"蝸牛"也能快跑專家談渦輪增壓系統(tǒng)改裝

www.diaoyou.cc 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：俠名類別：汽車改裝技術(shù) 時間：2014-01-15

　　菲亞特的Bravo（博悅）已經(jīng)進(jìn)入中國并且已經(jīng)開始接受預(yù)定，該車最大的看點在于，它搭載了一臺最大功率達(dá)到110kW的1.4T渦輪增壓發(fā)動機(jī)，故有“小鋼炮”之稱。因為它裝備了1.4T高功率發(fā)動機(jī)，使它的身價“倍增”。它的功率及扭矩達(dá)到了一般2.4L自然進(jìn)氣發(fā)動機(jī)的水平，而油耗卻僅僅相當(dāng)于1.6L自然進(jìn)氣發(fā)動機(jī)，再配合上6速手動變速器及優(yōu)良的底盤系統(tǒng)，使這款車操控性能上了一個臺階。

　　這不得不說是采用渦輪增壓（Turbo Charger）起到的作用，這也是很多自然進(jìn)氣式的車主改裝渦輪增壓器的原因。特別是消費稅的征收、油價的不斷上漲，渦輪增壓轎車受到越來越多車主的青睞，汽車廠商也紛紛開始推出小排量、高功率的渦輪增壓轎車。

　　一些已經(jīng)購買了自然進(jìn)氣式轎車的車主，把瞄頭紛紛指向了“渦輪增壓改裝”。雖然改裝渦輪增壓器要花費不少，但總比換車來提高車輛性能實惠得多。前面的文章，已經(jīng)對渦輪增壓系統(tǒng)的相關(guān)基礎(chǔ)知識作了介紹，這里就不再累贅，下面就渦輪增壓在改裝上的相關(guān)問題作些介紹。

　　怎樣選擇渦輪增壓器

　　增強(qiáng)發(fā)動機(jī)動力的方法有許多種，但以相等功率來說，以純NA（自然吸氣）改裝的花費絕對是使用增壓系統(tǒng)的兩倍，而且功率越大低速扭矩必定流失越多，轉(zhuǎn)速也必定要向上拉高。此外，NA可達(dá)到的極限值也無法提高到Turbo（渦輪增壓）那么高，所以增壓系統(tǒng)可說是最佳功率提升方案。

　　那么，車主應(yīng)該怎樣選擇適合自己車型的渦輪增壓器呢？筆者就這個問題采訪了臺灣改裝專家、Evil品牌總監(jiān)謝宗桓先生。

本文導(dǎo)航

第1頁：渦輪動力受青睞
第2頁：渦輪工作原理
第3頁：渦輪改裝過程
第4頁：渦輪改裝后常見的幾個問題
第5頁：渦輪改裝問題配圖說明
第6頁：渦輪改裝其他問題配圖說明

　　由于時下市售車為了顧及運轉(zhuǎn)精度、油耗、耐用性等多方面考量，在渦輪容量、增壓值或者A/R值（A是Aera“區(qū)域”的簡寫，指的是渦輪排氣側(cè)入口處最窄的橫切面積，R值是Radius“半徑”的縮寫，指的是入口處最窄的橫切面積的中心點到渦輪本體中心點的距離，兩者的比例就是A/R值。）方面通常都會采用較保守的設(shè)定，所以就改裝的觀點來看，原廠Turbo（渦輪增壓器）當(dāng)然還其有再升級的空間。而在進(jìn)行Turbo加裝或升級的時候，很多人都會感到困惑，到底是要選擇能夠發(fā)揮大功率的Turbo，還是要選擇擅長反應(yīng)低轉(zhuǎn)速就能發(fā)揮的扭力型Turbo呢?

　　謝宗桓先說，事實上，內(nèi)部容量大小，不過是配合各式渦輪有所不同的特性來設(shè)計的，而發(fā)動機(jī)當(dāng)然也有自己的特性，單凸和雙凸就各有長處。選擇渦輪時也要考量其發(fā)動機(jī)的設(shè)計，此外排氣量也非常重要。舉例來說，大排量的發(fā)動機(jī)上裝置扭力型的小容量渦輪，雖然它有低轉(zhuǎn)反應(yīng)佳的優(yōu)點，Turbo非常快就出現(xiàn)效果，但容量也很快就塞滿了，轉(zhuǎn)眼間轉(zhuǎn)速已達(dá)到最高點了，壓力亦很難增加上去，因此到了排廢氣能量較大的高轉(zhuǎn)區(qū)域，增壓已經(jīng)達(dá)到極限，無法進(jìn)一步增加發(fā)動機(jī)空氣進(jìn)氣量，這時要它再將功率隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速向上提升實在非常勉強(qiáng)。當(dāng)然也無法期待能夠輸出高功率，這便是小型渦輪的不利點。

