暴力涡轮“2.0”版 走进2.0Bar以上的高增压世界

　　油门全开，发动机转速不紧不慢地从三千转附近开始攀升一千来转后，突然就像背后被雷神挥了一锤子那般弹射而出，霎时之间什么转速车速完全无暇去瞄上半眼。从发动机声音听出转速已接近红区……。以上，就是我在一台搭载涡轮增压发动机，并且增压值设定高达2.2Bar的改装车上体验到。

　　你也想体验这种加速感极其狂暴的2.0Bar以上高增压世界吗？那就跟着本文一起玩吧！

　　Part1：涡轮增压进阶学堂

　　作为一名合格的车迷，涡轮增压的构造、工作原理、动力特性、优缺点等基本知识必定倒背如流。但如果想要更进一步了解涡轮增压，你至少需要知道一下这些……，因为要上到2.0Bar高增压的世界，懂它们是敲门砖！

　　高增压补品

　　排气泄压阀（Waste Gate）

　　涡轮增压车在收油时发出的“咻咻”声，相信大家都知道出自其外泄式进气泄压阀，然而你可知道涡轮增压的排气端也有需要泄压阀的时候？涡轮由废气推动，工作环境恶劣的涡轮废气端是最为容易损坏的部分，一般原厂的涡轮增压器本身设有一个旁通阀，当进气压力达到设定值时旁通阀会开启，让部分废气不经由涡轮直接进入涡轮之后的排气管中。

　　而当面对高强度的涡轮增压改装，这小小的旁通阀就显得力不从心了，此时便需要用到外泄式排气泄压阀。外泄式排气泄压阀是安装在排气歧管和废气涡轮之间，排气压力过大时阀门开启，将排气歧管内的部分废气直接排放到大气中。排气泄压阀既有保护涡轮的作用，同时还带有控制限制涡轮转速、防止增压值过大的效用。

　　增压值控制器（Boost Controller）

　　涡轮旁通阀和排气泄压阀的任务是限制涡轮的最大增压值，那么我们又如何能把它设定为自己想要的数值呢？传统的方法是更换不同弹性系数的阀门弹簧来改变阀门开启压力值，到后来出现了构造简单的机械式增压值调节器。然而这两种方法都不能方便、精确又稳定地控制涡轮增压值，对于高强度涡轮增压改装来说，无法准确控制最大增压值意味着不能获得理想性能，或更严重地因增压值过高损害涡轮和发动机。最终，采用电子控制式的增压值控制器对涡轮增压值进行精确控制成为了最佳选择。

　　电子增压值控制器通过不断将增压压力传感器的信号与预设目标增压值进行比较，计算出阀门开启的时机、时长与开启幅度，从而准确稳定地控制涡轮增压值。而在这一领域里，日本HKS推出的EVC（Electronic Valve Controller）因其值得信赖的可靠性、较为方便的安装与设定方法成为最被广泛使用的部品，EVC也基本成为了电子增压值控制器的代名词。

　　高增压补脑：何谓涡轮A/R值？

　　当大家在讨论涡轮增压时，其实更多的是讨论增压器的尺寸和增压值，然而这两项并未可以概括一个涡轮增压器的性能，有些更深一层的技术参数是值得我们去了解的，其中一个就是增压器的A/R值。我们经常可以在一些涡轮增压器的壳体上发现其标注着“ARX.XX”的参数，然而这个参数又意味着什么？

　　A/R值所代表的是增压器壳体的几何特征，A是指进气泵轮壳体的出风口（或排气涡轮壳体的进风口）对应涡轮轴承中心点所在横截面的面积，而R是指上述横截面的中心到涡轮轴承中心的距离，A除以R得出的数值便是A/R值。你不用真的需要知道怎么去量出这个数值，因为大部分涡轮增压器都会有A/R值参数说明，而需要记住的，是应该怎样根据A/R值去选择自己想要的涡轮增压器。一般来说，进气泵轮的A/R值对其性能影响不大，而重点是在于排气涡轮端的A/R值很大程度上决定了这个涡轮增压器的特性。因此在改装市场上，同一款型号的涡轮增压器经常设有多种不同A/R值设计的排气端壳体以供选择。对于排气涡轮壳体来说，A/R值越小，则涡轮的低速响应性越好，A/R值越大则更利于高转爆发。

