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快樂改渦輪,掌握以下9個要領

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在目前電車當道的時代,基本上內燃機車都快變成了稀罕的玩意兒,大排量自吸就更別提了。

目前最強的內燃機車,99%都是(混動)的渦輪車,通過合理的(大)排量,用更強的渦輪壓榨出更多的動力。大量的家用車都是合理排量的小渦輪,寶馬的很多車在1250轉就可以開始輸出最大的扭矩,很多新時代的渦輪的遲滯幾乎小的感覺不到。

但是,大馬力一定是大渦輪和大排量壓榨出來的,但是渦輪真的不能單純的改大,壓榨馬力需要有更多的有效知識。

其實渦輪入門也沒那么神秘,好多東西親自玩一次,基本就知道了。


Author / 酷樂汽車


從引擎內部下手提高爆發力與肺活量

渦輪和引擎主體可說是兩個相互利用、相互依賴的東西,渦輪要有好的效率,引擎也需有充沛的爆發力和肺活量,要盡量降低遲滯的前提除了要按照排氣量慎選對應的渦輪以外,從引擎內部的改造著手亦是不錯的辦法


兩種方式,增加壓縮比和排氣量

增加壓縮比,因為壓縮壓力的增大,相對必須強化所有慣性機構的材質與精確調校,否則會有爆引擎的危險,故增加的幅度并不能太大。


目前寶馬的渦輪增壓引擎采用了這種方法來減少渦輪遲滯,與之搭配的是不高的渦輪壓力,效果不錯,不過如果想玩高增壓的車友,還是建議將壓縮比降低至安全界限以內。


增加排氣量,提升扭力,所以算是較正確且恰當的方式,但建議大家最好是采增加行程的做法,一來低轉速出力增進明顯之外,吸氣時間充足還會更加激發出中高轉馬力,這對總體性能才會有正面的幫助。


正確的提升低轉扭力的方法之一,是增加引擎排氣量(俗稱擴缸),并且主要是以加長行程為主,因吸氣時間的增長而有更好的整體表現,請注意加大活塞有重量上的缺點,對高轉速會比較不利


不管是使用提高壓縮比或排氣量的方式,為確保引擎可「消化」此高壓縮壓力,不致造成過熱的現象,增加進排氣的重疊時間也是有必要的改裝,并且因肺活量提升還能徹底導引出高轉的潛力。


在單單利用大渦輪來加強出風量的狀態下,假設氣門的重疊角沒變,壓入汽缸內的空氣量仍是會受到限制。

所以Turbo車想獲得爆炸性的馬力,一樣是要靠大角度凸輪軸甚至加大氣門來輔助的。


或許很多人會問到,改了高角度凸輪軸不是應該更容易遲滯嗎?

其實渦輪車的改裝凸輪軸角度、揚程并不用很大就有明顯的效果,這方面是不用太擔心的,尤其在進排氣強化后,最大增壓也會很快的達到,Boost開始后的性能是非常驚人的。


另外,Turbo引擎在進行高角度凸輪軸的改造時,還可以將排氣側凸輪設計的比進氣側大一些,使排氣門的開度、時間增加以提高廢氣流量,如此渦輪的效率、反應也會提升。

以高角度凸輪軸增加氣門重疊角的改裝,對渦輪車來說也相當有效果,一來引擎可消化掉所有的增壓空氣,二來渦輪也能得到更強的廢氣沖擊。


雙重強化的結果就是最大增壓值可以很快達到,進而能夠將馬力帶到更強的境界。

新一代的引擎科技中,可變氣門正時已相當常見,若能妥善利用,在低轉速時減少汽門重疊時間,用以提升中低轉速扭力,待高轉速的充填效率變差時,再增加進排汽門的重疊時間,延長汽缸內掃氣時間,來獲得更大的高轉馬力。


很多人過于迷信加大中冷器作用,總以為越大越效果好,這句話只說對了一半,對冷卻進氣溫度確實很好,但相對增加的填充空間卻也會延長渦輪遲滯的時間,對加速線性化是不利的。