　　相反地，若是想讓渦輪到高轉(zhuǎn)速產(chǎn)生大功率才開始發(fā)揮作用，則加大渦輪本體的體積是提升增壓風(fēng)量最快的方法。不過，渦輪的容量越大，雖能夠?qū)⒃蕉嗟目諝馑腿肫變?nèi)，但是驅(qū)動渦輪所需的動力也必須相對增大。也就是說，要驅(qū)動容量越大的渦輪并使其完全發(fā)揮增壓效果，發(fā)動機(jī)本身也就必須具有越大的排量。而如果在小排量的車上使用大型渦輪的話，在發(fā)動機(jī)排放廢氣量較小時的低轉(zhuǎn)速區(qū)域，渦輪本身的旋轉(zhuǎn)速率相對地?zé)o法提高，增壓值亦很難提升上去。所以只要葉片的轉(zhuǎn)速降下去，便很難快速再加速上來，這也就形成渦輪最嚴(yán)重的缺點Turbo Leg（渦輪遲滯）。

　　所以如果是發(fā)動機(jī)在同樣增壓值的情況下，分別使用一大一小不同容量的渦輪時，就動力輸出來看，使用大渦輪的發(fā)動機(jī)，在功率方面比較有利，但是在增壓反應(yīng)以及整體運轉(zhuǎn)特性這邊，大渦輪發(fā)動機(jī)必然無法和小渦輪發(fā)動機(jī)相抗衡。所以如果能同時擁有功率大，反應(yīng)快是許多性能狂的夢想。因此，便有廠家推出采用進(jìn)氣側(cè)大配合排氣側(cè)小的Hybrid混種型Turbine，十分受到歡迎。其優(yōu)點在于具有反應(yīng)極快，高轉(zhuǎn)功率輸出良好，可兼顧全轉(zhuǎn)速域的表現(xiàn)。以HKS 2530為例，其便是由A/R80的驅(qū)動輪再組合A/R60的壓縮輪。不過，這種搭配如果太過極端的話，很容易發(fā)生排氣壓力過大，甚至是熔毀葉片的情形。解決的方法除了使用運作靈敏的排氣泄壓閥、大口徑FrontPipe之外，最徹底的還是運用高強(qiáng)度的鈦合金排氣葉片，當(dāng)然，其輕量化的特質(zhì)順道對Turbine反應(yīng)的增進(jìn)也有不小助益。

　　另外，還可以根據(jù)Turbo的相關(guān)參數(shù)來選擇，如A/R值、Trim（Trim值是指壓氣機(jī)葉片的進(jìn)氣端直徑平方與出氣端直徑平方之比，再乘以100。若是渦輪Trim，則用排氣端直徑平方與出氣端直徑平方相比再乘以100，因此Trim值只能小于100。）、Compressor map(風(fēng)量圖)等來考量選擇，一般地，A/R和Trim大的，高流量特性佳；A/R和trim小的，低轉(zhuǎn)反應(yīng)佳。

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第1頁：渦輪動力受青睞
第2頁：渦輪工作原理
第3頁：渦輪改裝過程
第4頁：渦輪改裝后常見的幾個問題
第5頁：渦輪改裝問題配圖說明
第6頁：渦輪改裝其他問題配圖說明

　　改裝第一步

　　改裝渦輪增壓器，因其是會增加阻力的零件，造成排氣管內(nèi)的壓力連帶隨之上升，如此將對活塞運動造成阻礙，故改裝的第一步便需要從排氣系統(tǒng)的順暢性做起，基礎(chǔ)的提升排氣系統(tǒng)，是先把與Turbine出口相連的Front Pipe（渦輪排氣前段管）換裝成大口徑以減低二次回壓，同時中尾段管徑也得跟著加粗，并直線化與漸次放大構(gòu)造，這樣因排氣暢通增壓速率亦會有所增加。

　　再則是將連接排氣渦輪入口的支管長化以減低排氣壓力，而其優(yōu)點就是可讓各缸排廢氣節(jié)奏相同，使Turbine能夠受到持續(xù)、定量的沖擊。可以提高增壓的效率，也會提高渦輪本身的壽命。但缺點就是由于等長及大徑化必減少排氣背壓, 會使低速扭力減少，此外，支管長度亦為重要之處，總體長度長的話，渦輪的效果就會較為持續(xù)，但反應(yīng)速度便不如較短的型式來得快，這也是改裝時要考量的地方。

　　改裝渦輪增壓器可以達(dá)到什么效果

　　一般來說，一臺普通的2.0L發(fā)動機(jī)一般能發(fā)出110～147kW功率，而加裝渦輪增壓器以后則可以發(fā)出220kW以上的動力。改裝了渦輪增壓器后，相比原來的自然進(jìn)氣發(fā)動機(jī)可提升30%～50%的功率。

　　另外，由于廢氣渦輪增壓回收了部分能量，故增壓后發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性也有明顯提高，再加上相對減小了機(jī)械損失和散熱損失，提高了發(fā)動機(jī)的機(jī)械效率和熱效率，使發(fā)動機(jī)渦輪增壓后燃油消耗率可降低5%～10%。渦輪增壓發(fā)動機(jī)對海拔高度變化有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，因此裝有廢氣渦輪增壓的汽車在高原地區(qū)具有明顯的優(yōu)勢。

　　有一位伊蘭特的車主，在改裝渦輪增壓時的要求就非常明確：提高車輛30%以上的動力，但百公里油耗的增加不能超過2 L。每款發(fā)動機(jī)都有各自的特點，改裝過程中對渦輪增壓值的設(shè)定和調(diào)校尤為重要，要在兼顧原車使用壽命和油耗、環(huán)保、安全的前提下進(jìn)行。因此，在對車子作出綜合考慮后，改裝師最終將這輛1.8L伊蘭特的增壓值設(shè)定在0.3～0.4bar 之間。改裝完畢后，再看發(fā)動機(jī)艙，由于伊蘭特整車和發(fā)動機(jī)艙的空間都比較大，所以渦輪的安裝和管路的排列比較整齊，并未過多破壞發(fā)動機(jī)艙的整體布局。

　　車主試車后對車子的整體表現(xiàn)比較滿意，1檔加速時，低速扭力表現(xiàn)很好，起步輕盈；換入2 檔時，檔位切換非常平順，當(dāng)轉(zhuǎn)速拉到2000rpm時，渦輪開始工作，雖未出現(xiàn)很強(qiáng)的推背感，但加速力道十足；推入3檔，加速感絲毫未減，操控靈活不呆滯，而速度表顯示的車速已達(dá)到100km/h；再換入4 檔加速，渦輪力量開始衰減，但較之以前的3檔加速更為有力；升至5檔后，以140km/h的速度行駛，油門只需踩下2～3cm，非常輕快。經(jīng)過幾箱油的測試，在城市道路行駛，油耗比以前增加1.5L左右，在長途行駛時，油耗甚至比以前還略有降低。車主經(jīng)過三個月的行駛，發(fā)動機(jī)的水溫、油溫沒有出現(xiàn)異常。

　　改裝渦輪增壓器其周邊也要強(qiáng)化

　　對于發(fā)動機(jī)的增壓改裝，絕不僅僅是加裝個渦輪增壓器就完事的，許多相應(yīng)的周邊配套也要作相應(yīng)的強(qiáng)化。

　　對于此點謝宗桓先生表示，改裝汽油壓力閥是動力改裝最基本的一項，這是由于空氣流量以及速率都會有所改變，因此汽油壓力也必須提升或者擁有調(diào)較的功能，一般來說，改裝了渦輪增壓器，汽油壓力閥就成為必備的改裝品。

　　排氣方面最好改為雙口排氣管（品牌有Super Sprint等），可以為發(fā)動機(jī)提供更順暢的排氣。改裝增壓以后，散熱是個大問題，中冷器必須得到強(qiáng)化，要更換水溫傳感器或散熱控制系統(tǒng)（如Evil風(fēng)扇控制器），車頭的散熱扇會提前10℃啟動，提供更好的散熱。

　　另外，ECU的燃油分配系統(tǒng)也必須進(jìn)行改動以匹配增加的動力，主要就是通過改變噴油時間以及噴油量，來避免出現(xiàn)稀薄燃燒導(dǎo)致的發(fā)動機(jī)過熱。所以說改裝渦輪增壓器并不會就是這么簡單就可以完成的，包括ECU重寫、BOVs增壓泄氣閥、Boost controller增壓值控制器、中冷器等等都是改裝中必須考慮的因素。

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　　并不是所有的車都適合加渦輪增壓器

　　比如壓縮比較高的車或者原廠制造工藝就不算很好的車，都不適合加裝渦輪增壓裝置。此外，一些自動擋的車在出廠前已經(jīng)做過了最完善的整車性能匹配，這些車也最好不改，因為自動變速器，很有可能會因為承受不了來自發(fā)動機(jī)的巨大扭矩而報廢，所以不是所有車都適合改裝渦輪增壓器。

