[百問] 進氣改造最容易上手?搞錯重點小心更沒力。(上)

很多熱愛改裝的車主,牽到愛車時最先進行的動力改裝,應該都會從最簡單的進氣系統開始,有些套件還可以自行DIY改裝,不過進氣套件不是有改就有效果,還有許多條件要注意,我們這次就透過10個問與答的題目,來幫助大家學習這方面的知識吧。
 
/OP編輯部
 
問題一:進氣套件改裝可分成哪幾個等級?大約可分成三個等級。

空氣濾芯的改裝對於很多人來說是相當簡單的,也是改裝迷最容易入手的套件之一,從最初階的「原廠交換」,中度改裝的「套裝」,到最緊繃依照引擎需要之流量去搭配的「香菇頭」,每一種都有其含義在內,並非真的只有外觀上的差異而已。
 
其中最初階進氣改造方式,就是使用原廠交換型的高流量空氣芯,這類的產品最主要的訴求就是「親切的價格」,進口與國產在價格上的表現就有不小落差,而這類產品留下原廠所賦予的進氣系統,因此在防水或是低速回壓維持上的表現都會比較好,高轉速時可能會有些許的感覺也說不定,總而言之是一項可以DIY且充滿熱趣的初階改裝品。
 
第二種是更換進氣管路搭配香菇頭的做法,這種改法比較常出現在重視高轉速表現的渦輪車輛上,或是沒有直接讓香菇頭裸露吸氣,空氣會不夠用的大改引擎上,如果是原廠自然進氣車,可千萬不要常是這樣改,低速全油門踩下去時,您會發現車子好像壞掉,比原廠更不會跑。
 
第三種則是完整進氣套件改法,產品包含管路、塞子、束環、集氣箱及空氣滤芯,其中價格的取決就在於材質上的使用,為了隔絕熱源影響吸氣溫,高檔的產品都會使用上乾式碳纖維,又或具有相當視覺效果的功夫龍材質,而安裝上則是需要完全廢除原廠配備,如果以傳統的直/橫列引擎來說,其實有一套工具箱在家裡,也是可以來挑戰自己DIY的成就感,完工後人對於引擎室的戰鬥氣息有很好的加分作用,但相對價格也會是最高的。
 

最初階進氣改造方式,就是使用原廠交換型的高流量空氣芯,能在防水或是低速回壓維持上的表現都會比較好,高轉速時又能有些提昇性能的效果,是一項可以DIY且充滿熱趣的初階改裝品。
 

第二種進氣系統改法,是更換進氣管路搭配香菇頭的做法,這種改法比較常出現在重視高轉速表現的渦輪車輛上,或是沒有直接讓香菇頭裸露吸氣,空氣會不夠用的大改引擎上。
 

第三種則是完整進氣套件改法,為了隔絕熱源影響吸氣溫,高檔的產品都會使用上乾式碳纖維,完工後人對於引擎室的戰鬥氣息有很好的加分作用,但相對價格也會是最高的。

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問題二:空氣濾芯似乎有分種類,哪種空氣濾芯最好用?立體多層海綿等級最高。

目前做為空氣濾芯的材質共有三種,分別為紙類、不織布與海綿等,前者為原廠最喜歡用的材質,因為成本較低,但這類的空氣濾芯一但超過使用壽命,就會在容易在摺痕處產生龜裂,大幅影響過濾效果;第二種則是高流量改裝濾芯常用的不織布材質,過濾效果與通氣性可取得較紙類更好的平衡;第三種則是少數高檔改裝濾芯會選擇的材質,也是目前用來製作空氣濾芯最好的材質。
 
做為空氣濾芯海綿之所以是最理想的材質,主因在於海綿的儲塵空間是立體的,有些高等級的海綿濾芯,內部從裡到外還會透過三層以上不同密度的海綿來製造,這些立體空間就能用來儲存沙塵,也因為空間是立體的,因此還能保有許多間隙讓空氣經過,不會因一點點沙塵就影響進氣效率。
 
