蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来

 

文、图/童国辅

现今涡轮增压车款愈来愈多,某方面来说,改装加大涡轮是升级动力的手段之一,但其实,改装涡轮不仅可以改善原厂设计上的不良,同时也可以改变引擎输出特性,让车辆变得更容易驾驭。文后将介绍涡轮构造、现在涡轮升级的方法等,也将透过数辆实装车的报导,了解加大涡轮后、对引擎设计所产生正面帮助。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来 

涡轮升级原理导论 加大出风量换取更大马力

相同排气量下,搭载涡轮系统的引擎出力总是能比自然进气引擎来得强上许多,且在涡轮引擎先天架构下,若还想进一步提高增压值或加大涡轮出风量,其难度也比自然进气引擎外挂涡轮简单许多,因此才有涡轮车改装潜力足的说法,不过该怎幺加大涡轮才能获得最大效果,就让笔者说给大家听。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来 

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来涡轮增压器的基本工作原理,就是透过引擎燃烧后的废气推动排气叶片,同时驱动进气叶片涡轮,使其吸入空气并且强制导入引擎燃烧室内,使燃烧室灌入更多空气,以产生更强大的爆炸力量,使引擎发会更强劲的性能输出。

涡轮增压强制进气 更多空气换取马力

有别于自然进气引擎,涡轮引擎靠的就是涡轮本体进行气体压缩,产生强制进气的效果,进而获得更强劲的动力输出。其作动的顺序,首先是由废气流入排气Turbine的Housing内,然后一边碰撞叶片一边绕行压缩轮自中央出口排出,流向Front Pipe到中尾段排气管。在「排气驱动轮」开始动作的同时,位于相反侧的「进气压缩轮」也会跟着转动,将空气从中间的进气口吸至涡捲室中,而经压缩的空气则会再通过中冷器散热,最后才会被压送至汽缸内爆发。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来原厂就已搭载涡轮系统的引擎,其强度已比自然进气引擎好上许多,因此可藉由提高压缩比或更换体积与出风量更大的加大涡轮,来获取更强大的马力。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来 

在空气从滤清器吸入到引擎的过程中,相关的控制部分主要是设在滤芯后方的流量计,会告知ECU所测得的空气流量,下令喷油嘴喷出适当的燃料,接着加速时增压电磁阀将感知歧管的压力,在超过设定的增压值时,开起Actuator排出多余废气,以维持Boost的最大上限;而回油时位于节气门前、涡轮后的Blow-off阀门会被负压吸开,将正压空气导回Flow Meter之后或直接洩放大气,来确保增压气体不致逆冲回涡轮,以上就是Turbo引擎的动作流程。透过涡轮增压动作,将空气充满整个进气管路,达到正压状态,加上高压空气随时等着进入燃烧室内,使燃烧室灌入更多空气下,燃烧爆炸后的力道,当然会比引擎自己吸入空气的方式来得强大,而这也是涡轮引擎之所以出力会比较强大的原因。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来像图中这部Impreza的涡轮已从原本的IHI RHF-5,更换为出风量更大的TD-06H,预估马力可从原本的280hp,提高到450hp,不过周边系统与管路也要一併调整,这是日系车常见的加大涡轮方式。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来如果涡轮升级幅度太大或打算设定高增压值,建议引擎内部活塞连桿最好能换成强度更高的锻造部品,以确保引擎能承受升级后的高压高温催残。

不过因应不同的引擎排气量与使用需求,涡轮也有分大小颗,其差异在于空气推送量的多寡,简单来说,较小的涡轮作用时机早,较快转为正压,以一般市区行驶着重在较低转速,或者自排车辆都应优先选择号数小的本体,而什幺样的情况下才需要升级选用号数更大的Turbo呢?大致上有两种现象,一种是现有之Turbo本体,已经无法在高档高负荷时维持压力,也就是说,高转时Turbo錶的压力数值会有下降的现象,表示此涡轮在高转速时所泵出的气量已经不敷引擎所吸入的容积,所以錶压才会开始走下坡,也等于Turbo本体全输出下,不足提供足够的气量给引擎使用,为了达到驾驶者所期许的压值才需要更换加大涡轮。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来加大涡轮后一定要将连结涡轮与中段排气管的Down Pipe,更换为直通式样,因为此管路内原厂设有触媒转换器,是高温废气阻塞点,如果没有设法提高废气排放顺畅度,很容易造成排温过高,不是伤引擎就是伤触媒。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来 

另外一种是为了提昇加速能力,说穿了也是为了在同等时间内泵出更多气体,送入汽缸中,但是较大涡轮却容易使引擎在低转速时,因为汽缸排出的废气不足以让涡轮达到最大的增压状态而有迟滞现象,此现象因涡轮加大后,相对有明显增加,对驾驶而言是一种蛮困扰的问题。不过不论如何,涡轮引擎想要突破原厂涡轮极限,进一步获得更强大的马力时,更换加大涡轮绝对是必经的过程,至于该如何改装,以及涡轮大小匹配的问题,我们接着看下去。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来部分日系车透过涡轮压力控制器调高增压值,虽然可获得提高马力的效果,但高转速时的加速持续力,还是不会比加大涡轮来得有效。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来只要动到涡轮出风量,建议最好能重新检视供油量是否足够,如果不足可透过改装电脑或晶片进行补正,以确保引擎耐久性。