　　適合加渦輪增壓器的車，除了轎車外，一些需要高負(fù)荷，長距離行駛的貨車和牽引車，也很適合加裝渦輪增壓器。因為在長時間穩(wěn)定負(fù)荷的狀態(tài)下，正是渦輪增壓發(fā)動機(jī)發(fā)揮其高性能的最佳應(yīng)用之一，強(qiáng)大的扭矩有利于拖曳，高效率則減少了整體燃油的消耗。針對轎車而言，渦輪增壓改裝偏向于那些，喜愛大功率卻買不起性能車的車主，或是喜歡想要與眾不同的車主。

　　渦輪改裝后常見的幾個問題

　　改裝渦輪后也會遇到一些問題，根據(jù)謝宗桓先的采訪整理，筆者總結(jié)了幾個比較常見的問題，并給出了相應(yīng)的解決方法，以饗讀者。

　　問題一：突然間轉(zhuǎn)速無法上升

　　如遇到此種問題應(yīng)該先檢查流量計（Flow Meter）是否故障，如果剛好儀表板也亮起Check燈，可以更加肯定是流量計發(fā)生了問題。流量計會出現(xiàn)故障的原因，多是發(fā)動機(jī)加大渦輪后，其入風(fēng)量超過原本可計測的電壓值范圍，致使流量計引線燒毀，再不就是換裝直通空氣濾芯時，沒固定好或用了吸塵效果不佳或濕式的濾芯，以致計內(nèi)的熱線芯受到震動而斷裂，尤其在Flow Meter敏感的日系車種，更要注意其脆弱的熱線芯，清理時絕不能采用高壓風(fēng)槍，而是噴灑化清劑后自然風(fēng)干，此外Flow Meter型式的渦輪車最好能改裝Blow-off，以防快速收油時，增壓空氣不會回沖造成流量計而造成損壞。

　　問題二：增壓值突然異常下降

　　當(dāng)出現(xiàn)此問題，首先要想到進(jìn)氣管路可能出現(xiàn)泄漏，這常發(fā)生在增壓值調(diào)高（Boost-up）或改裝前置中冷器之后。如果又發(fā)現(xiàn)排氣管會排放黑煙，就更加可以確定是中冷器的進(jìn)出入口端的管路有脫落或爆管，需使用強(qiáng)力對夾束子、高高密度硅膠管（Silicon）確實鎖緊；此外泄壓閥卡死、磨損與彈簧磅數(shù)不夠，也會形成漏氣，必須要隨時檢查清理，以策安全。

　　問題三：發(fā)現(xiàn)完全無增壓

　　如果發(fā)現(xiàn)完全沒有增壓的話，很容易就可判斷出故障來源，就是渦輪內(nèi)部的隔板因長時間高增壓持續(xù)行駛，或吸入雜物而破裂所致，碎片在旋轉(zhuǎn)時，還會透過排氣管發(fā)出金屬碰撞的聲響。一般渦輪在故障前都會出現(xiàn)預(yù)兆，那就是它會發(fā)出敲擊的聲音（有些陶瓷葉片機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計聲響）或進(jìn)氣管路內(nèi)有機(jī)油滲漏引發(fā)排氣管冒出白煙，此便是葉片軸承已經(jīng)松動，因而產(chǎn)生機(jī)油外滲、失去氣密性與廢氣亂竄等情況。當(dāng)渦輪內(nèi)部的軸承平衡性破壞掉后，除因晃動帶來異音與油封泄漏以外，裂開的葉片在作動時也會有“咻”的風(fēng)切聲，如不盡快修復(fù)、換新的話，發(fā)動機(jī)機(jī)油存量就容易不足，傷到發(fā)動機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的可能性極高。

　　問題四：渦輪車怠速持續(xù)不穩(wěn)

　　許多渦輪車主都喜歡大氣泄放式Blow-off的聲響，但常遇到的問題便是一換裝上去，便會使怠速變低、回油熄火的情況，此乃因Blow-off的閥門過軟使得增壓空氣釋放太多，導(dǎo)致流量計已傳給電腦的訊號與實際發(fā)動機(jī)吸入的流量有所差異，結(jié)果就是油氣偏濃致使轉(zhuǎn)速低下甚至熄火。而要解決此問題方法有二，一是換成原廠導(dǎo)回Flow Meter之后的內(nèi)循環(huán)方式，使其不要影響到電腦的供油計算，二是改裝Map sensor（歧管壓力感知器），再輔以供油電腦來調(diào)教。