　　“即插即用”的高增压

　　现时“快餐式”改装风潮的兴起，催生了一种“即插即用”式的增压值控制外挂电脑。这种产品安装使用上比较简单，通常有两个信号输入端分别接入涡轮增压传感器和进气压力传感器，没有进气压力传感器的车辆甚至只要连接涡轮压力传感器便可。通过改变数据调节原车ECU读取的增压值，使得涡轮旁通阀或泄压阀延迟开启，从而获得更大的涡轮增压值。虽然使用上很简单，但是车主们同样不可忽视对应的发动机保护措施，比如加装机油冷却器和使用更高粘度的优质机油等。

　　Part2：一“涡”疯

　　高增压涡轮改装是一个牵一发动全身的动力升级项目，要承受得住大幅度的马力提升，发动机和传动系统都要作出相对应的强化。

　　1.发动机强化

　　降压缩比，是涡轮增压改装的其中一个最重要环节。换上流量大、增压值高的涡轮之后，进入汽缸内的空气压力和温度猛增，也就更容易发生危害发动机的爆震现象。轻微的爆震也许还能够通过延后点火时间或增加供油量来弥补，但是通常由于换装大涡轮而产生的爆震危机则需要用降低发动机压缩比的方法来解除。

　　为保证发动机的寿命，发动机压缩比需要随着涡轮增压值的升高而降低，一般来说稳妥的做法为增压值0.5Bar左右时压缩比在10：1以内，增压值超过1.0Bar时压缩比要降低至9：1以内，而当增压值达到2.0Bar左右的极端改装下，压缩比在8：1左右才比较保险。要降低发动机的压缩比，主要通过两种办法，一种是更换加厚的缸盖垫片，另一种是更换凹顶设计的活塞，两种方法均可增加汽缸燃烧室的容积，从而降低压缩比。

　　说到凹顶活塞，就涉及到发动机强化范畴里最为重要的项目——核心部件强化。面对大涡轮植入后大幅提升的爆炸力，对发动机核心部件的强度要求亦相应增加，首先面临严峻考验的自然是活塞和连杆，这个时候我们就要有请采用锻造工艺制作的改装强化活塞和连杆出马了。锻造部件不仅强度高且重量轻，还可以更好地控制精度，而且厂家在制作强化锻造活塞时已考虑到这是高强度的自然吸气或增压改装才要用上的部品，所以同时采用了不同的凸顶/凹顶设计，增加强度与压缩比调整一举两得。至于连杆则是负责将活塞的直线冲击力转换为曲轴旋转力的关键部件，同样需要锻造部品的加持以防因强度不足而折断。另外，有一个小地方我们很可能会忽视，那就是缸盖螺丝，更换更高强度的强化螺栓能够保证燃烧室的气密性，以及避免螺丝撑不住高增压压力而断裂导致发动机本体分家。

　　2.冷却&润滑

　　涡轮增压器与排气连接，排气的高温会传递到进气侧，动力的大幅提升同时亦大幅增加着发动机产生的热量。因此，在冷却系统升级方面分成两大项——进气温度冷却和发动机本体冷却。

　　用于降低进气温度的中冷器因此成为涡轮改装的必需品，虽然中冷器的加入让发动机的进气管路变得复杂，但我们依然需要它来给高温的压缩空气进行冷却，从而提高氧分子密度和降低爆震趋势。中冷器的体积、材质以及内部构造影响着它的散热效率，通常来说选择铝合金材质能够提供更好的导热性能和减少重量；理论上中冷器的体积越大，其散热性能也更好，但这并不意味着我们可以盲目地追求大尺寸的中冷器。中冷器自身带有对空气流量的阻碍作用，这意味着对涡轮的增压值形成了一定的削减，若选择了过大的中冷器，那就会让压力损失带来的性能下降比降低进气温度带来的性能提升还要多，就会得不偿失了。

　　在冷却进气方面，除了中冷器之外还有一大妙招，就是使用水/酒精喷射系统。这种系统一般包含了一个存储水和酒精混合物的容器、电动泵、喷射控制器和一个安装在节气门前的的喷嘴。通过对进入进气歧管前的压缩空气注入雾化的水和酒精混合物，有效降低进气温度，同时不会像中冷器那样具有压力损耗的效应。配合尺寸合适的中冷器，我们能够获得足够理想的进气温度，发动机产生爆燃的时机大幅延后，有助于我们达成更高的增压值并采用更为激进的点火和喷油调校。

　　在发动机本体的冷却方面，大水箱和加装机油冷却器早已是指定动作，但不少人却忽视了机油这个关键环节。面对发动机负荷和发热量的猛增，我们必须选择优质的全合成甚至更高一级的脂类全合成机油。同时，对油膜强度要求的提高，意味着我们需要选择能够形成高强度油膜的高粘度机油来提供所需的保护效果。对于经过强化的涡轮增压发动机，推荐使用高温粘度达到SAE50以上的高粘度产品，才可保证在高温高压下仍能对发动机进行有效的保护。

　　虽说使用高粘度机油能更好地保护发动机，不过假如发动机的发热量很大，仍有可能让机油温度超出安全范围。因此，我们还是极力建议加装机油冷却器来帮助机油降温，保证机油的润滑性能。

　　3、传动系统强化

　　无论马力有多疯狂，无法将其实打实地传递出去也是徒然。因此，对于大马力涡轮改装，传动系统的对应升级同样是必须的任务。扭矩激增，首先扛不住的会是原厂离合器，大量增加的离合片打滑在流失动力的同时，很有可能就会在半路上过热烧毁。更换拥有更高摩擦系数的摩擦片与更大压紧力的离合压盘的高性能离合器，便可减少因打滑造成的动力流失，且能够承受更大的扭矩而不至于烧毁。

　　强化离合器是手动变速箱的专属补品，对于自动变速箱来说，由于其结构关系，我们很难对其进行强化升级。因此，面对搭载自动变速箱的车型，我们不建议进行很大幅度的动力升级，否则很容易就会让变速箱报废。而对于搭载双离合变速箱的车型来说，是可以对其离合部件进行强化升级，从而应付更高的动力。但是要注意的是，尽管强度提升，但是双离合变速箱比较容易过热，因此很可能还要搭配变速箱油冷才比较保险。

　　为了让动力更有效地传递，安装限滑差速器（LSD）也很有必要。差速器的工作原理是给阻力更小的一侧驱动轮输送更多动力，那么在加速出弯时，载荷更小的内侧驱动轮就很容易打滑，一旦内侧车轮开始打滑，其阻力变得更少，差速器又会把更多的动力传送给正在打滑的内侧车轮，便最终导致车辆没有动力出弯。

　　4.供油、点火

　　植入大涡轮后发动机进气量大幅增加，第一个要攻克的课题便是要确保供油的充足和稳定。若然供油量不足，会导致空燃比过高，极容易出现过热、爆震现象从而令活塞熔毁（燃油在进入汽缸未被燃烧前，是有散热作用的）。

　　供油系统的升级，可以从油泵开始。当原厂油泵无法提供足够的供油压力和流量时，我们便要更换高流量油泵，在发动机大负荷运作时仍能保证稳定的供油压力，同时供油压力变高还有助于汽油雾化更加充分，进一步提升燃烧效率。

　　当打好了供油源头的基础，接下来就可以使用高流量设计的油轨和喷油嘴与之配合，原厂的油轨和喷油嘴的流量有限，就算换上高压油泵，但到最后的喷油量还是被这个狭窄的“出口”限制着，所以要把这个“出口”也放大，供油系统的升级才能宣告完成。通常，原厂的喷油嘴大多数流量为300cc/min（每分钟最多可喷出300cc燃油）以内，而高流量喷油嘴的流量设计则有400cc/min至750cc/min不等，甚至还有1600cc/min此等对应过千匹马力的疯狂产品。