加大涡轮不可过度 街车使用更需注意

目前加大涡轮的方式主要可分成两种,分别是将原厂涡轮更换成体积更大、出风量更高的大涡轮,这种改装是过去常见的做法,且改装效果明显,缺点在于周边系统也要一併调整,例如排气头段、Down Pipe、进气管路等,如果升级的幅度太大,甚至连供油、冷却系统都需强化,以确保引擎运作正常。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来有时供油量不足是因为喷油嘴与汽油泵浦不够大所导致,此时就需更换喷射量更大的部品来对应,此外适度加大中冷器以提供更佳的冷却进气温度效果,也是加大涡轮场合时需注意的要项。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来 

而在取决涡轮大小的条件,必须视车主本身的使用要求。涡轮本身的尺寸愈大,便能够提供愈多的空气供给引擎,但相对的用来驱动涡轮的排气压力也必需增加。在低转时不足的驱动压力即严重产生涡轮迟滞的现象,所以想要驱动大尺寸的Turbo使其发挥完全的增压效果,足够的引擎排气是是基本的要素之一,而跳脱Turbo本身的尺寸容量外,A/R值也是影响增压反应的重要参数,A等于Turbo出气口的直径,R等于进气涡轮中心至出风口中心的距离。如果一个Turbo出气口的内直径为50mm,而进气叶轮至出气口中心的距离为62.5mm,A/R值则为0.8,此数值的大小关係着增压时机及高速动力的表现,通常A/R值小的涡轮在低转範围增压反应愈快,但转速提高后出口阻力导致输出受限,相对的A/R值大的涡轮,在低转区的反应较差,当转速提昇后,则可以送出较大的气量。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来目前新世代的欧系涡轮引擎,其排气头段与排气涡轮外壳都是採用一体成型设计,提高更换涡轮的难度,因此目前研发出另一种加大涡轮的方式,那就是用原厂涡轮进行修改而成。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来 

从理轮上来说,只要引擎排出的废气足以推动涡轮,愈大的涡轮与愈高的增压值对引擎的效益愈有利,但是在现实的环境下Turbo引擎存在高温、高压及高磨擦力的考验。如何让引擎在中低速时即产生充沛的扭力,高转时又能确实的发挥最大马力,正是改装Turbo时最重要的前题,如果从价位为取决的话,根本就不必考虑上述的种种条件。假若使用者考量到精緻柔顺度及油秏的话,Turbo本身的尺寸、A/R值及增压值的设定就必须採用保守的低数值,但也不要期待有强大输出的表现,因为一切动力的来源在于时间和金钱的累积,追求动力的涡轮表现后,需要更换的引擎内部就件远大于Turbo本身的价值。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来想要以修改的方式,提高原厂涡轮?风量,最快速的方式就是加大进气叶片直径,以求相同涡轮转速下,能「吹」出更多的空气,要容纳更大直径的进气叶片,就需先将进气涡轮外壳内部进行研磨,也就是黄色箭头所指之处。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来 

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来至于加大直径的进气叶片取得方式,目前都是以CNC加工锻造铝锭的方式来取得,也就是目前当红的锻造叶片,其优势在于重量轻、强度佳、不用开模量产製造快速,缺点则是单一成本高。

原厂涡轮进行修改 加大进气叶片直径

至于另一种加大涡轮的新兴方式,就是以原厂涡轮为基础进行加工,先将进气外壳的口径加大,再换上直径更大的锻造叶片,如此就可在不动到轴座与排气涡轮的情况下,提高涡轮出风量,之所以要这样做的原因,在于现在许多新车的排气头段与涡轮排气龟壳都是採一体成型製造,如果要更换涡轮的话,还要额外製造排气头段,因此沿用原厂涡轮进行加工,会是比较快速与省成本的做法,包含BMW N20B20、N54B30、N55B30、GTI 6/7代与GT-R R35等引擎与车款,都可透过此方式来加大涡轮以提高出风量。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来这两张都是更换加大直径叶片的涡轮比较图,可以明显发现叶片直径确实加大不少,藉此吸入更多空气给引擎,以获得更强大的动力输出。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来 

除上述所提到的各项涡轮加大的技巧外,Hybrid涡轮(混种涡轮)也是过去比较流行的加大方式。所谓的混种涡轮指的就是,採用进气侧大配合排气侧小的模式,将两个完全不同的涡轮结合起来,创造出一颗全新的涡轮,之所以要这样做的目的在于,希望能以较小排气量的引擎,来使进气侧较大的叶片运转,以达到高出风量的目的,并兼顾低转速的反应(小排气叶片较易推动)。以Trust的TD05H Turbine为例,其便是由TD05驱动轮组合TD06的压缩轮,所以是既有TD05的扭力又富TD06的马力,不过这样的搭配方式比例并不能太过极端,容易发生排压升高而熔毁叶片的问题,最好是搭配废气释放容量大的Waste Gate排气洩压阀,才能在高转速时快速洩放排气压力,以减少排温累积所造成的高温问题。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来新世代车款加大涡轮术,还可流用搭载相同引擎,但性能更强劲车款的涡轮,例如VW Golf GTI流用Audi S3的原厂涡轮,这些涡轮出风量往往比较大,且由于系统相同性高,因此也成为主流改法之一,缺点时费用比修改涡轮的贵。

蜗牛养殖计画 加大涡轮美好未来 

上一篇: 下一篇: