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负压管、正压管到底是什么?

来源:okooo手机版    发布时间:2025-04-02 20:43:42 021-64096188
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  NA发动机(自然吸气)和带有增压的发动机有何不同?除了最显而易见的多了个涡轮外,其实如果从进气这个子系统看,它们是两个思路上的东西,而这也足以影响了改装升级的思路。自然吸气发动机是通过发动机里的进气行程时,活塞向下运动产生的吸力来进气;而涡轮增压和机械增压发动机,则是主动地将空气压缩后加压、压入气缸内的进气方式,一般又称为强制进气。当然,这样说法只是很片面的,两者在结构上还是有着一定的区别,下面就来和大家简单聊聊。

  图:通过左边发动机上的这些风杯便能够准确的看出,它虽然是台NA发动机。但在进气部分已经升级了四喉直喷,而空气是通过吸力、通过锥管进入气缸的,所以锥管的管壁上测得的压力为负压。

  自吸机器和增压发动机虽然进气形式不同,但本质上还是有很多部件是相同的,例如节气门、风箱、进气管、进气歧管等,这些基础零部件两者都是一样的。先从增压发动机的“爹”自然吸气发动机说起吧,自然吸气发动机顾名思义是靠发动机自己吸气的,哈哈!虽然听起来挺滑稽的,但事实的确如此。自然吸气发动机的进气是通过负压(真空)来进行的,这些负压来自于进气门、节气门开启角度和活塞往下止点行走时所产生的吸力。简单点来说就是和平时,我们用针筒在水杯里抽水时,将活塞往上提时产生吸力是一个道理。

  而在节气门之前也就是风箱的位置,我们总能看到一条很长的进气管连接着风箱和节气门,这条管道主要是为了让来自发动机的进气吸力(负压)能传递到风箱进行吸气,使得空气能有效进入进气歧管-气缸,保证有一定的空气填充率。因此这条管道也被称为负压气管。

  那么如果是带有增压器的发动机呢?就以目前最常见的废气涡轮增压发动机举例吧。涡轮增压器的原理是用排气门出来的废气推动Turbine(涡扇)扇叶旋转,而这个扇叶又通过轴承带动Compressor(压缩机)侧的扇叶(又称生气端扇叶)对从风隔进入的新鲜空气进行压缩及加速,从而在节气门之前形成正压。但因为空气经过压缩、加速后会产生高温,高温的空气因为含氧密度会降低,因此对发动机的燃烧、做功是绝对没帮助的。所以便需要中冷器(Intercooler)为这些压缩空气冷却,而连接着涡轮压缩侧至中冷器的那条管道,便是因为负责流通经过增压的气体,所以被称为正压管。当引擎需要加速时,这些正压能优化进气歧管及气缸内的填充率,简单点儿说就是让更多的空气进入气缸,与雾化燃油混合后形成燃油混合气被火花塞点燃爆炸。

  图:有了这张图为辅助,相信我们大家就会变得相当容易理解了吧?图中蓝域的管路,均为正压管。

  图:这是Supra A80的发动机舱,其独特的串列式双涡轮增压2JZ-GTE发动机虽然进气管路复杂,而且管路中间还有阀门负责调控气流走向,但依然能将负压段、正压段清楚划分,以方便日后升级,不过此车已经改过了BOV(Blow Off Valve)。

  当然有,不然咱们也不会无端端开个这样的话题。这次咱们反过来先从负压管说起,各位千万别搞错,负压管是无论何种进气形式的发动机都会有的,在涡轮增压发动机上的负压管位置和自吸发动机一样,仅仅是一个直接连接着节气门,一个连接着涡轮进气口。至于负压的来源,自吸机器的进气吸力来自于活塞运动,而涡轮车上的进气吸力来自与涡轮生气侧涡扇。因此NA机器和带增压的机器都可以升级负压管。负压管,我们大家可以简单的理解为是一条吸管,平时我们在喝汽水时一般来说都会用管径较小的吸管,为的就是避免一次性喝到太多的汽水呛到自己。因此无论我们再怎么用力吸,喝到嘴里的量都维持在一个较小的水平。如果我们想一次性多喝点怎么办?简单啊,换一条大点的吸管不就好了,例如喝奶茶时的那些粗吸管,因为管径粗的缘故所以我们只需轻轻一吸,便能喝到比细吸管多几倍的量。

  放在负压管上是相同的道理,要想一次性让涡轮以及进入到进气歧管-气缸的空气填充量更佳,最简单的方式便是更换大管径和更直的负压管。为啥要用更直的管道?又到了吸管举例的时间了,平时我们在酒吧喝鸡尾酒的时候,总能看到酒保为了让这杯饮料更具有观赏性,会使用一种绑了各种结的吸管。从外观上来看,观赏性的确不错,但这种吸管会使得我们从吸开始会比直吸管花费更多的时间。在负压管上的原理是相同,越直的管道便能使得空气填充得更快,对发动机、涡轮的吸气也就是空气填充率更有帮助。

  图:喝饮料可以为了美观而牺牲“性能”,但在汽车上可不能这样说,特别是涉及到汽车性能升级,其需求实性能永远大于美观。对于管路的要求只有一个宗旨:能直一定不弯!能不弯的尽量少弯甚至不弯。

  图:其实升级负压管,相对而言地,没有升级正压管那么高要求,换句话说,可以挺随便的,因为保证流速即可。很多改装车友喜欢用铝合金管,最大的好处是获取容易,管径可选择性多,弯曲接驳较为简单,缺点在于受发动机舱的温度影响大。

  图:碳纤维的风管当然好,但奈何价格昂贵、可选择性少、通用率低,必须专车专用,如果开的是一些冷门车,基本能死了这条心。

  接下来就到正压管了,正压管这方面就和NA机器没啥关系了,毕竟都没有增压器又何来的正压呢?上文也提到了,中冷器两端的管道都可以称为正压管(一边连接着涡轮生气涡扇,一边连接着节气门)。升级正压管有啥用?说到底一样是为了让更大量的空气获得更快的流速,以增加空气填充率,至于这个“更大量的空气”从哪儿来?例如Boost up?例如......整车厂商为了控制大批量生产车型的生产所带来的成本,一般都只会配备由塑料材质制成,且管径大小刚好合适原车涡轮增压值用的管道。

  图:斯巴鲁一大特色,也是一种结构优势,中冷器的出口直接插入节气门,少了一大段传统意义上的正压管,但缺点是顶置中冷器的冷却效率不足,所以也有很多车主会采取“转节气门开口”+前置中冷器的改法,但这个前提是涡轮够大、推气的力量足,BOV的效率足够高。

  如果你是不打算重写发动机ECU加大涡轮增压值,那么理论上来说正压管可以升级也可以不升级。但如果准备重新写了发动机ECU程序、准备更换大涡轮,那么先升级正压管、负压管甚至是整个中冷器套件就变成了大前提般重要!涡轮增压值的增加,对涡轮生气端的吸气量需求更大了,对连接着中冷器的正压管需求同样增大。升级正压管、中冷器能够让更多的高压空气传输节气门,增加进入气缸燃烧的空气填充率更佳,防止因为正压管、中冷器尺寸受限导致增压空气的流速、流量受限。

  图:和上文提到的负压管一样,后期升级的正压管基本上也都会采用铝合金材质,并且管路的造型也会做出一定调整,使其尽可能的变得更直,增加流速、例如这台改成前置中冷器的扫把佬GDB。

  升级正压管、负压管虽然看起来就像家里换条水管那般简单,但里面涵盖了许多与发动机进气量有关的知识,还有更关键一点,也是最难的一点,那就是当没有现成产品时,需要车友们自己因地制宜地想办法,这既是一种乐趣,也充满了许多不确定,折腾有时是一种乐趣,而在乐趣中又能体会到汽车知识,这不就是男人最好的享乐过程吗?


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