至於不織布材質,這類的產品還有一個很大的特徵,就是可以重複清潔與保養,因此多半為濕式的設計,而雖然表層採用皺摺設計以增加過濾面積,但只要表層積滿一層沙塵,儘管厚度不高也對進氣順暢性造成明顯影響,且即使拆下清洗,不織布內的部分孔隙也會被沙塵塞住,使得這類空氣濾芯愈用愈不順暢,這部分對於棉質的濾心來說卻影響不大,因此市場頂級的海綿濾芯產品的使用壽命,不只較不織布多達4倍以上,清洗效果也高出許多,只要妥善使用,用個10萬公里也沒問題。
 

不織布材質的高流量空氣濾芯還有一個很大的特徵,就是可以重複清潔與保養,因此多半為濕式的設計,是兼具價格與效果的產品。
 

較於紙質或不織布來說,頂級海綿濾芯的濾塵空間為立體結構,儲存沙塵的內部空間較大,不易因沙塵的吸附而影響進氣效果,因此使用時間更久。

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問題三:原廠自然進氣引擎建議更換香菇頭嗎?建議換高流量濾芯即可。

一般來說,進氣系統所涵蓋的零件範圍,從新鮮空氣最開始經過的集氣箱、空氣濾芯,到之後的進氣管路、節氣門與進氣歧管等,全部都屬進氣系統的範圍,而強化進氣系統的目的,在於提高進氣效率,使引擎獲得充足的空氣與密度更高的含氧量,配合足夠的燃油來壓榨出更高的動力輸出,而這也是不變的進氣系統改造方向。
 
不過太過於順暢的進氣系統,會形成過低的吸氣阻力,就像用大吸管吸飲料一樣,如果肺活量不夠的話,有時反而不容易將飲料吸起來,或是吸得起來流速卻變慢,單位時間內吸的量不見得比較多,而這樣的問題也同樣出現在進氣系統改造上。因此可以看到就連本田高出力性的VTEC系列引擎,御用改裝廠MUGEN無限推出的套件,也還是會有一個集氣箱設計,與並且保留原廠設計的進氣管路,為的就是確保低速扭力不至於太差。
 
所以如果自然進氣引擎沒有經過高增壓值設定、Hi-Cam改造或外掛增壓系統,過於通暢的吸氣管路,在引擎低轉速真空吸力不足下,全油門時進氣管路內的氣流速度反而比較慢,而使引擎吸到的空氣量比原廠狀態更少,進而不利扭力反應,也就是油門踩起來反映變得更笨,需等到引擎轉速拉高,才能真正發揮香菇頭的改裝效果,這也是為何過去曾聽過改完進氣,車反而變難開的緣故,尤其是自排車更是明顯,所以沒事別換香菇頭。
 

一般原廠引擎還是別一口氣就換裝香菇頭,會導致低速扭力流失,起步反而變慢的問題,除非進行了高增壓值設定、Hi-Cam改造或外掛增壓系統。

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問題四:更換鋁合金管路會比沿用塑膠管路好嗎?自然進氣引擎不建議這樣做。

很多人在強化進氣系統時,似乎都習換將原廠的塑膠製進氣管路換成鋁合金管路,雖然鋁合金管路相較於原廠塑膠管,有著內壁較光滑,吸氣阻力比較小的優勢,不過卻會帶來意想不到的負面效果,那就是管路隔熱效果變差,容易提高進氣溫度。
 
這是因為金屬管路很容易吸收引擎室內的高溫,尤其是夏季動輒35、36度以上的溫度,如果又剛好開在市區環境的話,進氣溫度可是會高得離譜的,一旦超過70度,空氣內過度膨脹的氧分子,將會減少可用來燃燒的條件,引擎出力自然就會下降,且進氣高溫連帶也會導致水溫油溫偏高,如此惡性循環下車只會愈開愈耗油、無力,因此進氣管路的隔熱材質要求也是強化進氣套件時,不可忽略的一項重要環節,所以自然進氣引擎應該避免採用金屬製管路,不過由於渦輪引擎考量進氣壓力高,不得已下可以使用,畢竟還有中冷器可幫助降低進氣溫度。
 

因為金屬管路很容易吸收引擎室內的高溫,所以除非是渦輪車有中冷器協助降低進氣溫度,否則自然進氣引擎還是盡量少用鋁合金進氣管路比較好,這也是為何正統比賽車要用碳纖維隔板將進氣管路包覆起來的主因。
 

