自然吸氣發動機改裝渦輪案例實錄!

前幾天有位小夥伴在後台留言,詢問自然吸氣發動機能不能自己加裝渦輪,但是由於潮老師個人原因沒有能及時回復。當看到這條消息回復時卻因為微信後台的原因已經無法進行回復。但是從這個問題也可以看出即便是改裝發動機這種「深度改裝」,也有小夥伴想要了解,那麼今天潮老師就用一個改裝實力來給大家介紹一下發動機動力部分的改裝。

對於駕駛者,特別是喜歡開車的駕駛者,他們對於動力的要求可以說是「欲壑難填」。在今天這個把「排量」看的如同洪水猛獸的環境下,全世界能不受限製造大排量發動機的地方可以說屈指可數。「小排量」、「自吸」這2個詞加在一起,想要造出大功率的發動機,但無奈又受到了成本的限制。要在「小排量」上出大馬力,直接上渦輪很粗暴,但是很有效。

GT86在熱愛駕駛的人當中有著很好的口碑,在日本更被稱為改裝界救星的豐田86。不過這台車採用FA20引擎則是保留傳統噴油嘴,及搭載上最新缸內直噴技術的自然吸氣引擎。雖然原廠的動力僅僅只有200馬力出頭。不過這也讓它有了更大的改裝潛力。今天要介紹的是86外掛渦輪增壓後,在Subaru Edit重新設定後,動力翻倍的案例。

缸內直噴+岐管噴射

86推出的時候有種說法,說豐田推出86有一半目的是為了拯救當時低迷的日本改裝市場,豐田當時更是送出多部車給各大改裝廠,讓他們可以減少車輛購入的負擔,按照自己的想法開發各式各樣改裝套件,促進86的銷售量。同時也把改裝市場關注度提升上去。

這台FA20發動機是與斯巴魯一起開發的,1998cc的排量,採用水平對置布局,採用自然吸氣的形式,並且搭配有缸內直噴+岐管噴射雙噴射技術。官方號稱有200hp的動力輸出,在馬力機上86只跑出133.76hp。

86原廠的動力並不強,不過市面上的動力改裝套件各式各樣,不需要換鍛造曲軸連桿就能讓動力輸出翻倍。FA20這台發動機採用的是雙噴射技術。所以在進氣歧管上保留了4支傳統的噴射技術,原廠計算機會針對轉速、負載、文件位、油門等條件,來做兩者負擔供給上的比例分配,如果真的燃油供給不足,也能通過更換歧管上的噴油嘴,讓FA20擁有缸內直噴以上的改裝潛力。

這輛車在維持原廠引擎的狀態下,直接裝上了TD-05 18G渦輪套件,完全不用做任何修改就可直上的設定,連等長芭蕉頭段也準備好了。把增壓值設定到1.0bar就已經能輸出279.84hp/336N·m的動力輸出。

今天這台86是AT變速箱的版本,並不是手排版本。所以考慮到變速箱的承受能力,只採用了較小的TD-05 18G渦輪,手排車型可以搭載TD-0520G渦輪,手排車型可以做到輪上300hp。

給車加裝機油冷卻器後,一般市區或是山路上的油水溫都能維持在90度左右,在大鵬灣賽車場則能控制在100度之內。對於渦輪車來說這個溫度是非常不錯的。

這台86為了不讓車出現爆震,還在尾箱里加了一套「水噴射」系統,如果對這個不了解,可以參考BMWM4 GTS,其實原理都是一樣的。水噴射系統會在在渦輪壓力達到0.4bar後就會開始工作。

