业余条件下的CBR929排气尾段改装 宝贝虎 2005.10.19

屈指算来,宝贝虎的929已经骑了九个多月了,与她共处的日子里,感觉她的美中不足之处就是排气管和挡风玻璃。接车时车上装的是一只打有“ELION RACING”的美国产铝合金职业排气管,备受周围朋友,包括几位国内非常有名气的车手的推崇,不过我对铝合金排气非常的讨厌(当然不锈钢的就讨厌到家了),加上这只排气的成色又相当一般,大大的缩减了929的视觉冲击力,甚至说它造成视觉污染都不过分,所以我决定砸锅卖铁也要把排气换掉。换什么样的呢?小老虎的首选是碳纤维的名牌如天蝎、吉村,其次是钛合金的KERKER,但是问过好多商家之后,都找不到929合用的。正在郁闷之时,朋友送来一只吉村的碳纤维排气,是VFR750专用的:

美丽的粗纹碳纤:

上面还有“TOM’S RACING TEAM”的铭牌,估计是车队退役车上的吧!外观非常漂亮,但是安装接口与929不匹配,出气管也太细,不过不要紧,小老虎只需要它的碳纤外壳和尾盖,因为小老虎准备将它重新打造!
如何造呢?要达到什么样的目的?我想在这里首先要阐述一下小老虎对排气的浅薄见解。
排气首先是要出气的(废话么!)所以它在最大转速时的出气阻力越小越好,从这一点考虑,则排气内管的形状一定要不能有急剧的变化——那不就是直管一根了吗?不错,大多的直排它的内部真的就是直管一根!但是由于4T发动机的进排气相位重叠,低转时出气阻力小,反而会造成低转无力,也就是常说的没回压(详见小老虎的相关帖子),所以原排一般都不考虑直排的结构设计。原排为了追求响应区域宽广而且强烈的排气回压,往往采用多谐振室设计,其基本结构为一个气室加一根导管,气室内的空气具有一定的弹性,相当于一个弹簧,而导管是两端开放的,其内部可以流动的、具有一定重量的空气相当于振子,这样就构成一具经典的弹簧振子模型,在弹力、质量一定的情况下,每个谐振室的谐振频率是一定的,当发动机的排气频率接近或等于谐振室的谐振频率时,就会引起谐振室的共振,从而产生回压。通过给各个谐振室设计不同的谐振频率,就可以在宽广的转速区域内获得强烈的排气回压,比如常见的原排一般是三室设计,而12R为了追求低转扭矩抗衡隼,使用了4室设计:

而从新一代极速之皇ZZR1400能够在2000转(红区11000转)就产生100牛米的扭力输出来看,其排气估计也是4室结构的。当然多室结构排气的缺点也是显而易见,那就是曲折的排气回路增加了出气阻力,高转时马力出不来,下赛道没法用。
造排气的第一步是设计,宝贝虎的车车只是跑街用,但是希望能够与新款大跑短兵相接时不要吃太多灰,所以最终决定采用单回压的直排设计,如图示;

属于直排的变种,内管的最佳形状应为啤酒瓶状则出气阻力最小,但是加工工艺达不到,所以搞成圆柱加圆锥的结构。下图是929的扭矩输出图:

从上图中可以看出原排在2200转和3800转各有一个输出峰点,3000转有一个波谷,因此设计的补偿转速不宜低于2200转或高于3800转,宝贝虎常用的转速在3000-4000转之间,同时还要考虑起步提速,加上排气阀的启动转速为3000转,因此最终的补偿转速设计为3000转。929的四缸爆发间隔为180度,则相应的谐振频率为:
f=3000X(360/180)/60=100Hz
由简谐振动公式求解:T=2π 
其中:m为导气管内的空气质量,小老虎测量过排气的温度后按标准大气压下150摄氏度取值;k为空气的弹性,由空气体积与压强计算而来,最终计算结果为:
补偿频率为100Hz;
导气管为Φ50mmX190mm;
内导管为Φ76mm X240mm;
锥形颈为Φ51mm-77mm X101mm
石棉填充部分容积按1.2系数取值,等效内容积约5升。导气管越粗,则出气阻力越小,高转就越有力;导气管越细,则谐振室的空气共振越强烈(波振面越小,则能量辐射能力越低),低转就越有力(当然也是有极限的,瞅我不顺眼的朋友且慢抬杠),所以导气管直径的选取也比较费神,我经过一番思想斗争之后,选了个最粗的。。。
设计完成了就开始施工,首先把原厂吉村拆开:

吉村的铆钉竟然是不锈钢的,好难拆啊,真是服气了。。。打开一看,原来也不是纯粹的直排设计,出气管上竟然还钻有发哨音的十字孔,怪不得声音这么好听;)
然后制作管芯,由于买不到现成的不锈钢冲孔板,偶只好买了一块300mmX400mmX1mm的不锈钢板找冲床加工,冲一下5分钱,可是足足冲了986个孔啊,偶光冲孔费就掏了50 :-(

然后划线切割,看看偶画扇弧的工具专业不:

切好了卷制、焊接,氩弧焊花了40,与原装管芯比较一下:

看看做的漂亮不:

然后设计排气接口,能掏空的尽量掏空,减轻重量么:

先买一块Φ140mmX80mm的铝锭(再少了人家就不卖了),140块:

然后上车床加工,加工费120,然后用线切割切掉多余的部分,加工费50,看看那迷人的线切割面:

钻孔攻丝:

可以安装了,需要准备的劳保用品有:旧衣服一套、橡胶手套一副、护目镜一副、防尘口罩一个、套脚的塑料袋两个、浴帽一顶、保鲜膜少许:

像不像防化兵呀?开始干活,因为偶设计的管芯比原装的粗,所以要撕掉一层石棉:

幸亏下着小雨,不至于贻害他人:)干完活立即把上述劳保用品脱下扔掉。
管芯的总长度留了2mm的热膨胀间隙,整个管芯采用浮动安装的方式,对组装的工艺要求比较低,最后拉铆、装车,(买铆钉、钉枪共31元):

现在看起来顺眼多了,最起码比较般配了。工程总费用约500元,包括材料费与加工费。
试车感受:
俗话说王婆卖瓜,自卖自夸。宝贝虎出品的东东,自己怎么能不夸一夸呢?以下文章中若有极度自恋倾向的评价,还望各位看官海涵,轻点扔臭鸡蛋。
装车之后,启动引擎,最令宝贝虎震惊的就是声音,从怠速到6000转出奇的小,简直跟原装排气有一拼,而且怠速时低音非常雄浑,就好像低音炮音箱发出的电流声一样,相当的纯净。入档起步,靠!低转扭力简直云泥之别,稍一给油便有跃头的感觉,不过这毕竟是主观感觉,还不够客观,于是小老虎带上小母老虎上路试车, 找一段比较黑的柏油路,轻给一手油,发动机随之一声闷哼,力量从2000转开始涌现,3000转竟然就起头了!根本不需要回油!太震撼了!这样的低扭是原来那条职业排气根本无法望其项背的!不过这股力量只持续到了约4500-5000转,5000到8000又归于平庸,与不装排气或职业排气无甚分别。毕竟是单回压的设计,不可能从2000到7000转都一样出色,我已经比较满足了。由于宝贝虎很少拧高转,而且技术水平相当有限,所以高转没有什么特别的感觉,就是啥也没试出来的意思。油耗方面,现在暂时只骑了不到100公里,等下次再将油耗情况奉上。宝贝虎目前正在积极联络济南一干具备丰富赛道经验的高手,拟组织一次试车,对职业排气、宝贝虎改装版吉村、不装排气进行一次综合评测,敬请期待!

首页 发言