Mugen推出的FK2進氣套件,也都採用碳纖維集氣箱+管路設計,其中一個目的就是在隔絕高熱,讓引擎盡可能不要吸到熱氣。

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問題五:為了引擎室戰鬥氣息,原廠集氣箱可以不要裝嗎?會影響隔熱效果。
有些人改裝進氣套件,不一定只是為了提高引擎動力輸出,有時也是為了強化引擎室的美觀性,因此往往會將原廠集氣箱拆除,改成裸露在外的香菇頭,或畚箕型的集風罩等,而非原廠集氣箱封閉式的進氣系統,這樣做比較容易帶來一些額外的狀況。
 
因為原廠集氣箱的功能不只是容納空氣濾芯而已,它還兼具消噪、防水、隔熱等功能,因此如果把原廠集氣箱拆除的話,首先會遇到的情況就是進氣噪音變大聲了,尤其是自然進氣引擎+排氣管未改裝的情況下,更容易明顯加速時發現引擎吸氣聲變大了,雖然有些車迷朋友喜歡這種聲音。此外,原廠集氣箱也有防水的功能,這裡談的防水不是車輛在淹水的道路上,依然可以行駛的緊繃概念,而是許多車輛都會遇到的洗車或下豪大雨時的環境,在有原廠集氣箱保護下,進氣系統是比較不會吸到水的,進而避免引擎發生嚴重損壞的問題。
 
此外,隔熱也是很重要的條件,進氣溫度愈低,空氣中含氧量愈高,愈有利於引擎工作效率,如果採用全開放或半封閉吸氣環境的話,引擎比較容易吸到熱氣,所以如果動力沒有進行大幅度改裝的話,尤其是NA+AT,建議換個高流量空氣濾芯,就很夠用了。如果是渦輪引擎的話,也可以考慮換裝附有隔熱箱+香菇頭的進氣套件,夏天塞車比較不會有明顯的動力熱衰竭。
 


原廠集氣箱還兼具消噪、防水、隔熱等功能,因此除非進行了很大幅度的動力改裝,否則換個高流量空氣濾芯,搭配原廠集氣箱就很有效果了。
 

很多原廠進氣集氣箱都設置在引擎室靠近車頭大燈的位置,目的在於這個地方吸到的空氣溫度會比較低,尤其當車輛高速行駛時,更能吸到車頭灌進氣來冷空氣,但要避開水箱風扇,所以往往會設計導風管穿過水箱架朝前吸氣。
 

[百問] 進氣改造最容易上手?搞錯重點小心更沒力。(下)

問題六:碳纖維集氣箱好帥,聽說也有分等級高低?真空加壓碳纖維最輕。

很多高檔的進氣套件,都會採用碳纖維材質製造,除了可以增加引擎室的戰鬥氣息外,也能兼具輕量化的效果,但事實真是如此嗎?目前市面上的碳纖維集氣箱主要可分成高低兩種等級,分別為「手積層」與「真空加壓」。
 
前者是目前所有看得到改裝用碳纖維產品的主要製程,此工法製成的產品優點在於生產成本低,技術力不高,因此產品售價比較能讓人接受,缺點是耐熱性比較不好、且重量也無法減輕很多,產品精密度低無法上下盒裝,只能做成集氣罩外型,而內層為玻璃纖維光滑度不佳,碳纖維只在外層具美觀效果而已,並不能算是真正的碳纖維製品。
 
唯獨熱壓成型或真空加壓所製成的產品才算得上是純正碳纖製品,該製程有何優點?完成後的產品不只內外層表面都看得得碳纖維紋路,厚度也超薄重量更輕,成品厚度約1.5mm(手積層碳纖維件厚度約6mm) ,重點是產品精度高,即使將集氣箱設計成上下盒裝,也不用擔心蓋子會裝不上去,或對不到螺絲孔等問題,所以購買前記得確認清楚。





市面上高檔的進氣套件都採用熱壓成型製程的乾式碳纖維材質,具備有高隔熱、內壁平滑、高精密度、輕量化與進氣效率明顯的效果,圖中為英國Forge專為VW Golf 7/7.5車系中,GTI與1.4T車款所開發設計的乾式碳纖維進氣套件。
 
有些碳纖維集氣箱是採用手積層工法製成,重量會比較重,內層為玻璃纖維光滑度也較不佳,碳纖維只在外層具美觀效果而已,並不能算是真正的碳纖維製品。

真空加壓製成的產品,內外層表面都看得得碳纖維紋路,具備厚度薄重量輕,產品精度高的特色。
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問題七:進氣套件的吸氣入口設置在哪裡最好?有管路朝車頭吸冷風最好。

許多設計精良的進氣套件,都會想辦法讓進氣系統的吸氣口,朝向車頭方向,這是有原因的,因為這裡的空氣溫度最低,如果能善用撞風效應的話,更有助於進氣效率的提升,尤其是自然進氣引擎。「自然進氣」引擎與「增壓」引擎在進氣過程的差別在於,前者是靠引擎本身活塞下行時的真空吸力,被動地將新鮮空氣導引至燃燒室內,後者則可透過增壓器本身的主動推送,將空氣灌注到燃燒室內,兩者單位時間內的進氣量與密度差異頗大,也造就不同的出力效率,不過如果自然進氣引擎能吸氣口朝車頭前方,讓風灌入進氣道的話,也能讓空氣主動推送到引擎裡。
 
大家應該都曾在電視上看過F1賽車,其進氣口就設在駕駛艙的正上方,目的就是希望透過高速所形成的強大風壓,將大量的空氣「擠入」進氣管路內,引擎一開口就有一堆空氣等著它使用,甚至在極高速時還可達到正壓狀態,空氣簡直就是「硬塞」進燃燒室內,這就是提高撞風效應的優點,而這樣的進氣系統改造原理其實也可實現於一般房車上,只不過受限於房車先天上形狀設計,加上必須顧慮到下雨天避免吸到水等,全天候的用車環境,打造起來頗有難度,所以有類似功能的產品造價都不低。
 

F1賽車的進氣口就設在駕駛艙的正上方,目的就是希望透過高速所形成的強大風壓,將大量的空氣「擠入」進氣管路內,引擎一開口就有一堆空氣等著它使用,空氣簡直就是「硬塞」進燃燒室內,這就是提高撞風效應的優點。
 

受限於房車先天上形狀設計,加上必須顧慮到下雨天避免吸到水等,全天候的用車環境,因此朝車頭前方吸氣的進氣套件,打造起來頗有難度,所以有類似功能的產品造價都不低。

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問題八:既然吸氣要順暢,那進氣口徑是否愈大愈好?口徑要視改裝條件來加大。

許多人都會問:進氣管路可以在改裝時一併加粗嗎?答案是可以,但原廠自然進氣引擎不可超過3mm,過粗的管路容易使引擎低速時進氣量不足,有點像小吸管比珍珠奶茶吸管好吸的道理一樣,過粗的管路引擎反倒容易減緩低速時的進氣速度,且有些採Air Flow設計的引擎,是無法加粗進氣管路,因此除非是真的希望能強化高轉速時的動力表現,否則是不建議過度加大進氣管路的口徑。
 
此外,有些車主會選擇加大節氣門的方式來提高進氣量,這種改法的概念與加大進氣口徑不同,因為節氣門可以隨車主的想法,進行開口大小的調整,因此即使是原廠引擎也是可以換裝的,有助於高轉速時的馬力提升。值得一提,原廠節氣門可經由加工增加其孔徑,正統加工法是好比搪缸一樣加大直徑,增加之直徑因為原廠本身之厚度不一樣,有的只能3mm,大則可至5.6mm。而節氣門加大最重要的一個重點是,加大之蝴蝶閥片能否確實和閥體密合,因為節氣門的密合度良否,最直接影響到怠速的穩定,如果更換了加大之節氣門後,發現怠速不穩或油門「卡滯」、有不順暢之感覺,其大部分之問題都應該在於加工精確度的問題,尤其是電子節氣門影響更加明顯,要慎選加大節氣門的品牌。
 

如果要加粗進氣管路的口徑,原廠自然進氣引擎建議不可超過3mm,過粗的管路容易使引擎低速時進氣量不足,有點像小吸管比珍珠奶茶吸管好吸的道理一樣,過粗的管路引擎反倒容易減緩低速時的進氣速度,不利引擎起步的加速反應。
 
有些車主會選擇加大節氣門的方式來提高進氣量,這種改法的概念與加大進氣口徑不同,因為節氣門可以隨車主的想法,進行開口大小的調整,因此即使是原廠引擎也是可以換裝的,有助於高轉速時的馬力提升。
 

