在汽车改装领域，气门室盖的改装一直是一个热门话题。很多人认为，通过更换气门室盖，可以提升发动机的进排气效率，从而提高动力输出。但事实真的如此吗？本文将从气门室盖的构造、改装方案以及实际效果等方面，深入探讨气门室盖改装的奥秘。首先，我们需要了解气门室盖的工作原理。气门室盖位于发动机顶部，其内部装有气门、气门弹簧等部件。在发动机工作过程中，气门的开闭控制着进气和排气，而气门室盖则起到密封和保护的作用。因此，气门室盖的性能直接影响到发动机的换气效率。目前市场上的气门室盖改装方案主要有两种：一种是更换轻量化的气门室盖，以降低发动机的重量，提高响应速度；另一种是更换带有特殊设计的气门室盖，如高流量气门室盖，以增加进气量，提升动力输出。然而，气门室盖改装真的能带来显著的性能提升吗？从理论上讲，轻量化的气门室盖可以降低发动机的转动惯量，提高发动机的响应速度，从而在一定程度上提升动力输出。但这种提升往往非常有限，对于日常驾驶来说，可能并不明显。而对于高流量气门室盖，虽然可以增加进气量，但如果没有配合相应的进排气系统改装，其效果也会大打折扣。此外，高流量气门室盖可能会增加进气噪声，影响驾驶体验。除了气门室盖本身，气门室盖的改装还涉及到气门弹簧、气门导管等部件的更换。这些部件的改装可以提高气门的稳定性和耐用性，但对于动力输出的提升作用有限。总的来说，气门室盖改装对于提升发动机性能的作用有限，更多的是一种心理作用。与其花费大量金钱和精力在气门室盖的改装上，不如从进排气系统、点火系统等方面入手，进行更为全面的发动机性能提升。气门室盖改装，提升性能还是心理作用？气门室盖作为发动机的重要组成部分，其性能直接影响到发动机的换气效率。市场上的气门室盖改装方案主要有两种：轻量化和高流量。轻量化气门室盖可以降低发动机的转动惯量，提高响应速度，但其对动力输出的提升作用有限。高流量气门室盖虽然可以增加进气量，但如果没有配合相应的进排气系统改装，其效果也会大打折扣。此外，气门室盖的改装还涉及到气门弹簧、气门导管等部件的更换，这些改装可以提高气门的稳定性和耐用性，但对于动力输出的提升作用有限。总的来说，气门室盖改装对于提升发动机性能的作用有限，更多的是一种心理作用。与其花费大量金钱和精力在气门室盖的改装上，不如从进排气系统、点火系统等方面入手，进行更为全面的发动机性能提升。

同事在写本田S2000的时候，突然间问我一句，想表达“红色盘顶”这个俗称，普通话的正式称谓是什么？顿时语塞。看来曾经学过的汽车构造，也不如工作这几年的浸淫那样记忆深刻啊。粤港澳地区也称作“盘头”的，学名叫气门室，“盘顶”也就是气门室盖。打磨进排气道也被称作“Po盘头”或者“Po生死气”(Po表示读音，估计是Polish打磨的简写)。哦，对了，前两天刚写完引擎强化的中缸部分，恰好从气门室的话题，开始气门室的强化吧。其实严格说起来，气门室的改装与其说是我们所理解的从力学角度的“强化”，不如说是一种提升进排气效率的“优化”，中缸改装是强心，气门室改装可是健肺。

任何动力改装，不管是改装进排气、增强点火、加装外挂增压系统，都是指向一个根本的目标，让更多的空气更充分地参与燃烧。道理很简单，虽然看不见摸不着，但空气是一种复杂的物质，空气分子之间有相互作用力，因此可以运用流体力学，但同时它微观分子间隙很大，因此既可以压缩又可以膨胀，压强可变化，空气的振动频率还关系到发动机的充气效率。当这种性状复杂的物质，服务于原理以及工作条件同样复杂的内燃机，里面的学问可就更复杂了。因此，只能简单地对常规的气门室改装项目进行解析，看看各种改装方案对进气效果以及动力输出的影响。

