摩托车排气系统原理详解

先说两冲的吧，理想的排气过程是排气门打开，高压废气在压力作用下流出汽缸，不能依靠自身压力流出的剩下的部分经过扫气过程排除，四冲的扫气过程是通过位于下止点的活塞上行至上止点，将废气排除。

而两冲的排气过程比较特殊，扫气过程是通过向充满废气的汽缸顶部喷射等量的可燃气将废气排出，由于在扫气过程中可燃气是与废气相混合的，所以排气完成后汽缸中仍有一部分废气，而排气管中则有可燃气，这样会造成发动机动力下降，油耗上升。

而在排气管中串接一个膨胀室后，就可以改变这一切。

当排气门打开，废气自汽缸中喷涌而出的的时候，头段内因废气的冲入而产生一个正压的脉冲波，并以音速向尾段传播。



经过头段后，正压的脉冲波进入膨胀室，行进到膨胀室的扩张段的时候，正压的脉冲波因传导截面积突然加大而在扩张段产生一个负压脉冲波，然后经过收缩段时再产生一个正压脉冲波，这两个脉冲波分别以扩张段和收缩段为波源，沿管路向两端传播。

其中向头段传播的部分行进至排气门时因失速（如果此时排气门尚未关闭），先是负压波将一部分汽缸内的气体吸入到排气管内；接踵而至的正压波再将排气管内的一部分气体压入汽缸，通过一吸一压的过程将汽缸中的废气排净，并把排气管中的可燃气体送回汽缸。

其中头段的长度与补偿转速成反比，扩张段、收缩段的斜率与脉冲波的幅度成正比，扩张段、收缩段的长度与脉冲波的长度成正比，扩张段、收缩段的间距与负、正脉冲波的间距成正比（间距越大，送回汽缸的可燃气越少），尾段均为直通结构，排气阻率（与内径成反比）与平均排气压成正比。

再说四冲的，四冲的竞赛型车为了取得最大的输出功率，气门的开闭时间均设计为“早开迟闭”，而且发动机强化程度越高，这个设计值就越大，以在峰值输出时达到最好的进排气效果，但在中低速时，由于气门过早打开，过迟关闭，造成进气效率低，缸压不足，使扭矩减低，化油器反喷。

因此赛车的排气尾段一般使用容性消音结构，它的内部一般分为三个串联的室，构成两个谐振器，在一定范围内构成平滑的谐振，将一部分废气压回汽缸，提高初始缸压，从而改善扭矩输出和经济性，但由于受到结构的限制，对应的补偿转速越低，其排气阻力越大，对最大输出功率的削弱也越严重。

为了兼顾高低两方面的输出，80年代末期出现了“相位阀”的装置，就是yzf-r1等的高性能赛车在排气的前段与中段之间安装的那个排气控制器（当然因为专利的原因各个厂家对它的称呼并不同）。



其作用就是在低速时提高排气背压，增加汽缸的初始缸压，从而提高扭矩和经济性，在高速时相位阀完全打开，配合直通尾段（直通尾段是抗性的，非常适合高转）可以将发动机的潜力完全发挥出来。

再说材质，低档的铁皮、不锈钢就不说了，高档的主要是用碳纤、钛合金的，这两种高科技材料的共同特点是强度非常高而本身很轻，很有利于降低重量；不同的就多了，一般gp新车落场开始搭配的就是弹纤的尾段，原因是要不断的改，才能取得最佳效果。

而碳纤非常容易加工成各种尺寸、各种形状（没见过谁家的f1壳子是钛合金的吧？扯远了），不过碳纤维不耐高温（确切的说是碳纤成品，它的黏合剂不耐高温），尺寸一旦定下来，就改成钛合金的了。钛合金硬度高，加工很难，尺寸没法改来改去的，但是耐高温，而且导热好，也就是消音好，更适合市售车。