自然吸氣發動機強化課程

自然吸氣發動機，通常在改裝界被稱作NA，既英文Normally Aspirated 或者Naturally Aspirated。近年來雖然渦輪增壓發動機逐漸成為性能車的主流，但是自然吸氣發動機以其線性的輸出、高亢的轉速聲浪仍舊有著眾多的擁護者，史上一些經典的高性能自然吸氣發動機更是以其獨特的魅力在汽車史上留下了光輝的篇章。想要突破原廠自然吸氣發動機的種種封印，享受NA發動機帶來的迷人魅力，接下來我們將給你最完整的答案。

自然吸氣發動機強化——基礎篇進排氣系統強化

想要馬兒跑得更快，首先要呼吸順暢。進排氣系統的強化是自然吸氣發動機強化的最基本步驟，通常在進排氣的強化過程中我們都會先由排氣系統開始著手。排氣系統通常分為排氣歧管（也叫做排氣頭段、排氣芭蕉）、排氣中段與排氣尾段三個部分。

作為廢氣排放的第一道關卡，排氣頭段在整個排氣系統中是最為重要的一環。除了寶馬等注重性能表現的車型，一般車的原廠排氣頭段采用鑄鐵制造，不僅重量相當沉重，而且受設計制造成本的影響，每個氣缸的歧管長度和彎轉角度都不同，如此的設計會導致發動機在高轉運行時各個氣缸所排放的廢氣相互干涉，就像沒有信號燈指揮的十字路口般，廢氣被憋在排氣管內，降低排氣順暢度，使動力響應降低。所以，在改裝排氣頭段時盡量選擇每缸歧管等長且彎轉角度相差不大的產品。此外，各個氣缸歧管連接匯合處的設計也會影響到發動機的動力輸出，如4缸發動機若是搭配排氣阻抗較大的4-2-1排氣頭段（既4個氣缸的排氣歧管先匯合成2根最終再合為一根的設計）則會有較佳的低速扭矩表現，而若是搭配4-1排氣頭段（4個氣缸的排氣歧管直接匯合為一根）則會有較佳的高轉功率輸出。

排氣中段則沒有那么講究，一般來講區分只在于材質和管身口徑。不過排氣中段上的三元催化則是阻礙排氣順暢性的一大元兇，一般在改裝時會替換為高流量競技型或直接移除。但這樣會導致排放不達標，車輛無法通過年審。

排氣尾段則是大多數改裝者在改裝時的首要項目，因其不僅能直觀看到，營造十足的戰斗氣息，更可改變發動機的排氣聲浪獲得讓人血脈噴張的激情聽覺效果。不過在實際效果上確是整個排氣系統中最無足輕重的一環，僅是通過“背壓”的調整來對排氣系統進行優化。

再來看進氣系統的強化改裝。提高進氣量、提升進氣順暢度，為發動機提供充分的氧氣是進氣系統改裝的核心理念。最基礎的做法是換裝原廠替換型的高流量空氣濾芯，其他諸如集氣箱、進氣歧管等都繼續使用原廠部件，操作簡便且不會改變原廠設計，不過提升效果也較為有限。

更加主流的方式則是換裝俗稱“冬菇頭”的高性能濾清器，更專業的改裝會同時把節氣門與進氣歧管一并改裝，360°的全方位吸氣效果能大幅度提升進氣表現，全油門下的迷人的吸氣聲也是眾多改裝者做如此改裝的原因。

進氣系統的終極改裝便是俗稱“多喉直噴“的獨立節氣門（Multi Throttle Body）系統，不過這種吸氣方式幾乎完全不考慮過濾性能，周圍的空氣如同遇到黑洞般都無法逃過每缸獨立節氣門貪婪的大嘴。不過由于其安裝調校麻煩，且需要配合高壓縮比的發動機與高角度凸輪軸，再加之日常實用性不高，因此這種改裝基本是那些追求極致性能表現的賽車或不考慮實用性的用戶鐘意的做法。

自然吸氣發動機強化——進階篇缸蓋強化提升效率

無論是發動機吸入的新鮮空氣還是燃燒后排放的廢氣，都必須流經發動機缸蓋內的氣道，若是氣道內部阻力過大造成氣流不順，那么之前我們下大力氣進行的進排氣改裝效果都要大打折扣，所以，對于缸蓋內的氣道，我們也需要進行相應的處理。

根據流體力學原理，相同流量的氣流流經光滑表面的流速快于在粗糙表面的流速，由此，我們需要對原廠粗糙的進排氣道進行拋光處理并對進氣道進行適當的擴大，以提升氣流在氣道內的流速。拋光后的進排氣道將提升氣流的順暢度，同時能提升單位時間內的空氣流量，對于強調順暢與響應時間的自然吸氣發動機來說是相當重要的。

缸蓋加工的另外一個重點則是汽缸頭切削，既對缸蓋燃燒室一面進行平面切削，一來能使缸蓋與缸體的結合面呈完全的平面，更為重要的是能通過這種加工來提高發動機的壓縮比。通常缸蓋的切削幅度在0.5~1.5mm，此外，換裝較薄的氣缸墊片，縮小燃燒室容積也能有相同的效果。

發動機配氣構中的凸輪軸不僅控制著氣門開啟的升程，還掌控著氣門開啟時間。新鮮空氣的進入與燃燒后廢氣的排放也由它把關，各大汽車制造廠圍繞凸輪軸也做了大量的研發，可變氣門正時系統就是典型的例子。不過我們今天的話題是發動機性能的強化，對于追求高轉速動力輸出的自然吸氣汽油發動機來說，能提供更大升程并增加氣門開啟時間的高角度凸輪軸無疑是絕佳的選擇。

自然吸氣發動機強化—終極篇腹內強化內力提升

在發動機排氣量不變的情況下，想要提升動力輸出的不二之法便是提高壓縮比和提升發動機轉速。雖然之前提到的切削氣缸頭與換裝更薄的氣缸墊片能達到提高壓縮比的效果，但最好的提升壓縮比方式依然是換裝凸頂活塞，借助其活塞頂部的凸出造型，能進一步縮小燃燒室容積。不過，壓縮比的提高也會帶來溫度的提高，除了需要加強發動機的溫度控制防止爆震現象的出現，更應該選擇能承受更高溫度的鍛造曲軸，同時還需要為發動機添加抗爆性能更好的高標號汽油。

一般原廠自然吸氣發動機的斷油轉速在7000rpm以內，若為了有更強的功率輸出，則需要延后斷油轉速，除了需要對電腦程序進行調整匹配外，換裝能承受更高轉速的鍛造曲柄連桿機構也相當必要。

隨著發動機最高轉速的提高，更高的轉速帶來的震動對發動機也會帶來不利影響，甚至有曲軸斷裂的危險。此時對發動機做精密的“萬轉平衡”調校則顯得相當有必要。所謂“萬轉平衡”，即是采用靜謐的平衡儀器在高轉速下對曲軸等機件做切削打磨，以提升整體運轉的精致度。

改裝界流傳這一句話：“自然吸氣發動機，排量就是王道。”的確，排量越大越有利于輸出更大的功率，于是，擴缸也成為提高自然吸氣發動機性能的一種方法。通常，擴缸會將發動機缸徑擴大，并配合使用加大的活塞、活塞環，同時還需視具體情況更換連桿與曲軸（當然，僅通過更換連桿和曲軸，單純加大沖程也是可行的），以擴大氣缸容積。