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如果把三元催化器拿掉,汽車的「油耗」是增加了還是降低了呢?

最近一個車友問鄙人、汽車拆掉三元催化器是否可以增加動力?對于這個問題、鄙人一陣無語, 現如今在全世界對環保愈發重視的背景下、利用拆除三元的方式來提高動力屬實不太理性, 無論對動力的改變有多大、失去三元后的排放要惡化幾乎300倍, 1輛車的排放等于300輛車, 對環境的影響太大!

那麼回到正題, 汽車拆除三元催化器是否可以提高動力?嚴謹的說即便拆除三元、發動機的功率提升并不明顯(2、3匹), 只不過降低排氣回壓后、可以讓高轉速區間的扭矩輸出變得更順暢, 但低轉速下的扭矩必然下降(也可簡單理解成低轉速下功率輸出降低);這樣一來對于車友們日常2000轉左右的溫和駕駛風格而言、車子反而會更肉, 油耗也會小幅度的提高!

所以無論是用拆除三元這種土辦法、或是改裝回壓更低的排氣系統, 對于日常代步都沒有好處, 高轉速區間下可以改善扭矩、但日常用車能用幾次高轉速?所以朋友們在市面上可以看到一些動力本就很差的車子在改了直排后會出現刺耳的聲浪、但提速卻變得更慢的現象(干吼不走), 所以拆掉三元改善動力的說法并不嚴謹, 要結合日常使用的轉速區間來考慮這個問題!

排氣管的結構

如上圖所示這就是個排氣管結構圖, 一般由前消音器(圖中沒表現出)、三元、中消音器、后消音器組成, 汽車排出的廢氣帶著巨大的音爆(簡單理解成廢氣中的動能大、與空氣產生的震動就是聲浪), 而三個級別的消音器、以及三元實際上就是在廢氣排出的路徑上設置的阻礙, 廢氣在排出的過程中夾雜的動能被消除, 比如消音器、就是利用多孔材料與排氣進行摩擦, 將廢氣中的動能通過摩擦轉換為熱能!

廢氣中帶著的能量小了、產生的聲音也就自然小了;而一旦排氣路徑上的阻力失去、或降低, 那麼對廢氣內所夾雜的能量消耗的就少、排氣聲音就會放大;這就是為什麼那些拆除三元、或改裝低回壓排氣的車子, 排氣聲音會那麼大的原因;遠離就在于排氣阻力降低、廢氣內的能量就越多、在空氣中產生的震動就越強、噪音就越大;這也同樣是裝上消音器的M4、威力會降低的原因, 推動子彈的氣體(燃燒廢氣)動能的一部分被消音器轉換成熱能了!

那麼降低排氣回壓為何會損失低扭矩

若不理解何為降低排氣回壓, 可以把三元以及排氣管徑、形狀(S彎、M彎)、消音器都當成給排氣增加阻力的條件(路徑上的阻礙), 換上直排排氣管就能消除排氣過程中的壓力(與拆三元的意義差不多), 那麼排氣變得更容易、更順暢,為何會損失掉低轉速下的扭矩呢?原因就在于排氣回壓過低會在發動機低轉速區間時使得排氣歧管、燃燒室內出現過大的壓力差!巨大的壓力差會很容易把燃燒室內的混合氣也抽走!

什麼是氣門重疊

為什麼說排氣壓力太低、會導致燃燒室內的混合氣被抽走一部分?實際上燃料燃燒產生的廢氣并不完全是活塞上行壓出的,因為即便上行到止點、燃燒室內依然有空間,這部分空間內的廢氣是無法被活塞擠出去的,這時就需要進氣門提前打開(在排氣門關閉前打開),沖進來的空氣可以把殘留的廢氣送出去!

氣團移動的后方、壓力會降低

每一個燃燒室運行排出的廢氣如同一個個高速運行的氣團,一個接一個(多個燃燒室并不是同時點火);高速移動的物體或氣體后方的氣壓會降低(就像賽車領域中高速移動的前車會給后車形成低壓區,影響后車發動機的燃燒);如果排氣壓力太低,那麼廢氣中夾雜大量能量快速排出、會給后方形成低壓區,也就是上文提到的在排氣歧管內形成較低的氣壓、與燃燒室內形成壓差!

一旦氣門重疊、依靠低氣壓形成的強大抽力會把剩余的廢氣、混合氣一同抽走,燃燒室內混合氣變少、燃燒產生的能量變少、平均有效壓力降低、扭矩受損;而被吸走的油氣被直接浪費掉;所以排壓太低,低轉速區間扭矩受損嚴重!而在高轉速區間、排氣間隙非常短,即便排氣阻力很低、但依然招架不住間隙很短的一個個氣團,這時低排氣壓力排氣管的優勢就顯示出來了,在高轉速、低排氣間隙時,可以讓排氣變的更順暢!

高轉速時排氣阻力如果太大,首先在氣門重疊時、影響新鮮空氣的填充,其次增加排氣沖程活塞上行的阻力、消耗能量;所以對于同一輛車而言,排氣壓力大、排氣壓力小是兩種不同的狀態!

排壓大(原廠):低轉速扭矩好,高轉速區間逐漸疲軟;燃油經濟性良好,中、低轉速下的動力與油耗兼顧,但高轉速區間表現一般、不過結合民用車、高轉速區間使用率太低!

