)氣歧管、進(jìn)汽門(mén)機(jī)構(gòu)。空氣經(jīng)空氣濾清器過(guò)濾掉雜質(zhì)後，流過(guò)空氣流量計(jì)，經(jīng)由進(jìn)氣道進(jìn)入進(jìn)氣歧管，與噴油嘴噴出的汽油混合後形成市適當(dāng)比例的油氣，由進(jìn)汽門(mén)送入汽缸內(nèi)點(diǎn)火燃燒，產(chǎn)生動(dòng)力。
一、容積效率
引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，每一循環(huán)所能獲得的空氣量多寡，是決定引擎動(dòng)力大小的基本因素，而引擎的進(jìn)氣能力乃是藉由引擎的『容積效率』及『充填效率』來(lái)衡量。『容積效率』的定義是每一個(gè)進(jìn)氣行程中，汽缸所吸入的空氣在大氣壓力下所占的體積和汽缸活塞行程容積的比值。之所以要用在所吸入空氣在大氣壓力下所占的體積為標(biāo)準(zhǔn)，是因?yàn)榭諝膺M(jìn)入汽缸時(shí)，汽缸內(nèi)的壓力比外在的大氣壓力為低，而且壓力值會(huì)有所變化，所以采用一大氣壓的狀態(tài)下的體積作為共通的標(biāo)準(zhǔn)。并且由於在進(jìn)行吸氣行程時(shí)，會(huì)遭受各種的進(jìn)氣阻力，加上汽缸內(nèi)的高溫作用，因此將吸入汽缸內(nèi)的空氣體積換算成一大氣壓下的狀態(tài)時(shí)，一定小於汽缸的體積，也就是說(shuō)自然吸氣引擎的容積效率一定小於１。進(jìn)氣阻力的降低、汽缸內(nèi)壓力的提高、溫度降低、排氣回壓降低、進(jìn)汽門(mén)面積加大都可提高引擎的容積效率，而引擎在高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)則會(huì)降低容積效率。
二、充填效率
由於空氣的密度是因進(jìn)氣系統(tǒng)入口的大氣狀態(tài)（溫度、壓力）而有所不同，因此容積效率并不能表現(xiàn)實(shí)際上進(jìn)入汽缸內(nèi)空氣的質(zhì)量，於是我們必須靠″充填效率″來(lái)說(shuō)明。″充填效率″的定義是每一個(gè)進(jìn)氣行程中所吸入的空氣質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（1大氣壓、20℃、密度：1.187Kg/ ）占有汽缸活塞行程容積的乾燥空氣質(zhì)量的比值。在大氣壓力高、溫度低、密度高時(shí)，引擎的充填效率也將隨之提高。由此也可看出，容積效率所表現(xiàn)的是引擎構(gòu)造及運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)所造成引擎性能的差異，充填效率表現(xiàn)的則是運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)時(shí)大氣狀態(tài)所引起引擎性能的變化。
進(jìn)氣岐管與容積效率
另一項(xiàng)影響容積效率的重要因素是進(jìn)氣歧管的長(zhǎng)度，由此也引發(fā)了與容積效率有關(guān)的『脈動(dòng)』及『慣性』兩種效應(yīng)。
一、脈動(dòng)效應(yīng)
引擎除了在極低的轉(zhuǎn)速外，進(jìn)汽門(mén)前的壓力在進(jìn)汽期間會(huì)不斷的產(chǎn)生變動(dòng)，這是由於進(jìn)汽閥門(mén)的開(kāi)、閉動(dòng)作，使得進(jìn)氣歧管內(nèi)產(chǎn)生一股壓縮波（Compression Wave）以音速的大小前後波動(dòng)。假如進(jìn)汽歧管的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)正確，能讓壓縮波將在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間到達(dá)進(jìn)汽閥門(mén)，則油氣可藉由本身的波動(dòng)進(jìn)入汽缸，提高引擎的容積效率，反之則會(huì)導(dǎo)致容積效率下降，此現(xiàn)象稱(chēng)為進(jìn)氣歧管的脈動(dòng)效應(yīng)，又稱(chēng)『共震效應(yīng)』。
二、慣性效應(yīng)
進(jìn)汽閥門(mén)打開(kāi)，空氣流入汽缸內(nèi)時(shí)，由於慣性的作用，即使活塞已經(jīng)到達(dá)下死點(diǎn)，空氣仍將繼續(xù)流入汽缸內(nèi)，若在汽缸內(nèi)壓力達(dá)最大時(shí)，關(guān)閉進(jìn)汽閥門(mén)的話，容積效率將成最大，此效應(yīng)稱(chēng)為慣性效應(yīng)。若想得到最佳的容積效率必須同時(shí)考律脈動(dòng)效應(yīng)及慣性效應(yīng)，也就是說(shuō)在汽缸壓力達(dá)到最大，關(guān)閉進(jìn)汽閥門(mén)的同時(shí)，前方進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓縮波也同時(shí)達(dá)到最高的位置（波峰）。 較長(zhǎng)的進(jìn)氣歧管在引擎低轉(zhuǎn)速時(shí)的容積效率較高，最大扭力值會(huì)較高，但隨轉(zhuǎn)速的提高，容積效率及扭力都會(huì)急劇降低，不利高速運(yùn)轉(zhuǎn)。較短的進(jìn)氣歧管則可提高引擎高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的容積效率，但會(huì)降低引擎的最大扭力及其出現(xiàn)時(shí)機(jī)。因此若要兼顧引擎高低轉(zhuǎn)速的動(dòng)力輸出，維持任何轉(zhuǎn)速下的容積效率，唯有采用可變長(zhǎng)度的進(jìn)氣歧管。
進(jìn)氣系統(tǒng)的改裝
進(jìn)氣系統(tǒng)的改裝基礎(chǔ)就是要提高引擎『容積效率』，要達(dá)到此一目的通常可由以下的方式著手：
一、空氣濾清器
進(jìn)氣系統(tǒng)改裝的入門(mén)工作就是換用高效率、高流量的空氣濾清器濾芯，市場(chǎng)上常見(jiàn)的品牌有K&N、HKS、ARC等。換裝高流量的空氣濾芯可降低引擎進(jìn)氣的阻力，同時(shí)提高引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)單位時(shí)間的進(jìn)氣量及容積效率，而由供油系統(tǒng)中的空氣流量計(jì)量測(cè)出進(jìn)氣量的增加，將訊號(hào)送至供油電腦（ECU），ECU便會(huì)控制噴油嘴噴出較多的汽油與之配合，讓較多的油氣（并不是較濃）進(jìn)入汽缸，達(dá)成增大馬力輸出的目的。 若換了濾芯仍不能滿(mǎn)足你的需求，可將整個(gè)空氣濾清器總承換成俗稱(chēng)″香菇頭″的濾芯外露式濾清器，進(jìn)一步的降低進(jìn)氣阻礙，增強(qiáng)引擎的″肺活量″。目前市場(chǎng)上知名度最高的當(dāng)屬HKS的POWER FLOW。
二、進(jìn)氣道
進(jìn)氣道的改裝可分成形狀及材質(zhì)兩方面來(lái)談。改變進(jìn)氣道的形狀目的在於進(jìn)氣蓄壓（以供急加速時(shí)節(jié)氣閥突然全開(kāi)之需）及增加進(jìn)氣的流速，但這類(lèi)產(chǎn)品通常有特殊性的限制，也就是說(shuō)Ａ型車(chē)所用的若裝在Ｂ型車(chē)上并不一定能發(fā)揮其最大的效果，如前一陣子所流行的『進(jìn)氣肥腸』，形狀便是仿造ＭＵＧＥＮ廠車(chē)上所用的，也就是喜美專(zhuān)用，裝在其它車(chē)種則效果可能會(huì)打折扣。 改變進(jìn)氣道材質(zhì)乃是著眼於不吸熱及重量輕，目前最常用的就是碳纖維的材質(zhì)，其不吸熱的特性，能讓進(jìn)氣的溫度完不受引擎室的高溫所影響，讓進(jìn)氣的密度較高，即單位體積的含氧量增加，提高引擎出力，唯一缺點(diǎn)是價(jià)格高不可攀。 進(jìn)氣道的改裝常是形狀及材質(zhì)同時(shí)改變以收最大效果，同時(shí)將空氣濾清器一并拆除，并將進(jìn)氣口延伸至車(chē)外，直接對(duì)準(zhǔn)前方，以便隨車(chē)速提高增加進(jìn)氣壓力，提高進(jìn)氣量。