　　喷油量是增大了，然而要让它们很好地燃烧才能最终转化为动力，所以接下来就轮到点火系统的升级。最简单的是更换性能更好的火花塞，比如铱金火花塞，它的极点更细熔点更高，跳电性能亦更强，在高增压发动机上能提供更稳定、更少误跳电的表现。另外，我们还可以考虑加强点火电压，通过更换高性能点火线圈甚至是专用的点火放大器均可达到这一目标，高性能点火线圈安装方法较为简单，替换掉原装的点火线圈即可，不过要论点火性能的提升幅度的话，复杂一点的多重点火放大器则效果更佳，它是通过一个特别的电路，除了提高火花塞的尖端跳电电弧强度，也改变跳电的频率或时间，让汽缸内混合气燃烧更完全。

　　考斯沃斯（Cosworth）专门为4G63涡轮发动机推出的强化套件，包括了高角度凸轮轴，强化气门、气门弹簧、气门座，特别设计的锻造曲轴与连杆增大发动机冲程，让排气量从2.0升增加至2.2升，更大出气量有助于驱动更大型的涡轮和弥补低转扭矩的损失，配以高强度的锻造凹顶活塞，把发动机压缩比降低至8.8：1，另外还搭配了专门设计的高流量喷油系统。

　　Part3：高增压教材

　　三菱第十代Evolution市场销售不佳，让人们对它的前辈车型无比怀念，Evolution IX也自然被奉为绝代经典，它的铸铁中缸4G63T发动机虽然重量较大，但换来的高强度则是高增压改装的最大本钱。为此，出自新一车业的这台“足料”Evolution IX，正好是此文高增压值改装的好“教材”。

　　有了高强度中缸这个好基础，自然就要用上高强度的内部零件去将中缸的潜力好好发挥出来。这里涉及的部件数量可不少，彼此之间的配合性通常都让人头疼好一阵子。而这台EVO9则是选择了由世界著名性能改装商和赛车发动机制造商考斯沃斯（Cosworth）专门为4G63T涡轮发动机推出的强化套件，考虑到将4G63T发动机从头到脚进行强化的改装作业通常其目标马力直指500匹甚至以上，在加大冲程，增加了活塞运动速度从而令其发热量更大的情况下依然采用8.8：1这个较为激进的压缩比设定，可见Cosworth对于4G63T的中缸以及他们自己的产品确实充满信心。得益于较高的压缩比（相对而言），在低扭方面的损失不至于太严重，而且排量增大了200cc，这台车以三千转以下的转速进行日常驾驶还算游刃有余。

　　只不过如此一来，这副发动机对于电脑调校的要求亦相应提高，在试车的路上与新一车业的基仔交谈当中，笔者了解到在点火时间上他们处理得十分谨慎，严格控制着发动机的爆震情况，并没有因追求马力而过大地设定点火提前角。

　　光是优秀的电脑调校远未能解决高增压涡轮发动机的发热问题，硬件上依然必须得做足功夫，尤其面对散热效率不及铝合金的铸铁中缸。在这台EVO9上面，除了必备的加大水箱和加大中冷器外，还添加了两个机油冷却器；在进气温度的控制方面，他们则是意料之中地使用了AEM的水/酒精喷射冷却系统。

　　发动机舱的高温除了来自于发动机之外，排气管的温度也占了相当大一部分，让废气迅速流走变得非常重要，他们选择了在大口径排气管的前提下还在中段加装了一个泄压阀。

　　1.排气管的管径上选择了头、中段76mm，尾段88mm的大口径提升排气顺畅度，而且在中段还加装了一个泄压阀，应对涡轮较长时间维持大增压值时可能出现排气压力过高的情况。

　　2.外泄式Waste Gate在泄压时会令部分废气经由旁通排气管排走。

　　3.外挂电脑选择了HKSF-ConV-Pro，为了改善这台车子的低扭，在中低转区间采用了较浓的喷油设定，而且在松油门滑行状态下也保持着少量的喷油以对气缸进行降温，在点火时间上也处理得十分谨慎。

　　4.在日常行驶和对付诸如GIC这种多弯的赛道下，通过EVC将这台车的最大增压值控制在2.0Bar，令驾驶乐趣得以提升。

　　5.两个机油冷却器分别霸占了前保险杠两侧的空间来给机油降温。

　　Text/Photo：廖智