銳志2.5改裝機械增壓
這是改完離心式機增的銳志機艙照片
下面我來一一介紹“看得見”和“看不見”的部分:
一,外洩閥:
首先我們回顧一下為何要用洩壓閥: 汽車收油時節氣門瞬間關小,但增壓器尚未減速,壓力在節氣門前累積,進氣管需要洩壓為了保護節氣門跟增壓器。洩壓有兩種途經,通過內洩式[旁通閥], 或外洩式[洩壓閥]。
銳志套件中,我們採用了外洩式。與旁通閥最大的不同就是外洩式洩壓時會產生高昂的嘯叫,配合轟鳴的排氣音,給人強烈的動力感。
我們採用的是HKS SQV(Sequential Blow Off Value)(仿品)
看過上圖對HKS這款洩壓閥的特性都清楚了吧,下面我們來說說空濾。
二,高流量空濾:
其實“冬菇”(高流量空濾)帶來的動力提升微乎其微!
來看XCAR上的這篇各品牌空濾的評測譯文
http://www.xcar.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=15416703&showthread=1441539
在這個測試中測得的最高的壓降只有7.0英寸水柱,或者說是0.25PSI。不裝空濾的原廠集氣箱和進氣管道就會產生5.0英寸水柱,或者說0.18PSI的壓降。這意味著這個測試裡最差的空濾也不過造成0.07PSI的壓降,也就是大氣壓(14.7psia)的0.4%而已…
使用冬菇主要的原因是我們要重新佈置管路,把流量計挪到增壓器的後端。
冬菇我們選用的是譯文中過濾效果最好的K&N品牌(正品)
三,增壓器支架:
如圖所示,銳志套件中有一隻2檔多鍥輪,這是因為機艙空間所迫,增壓器的皮帶輪無法放置到曲軸輪的同一平面,所以需要替換掉原曲軸輪。
四,空氣管路:
下面來說管路,首先是增壓器的進氣端:
再是增壓器排氣端:
再是中冷器到節氣門這一段:
注意節氣門管與冬菇管的交匯處,有一隻旁通閥(大眾),先前介紹的洩壓閥(HKS)負責超壓時洩壓,而這隻旁通閥(大眾)負責怠速時洩壓。
*因為這個位置靠近發動機高溫區,為避免烤壞,選用了鋁製的旁通閥。
五,增壓器:
增壓器的具體特性原理在上一篇《霸道機增套件》中已經有了詳細說明,今天來介紹一下,增壓器型號的選擇方法。
改車前先確定目標馬力值,銳志 2.5L所用的5GR-FE發動機,原本馬力197ps,我們打算增壓0.5bar,提升35%的馬力,目標馬力也就是260ps。
然後來計算260ps需要的空氣流量,使用以下公式:
Wa=HP*AFR*BFSC/60min
WA: 空氣質量流量,單位lb 磅
HP: 目標馬力
AFR:空燃比
BSFC: 每小時的制動燃料比耗, 也叫“有效燃油消耗比率”,BSFC代表是指發動機以一千瓦的功率工作一小時的燃油消耗量,對於大多數渦輪增壓發動機來說,在滿負載的狀況下,BSFC大概在0.5-0.6之間,數字越低代表燃效越高,所需要的燃料越少。對於普通的街車來說,我們一般會取中間值0.55。BSFC=lb(磅)/HP(馬力)*Hr(小時)。在計算所需要的空氣質量時,我們需要把BFSC的數值換算成每分鐘,也就是除以60。
假設目標空燃比是12:1,BFSC取中間值0.55,那麼就是:
260Ps*12*0.55/60min=28.6lb/min,每分鐘需要13kg的空氣質量流量。
現在我們有了目標空氣流量,我們還需要目標增壓比(增壓器出口壓力 / 進口壓力)。
增壓器進口壓力:
銳志機增套件中進氣管路長度與原車相仿,因此根據“空濾段落”的結論,減去管路損耗(0.2psi),定義為14.5psia
增壓器出口壓力根據以下公式計算:
MAPreq: 需要的進氣歧管絕對壓力
Wa:空氣質量流量
R: 理想氣體常數,639.6J/kg/°R
Tm: 進氣歧管溫度(°F華氏度,通常都在100-130華氏度左右,38-55華氏度)
460:°F換算°R常數(°R=°F+459.67)
VE: 發動機填充效率
N: 發動機最高轉速,紅線前的斷油轉速。
Vd: 發動機排量(注意,這裡發動機排量是英制單位CubeInch=cc*61.02)
MAPreq=[Wa*R*(460+Tm)]/VE*(N/2)*Vd
=[28.6lb*639.6*(460+130°)]/97%*(6500/2)*153CI
=22.3psia
這個數值還要加上管路&中冷的損耗(大概2psi),24.3psia就是進氣歧管所需的絕對壓力。
目標增壓比=24.3psia/14.5psia=1.7
目標空氣流量=13kg/60sec=0.22kg/s
現在到增壓器特性圖上來找效率點:
在58-28的性能圖上效率點在65%的圈內,
在58-37的性能圖上效率點在80%的圈內,
所以我們選擇58-37來改裝Reiz 2.5L。
*本段參考SPR(北京)的微信文章
另外這是蘭迅機械增壓器目前的型號系列:
型號/Model | S58-28 | S58-37 | S88-50 | S88-55 |
增速比/Speed rate | 9.49 | 9.49 | 7.5 | 7.5 |
轉速/Rev | 120’000rpm | 100’000rpm | 90’000rpm | 90’000rpm |
體積流量/Volume flow | 216.5L/S, 779.4m³/H | 286L/S 1029 m³/H | 386.7L/S 1390m³/H | 425L/S 1530m³/H |
質量流量/Mass flow | 0.28kg/S | 0.37kg/S | 0.5kg/S | 0.55 kg/S |
壓縮比/Pressure rate | 2.82 | 2.7 | 2.8 | 2.8 |
重量/Weight | 5.1kg | 5.1kg | 6kg | 6kg |
適用功率/Apply power | 135-255kw (184-347hp) | 145-320kw (197-435hp) | 200-400kw (270-540hp) | 220-480kw (270-650hp) |
六,噴油嘴&汽油泵:
把增壓器裝上車後開始調電腦,如果你是刷原廠,會發現噴油脈寬補償到最大,AFR依然過稀,這是原廠的噴油嘴流量跟不上了,換上550cc/min@3bar噴油嘴吧。
油嘴變大流量了,當然油泵也要跟上,換一隻255L/h@3bar的汽油泵
最後來看看案例,出自G SPORT(嘉興):
改前:0-100加速:8.7秒,
改後:0-100加速:6.9秒!
這次的套件介紹就到這裡,下次再見!