日本Mugen推出的進氣套件,都會掌握隔熱、吸冷空氣與進氣順暢度等三個面向的需求,所以都會設計集氣箱+吸氣管路+香菇頭的設計,這樣改絕對能提昇引擎進氣效率。

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問題九:有些車改裝進氣套件後,加速反而出現不順問題?流量計位置錯誤所導致。

如果您改完整套包含進氣管路的套件後,發現車輛行駛時會出現加速不順,甚至亮燈的情況,多半都是因為流量計的安裝方式出現錯誤所導致。
 
當代的車款,為了使引擎油耗表現更省油,會特別「強化」進氣溫度感應與大氣壓力感知功能,讓行車電腦對於進氣量的掌握,除透過Air Flow/Map的電壓變化進行判讀外,還可藉由大氣壓力感知器的補正,以提供較為正確的供油量,例如八/九代Civic就是採用Air Flow/Map雙規並行的進氣流量偵測,前者是用來偵測怠速時的進氣量,後者則是掌控引擎正常運轉時的負荷,此系統在面臨到進氣管路加大或更換為鋁合金材質的場合時,雖然有助於高轉速時的進氣順暢度,不過卻有可能因為流量計擺設位置沒有在管內的正中央,影響其判讀準確度,而出現一踩油門就熄火的問題,這些都是大家在改裝進排氣系統時常遇到的問題。
 
此外,管路的固定方式是否牢固,也會影響流量計的偵測準度與壽命,畢竟引擎在運作過程中,是會不停地抖動,如果進氣管路沒有固定好而跟著抖來抖去,就很有可能把流量計內部的感應熱線抖到斷掉。
 

如果您改完整套包含進氣管路的套件後,發現車輛行駛時會出現加速不順,甚至亮燈的情況,多半都是因為流量計擺設位置沒有在管內的正中央,影響其判讀準確度所導致。
 

有些重度改裝的引擎,對於進氣量的掌握,都會從Air-Flow空氣流量計形式,改成Map歧管壓力式,,可避免因流量計的髒污甚至斷裂而影響偵測準度如果對於進氣量的掌握會更加可靠穩定。

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問題十:搖臂蓋上有個管路,可以換成小香菇頭嗎?會影響引擎內部散熱。

有些車主在改裝進氣管路時,有時因為管路上沒有預留管,也或許是為了增加競賽氣息,會將引擎搖臂蓋上原本連接到進氣管路上的橡膠管拔除,改裝上一顆小香菇頭到搖臂蓋上,但這樣的作法反而容易增加引擎內部的機油溫度。
 
這根從搖臂蓋連接到進氣管上的橡膠管,是PCV閥門系統的一部分,所謂PCV閥門其全名為「曲軸箱積極通風控制系統」,是車廠設計用來將引擎內部吹漏氣吸出的主要控制元件,吹漏氣體中含有燃燒完成的氣體,與未燃燒完全的汽油或水分等,這些吹漏氣體本身帶有酸性成分,一旦進入油底殼的吹漏氣累積多了,不但會稀釋機油,容易對油底殼內的機油造成污染,加速機油劣化速度,因此需要利用進氣歧管的真空吸力,將這些引擎內部的有害氣體吸出進行燃燒,而這根橡膠管就是用來將新鮮空氣導引至引擎油底殼之用。
 
如果將橡膠管拔除,換成小香菇頭,就會讓油底殼吸到引擎室的熱氣,而非原本進氣管路內較低溫的空氣,使得機油溫度無法藉氣體循環的過程進行冷卻,如此一來就會提高機油溫度,對油溫的影響可達10度以上,因此若您愛車搖臂蓋上還插著一顆小香菇頭的話,建議還是趕緊換回原廠系統吧。
 

有些車主在改裝進氣管路時,會將引擎搖臂蓋上原本連接到進氣管路上的PCV閥門的通氣橡膠管拔除,改裝上一顆小香菇頭到搖臂蓋上,但這樣的作法反而容易讓油底殼吸到引擎室的熱氣,進而增加引擎內部的機油溫度。
 

如果套件內包含有接回搖臂蓋上的管路接頭,記得一定要接上,這樣引擎內部才不會吸到熱氣或髒空氣,對於機油溫度冷卻,與減少油質汙染都有正面幫助。