排壓小(增加管徑、或改小消音、或拆除三元):低轉速扭矩很差,高轉速區間動力輸出順暢、相應靈敏,轉速攀升的也更快、畢竟高轉速區間排氣歧管不會出現高壓、減少活塞上行的阻力)!

寫到這各位該明白了吧?拆掉三元可以改善高轉速區間的動力響應、但對于小排量自吸發動機而言改善幅度極為不明顯;但低轉速區間扭矩輸出變差!什麼車或駕駛人適合使用低排壓的排氣?超跑、性能車、或那類市區轉速4000轉以上的極致玩家;道理也很簡單,要麼車好轉速高、攀升快,像超跑那般輕輕一踩5、6千轉!要麼敢踩,甭管動力有多差、就喜歡紅線換擋;只有這兩類適合使用低排壓排氣!

而對于那些平時開車3000轉都達不到、發動機排量小動力差的,千萬不要改排氣(或拆三元),不該原廠動力如果比喻成腎虛、那麼改完低排壓排氣管后就是腎虧!空有嘶吼卻跑不快、那也就成笑話了;實際上大家在路面上看到的那些排氣聲特大、提速特慢的車子就是因為這個原因!不要和賽車比,賽車全場比賽都能把轉速維持在高轉區間、并不看重低轉速下的扭矩特性,但民用車則不同了,起步、提速是家常便飯,這時低轉速下的扭矩特性就非常重要了!

那麼排氣變得更容易、更順暢,為何會損失掉低轉速下的扭矩呢?原因就在于排氣回壓過低會在發動機低轉速區間時使得排氣歧管、燃燒室內出現過大的壓力差!巨大的壓力差會很容易把燃燒室內的混合氣也抽走!

什麼是氣門重疊

為什麼說排氣壓力太低、會導致燃燒室內的混合氣被抽走一部分?實際上燃料燃燒產生的廢氣并不完全是活塞上行壓出的,因為即便上行到止點、燃燒室內依然有空間,這部分空間內的廢氣是無法被活塞擠出去的,這時就需要進氣門提前打開(在排氣門關閉前打開),沖進來的空氣可以把殘留的廢氣送出去!

氣團移動的后方、壓力會降低

每一個燃燒室運行排出的廢氣如同一個個高速運行的氣團,一個接一個(多個燃燒室并不是同時點火);高速移動的物體或氣體后方的氣壓會降低(就像賽車領域中高速移動的前車會給后車形成低壓區,影響后車發動機的燃燒);如果排氣壓力太低,那麼廢氣中夾雜大量能量快速排出、會給后方形成低壓區,也就是上文提到的在排氣歧管內形成較低的氣壓、與燃燒室內形成壓差!

一旦氣門重疊、依靠低氣壓形成的強大抽力會把剩余的廢氣、混合氣一同抽走,燃燒室內混合氣變少、燃燒產生的能量變少、平均有效壓力降低、扭矩受損;而被吸走的油氣被直接浪費掉;所以排壓太低,低轉速區間扭矩受損嚴重!而在高轉速區間、排氣間隙非常短,即便排氣阻力很低、但依然招架不住間隙很短的一個個氣團,這時低排氣壓力排氣管的優勢就顯示出來了,在高轉速、低排氣間隙時,可以讓排氣變的更順暢!

高轉速時排氣阻力如果太大,首先在氣門重疊時、影響新鮮空氣的填充,其次增加排氣沖程活塞上行的阻力、消耗能量;所以對于同一輛車而言,排氣壓力大、排氣壓力小是兩種不同的狀態!

排壓大(原廠):低轉速扭矩好,高轉速區間逐漸疲軟;燃油經濟性良好,中、低轉速下的動力與油耗兼顧,但高轉速區間表現一般、不過結合民用車、高轉速區間使用率太低!

排壓小(增加管徑、或改小消音、或拆除三元):低轉速扭矩很差,高轉速區間動力輸出順暢、相應靈敏,轉速攀升的也更快、畢竟高轉速區間排氣歧管不會出現高壓、減少活塞上行的阻力)!

寫到這各位該明白了吧?拆掉三元可以改善高轉速區間的動力響應、但對于小排量自吸發動機而言改善幅度極為不明顯;但低轉速區間扭矩輸出變差!什麼車或駕駛人適合使用低排壓的排氣?超跑、性能車、或那類市區轉速4000轉以上的極致玩家;道理也很簡單,要麼車好轉速高、攀升快,像超跑那般輕輕一踩5、6千轉!要麼敢踩,甭管動力有多差、就喜歡紅線換擋;只有這兩類適合使用低排壓排氣!

而對于那些平時開車3000轉都達不到、發動機排量小動力差的,千萬不要改排氣(或拆三元),不該原廠動力如果比喻成腎虛、那麼改完低排壓排氣管后就是腎虧!空有嘶吼卻跑不快、那也就成笑話了;實際上大家在路面上看到的那些排氣聲特大、提速特慢的車子就是因為這個原因!不要和賽車比,賽車全場比賽都能把轉速維持在高轉區間、并不看重低轉速下的扭矩特性,但民用車則不同了,起步、提速是家常便飯,這時低轉速下的扭矩特性就非常重要了!

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