可變長度進氣岐管

不知道大家是否曾經注意過躺在賓士m272和m273引擎正中央的龐大物體呢？這個東西的名子是共振進氣岐管也叫做可變長度進氣岐管；英文是Resonance Intake Manifold 和 Variable Intake Manifold。不曉得大家對他的了解有多少，就讓我來介紹相關的原理吧～

當引擎運轉時，活塞向下運動而從進氣氣門吸入新鮮空氣。然而要注意的是大部份的時間裡進氣氣門是關閉的，若是空氣到達汽門是關閉的時候到來，高速的氣體撞在閥門上，接著被源源不絕的空氣擠壓進而形成高壓。沒有地放去的空氣只能沿著進氣岐管反彈回去，撞到集氣室(plenum)之後再反彈回來，此時的速度大約是音速，直到汽門再次打開，形成了所謂的壓力波(pressure wave)。欲知詳情請參考亥姆霍茲共振（Helmholtz resonance）。

有趣的是，如果汽門打開的時間恰好是壓力波準備反彈的瞬間，由於壓力波本身的高壓，此現象將會有助於充填空氣進入燃燒室，因此叫做增壓效應(supercharging effect)。

為了與進氣氣門的開啟時間準確的配合，壓力波的頻率需要隨著引擎的轉速調整。根據亥姆霍茲共振理論壓力波的頻率會和進氣岐管的長度成反比。或著簡單的說，隨著進氣岐管的長度越長，壓力波反彈的時間也越長，壓力波到達進氣口的頻率也會越小，因此適合低轉速時的增壓；反之短的進氣岐管適合高轉速的情況。此時似乎無法兼具低轉速與高轉速的性能，勢必有所取捨。例如運動型的車款就採取很短的進氣岐管，最佳化高轉時的輸出，代價就是低轉速和中轉的輸出。

但是在要符合大眾口味的量產車可就不能有所偏袒，我們需要的是全方位的駕駛感受。究竟該怎麼做呢？聰明的你可能想到，可變進氣岐管長度的點子！是的，根據微基百科的資料，第一個類似想法的專利，早在1958年由Daimler Benz AG就註冊過了 US Patent US2835235 ！

下面幾張圖是賓士在m272和m273實作可變長度進氣歧管的方式。首先透過引擎電腦了解使用者的需求、車輛的負荷、引擎轉速等等條件，經計算後藉由控制下圖中Y22/6電磁閥進而控制真控是否供給22/6，22/6會去拉歧管中的檔板，當擋板開啟則進氣行程變長；反之則是短行程。

此外，在低轉速時由於氣流比較小，不易混合油氣與空氣，賓士在歧管末端設計了擾流板，製造渦流讓混和空氣更佳均勻，不過，最後會說明這也是這個歧管最大的問題來源！

究竟透過這樣的方式能讓引擎輸出的特性會有什麼改變呢?就讓我們繼續看下去吧！

此圖片是Audi在1990年尾推出的三階段可變進氣行程之扭力曲線。可以看得出來使用長行程之扭力曲線是綠色；中長行程是灰色；短行程是紅色。顯然的藉由組合三種進氣管長度可以非常明顯地讓扭力峰值的轉速範圍更加寬廣。

在沒有渦輪增壓的年代，這確實是一個非常有效增加引擎性能的方法。然而這種方式所得到的效益遠遠小於渦輪增壓的數據，因此幾乎沒有車廠在渦輪增壓引擎上還裝有這種可變進氣岐管。

享受過這個歧管帶來的便利之後，來說說他最常出現的問題。當m272和m273開進廠裡，伴隨而來的抱怨是怠速抖動或是加速無力和亮引擎燈，我第一眼會去檢查下圖中的三角板，這個三角板是用來控制上面提到的擾流板，然而在歧管油泥殺手PCV閥的發威之下，擾流板的作動會變得越來越困難。在某個時候，在你沒有防備的時候，他就會從整個機構最脆弱的地方裂掉，有可能是擾流板、三角板、真空作動器等等。最常最常遇到斷裂的地方在三角板，就我所知在外面的保修廠有在幫車主單換這塊三角板，價格從便宜到貴有以下幾種方式：

1.更換新的塑膠三角板：三角板的斷裂是因為擾流板的積碳引起的，單單換三角板並沒有解決問題得根本原因，三角板終究會斷裂。建議若是在用此作法，油泥積碳能清除的就盡量清除，以增加壽命。

2.更換金屬的三角板：若是三角板的部分不會斷的話，勢必會增加擾流板斷掉的機會，如果擾流板小碎片掉進燃燒室事情還沒著麼嚴重，因為有可能會被燒掉。但萬一是卡在汽門上呢？

3.更換改良型三角板：看過國外的網站有在販賣改良型的三角板，把原本的行程長度變短，開關的死點都提前，有助於改善擾流板不卡死，但是是否影響引擎性能就不得而知了。

４.更換整組進氣歧管：這是原廠使用的方式，雖然價格上貴了許多，但是他是最保險的方式之後也比較不會有後續類似故障產生。

最後最後提醒一下，保持PCV系統的乾淨就要堅持選用比較好的機油和汽油，此舉可以讓你延長許多機件的壽明，好處多多呢！

OLeDu