86的自排變速箱其實相當聰明,換檔銜接或是退檔自動補油都做得相當到位,車主也僅換上加大的碳纖維撥片,讓每次換檔變得更加藝術。

中尾段排氣管為榮倈排氣管手工訂制,全段63mm的管徑確保扭力及順暢度,並且在尾段搭載電子控制排氣閥門。

雙噴設、雙可變控制自如

雖然這是一台掛著豐田標的車,但基本上這台車應該算是斯巴魯造的。車系的直寫式計算機大概有幾種,但如果要對應到GD車系也就是2006年後的系統,基本上這些調校軟件都是需要收費的,像是常見的ECUTEK及這輛86所使用的Subaru Edit皆是如此。技師Mike表示一個好的調校軟件,需要具備「上傳」、「下載」、「編輯」、「數據日志」這幾個大功能才算是比較完整。而過去常使用的Open ECU,雖然軟件取得是免費的,但絕大多數則是並沒有「數據日志」的功能,也不能針對FA20/FA20 DIT/FA16 DIT,等這幾個缸內直噴引擎進行調校。

目前較新的車種多半還是以ECUTEK及Subaru Edit為主,因為多數免費的ECU調校軟件都會缺少Data log這個重要功能。

外掛渦輪後的86,因為進風量的增加,使得燃油供給量和進排氣氣門的開閉時間都有所變化,這塊的調校就可以通過Subaru Edit完成。例如缸內直噴(D1)與岐管噴油嘴(PI)的比例切換,就可以在軟件接口上清楚的看出來每個區塊的負擔比例,技師Mike就可以在這個位置做兩者的負擔比例更改,確保增壓後的空燃比是最佳的狀態。

(這個界面上可看到缸內直噴(D1)與岐管噴油嘴(PI)的使用比例,SubaruEdit就能在這里做調整,達到渦輪增壓所需要的空燃比條件)

再者就是對進排氣可變系統的時間調校,技師Mike表示如果這個部分的設定不到位或是直接不修改,車到馬力機上測出來的線條就會變得好像被雷劈到一樣一直發抖,使得扭力平台無法出現。所以看馬力圖上的線條,就可了解寫程序的人是否夠用心在這輛車上。

(進排氣門的重迭時間完全是改變一輛車特性的關鍵,相較於空燃比這個部分更是考驗寫程序人的公里,畢竟玩車的都知道每顆引擎都有公母之分)

原廠自然進氣發動機因為沒有「渦輪」,自然是沒有渦控電磁閥這個系統,所以原廠ECU內就沒有這個功能可以使用。所以需要人工去設定渦輪的壓力。這里技師安裝了Protune Engineering渦控電磁閥,及GFB控制面板來做渦輪增壓值設定。

(增壓車最怕的就是增壓值不穩,Protune Engineering渦控電磁閥的反應速度是斯巴魯原廠渦輪車的150%以上。)

改裝後與原廠133.76hp/182N·m的輪上動力相比,增壓後的279.84hp/336N·m已經是原廠的一倍左右,技師Mike表示每輛改裝發動機的車都有90%的設定要在馬力機上完成。等90%的設定都完成後,剩下的才是在道路上做是微調,而輪上與發動機出力的換算,他認為因該先算出原廠損耗,最後在將損耗馬力加上去會更準確,以這輛車為例引擎淨出力應該達到了346hp的境界。

每一輛車或多或少會因為組裝,或規格上的些許公差導致特性上的差異,所以技師Mike認為每輛車都要上馬力機做調校,因此也希望車主們需要多一耐心。

這張就是改裝前後馬力及扭力上的差異,再來細看轉速與輸出間的秘密,最大動力提早了200rpm左右,扭力則是在相同轉速下飽滿了不少。

寫在最後

通過改裝實例我們可以看到,實際在當下裝上「渦輪」能給車輛的動力帶來飛躍般的提升。不過如果改裝後,發動機轉速與原廠基本相同,而動力顯著提升後,對於變速箱也需要進行一定的改動。當然這樣的改裝相信始終還是少數人會去嘗試。其實想要提升動力,也並非只有「渦輪」一條路。還記得身邊的朋友問車的動力不夠,怎麼改才能提升動力?鑒於他平時僅僅只是上下班開車,潮老師最後給出的建議是多踩一點油門。