三、直噴式歧管
在賽車(chē)引擎上所需要的是高轉(zhuǎn)速的動(dòng)力表現(xiàn)，可犧牲低轉(zhuǎn)速時(shí)的馬力輸出，因此都將進(jìn)氣歧管盡量縮短并取消空氣濾清器，充份消除進(jìn)氣阻力，以求得最佳的高速表現(xiàn)。 傳統(tǒng)式後方進(jìn)氣前方排氣的引擎型式，在換裝直噴式進(jìn)氣歧管後，所面臨的最大問(wèn)題是如何由車(chē)外導(dǎo)入足夠的新鮮空氣。直噴式的進(jìn)氣歧管與經(jīng)過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)的碳纖維進(jìn)氣道是最佳的組合，也是目前比賽廠車(chē)的不二選擇。尤其在將引擎降低後，利用引擎上方所空出的空間，安裝一大型進(jìn)氣導(dǎo)管，開(kāi)口并與車(chē)頭水箱護(hù)罩充份密合，讓空氣能有效的送達(dá)後方的進(jìn)氣歧管。 目前的CLASS-Π廠車(chē)則直接將汽缸頭反置（Reverse-Head），如此一來(lái)進(jìn)氣歧管便直接對(duì)準(zhǔn)車(chē)頭，進(jìn)氣又變得更直接了。
四、二次進(jìn)氣
目前市面上有許多利用二次進(jìn)氣原理所制成的產(chǎn)品，使用的人不少，價(jià)格也都不便宜。之所以稱(chēng)它為″二次進(jìn)氣″乃是因?yàn)槌嗽袕目諝鉃V清器吸入的空氣外，另外再利用進(jìn)氣歧管的真空壓力差，從引擎PCV（曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)）管路外接另一進(jìn)氣裝置，導(dǎo)入適量的新鮮空氣來(lái)達(dá)到提高容積效率的目的。二次進(jìn)氣所能得到的動(dòng)力提升效果最主要的是在前段（低轉(zhuǎn)速），因?yàn)樵诠?jié)氣閥全開(kāi)，空氣大量進(jìn)入真空度降低時(shí)，二次進(jìn)氣裝置所能導(dǎo)入的空氣量相形就變得微不足道了。 二次進(jìn)氣裝置最重要的就是要維持『適量』的進(jìn)氣，目前市面上產(chǎn)品的差異，就在於控制導(dǎo)入空氣的進(jìn)氣量的方法各家不同。若進(jìn)氣的量太少，則效果不佳，太多則會(huì)降低真空度，影響煞車(chē)真空動(dòng)力輔助器（Air-Tank）的輔助力，使煞車(chē)所需力道變得較重，而所謂的『適量』則是廠家研究、實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果。
進(jìn)行大幅度的進(jìn)氣系統(tǒng)改裝時(shí)，必須考慮與供油系統(tǒng)的配合問(wèn)題。若只是大幅的增強(qiáng)進(jìn)氣能力，而供油系統(tǒng)無(wú)法提供足夠的供油量與之配合，則勢(shì)必?zé)o法達(dá)到提高馬力的目的，因?yàn)橐嫠璧氖潜壤m當(dāng)?shù)挠蜌舛恢皇谴罅康目諝狻?此外在實(shí)用上必須考慮噪音的問(wèn)題。以往談到噪音大家通常只想到排氣管所產(chǎn)生的聲浪，而忽略了進(jìn)氣也會(huì)產(chǎn)生噪音。您也許不知道，在裝了觸媒轉(zhuǎn)化器的ITC賽車(chē)，進(jìn)氣的噪音幾乎大過(guò)排氣的聲浪。因此若您是『實(shí)用性能型』的車(chē)主，換個(gè)高流量的濾芯或許就能符合您的需求，是否再往上換可能需要再叁思。
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