改装完发动机的致炫赛车,其马力是否达到预期值,我们通过马力机测试来说话。
更换发动机的致炫赛车在四小时耐力赛中展现出了很强的实力。其实在开赛前我们为了调校ECU,曾把致炫赛车拉上马力机。精心打造的发动机能输出多大动力,不仅车队上下都向我八卦,改装界的很多同行都十分期待。本来我想在四小时耐力赛之前公布答案,无奈那几天为了准备比赛忙得晕头转向,只能留到现在给大家来个迟来的报告。
【被拆除下来的控制可变气门升程的调节机构】
前面的长测文章交代过更换发动机的方案,我们按照预定计划去采购零件,最终用卡罗拉的发动机缸体加莲花Elise的缸盖(莲花的发动机缸体就是丰田的),组装出一台排量为1.6L的发动机。就是这台机器,当我们将断油的转速设定在7500转的时候,马力机显示其轴上动力大约是107kW(145马力)。这是什么概念?相比原装致炫的79kW(107马力,这台架动力,还不是轴上数据)提升超过三分之一。如何做到?容我们从头说起。
首先,我们选择Elise缸盖的初衷是因为它有可变气门升程技术,可以说是把丰田缸体的最大潜能发挥了出来。莲花原厂的气门升程是由电脑自动控制,因为赛车主要追求高转的动力表现,气门升程在允许范围内越大越好,所以我们决定把自动调节机构拆除,改成可手动调整的固定升程。
前期在调整凸轮轴角度的时候遇到过一些困难,一开始我们把气门升程的角度调到10度左右,发现动力来得比较贫乏。于是我们尝试把角度稍微缩小一点,调整到7-8度左右,这时动力明显有了提升。分析原因,我们推测可能进气凸轮轴的角度调得太大,排气没有跟上“步伐”导致。需要说明一下,原本发动机是配有双VVT-i可变气门正时技术,但改装后的电脑只能控制进气正时,所以排气正时是固定值,不能随工况来改变。
【技师正在通过电脑读取和调整各种相关数据】
调整发动机电脑可以说是个技术活,其中涉及到相匹配的喷油量、气门正时和点火正时等等一系列数据。电脑调整好不好关系到发动机能不能充分发挥出应有的潜力。调校电脑主要是通过上台架拉马力的方式来实现,因为通过拉马力能够告诉我们发动机的实时工作状态,以便对发动机的参数进行调整。马力机能够轻松模拟出各种工作状态,而且可以重复操作,这样调校电脑的专家只要乖乖呆在车内,看着发动机的工况图就能调校电脑,比以往省事、省力、省时间。
【逐步提升转速来将发动机调整到最佳状态】
在马力测试的过程中,变速箱的挡位固定在四挡。因为无论是五挡还是六挡变速箱,直接挡大多都在第四挡,用直接挡“拉马力”能直观清晰的显示出发动机状态。调整马力的过程中也是有一定技巧的,我们将发动机起始转数设定在2000转,然后最高转数每次进行500转的递增,以便依次调整好发动机在各个区间的最佳工作状态。除了终极马力,我们也非常注重发动机输出曲线的调校,要让发动机在中段转速区间也有良好的动力输出,因为即便是赛车,也不可能总是以最高转速行驶,由2000转一直拉到7000转之间的动力输出越线性,越有利于车手在弯道中的操控。
调整好发动机的动力输出之后,最终获得的最高数值就是上文提及的107Kw(145马力)。这个数值是经过传动系统损耗后的轴上功率,换算成发动机本身的输出大概有165马力,即升功率超过100马力,改装成果可谓惊人。
【发动机也对进排气进行了改装】
需要说明的一点是,除了采用赛车电脑和更换了发动机缸盖来达到这个效果之外,我们也对发动机的进排气进行了改装,作为一台赛车这是一项最基本的工作。经过这些基本改装之后,1.6L发动机能有这样的马力表现已经很让人满意。如果后期再更换轻量化飞轮、锻造活塞等强化件,相信这台发动机有180马力的潜质。
【最终发动机曲线图,留意蓝色扭矩曲线有多个波峰波谷】
【致炫原厂发动机输出曲线】
从上面的发动机曲线图可以看到,扭矩曲线有多个波峰波谷。对此可能很多人都觉得疑惑,因为正常的自然吸气发动机扭矩到达最大值之后就会下降,不会再上升。但是上图接近到6000转左右之后,扭矩又有小幅度的上升。对此,我们也和焯森汽车工作室的专家们商讨过。对比原厂1.5L发动机的曲线图,可以看出在2000rpm和4000rpm出现两个波峰。改装后在6000rpm之前的动力曲线比较相似,只是扭矩波峰往后延迟了500rpm左右。6000rpm之后的第三个波峰,应该归功于增大的气门升程。调整气门升程的目的就是要增加高转进气量,从而提升高转的动力表现。其实我们希望动力从3000到7000rpm线性增加,最大扭矩能维持在5000-7000rpm之间,这样更适应赛车的实际需求。但是发动机调校还是门复杂学问,在活塞、连杆、曲轴等核心部件没有改装的情况下,能压榨出1/3功率已属不易。
在四小时耐力赛当中,我们并没有把发动机调到最大的107kW,而是将轮上功率控制在100kW(135马力)左右,发动机最高转数限定在7200转。目的就是为了减少发动机压力,保证稳妥地跑完比赛。而轮上135马力对于重量900kg左右的致炫赛车来说(更换发动机和大油箱之后,致炫赛车的重量有微幅增长),应付耐力赛也是绰绰有余,比赛中的成绩已经说明一切。在接下来9月份的泛珠比赛当中,我们会全数释放这台发动机的潜力,毕竟十几圈的比赛当中拼的就是速度,而且珠海赛道是以高速著称,对发动机的马力要求更高。
钟永坚
2014年8月1日
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