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高效能進氣提升裝置 Energy Halo 能量環


刊登時間: 2013/07/11

文:Adam
圖:顧宗濤
協力:佢茂國際

在市區、山路或一般道路用途之下,提升車輛中低轉速下的加速反應與燃燒效率通常會比一味的增加馬力來的有意義,除了改裝壓縮比和電腦周邊,改善進氣效率向來是一項簡易且高報酬的項目,但要如何保持低轉時所需要的進氣壓力,又得兼顧高轉時順暢進氣,如何在兩者之間達到平衡就又是一門學問,以下就讓我們來檢視市場熱門新品「Energy Halo能量環」的效能與原理。

經由車手豬皮哥(黃晞展)的口中解說該產品傲人的〝長處〞與〝深度〞之後,著實引發起筆者的好奇。

賽車科技新啟發
功能原理大解析

當南下拜訪國內知名車手黃晞展,藉由他多年的賽事經驗中能帶給我們一些原理與啟發。就先從進氣閥門的形狀特性說起,不論是一般常見的節氣門還是多喉直噴,通常口徑粗短的進氣口徑在高轉時有著較低的進氣阻力,所以最常在需要高轉延伸與大馬力的比賽車上可以看見,而較細長的進氣口徑則是能在低轉就蓄足壓力,提升低轉反應與扭力。最後較少為人注意的部分就進氣壓縮面的錐度變化與導角形狀,這部份牽扯的是進氣體積的壓縮率與是否容易產生亂流,這部份就在下文中進行實際測驗。

以Focus節氣門為例,從原廠形狀與能量環相比,可以看到原本在管壁口徑上有一處明顯的落差形狀,就是在該處產生亂流擾亂整體速率,而安裝後不僅解決該問題,也同時增加了些許的進氣長度與入口直徑與錐度,這些看似不起眼的微調,其實才是整體勝負的關鍵。

接著取下實車(國產Focus)的進氣閥門後進行模擬進氣流場之實驗,首先在安裝「能量環」前後的兩次實驗中,我們可以發覺到兩個重點,1:在閥門開啟幅度不大氣體沿著閥門管壁前進,這時就可以明顯注意到安裝前在管壁頸縮處,有著渦流般的氣旋停滯,並影響整體氣體之流動,但在安裝能量環之後將該頸縮處高低落差平滑接順,便可以從氣體流場中明顯看到該處之渦流消失了,因此在一樣的閥門開啟程度下整體流速明顯提升。2:在節氣閥從全關到到開啟的瞬間,就是在模擬駕駛從靜止起步或加速出彎時重踩油門的剎那,氣體必需從原本幾乎靜止的狀態轉成高速流動,這時可以看到安裝前低流速阻力高,氣體像是慢了一拍才往前移動,而安裝後瞬間反應迅速許多。至於在閥門全開的模擬高速情況之下,整體氣體流動截面積大,其管壁形狀對其流動速率影響則不明顯。

 

親自路駕再體驗
市區行走好暢快
在經過實驗之後對筆者該產品的實際功效相當好奇,因此立即商借了一只能量環安裝於筆者車上(原廠1.8升自然進氣引擎)進行測試,從一般市區最常遇到的起步與再加速來看,的確在低速反應上有一定程度之提升,覺得起步時油門不需要踩得那麼深就已有原本的加速力道,再重踩油門或是kick down的瞬間反應也確實變快,就連引擎的吸氣聲音也稍變明顯,照理來說以一般市區駕駛停停走走的情況下,如果油門不再需要踩的像之前那麼重,對油耗表現將會有幫助,日後如有機會進行長期試用再將油耗結果補上。

在這兩張圖中可以看到安裝前有著明顯的紊流停滯在入口處影響速率,安裝後在管壁入口處其流體動向順暢。

結論:原本第一眼看見該產品時,以為僅是一般類似進氣拋光之原理,連加大節氣門都稱不上,但經過開發者的解說與實測之下,發現其實各車種所對應的專屬能量環都設計得不一樣,為的就是針對各車的引擎輸出特性或是節氣門形狀進行重新調整,像是低速扭力較弱的車款會稍稍增加整體長度或是加大管壁錐度,使其回壓與氣體壓縮率更高,但有的車種則是不增加長度但小幅增加進氣口徑,以換取進氣量,其實就連導圓角的半徑與位置都會有影響,至於該產品負責人除了賽場經驗,背後也有車輛工程學術單位擔任開發顧問,以平易近人的產品售價再加上拆裝簡易,讀者們有興趣的話不訪打個電話接洽。
 

 

從閥門全關到全開,可以看到閥片與進氣截面積間的關係,在閥門全開的情況下氣體有寬廣的行徑路線,不像些微開啟時只能沿著管路,使得該產品在持續全由門下就得靠著管徑長度與入口直徑、導角做出細微的幫助。

 

 

移除進氣軟管後即可看到節氣閥門,拆裝時僅須注意盡量不要讓塵土進入閥門或進氣歧管內部,並於安裝後簡易擦拭乾淨,一般車主只需十字起子便可於5分鐘內完工,安裝簡易。

以Toyota Altis專屬能量環而言,可以看得出來除了平整進氣路線之外,也將長度與進氣口徑略增,以求整體效能搭配提升。

在市區時,可以明顯感受到中低速以及轉速攀升時,油門頓時輕快了許多,較不需要像原本那般頻繁重踩