您想了解的有关摩托车排气管的一切

本故事最初发表于 cycleworld.com。

很少有元素像排气系统一样对摩托车的设计产生如此大的影响。从排气管到排气口，柔和弯曲的形状有助于定义我们最喜欢的一些摩托车，但这些形状远非纯粹的美学。

废气以速度的形式包含有用能量，而平滑的形状可最大程度地减少这种能量的损失。活塞的全油门动力冲程始于燃烧气体在上止点后几度时的压力约为 1,000 psi。当它向下推活塞并向其传输动力时，该压力迅速下降。当排气阀或端口开始打开时，燃烧压力仅剩下大约 100 psi。

我们不能继续用活塞膨胀气体来获取其全部能量吗？我们可以，但我们没有这样做，因为排气阀必须在底部中心之前开始打开，而如此低的气缸压力可以通过另一种方式更有效地利用：在经过调节的排气管中。

汽车发动机越来越多地利用涡轮增压器回收废气能量，但到目前为止，严重涡轮增压的动力对于摩托车来说过于突然，因此排气能量被用作声波。

正波（压力）和负波（吸力）在正确形状的管道中移动，可用于协助活塞运动去除废废气并用新鲜电荷重新填充气缸。

排气管造型的基本规则是，管道横截面积增加的任何地方，通过的排气压力脉冲都会扩大，从而向上游辐射/反射负波。管道面积减小的任何地方都会抑制脉冲，使其反射正波。

在四冲程系统中，当排气门开始打开时，排气压力脉冲进入该气缸的集管。当它到达管道扩大点时（集管与更大的收集器连接或与锥形扩音器连接），它会向发动机发送回负压波。集管长度的选择应使负波在气门重叠期间到达气缸（即排气冲程结束时上止点附近的时期，此时排气门尚未完全关闭，但进气口已开始打开）。负波进入气缸，首先从活塞上方的燃烧室中提取惰性废气，然后进入进气系统，使进气流在活塞开始向下移动进气冲程之前就开始进入气缸。这通过 1) 防止剩余废气稀释新鲜进气；2) 使进气过程提前开始，从而增加了扭矩。

由于排气管中的负波和正波交替出现，在较低的转速下，在气门重叠期间进入燃烧室的不再是负波。而是正波，它将废气重新塞回燃烧室，通过进气门重新进入进气系统。通过稀释活塞即将吸入的新鲜空气，这会导致发动机扭矩下降。这是所有发动机制造商和赛车手都熟悉的“平坦点”。大自然给予，但大自然也会带走。

二冲程发动机的管道看起来完全不同。它们从细长的集管开始，就像四冲程发动机的集管一样，然后是类似扩音器的喇叭。然后差异就出现了：喇叭后面是直径恒定的中央部分——之后管道迅速变细，就像一个反向扩音器——到小直径的“排气管”（在某种消声器内可能看不见）。

当二冲程活塞在其动力冲程下降时，开始揭开气缸壁上的大排气口，压力脉冲被释放到集管中。

当它到达类似扩音器的喇叭时，它就变成一个反射回气缸的负波。在那里，低压有助于从气缸中排出废气，并帮助新鲜电荷通过两个或更多个传输端口进入。

随着气缸充满气体，一些新鲜气体开始从仍然打开的排气口中流失——但帮助正在路上。在管道中，排气脉冲已通过管道的中心部分，现在进入反向扩音器，将正波反射回排气口。这个正波及时到达，将开始从排气口逸出的新鲜气体重新塞回气缸。在二冲程狭窄的峰值功率转速区，这个过程实际上起到了高效增压器的作用，使二冲程具有非凡的动力。

排气管设计师的工作是创造一个足够宽的增强发动机扭矩区域，以便驾驶者在使用变速箱时能够让发动机大部分时间都处于该区域内运转。他们的解决方案有助于赋予我们喜爱的机器独特的推力和咆哮，并形成我们最难忘的美丽线条。