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汽车动力升级-涡轮改装以及常见问题

2014-03-16 09:25    艾森ECU升级(北京运营中心)

根据Turbo的相关参数来选择,如A/R值、Trim(Trim值是指压气机叶片的进气端直径平方与出气端直径平方之比,再乘以100。若是涡轮Trim,则用排气端直径平方与出气端直径平方相比再乘以100,因此Trim值只能小于100。)、Compressor map(风量图)等来考量选择,一般地,A/R和Trim大的,高流量特性佳;A/R和trim小的,低转反应佳。


  改装第一步


  改装涡轮增压器,因其是会增加阻力的零件,造成排气管内的压力连带随之上升,如此将对活塞运动造成阻碍,故改装的第一步便需要从排气系统的顺畅性做起,基础的提升排气系统,是先把与Turbine出口相连的Front Pipe(涡轮排气前段管)换装成大口径以减低二次回压,同时中尾段管径也得跟着加粗,并直线化与渐次放大构造,这样因排气畅通增压速率亦会有所增加。


  再则是将连接排气涡轮入口的支管长化以减低排气压力,而其优点就是可让各缸排废气节奏相同,使Turbine能够受到持续、定量的冲击。可以提高增压的效率,也会提高涡轮本身的寿命。但缺点就是由于等长及大径化必减少排气背压, 会使低速扭力减少,此外,支管长度亦为重要之处,总体长度长的话,涡轮的效果就会较为持续,但反应速度便不如较短的型式来得快,这也是改装时要考量的地方。


  改装涡轮增压器可以达到什么效果


  一般来说,一台普通的2.0L发动机一般能发出110~147kW功率,而加装涡轮增压器以后则可以发出220kW以上的动力。改装了涡轮增压器后,相比原来的自然进气发动机可提升30%~50%的功率。


  另外,由于废气涡轮增压回收了部分能量,故增压后发动机经济性也有明显提高,再加上相对减小了机械损失和散热损失,提高了发动机的机械效率和热效率,使发动机涡轮增压后燃油消耗率可降低5%~10%。涡轮增压发动机对海拔高度变化有较强的适应能力,因此装有废气涡轮增压的汽车在高原地区具有明显的优势。

排气方面最好改为双口排气管(品牌有Super Sprint等),可以为发动机提供更顺畅的排气。改装增压以后,散热是个大问题,中冷器必须得到强化,要更换水温传感器或散热控制系统(如Evil风扇控制器),车头的散热扇会提前10℃启动,提供更好的散热。


  另外,ECU的燃油分配系统也必须进行改动以匹配增加的动力,主要就是通过改变喷油时间以及喷油量,来避免出现稀薄燃烧导致的发动机过热。所以说改装涡轮增压器并不会就是这么简单就可以完成的,包括ECU重写、BOVs增压泄气阀、Boost controller增压值控制器、中冷器等等都是改装中必须考虑的因素。


  并不是所有的车都适合加涡轮增压器


  比如压缩比较高的车或者原厂制造工艺就不算很好的车,都不适合加装涡轮增压装置。此外,一些自动挡的车在出厂前已经做过了最完善的整车性能匹配,这些车也最好不改,因为自动变速器,很有可能会因为承受不了来自发动机的巨大扭矩而报废,所以不是所有车都适合改装涡轮增压器。


  适合加涡轮增压器的车,除了轿车外,一些需要高负荷,长距离行驶的货车和牵引车,也很适合加装涡轮增压器。因为在长时间稳定负荷的状态下,正是涡轮增压发动机发挥其高性能的最佳应用之一,强大的扭矩有利于拖曳,高效率则减少了整体燃油的消耗。针对轿车而言,涡轮增压改装偏向于那些,喜爱大功率却买不起性能车的车主,或是喜欢想要与众不同的车主。


  涡轮改装后常见的几个问题


  改装涡轮后也会遇到一些问题,根据谢宗桓先的采访整理,笔者总结了几个比较常见的问题,并给出了相应的解决方法,以飨读者。


  问题一:突然间转速无法上升


  如遇到此种问题应该先检查流量计(Flow Meter)是否故障,如果刚好仪表板也亮起Check灯,可以更加肯定是流量计发生了问题。流量计会出现故障的原因,多是发动机加大涡轮后,其入风量超过原本可计测的电压值范围,致使流量计引线烧毁,再不就是换装直通空气滤芯时,没固定好或用了吸尘效果不佳或湿式的滤芯,以致计内的热线芯受到震动而断裂,尤其在Flow Meter敏感的日系车种,更要注意其脆弱的热线芯,清理时绝不能采用高压风枪,而是喷洒化清剂后自然风干,此外Flow Meter型式的涡轮车最好能改装Blow-off,以防快速收油时,增压空气不会回冲造成流量计而造成损坏。


  问题二:增压值突然异常下降


  当出现此问题,首先要想到进气管路可能出现泄漏,这常发生在增压值调高(Boost-up)或改装前置中冷器之后。如果又发现排气管会排放黑烟,就更加可以确定是中冷器的进出入口端的管路有脱落或爆管,需使用强力对夹束子、高高密度硅胶管(Silicon)确实锁紧;此外泄压阀卡死、磨损与弹簧磅数不够,也会形成漏气,必须要随时检查清理,以策安全。


  问题三:发现完全无增压


  如果发现完全没有增压的话,很容易就可判断出故障来源,就是涡轮内部的隔板因长时间高增压持续行驶,或吸入杂物而破裂所致,碎片在旋转时,还会透过排气管发出金属碰撞的声响。一般涡轮在故障前都会出现预兆,那就是它会发出敲击的声音(有些陶瓷叶片机械结构的设计声响)或进气管路内有机油渗漏引发排气管冒出白烟,此便是叶片轴承已经松动,因而产生机油外渗、失去气密性与废气乱窜等情况。当涡轮内部的轴承平衡性破坏掉后,除因晃动带来异音与油封泄漏以外,裂开的叶片在作动时也会有“咻”的风切声,如不尽快修复、换新的话,发动机机油存量就容易不足,伤到发动机内部结构的可能性极高。


  问题四:涡轮车怠速持续不稳


  许多涡轮车主都喜欢大气泄放式Blow-off的声响,但常遇到的问题便是一换装上去,便会使怠速变低、回油熄火的情况,此乃因Blow-off的阀门过软使得增压空气释放太多,导致流量计已传给电脑的讯号与实际发动机吸入的流量有所差异,结果就是油气偏浓致使转速低下甚至熄火。而要解决此问题方法有二,一是换成原厂导回Flow Meter之后的内循环方式,使其不要影响到电脑的供油计算,二是改装Map sensor(歧管压力感知器),再辅以供油电脑来调教。

 

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