目前市場上銷售的汽車省油産品：擾流産生裝置

這一類的裝置是用來增加引擎內的擾流。燃燒室裏的空氣擾流是所有新型汽油及柴油引擎操作最重要的一個因素。這不是一個新發現；傳奇的引擎先驅Harry Ricardo爵士在1919年設計了了第一個 「擾流」汽缸蓋。擾流的主要影響是加速燃燒燃料/空氣混合氣體（或這是在柴油引擎裏促進燃料與空氣的混合）。實際上汽油蒸氣/空氣混合氣體的燃燒速率很慢，大約是每秒鐘幾公尺。所以由中央火星塞開始的火焰需要大約10微秒才能到達燃燒室的邊緣。10微秒聽起來不長，但是引擎的轉動速率爲6000，10微秒可以完成一個周期的轉動！爲了得到合理的效率，燃燒必須在十分之一周期完成。當Harry爵士瞭解的是，如果在燃燒室的空氣移動很快，他會「擾動」火焰而且能幫助火焰傳送更快。本節討論擾流對汽車引擎的影響。

所以，如何産生擾流？不幸的是，擾流的生命周期很短；當空氣快速的流過一個平面時會産生擾流，當空氣速度降低時，會快速的衰退。所以現代的思考是設計引擎的空氣入口使空氣産生最大的擾流。當輸入空氣的方向對準的很正確時，會在吸入衝程産生快速的空氣移動。當引擎活塞在壓縮衝程上升時，快速的空氣移動會形成擾流，而且配合引擎的設計，擾流的空氣會沖到點火點。 幾十年來標準的引擎的設計都包含擾流技術，而且引擎設計人員對擾流非常的瞭解，圖2-8、圖2-9。

圖 2-8 低擾流引擎：入口的設計能輸入高空氣流量，但是空氣噴流沒有預定的方向。在汽缸點火點的空氣移動很小。
衝程 1： 吸入 衝程 2： 壓縮

圖 2-9 高擾流引擎：入口設計産生的空氣噴流有特定的方向。汽缸裏有很強的擾流。
衝程 1： 吸入 衝程 2： 壓縮

引擎裏的擾流層度是折衷妥協的結果。漩渦比例值是用來標定擾流的層度。對汽油引擎來說，0.3代表非常低的擾流，而1.5則是非常高。因爲産生高擾流需要小的空氣入口及高的壓力，目前生産的引擎的漩渦比例值是介在0.5 到1.0之間。高擾流加速燃燒，低擾流使燃燒變慢。

很多宣稱能加速燃燒的省油裝置稱能降低耗油量。在某種層度來說這是正確的，但是比目前的引擎都低。燃燒慢的耗油料比較高，因爲當出氣閥開啓時燃料還在燃燒。理論上如果能達到立即燃燒完成會有最好的效率。但是會有過高的汽缸內溫度，會導致過高的熱損失。整體的影響如圖2-10。

圖 2-10

最佳的漩渦比例值是在1.5到2.0之間，但是在漩渦比例值爲0.5時，耗油量的增加可以被忽視，而且可以得到更好的「呼吸」，會增加動力。這就是大部份新型引擎使用的漩渦比例值。一般來說在引擎操作時可以變更漩渦比例值（部份承載時比較高，滿載時比較低），但是爲了達到高擾流所花費的成本及失去的性能並不能得到相對應的效益。

有些引擎使用可變擾流技術。部分原因是會有小小的經濟效益，但是最主要的原因是可以使用高層度的閥部份重疊或排氣回流，同時能維持穩定的燃燒。一般來說，高重疊或EGR會使引擎的操作不平順；增加擾流會增加引擎對重疊或EGR的容忍度，自己本身就是效益。