同樣大小的渦輪也可通過進氣葉片的更換與進氣外殼的修改,獲得更大面積的進氣葉片,當然外掛渦輪時,也不妨選擇比原本設計的還要大的渦輪,可為后續改裝保留些潛力。


渦輪雖然是一個物理性的送風機構,可是通過引擎本身的調校,還是可以改變它的出力特性。

以凸輪軸角度、節氣門口徑舉例。


原廠渦輪車為求得低轉扭力的發揮,都會將它們做的比NA車小一些,氣門正時也一樣會設定的較為提前,以抑制遲滯與降低排溫。


談到氣門正時這一點,相信研究過的人都知道,那就是減少氣門重疊時間,會增強低轉動力但高轉變差,相反增加重疊時間則會犧牲扭力而提高馬力。

同理當改裝大型渦輪時,亦可以用可調凸輪軸皮帶輪稍微增加一點氣門重疊時間,借此減輕遲滯的現象,高轉馬力因大渦輪的充填效率好還是可以獲得明顯的提升,這是用變化氣門正時改善扭力的好方法。


除了氣門正時以外,在改裝電腦的情況下,減少低轉速的噴油量與提前點火,因燃燒的爆發力提高也能讓渦輪的力量早一點出來。


用直通排氣管、濃供油、延遲點火、泄壓閥導通組合的人稱「偏時點火系統」,運用混合氣燃燒不完全在頭段內爆發的力量,使渦輪轉速提升而隨時都有增壓力道,但這對渦輪本身、離合器、變速箱等都不太好,其實并不建議街車改裝。


運用改裝電腦將低轉速的供油修薄、點火提前,由于爆發力增加的關系也可減低遲滯現象,但高轉速則噴油量、點火還是需足夠與適度延后,這樣才會具備應有的馬力,不過別忘了注意冷卻系統同步改裝。


值得一提,正當我跟大家討論這些減少渦輪遲滯的技巧時,全球車廠也同時不斷研發各種新引擎科技來達成同樣的目的。


例如:缸內直噴技術就是令人相當贊賞的科技,通過此技術的運用,渦輪引擎的壓縮比竟可達9.5以上,甚是到10.5(Porsche Panamera參數圖片) Turbo),這在過去是很難想象得到的情況,通過高壓縮比的設計,將可獲得平臺式的扭力輸出特性,從低速開始扭力就很充沛。


另外,像可變幾何渦輪、8AT變速箱、可變汽門正時、大小串聯式渦輪系統與機械/渦輪雙增壓系統等,所有的最新汽車科技都是為了獲得更順暢,并兼具高效率低油耗的動力輸出特性,此目標從過去到現在都不斷被追求著。


不過在原廠ECU運算速度飛快的今天,很多科技早已非改裝界所能跟上,因此才會出現越來越多的改裝程序都是直接在原廠ECU中進行,決勝的關鍵在于改寫電腦程序的技術。


還有一個觀點要與大家分享,那就是開渦輪車多少要有一些遲滯,才會有馬力與增壓樂趣。

我們能做的只是要將此現象減少一些,以求得加速時的實用性。


另外,從增壓開始到全增壓狀態的速度也很重要,掌握住這一段的轉速,并能將引擎的轉速始終保持在這個范圍內,你就能將渦輪車的魔力發揮到淋漓盡致。

但是,以燃燒不完全的混合氣流入頭段爆發,進而將渦輪轉速提高的「偏時點火系統」,因為容易造成零件的損壞與駕駛危險,所以并不適合在街道上使用。


為了讓引擎隨時有最佳的增壓表現,使用根據車速、轉速、檔位進行修正的壓力控制器也有必要,如此駕駛的線性感也會隨之提高,而能將車輛的最大性能發揮出來。


McLaren MP4-12C所搭載的3.8L雙渦輪增壓引擎,在諸多尖端引擎科技加持下,使得引擎動力可達600ps/8500rpm、61.2kgm/2200~5500rpm,峰值扭力在低轉速時已開始發揮,一直持續到5500轉,可說是相當全面化的高性能引擎。


Porsche Panamera Turbo所搭載的雙渦輪增壓引擎,原廠所設定的壓縮比高達10.5,許多自然進氣車的壓縮比都沒這么高,可見渦輪增壓車的發展已慢慢推翻過去所認知的概念。

缸內直噴技術幾乎已成高性能引擎的標準配備,不論是終極NA或高增壓車款,都可見到此項科技的充分應用。

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