汽車排氣雙邊雙出、單邊雙出、單邊單出除了外觀上的差異還有哪些不同? | 知乎問答精選

 

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汽車排氣雙邊雙出、單邊雙出、單邊單出除了外觀上的差異還有哪些不同?

2018年06月17日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 12 ℃ 次

【SleepyLin的回答(121票)】:

主要是噪聲。

排氣歧管和發動機連接,歧管的長度、形狀可以通過對氣流的影響進而影響發動機的性能,順便做個廣告,BottomGear新一期內容會對進排氣諧振進行一些討論,有興趣請關注。

Bottom Gear - 知乎專欄

對,是的,沒有錯,絕對硬廣告,就是這麼任性,就是這麼厚臉皮。

和發動機性能相關的,排氣歧管影響比較大,此外是排氣系統造成的背壓,比較直觀的理解是,背壓過大排氣即無法順利進行,會堵在通道、或者氣缸內,廢氣無法順利排出,為了排出廢氣,活塞需要消耗更多的能量,才能將其推出,這會增加整機的功率消耗;另外由於排氣不順,留在缸內的廢氣增加,廢氣溫度較高體積大,將佔用新鮮空氣進入氣缸的空間,燃燒受影響。

先看看排氣系統的組成吧,

從排氣歧管到排氣尾管各個部件組合,系統包括的有Y型管、催化器、柔性管、前置消音器、後置消音器、中間連接管、尾管、掛鉤、掛鉤隔振器等部件。

圖示是V型發動機的排氣系統,實際上Y形管也只有V型發動機會用到。

排氣系統的一端和排氣歧管連接,另一端,則通過掛鉤和車體連接。

一般來說,柔性連接管是熱端和冷端的分界點,當然有特例。離發動機近的是熱端,主要是排氣歧管和催化器,溫度可以到800~900°,離發動機遠的是冷端,主要是消聲器了,冷也沒有意味真的溫度低……

圖裡可以看到,後面雙出主要佈置的是消聲器。

再看看別的類型吧。

有單入單出的,單入雙出的,雙入單出的,雙入雙出的,以及兩個獨立的排氣系統。

通常來說,單入口主要用在四缸發動機上,雙入口則用在V型發動機上。

單出口和雙出口在四缸發動機和V型發動機上都有應用,最後一個獨立的雙排氣系統,則是用在V型發動機上。

單入雙入應該很好理解,直列發動機只需要一個排氣通道,而V型發動機有點像把直列的氣缸折成兩半,每邊有一個排氣通道。

排氣的噪聲來源很多。

比如空氣在管道中流動,自身攜帶能量引起自身振動造成的聲音,流量一定的時候,管徑越大,氣流越穩定,聲音越小,單純從聲學角度來設計排氣管的話,考慮的就是這部分的噪聲了。

此外,由於排氣門不停開閉,會造成週期性不穩定的空氣流動,這部分氣流在管道截面積突變,或者彎管的地方會形成衝擊,導致噪聲;另外,空氣和管道壁面摩擦也會形成噪聲。

還有一種叫做輻射噪聲,振動體與流體接觸的時候會推動流體,而產生聲音,麥克風就是這種例子。排氣系統由於發動機、車體振動給的激勵,會導致整個結構振動,還有氣流的脈衝波動,會形成這種噪聲。

消去噪聲的主要手段還是消聲器,後面幾種噪聲無法避免,設計管道也無法做太多的考慮。消聲器也有好幾種,比如把能量反射回聲源以抑制聲音的抗性消聲器,或者是使用吸聲材料,把聲能轉化為熱能的阻性消音器。發動機內的噪音,有窄頻帶的純音,比較適合抗性消音,混雜音則是寬頻帶的,更適合用阻性消音。

在排氣的最尾端,是尾管。

一般來說石頭丟進水裡會形成波紋,波紋蕩到河岸的時候,由於大地作為邊界不可撼動,波紋則只能將自己反射回來,簡單不嚴謹的理解就是高中學過的動量與動能不同質量小球碰撞的那種效果。

在尾管的部分,氣流要流出到大氣中,大氣環境對管道內是一種相當穩定的存在,所以氣流的脈動在這裡的狀態有點類似水波。

在排氣尾管部分產生的噪聲,主要包括兩種。

一種是前面提到的這種穩定氣流形成的動力噪聲,另一種是不穩定氣流形成的摩擦噪聲。低轉速氣流流速慢的時候,前者為主,高轉速氣流流速快的時候以後者為主。

圖裡可以看到,尾管噪聲總和,在低轉速時空氣動力噪聲趨勢是主導,高轉速則沒有影響力,以摩擦噪聲為主。

此外,在氣流流量一定的情況下,管道直徑越大,截面積越大,氣流流速就越緩慢,摩擦噪聲就能更好的被抑制。

OK,該說的基本已經說了。

單出口和雙出口的差別,其實就是後置消聲器,有一個還是兩個的差別。

假如說,前置消聲器的容積相同,每個後置消聲器的容積相同,雙出口則比單出口多了一個排氣通道與一個後置消聲器,氣流可以從兩個分支流通,尾管的摩擦噪聲,將大大降低。

一般來說,一個四缸發動機使用單排氣系統與雙排氣系統,低轉速區別不大,中高轉速以後由於摩擦噪聲占主導,雙排氣系統的尾管噪聲,會比單排氣系統低2~7分貝,可見,需求轉速更高的發動機(通常性能也更好)更願意選擇雙出口的排氣系統,但使用雙排氣系統會導致成本增加,安裝空間也更受限制就是了。

【昊HERRY的回答(1票)】:

第一是有結構上的限制。有些小型車底盤比較緊湊的,留給排氣管的就那一點位置,單出想做成雙出都不行。

如果是空間比較寬裕,那就看設計師怎麼想了。怎麼做好看,又不會在工程上有衝突,就行了。

最後是有一些車,看上去是雙邊雙出,而實際上是只有一個排氣口出氣的(比如海外的帕薩特B8),設計成這樣就裝飾作用大於用途了。

【小順子的回答(3票)】:

影響發動機的回壓 對於自然吸氣發動機來說 影響發動機充填量影響功率 聲音是一部分 渦輪增壓的話 對功率影響更大

【夏初陽的回答(0票)】:

排氣設計影響發動機的參數,流場和散熱。

【老師傅的回答(0票)】:

有什麼用不好說,但那些看起來左右對稱的排氣事實上排氣量並不相同,比如X6的右側排氣出氣量明顯小於左側。

【汪炎的回答(0票)】:

會影響聲音,排氣效率,回壓鼓的設計等,對發動機性能有一定影響

【張噠聖的回答(0票)】:

直接影響發動機工況

【HiJohn的回答(0票)】:

減小排氣阻力吧

【張大仙的回答(0票)】:

還有雙邊單出的,例如rav4.我覺著對於家用車來說只是為了美觀,區分檔次的配置而已。

【宋博建的回答(0票)】:

雙出相比單出的排氣筒噪音會減少些,雙出的排氣量大就意味著使用雙出的多為大排量車輛(不排除部分車型的裝飾作用),同時,發動機的進氣量由於點火提前角的問題會增大進氣量,使得發動機充分燃燒,從而提供大動力。是雙邊雙出與單邊雙出的區別我覺得就是美觀的問題,還有就是空間問題,雙邊比單邊要佔用更大的後部空間

【知乎用戶的回答(1票)】:

看見此問題我就想吐槽一下標誌508,假的雙排氣管到冬天一邊有熱氣一邊沒有,簡直是……

請折疊!

標籤:-汽車 -汽車設計 -汽車製造


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