这是引擎改装不可打破的物理定律，引擎处于低转以及高转工况下，因为活塞运动速度相差非常大，进排气的气流速度也随之而变化，低转流速慢，高转流速快。在不同的流速下，一套结构、管径不变的进排气系统，又如何能够每时每刻都达到最高的充气效率呢？在某程度上，这也正是本田VTEC系统俘获大批信众的迷人之处，通过变化的气门开度以及开启时间，同时满足引擎低转以及高转的进气量需求，简单来说就是让高转取向的引擎也能拥有起码的低扭，或者说一副日常使用的引擎，“爆TEC”之后还有非常“Racing”的7000rpm后。而目前不少车厂乐于采用的可变长度进气歧管以及可变气门正时系统，也是为了达到相似的效果，通过气门开启正时的变化，优化气缸的充气效率。但从大原则上来说，气门室改装，总得有个方向，要低转区还是高转区的提升。通常车厂已经设定好“足够”的低扭了，所以绝大部分的气门室改装，都是冲着高转区间而去。

图：这就是为何一般的民用引擎，其极限转速不会设定太高，因为内燃机的效率不可能从低转到高转都一样高，权衡日常使用时的平顺性和燃油经济性，会令引擎的高效区间设定在2000~4000rpm之间，那么最高转速也就很少超越7000rpm。

图：此类进气改装的“毒物”，是打算彻底牺牲低扭才可以接触的。

毫无争议地，说到提升引擎高转区间的进气量，必须是高角度凸轮轴。或许有的人会不明白，气门升程加大了，不是应该全段的进气排气效率都会提高的吗？这就涉及到一个叫充气效率的概念了。简单来说，就好像你用吸管喝饮料，“牛饮”的时候肯定是巴不得插一根珍珠奶茶专用的粗吸管到饮料杯里去狂吸一口，去你的M记热咖啡吸管啊，这就好比引擎高转速全负载时的状况；但如果你由于某种原因而要慢慢喝慢慢吸呢，管径较小的吸管反而吸取的效率更高，这就好比我们平时开车较常用的低转速低负载的情况。气门开度越大开启时间越长，只有在活塞运动速度足够快的时候才会有较高的吸气效率(因吸气效率是由进气道与气缸内的气压差决定的，如果充气太快，气压差会缩小得比较快，空气流速就会减慢)。另一方面，气门开度大时间长，这时候进排气气门重叠开启时，废气倒灌进气道的情况就会加剧，令压缩时气缸内的废气残余量过高，低转速时引擎运转会不稳定，这也是为什么大多数的高转赛车引擎，其怠速都要比民用引擎为高的一个原因(其他的主要原因是其曲柄连杆系统以及飞轮都极轻，转动惯性较小，只能在高速旋转时才可以维持稳定的速度)。高角度凸轮轴有什么效果？请看下图。不过要注意的是，对于涡轮增压引擎来说，凸轮轴在各个区间的进气效率，是要和涡轮在各转速下的出风量相匹配的，如果在涡轮早已乏力的区域加大凸轮轴开度等于白忙活，而在涡轮处于最佳状态时却被捏着咽喉，白白浪费了增压的能量。所以改装大涡轮，即便引擎最大转速并不提升太多，大多数情况下建议更换高角度凸轮轴，以匹配大涡轮的高转出力特性。

图：更换了高角度凸轮轴之后，这张马力图恰好可以表明高低角度凸轮轴的特性。蓝线是272°，红线是264°，开度较小的凸轮轴低转更有力(6500rpm以下完胜)，而高角度凸轮轴则是末段爆发力更强(8000rpm往后)。

图：蓝线进气侧264°/排气侧272°与红线进排均是264°的对比，结果令人出乎意料吧，换了高角度凸轮轴竟然完败。

图：同样角度凸轮轴(280°)，蓝线是低增压，红线是高增压，横坐标是引擎转速。可以看到在低增压值下，引擎有非常充沛的扭力平原，也就是处在较高进气效率，马力直线上涨，此时凸轮轴工作效率极高，但没有充分利用到凸轮轴的潜力；高增压下就会在较高的转速区(8000rpm后)看到扭矩下跌，表示进气效率开始下跌，凸轮轴的极限到了(但引擎转速达到9500rpm)。

强化气门弹簧以及气门弹簧座可以算作更换好高角度凸轮轴之后的一个周边辅助改装项目。高角度凸轮轴会令气门的行程加大(相较于原装会有至少20%的增长)，此外一般情况下引擎最高转速也会相应有所上扬，所以原装的气门弹簧的行程以及运动频率都提高了，因而以其设计的疲劳强度未必抵受得住。似乎改装的气门弹簧以及弹簧座默认是钛合金材料制成？其实也未必，之所以用上钛合金是取其密度低而韧性以及强度都比铝合金高的特性，因此无论是弹簧还是弹簧座，用上轻质材料的一个好处是运动惯性会变得比较小，间接减少气门机构的“非簧载质量”，一定程度上还可以降低气门机构所耗费的动力。很多时候我们会看到气门弹簧是一根大套一根小，双弹簧设计是为了避免弹簧的共振。弹性物体都有自己的固有振动频率，当弹性物体受到某一个振动频率的激励，如果这个频率不是弹性体固有频率的约数那啥事没有，如果恰好这个频率是固有频率的约数，弹性物体就会好像荡秋千那样震动越来越剧烈，这对于气门系统来说是灾难性的。引入副弹簧就是为了用两根震动频率不干涉的弹簧，破坏气门弹簧组的共振频率。另外，如果弹簧的最大运动频率都比不上凸轮轴的运动频率，那么表示弹簧已经不能够及时压缩以及回位，等于是失效了。这类情况比较极端，像F1赛车转速达到20000rpm的引擎，早已不用金属弹簧而改用气压弹簧了。

