雷尼機車教室

排氣管前段探討

在排氣管的理論世界裡，越順=排氣越快，似乎意味著效能越高。但實際上非然，如果是這樣，那不要裝排氣管，直接來個消音器不是更好?

針對雙缸車來探討，其實一前一後的橫向擺制，機車排氣管頭段很難做到等長，汽車可以不顧造型的完成等長，因為
它的排氣管藏在引擎室與車底板下，但是對外掛在車體上的機車來說，就不得不兼顧造型美觀等考量。

在馬力極大化的前提下，雙缸的排氣頭段應該越早合併越好，同時兩管夾角越小，干擾越少，氣流越順暢，但是氣流越順暢，意味著阻抗小，相對壓力低，也就會導致扭力不彰的情況發生，不過它的訴求是馬力，在賽車的世界中，是可以被犧牲的，因為它始終以最大馬力在奔馳，例如仿賽的四合二合一，高轉速表現非常好，火箭的三合一，且匯流處距離缸頭超近，則明顯重視扭力。

市售車必須顧及扭力與馬力的輸出，低轉扭力利於起步與加速，高轉馬力則是用來創造速度。在這樣的原則下，你可以發現鮮少機車的前後汽缸延伸而出的排氣管是一樣長的，以109為例，外表是兩根排氣管，實際上在電鍍殼下，是二合一
分二的設計。二合一的匯流處約有65公分，這段距離越長，越有利於扭力表現，然而原廠前後缸頭段長度相差10公分之譜。這是不等長設計，前缸爆出的氣體流出時，經過匯流處對後缸頭段產生負壓，吸引後缸氣體快速排出，不過兩者距離差異，在最小公倍數的算法下，遲早會有相撞的一天，甚至後缸氣體跑在前缸排氣之前，這時產生的亂流與阻抗，被原廠視為正常，因為所產生的亂流阻抗，亦有助於回壓的產生。

管徑小就等於截面積小，前後雙缸頭段的匯合點就算再怎麼後移，在高排氣量的狀態下，對流量是沒有任何影響的。以物理的角度分析，回壓高、流速會降低，流量 = 流速 x 截面積，在流速跟截面積降低的狀況下，流量 (排氣量) 是不會增加的。因此流量的提升，可以是提高流速，或者是加大截面積，這在排氣管中是常被運用的兩大性能提升方向。許多Chopper嚴重的前後缸頭段不等長，或者強拉成左右出，惡劣的排氣干擾下，將會導致頭段排溫提高，對引擎來說非但沒有性能上的加分，反而對壽命會有影響。

如果將原廠前後缸頭段，向等長逼近，會是什麼結果??? 答案是每一個爆炸聲變得更清楚，聲音更也更為響亮，提升頭段順暢度與降低阻抗，改以中段保留回壓，讓尾段發揮特有音頻，全段各司其職，才會有最佳的表現。

原廠前缸頭段比後缸頭段短10公分 因此可以看出兩缸燃燒狀況差別很大 後缸常處於高溫稀薄狀態

(圖1)前缸 積碳較多
(圖2)後缸 帶有碳燒白的痕跡

【心臟與肺不是引擎，只是幫浦】

近一個月來第二次聽到有朋友把心臟比喻為引擎，這聽在以「意象」為碩論研究主題的人耳中，因為「意象不明」會產生誤解所以覺得不安。趁還有動機就花了點時間把跑者的心、肺與能量產生間的關係整理出來：

身體裡「跑步引擎」的動能來源在哪？它不在心臟，也不在肺部，而是在於肌纖維裡的小細胞--粒線體。就像汽車引擎裡主要作功的位置在汽缸一樣，當化油器將「燃料」和「氧氣」送來此處，火星塞傳送電流將兩者點燃，以受到控制的爆炸來使活塞上下運行，進而驅動曲軸，轉動輪胎。在這個過程中，肌肉裡粒線體的角色就像引擎裡的汽缸，裡頭會透過激烈的氧化反應產生能量(運動生理學家把產生的能量單元簡稱為ATP)驅動骨骼。身體裡的汽缸愈多，所產生的動能愈多也愈快。

不少人會把最大攝氧量跟肺活量劃上等號，但其實它們所代表的意義是相當不同的。我們只要把它想成「幫浦」跟「引擎」的功能就可以分辨兩者的差別。肺部就像你的進/出氣幫浦、心臟則像照片中我家後院的打水幫浦一樣。

強力的幫浦(強大的心肺能力)當然有助於引擎的作功效率，可是如果只練肺活量而很少練跑，運送氧氣和二氧化碳或代謝氧氣的機制不夠流暢、肌肉裡的粒線體也不夠多的情況下，肺活量再大或心臟再強壯都用不著。就像肺容量大的人，進氣量多；心臟強而有力的人，輸送帶氧的紅血球比較快。進氣量又多又快當然對大引擎有幫助，但如果你的引擎還很小，氣缸不夠多、效能不足，使得送過來的氧氣來不及燃燒，所以此時心肺能力再練得更強也沒用。那就像原料與能源充足但產能不足的工廠一樣。

拿我阿爸開了十多年的TOYOTA CAMERY來說，裡頭有一具3000CC的V6引擎，意思是引擎裡頭有六個汽缸來驅動曲軸，每個氣缸500CC，總共 3000CC，能燃燒的容量愈大愈多，產生的動能也愈大。

做了那麼多解釋，重點是：跑者的引擎不在我們認為最重要的那顆心臟，而是分佈在肌肉裡的眾多粒線體上，心臟只是輸送血液的幫浦。肌肉裡的粒線體愈多，我們的體能也愈好。

我們無法精確計算身體裡的粒線體數量與產能，但在代謝的過程需要氧氣，所以我們可以直接從每分鐘所消耗的氧氣量來評估跑者的有氧體能。能量代謝與氧氣消耗之間有著基本的對應關係：身體每消耗 1公升的氧氣，大約會產生5大卡的能量(包括動能與熱量)。因此，只要我們知道身體在運動過程中總共消耗了多少氧氣，就可以計算出身體所代謝的能量是多少。這也是最大攝氧量這個數據被一再強調的原因。