摩托車排氣系統構成原件詳解

　　排氣系統主要由排氣管、消聲器、催化轉化器和其他輔助部件組成。下面介紹一下它的工作原理和作用。一般量產商用車的排氣管多為鐵管材質，但在高溫高濕的反復作用下，容易氧化生銹。排氣管是外觀件，所以大部分表面都噴涂了耐熱高溫漆或電鍍。但它也增加了重量，因此現在很多車型都改用不銹鋼甚至賽車用鈦合金排氣管。

　　收集管

　　四沖程多缸發動機大多采用一體式排氣管，即將各缸的排氣管組裝在一起，廢氣從一根尾管排出。以四缸車為例，通常采用4in1型。優點不只是可以擴散聲音，還可以利用各缸的排氣慣性來提高排氣效率，增加馬力輸出。但這種效果只有在一定的速度范圍內才能顯著發揮。因此，有必要設定歧管實際發揮發動機馬力的轉速區域，以供騎行之用。早期多缸摩托車的排氣設計采用了每個氣缸獨立的排氣系統。這樣就避免了各缸的排氣干擾，利用排氣慣性和排氣脈沖提高了效率。缺點是：在設定轉速范圍外，扭矩值下降幅度大于歧管。這是單個排氣系統被歧管取代的最大原因。

　　排氣干擾

　　集合管整體性能優于獨立管，但在設計上必須具有更高的技術含量。以減少各缸的排氣干擾。通常的做法是先將對置點火氣缸的兩根排氣管（1~4、2~3）合攏，然后再將對置點火氣缸的兩組排氣管進行組裝。它是4in2in1 類型。這是避免排氣干擾的基本設計方法。理論上4in2in1比4in1效率更高，外觀也不同。但其實兩者在排氣效率上的差別很小，因為4in1的排氣管內有導流隔離板，所以使用效果上并沒有太大的區別。不管怎么設計，都是為了讓發動機有更大的馬力輸出和更廣的功率區間。

　　排氣慣性

　　氣體在流動過程中具有一定的慣性，排氣慣性大于進氣慣性。因此，可以利用排氣慣性的能量來提高排氣效率，排氣慣性對高性能發動機的作用很大。大多數人認為，廢氣是在排氣行程中被活塞推出，當活塞到達上止點時，殘留在燃燒室中的廢氣無法被活塞擠出。這種說法并不完全正確。當排氣門打開時，大量的廢氣從排氣門高速噴出。這時的狀態不是被活塞推出，而是在壓力下自行頂出。廢氣高速進入排氣管后，立即膨脹減壓。此時，來不及加壓噴出的廢氣將來不及充滿廢氣與前排廢氣之間的空間。結果，在排氣閥后面形成局部負壓。負壓將完全抽出剩余的廢氣。如果此時打開進氣門，新鮮的混合氣也可以被吸入氣缸，這樣既提高了排氣效率也提高了進氣效率。進氣門和排氣門同時打開時，曲軸移動的角度稱為氣門重疊角。之所以設計氣門重疊角，是為了利用排氣時產生的慣性來增加新氣混合氣在氣缸內的充填量。這增加了馬力和扭矩輸出。不管是四沖程還是二沖程，排氣時都會產生排氣慣性和脈沖。只是二沖程車的進排氣機構與四沖程車不同，必須配合排氣管的膨脹室才能發揮最大的作用。

　　排氣脈沖

　　排氣脈沖是一種壓力波。排氣壓力在排氣管中傳遞形成壓力波，利用能量提高進排氣效率。正壓力波與負壓力波具有相同的能量，但方向相反。

　　壓力波

　　當廢氣通過不同截面空間時，會產生壓力差，形成壓力波。最大的壓力波在排氣管的末端形成，壓力波產生后在排氣口和排氣閥之間來回傳遞。反射次數越多，能量逐漸降低，直到產生新的壓力波。要利用壓力波，排氣閥打開時間很重要。如果恰好在排氣閥打開時產生負壓，則可以提高排氣效率。為了改變負壓波到達時間，必須考慮排氣管的長度。因為壓力波的傳播速度保持不變。排氣脈沖的速度與排氣慣性的速度不同，同樣定長的排氣管很難獲得兩種能量的優點。在連續的發動機操作下排氣脈沖重疊數次。有干擾。其效果低于排氣慣性。因此，排氣管的長度設計以排氣慣性為首要因素。

　　吸氣現象

　　進入歧管的廢氣由于流動慣性對其他未排放的管道產生吸力作用。來自相鄰管線的廢氣被吸出。可以利用這種現象來提高排氣效率。一個氣缸的排氣結束，然后另一個氣缸的排氣開始。將排氣管與點火相關氣缸組合作為分組標準。組裝另一組排氣管。形成4in2in1 模式。利用吸力現象幫助排氣。

　　消音器

　　如果將發動機排出的高溫高壓廢氣直接排放到大氣中，氣體會迅速膨脹并產生很大的噪音。所以必須要有降溫降噪裝置。消音器內部有許多消音孔和共鳴室。內壁有玻璃纖維吸音棉，吸收震動和噪音。比較常見的是膨脹式消聲器，它內部必須有一個長腔和一個短腔。因為消除高頻聲音需要短筒型膨脹室。要消除低頻聲音，請使用長圓柱形膨脹室。如果僅使用相同長度的擴展室，則只能消除單個音頻。雖然分貝降低了，但無法產生人耳可以接受的聲音。畢竟消音器的設計要考慮到發動機排氣聲浪能否被消費者接受。

　　催化轉化器

　　以前的機車都沒有配備催化轉化器，現在汽車和摩托車的數量急劇增加，排放的廢氣對空氣的污染非常嚴重。為了改善尾氣污染，有催化轉化器。早期的二元催化轉化器只能將廢氣中的一氧化碳和碳氫化合物轉化為二氧化碳和水。但廢氣中含有氮氧化物等有害物質，只能通過化學還原作用轉化為無毒的氮氣和氧氣。因此，在二元催化劑中加入還原催化劑——銠。它是當前的三元催化轉化器。不能再一味追求性能而不顧生態環境。因為只有一個地球。