进排气道抛光，是笔者认为改装效果最帅气的一种气门室改装手段，原因很简单，磨完之后的视觉效果太漂亮了！不过这也是较为少人可以接受的改装手段。由于气门室是以铸造成型的，那么进排气道这种“天然的”铸造而成的孔洞(初始铸造就有的孔还有水冷槽等，而气门导管孔、凸轮轴座螺丝孔等就是后期加工)就很少有被后期精加工的机会，都是铸模表面粗糙度怎样，气道表面的粗糙度就怎样，基本上就是月球表面了。因为对于引擎生产商来说，他们也在考虑投入产出比啊，如果花费了时间金钱去打磨进排气道，获得的马力、油耗等效果的提升确实不符合经济原则。因此即便是在改装领域，这种改装手法的投入产出比也并不十分高，在国内做一次四汽缸引擎的进排气道打磨，几乎全手工而不使用大型抛光机以及什么荧光剂检测细微坑洞之类的，大约要价3500元左右，而这种改装几乎不会带来与价格成正比的马力增长。无可否认，进排气道抛光了以后，因为没有了疙疙瘩瘩，气流会比较顺畅，而且内径也有一定程度上的扩大，有利于进气量的加大，只可惜其实际效果的确相当有限，非狂热改装者或者真的深度改装到接触到这一块短板的情况下，它才会有意义。有人说进排气道粗糙反而有利于搅乱气流，令油气混合得更加充分彻底，尤其是对于增压引擎来说，强制进气对气道的平滑性要求不高，反倒是油气混合更充分才是重点，所以结论是增压引擎不应做气道抛光，而自然进气引擎则可以做抛光。显然这个理论的提出，是在缸内直喷横行之前的了。

这不算高端改装了，应该是尖端改装吧。在原装引擎要顾及劳动生产率以及控制废品率，燃烧室容积的公差控制虽不可说不严格，但至少会有可以提升的空间。为什么说同一个型号的引擎，A和B拉出来的马力会有差异？制造公差使然。想想看，引擎强化说到这里，该换的、能换的都换了，缩小公差可以靠更换制作更加精细的改装部件达成，而剩下燃烧室是换不了的，怎么办？燃烧室定容来了。精确的燃烧室容积控制，令每一个气缸的缸压更加平均，燃烧所爆发的能量也更加平均，除了可以令引擎运转更平顺之外，更可以消除每一个气缸之间的爆震极限差，让点火正时以及喷油量可以更逼近引擎的极限。

图：燃烧室的体积更平均的话，引擎运转就会更平顺，尤其是到了高转的时候。

图：气门大小也是引擎换气效率的重点，当然因为气门是往燃烧室内部开启，在低转速时反而会对排气造成一定的阻力，所以单排气气门引擎的低扭较好。

还是那句话，要做引擎改装，里面包含的理论学多四年本科都学不完，皮毛的两篇文章，也不过是在这个大千世界打的两个水漂。不过相对于精细的实操来说，把道理说透还是更简单一些。因为明白理论并不难，难的是将理论运用到实践去。例如做进排气道抛光，气道形状该怎么修改只是理论，真正达到实效的是实践，再例如燃烧室定容，该切掉哪一块材质，切掉多少？气门室的组装也来不得半点马虎，螺丝锁紧力度、气门正时的调节相比于中缸强化，气门室强化更着重手工活了。虽然气门室改装只占到国内改装玩家的凤毛麟角，也希望这篇文章会让读者们对气门室改装有更多的了解吧，至少不会觉得快“Cam”是全转速区域的快，也不会问为什么气门弹簧里面还套有一根弹簧。

图：如果没有仔细配对配气正时，改装部件不能发挥正常作用之余，更有可能损害引擎(活塞打气门)。

图：可微调气门正时的凸轮轴皮带轮。

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