改裝專家談Turbo改進細節與常見問題

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

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    這不得不說是采用渦輪增壓（TurboCharger）起到的作用，這也是很多自然進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。

    一些已經購買了自然進氣式轎車的車主，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，已經對渦輪增壓系統的相關基礎知識作了介紹，這里就不再累贅，下面就渦輪增壓在改裝上的相關問題作些介紹。

    怎樣選擇渦輪增壓器

    增強發動機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的兩倍，而且功率越大低速扭矩必定流失越多，轉速也必定要向上拉高。此外，NA可達到的極限值也無法提高到Turbo（渦輪增壓）那么高，所以增壓系統可說是最佳功率提升方案。    

    那么，車主應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品牌總監謝宗桓先生。

    由于時下市售車為了顧及運轉精度、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“區域”的簡寫，指的是渦輪排氣側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定，所以就改裝的觀點來看，原廠Turbo（渦輪增壓器）當然還其有再升級的空間。而在進行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揮大功率的Turbo，還是要選擇擅長反應低轉速就能發揮的扭力型Turbo呢?   

    謝宗桓先說，事實上，內部容量大小，不過是配合各式渦輪有所不同的特性來設計的，而發動機當然也有自己的特性，單凸和雙凸就各有長處。選擇渦輪時也要考量其發動機的設計，此外排氣量也非常重要。舉例來說，大排量的發動機上裝置扭力型的小容量渦輪，雖然它有低轉反應佳的優點，Turbo非常快就出現效果，但容量也很快就塞滿了，轉眼間轉速已達到最高點了，壓力亦很難增加上去，因此到了排廢氣能量較大的高轉區域，增壓已經達到極限，無法進一步增加發動機空氣進氣量，這時要它再將功率隨發動機轉速向上提升實在非常勉強。當然也無法期待能夠輸出高功率，這便是小型渦輪的不利點。 

渦輪增壓工作壓力

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    相反地，若是想讓渦輪到高轉速產生大功率才開始發揮作用，則加大渦輪本體的體積是提升增壓風量最快的方法。不過，渦輪的容量越大，雖能夠將越多的空氣送入汽缸內，但是驅動渦輪所需的動力也必須相對增大。也就是說，要驅動容量越大的渦輪并使其完全發揮增壓效果，發動機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，在發動機排放廢氣量較小時的低轉速區域，渦輪本身的旋轉速率相對地無法提高，增壓值亦很難提升上去。所以只要葉片的轉速降下去，便很難快速再加速上來，這也就形成渦輪最嚴重的缺點TurboLeg（渦輪遲滯）。  

    所以如果是發動機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，使用大渦輪的發動機，在功率方面比較有利，但是在增壓反應以及整體運轉特性這邊，大渦輪發動機必然無法和小渦輪發動機相抗衡。所以如果能同時擁有功率大，反應快是許多性能狂的夢想。因此，便有廠家推出采用進氣側大配合排氣側小的Hybrid混種型Turbine，十分受到歡迎。其優點在于具有反應極快，高轉功率輸出良好，可兼顧全轉速域的表現。以HKS2530為例，其便是由A/R80的驅動輪再組合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度的鈦合金排氣葉片，當然，其輕量化的特質順道對Turbine反應的增進也有不小助益。

    另外，還可以根據Turbo的相關參數來選擇，如A/R值、Trim（Trim值是指壓氣機葉片的進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。）、Compressormap(風量圖)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，低轉反應佳。

中冷

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    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的順暢性做起，基礎的提升排氣系統，是先把與Turbine出口相連的FrontPipe（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，而其優點就是可讓各缸排廢氣節奏相同，使Turbine能夠受到持續、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，但反應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到什么效果

    一般來說，一臺普通的2.0L發動機一般能發出110～147kW功率，而加裝渦輪增壓器以后則可以發出220kW以上的動力。改裝了渦輪增壓器后，相比原來的自然進氣發動機可提升30%～50%的功率。 

    另外，由于廢氣渦輪增壓回收了部分能量，故增壓后發動機經濟性也有明顯提高，再加上相對減小了機械損失和散熱損失，提高了發動機的機械效率和熱效率，使發動機渦輪增壓后燃油消耗率可降低5%～10%。渦輪增壓發動機對海拔高度變化有較強的適應能力，因此裝有廢氣渦輪增壓的汽車在高原地區具有明顯的優勢。

    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2L。每款發動機都有各自的特點，改裝過程中對渦輪增壓值的設定和調校尤為重要，要在兼顧原車使用壽命和油耗、環保、安全的前提下進行。因此，在對車子作出綜合考慮后，改裝師最終將這輛1.8L伊蘭特的增壓值設定在0.3～0.4bar之間。改裝完畢后，再看發動機艙，由于伊蘭特整車和發動機艙的空間都比較大，所以渦輪的安裝和管路的排列比較整齊，并未過多破壞發動機艙的整體布局。

    車主試車后對車子的整體表現比較滿意，1檔加速時，低速扭力表現很好，起步輕盈；換入2檔時，檔位切換非常平順，當轉速拉到2000rpm時，渦輪開始工作，雖未出現很強的推背感，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。車主經過三個月的行駛，發動機的水溫、油溫沒有出現異常。

渦輪