這與外挂的擾流産生省油裝置有什麽關聯？第一及最明顯的論點是，即使引擎本身的設計就是高擾流設計，最多比一般擾流設計的引擎的耗油效益增加5%。

例如，賓士的3.5公升V6引擎（用在SLK 350車種）丟一個可變擾流系統。「空氣輸入管安裝有最新的滾動葉片，可以改良空氣輸入程式及引擎燃燒。在部份承載時，這些葉片關上，增加進入燃燒室的空氣的擾流。在高引擎承載時，滾動葉片完全的推縮到進氣歧管內。使用這些創新的滾動葉片，每開100公里，V6引擎的耗油量可以節省到0.2公升，因車速而變。」很明顯的只要能省油就好，但是每100 km只省0.2公升，效益增加低於2%。重點是，這個系統是爲碳定引擎設計及最佳化、可以調節燃料及點火順序及時間、而且擾流可以視需要關閉或開啓。另外一個重點是，這個系統是賓士設計的，賓士的資源很多而且德國人的工程設計是非常的徹底及完整的。如果賓士設計改良的擾流也只能省最多2%的油，爲什麽我們要相信一個小公司可以用一個外加的裝置得到5 - 10倍的效益？

第二也是最基本的要點是：擾流可以將燃燒速度加快，通常是很好的。但是必須要加快點火順序及時間來對應新的燃燒速度，否則燃燒會過早。 點火順序及時間是很小心的依據引擎的燃燒速度排好的，使燃燒尖峰位於正確的活塞的衝程點（通常是正好在上面靜止的中央）。將燃燒速度加快必須將點火順序及時間改變約20才能維持最佳的時間。然而沒有依據擾流的省油裝置建議修改點火順序及時間。

有些裝置甚至宣稱能增加動力，但是高擾流並不會産生高動力。在高承載增加燃燒速度而不改變點火順序及時間會導致高的汽缸壓力。結果會産生爆震及損壞引擎。

現在讓我們忽略而假設，請注意只是假設而不是事實，增加擾流會降低耗油量。是否一個外挂的裝置真的能增加汽缸裏的擾流？答案很簡單，不會。在部份承載時，進氣系統氣流的擾流已經很高了，通過進氣閥的空氣速度已經是每秒鐘200-300公尺。安裝在進氣閥上游的裝置也許會增加安裝點的空氣擾流，但是當氣流通過進氣閥葉片時，擾流會被破壞，而進氣閥本身則控制擾流的層度。在進氣歧管噴入"小量的擾流空氣"，這是有些裝置的說辭，的影響會更小。有意思的是這些裝置的廠商都很有自信其裝置能增加擾流，但是都沒有測試結果顯示真的有擾流增加。因此，他們怎麽會知道的？

但是你們不必相信我說的話，有很多進氣系統的直接氣流觀察及電腦仿真。例如，英國Warwick大學的Rai Alsemgeest研究Jaguar的進氣歧管氣流研究（內燃機氣流，通過進氣閥氣流與時間的關係，Rai Alsemgeest，P. Carpenter 教授，C. Shaw博士，Jaguar汽車公司。）圖2-11顯示一段進氣歧管，不同的顔色代表不同的空氣速度，紅色最快而藍色最慢。空氣由圖的左邊進入；氣流中央的白色物體是部份打開的進氣閥葉片。

圖 2-11

氣流的擾流很明顯。在進氣閥之前建立的擾流絕對不會留存及影響汽缸裏的燃燒，而且在進氣歧管輸入的小量空氣也不會造成任何顯著的差異。一個完全開放的進氣閥的氣流的擾流會更小，但是從耗流量來看，這並不重要，因爲99%的時間引擎的進氣閥都只開部份。

最後一點是，當將擾流增加裝置安裝在空氣流量計前面時會導致空氣流量計，空氣流量計只在取平順的氣流下可以正確的讀取流量，其結果類似進氣歧管添加空氣的裝置。

結論是：

- 引擎的擾流已經很高，物理性質已經是完全的瞭解。
- 增價更多的擾流只能降低一點點的後油量，這是經過實驗證明的。
- 必須調整點火順序及時間來對應快速的燃燒，否則會有不良的影響，更耗油。
- 在滿載時增加擾流而不調整點火順序及時間會損壞引擎。
- 進氣歧管的氣流改變不會影響汽缸裏的空氣運動。