[汽車之家 改裝學(xué)堂] 發(fā)動機調(diào)校是一門挺深奧的學(xué)問,許多小細(xì)節(jié)看似不起眼,卻對馬力提升有至關(guān)重要的影響。國外的一名改裝愛好者單就機械增壓器的一個可變設(shè)置——普利盤大小的選擇進(jìn)行了一組“超頻”測試,看一下“超頻”工作狀態(tài)下的機械增壓器能否提高發(fā)動機的最大功率。
“機械增壓”這個詞好多朋友都應(yīng)該聽過,它和渦輪增壓一樣都是提高發(fā)動機功率的有效途徑。藉由兩個在封閉腔室里對向轉(zhuǎn)動的葉輪,將吸入發(fā)動機的空氣預(yù)先壓縮,更多的油氣混合燃燒也就產(chǎn)生了更大的動力。增壓器的動力源自于發(fā)動機通過皮帶輪直接驅(qū)動,也就是機械增壓中“機械”一詞的由來。
圖中是一個機械增壓器的透視圖。紅色和藍(lán)色的部分分別是兩邊的壓氣機葉片,通過一對咬合的齒輪對向轉(zhuǎn)動。圖片最右面的就是普利盤,通過皮帶輪由發(fā)動機直接帶動,使得增壓器的轉(zhuǎn)速可以和發(fā)動機轉(zhuǎn)速同步變化。
參與測試的車輛是一輛安裝了機械增壓的2013年福特野馬GT。它的5.0升V8發(fā)動機最大功率408馬力。車主為其安裝了Roush品牌的機械增壓器,配合噴油嘴、發(fā)動機電腦參數(shù)的調(diào)整后,在馬力機上測試出了626馬力的最大功率。下面,我們開始對增壓器進(jìn)行“超頻”,看看發(fā)動機最大功率會不會有所提升。(圖片采集自互聯(lián)網(wǎng),質(zhì)量欠佳,還請您諒解!)
圖上是備選的普利盤。由于普利盤直接通過皮帶輪傳動,直徑大小的變化直接影響了傳動比,也就影響了相同環(huán)境下增壓器的進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣量。
● 79mm普利盤測試
第一組測試,車主將原廠85mm直徑的普利盤換成了79mm直徑,傳動比的變化讓機械增壓器的轉(zhuǎn)速更高。從馬力機測試結(jié)果來看,發(fā)動機動力表現(xiàn)有了全方位的提升。最大功率從626馬力/7300rpm提升到了664馬力/7000rpm,最大扭矩從501!っ/5700rpm提升到了510!っ/5800rpm。而6000rpm以后的功率提升最為明顯,更換普利盤以后的測試成績(橙色曲線)比之前(綠色曲線)提高了不少。
● 74mm普利盤測試
第二輪,79mm普利盤被替換成74mm直徑。隨著機械增壓器的轉(zhuǎn)速提高,功率表現(xiàn)比第一輪更好。功率達(dá)到了676馬力/7200rpm,相比原廠普利盤提升了將近8%;扭矩達(dá)到了536!っ/5900rpm,比原廠普利盤提升了6.99%。從測出來的馬力機數(shù)據(jù)分析,74mm普利盤對整個轉(zhuǎn)速區(qū)間的提升很平均,提升后的發(fā)動機扭矩(圖中藍(lán)色曲線)相比之前并沒有特別大的起伏,最大功率甚至已經(jīng)超過了同年代GT500版本野馬的671馬力。扭力曲線平穩(wěn)沒有突兀,從5500rpm到6200rpm幾乎都是最大扭矩,比原廠普利盤扭矩(綠色曲線)更加的飽滿。
按這樣推斷,機械增壓器的轉(zhuǎn)速越高,所帶來的馬力也就能越大,是這樣嗎?接下來我們換上直徑更小的69mm普利盤再測試一次。
● 69mm普利盤測試
這一次從賬面上來看,功率確實有所提高。678馬力/6900rpm的最大功率相比原廠普利盤已經(jīng)提升了8.3%,扭力也提升到了537!っ/6100rpm。但是仔細(xì)看看馬力機的測試結(jié)果,新的功率曲線(紫色)的低轉(zhuǎn)速區(qū)間(左半部分)幾乎沒有什么變化,甚至跟原廠普利盤測試數(shù)據(jù)(綠色曲線)相比也只高了很有限的一點點,大部分變化都集中在了6300rpm以后。
接下來看看扭矩曲線,也是大約在6200rpm左右才和原廠數(shù)據(jù)(綠色曲線)相比有了更大的提升。而且在超過發(fā)動機轉(zhuǎn)速7000rpm以后,帶動機械增壓器的傳動皮帶開始出現(xiàn)了打滑的現(xiàn)象,使得7000rpm以后的扭矩(紫色曲線最右側(cè))下滑得很快。
● 三種設(shè)定的功率/扭矩表現(xiàn)比較
不同普利盤效果比較 | ||||
普利盤直徑 | 原廠85mm | 79mm | 74mm | 69mm |
增壓器轉(zhuǎn)速增幅 | 基準(zhǔn) | 7.6% | 14.8% | 23% |
最大功率 | 626Ps/7200rpm | 664Ps/7300rpm | 676Ps/7300rpm | 678Ps/7000rpm |
功率漲幅 | 基準(zhǔn) | 6% | 8% | 8.3% |
最大扭矩 | 501N·m/5700rpm | 510N·m/5800rpm | 536N·m/5900rpm | 537N·m/6100rpm |
扭矩增幅 | 基準(zhǔn) | 1.7% | 6.99% | 7.19% |
表現(xiàn)總結(jié) | 基準(zhǔn) | 動力提升相對較小,不做考慮 | 表現(xiàn)穩(wěn)定,選做最終方案 | 動力提升最多,但皮帶打滑,無法正常使用 |
其實不能怪皮帶打滑。根據(jù)之前福特野馬賽車的測試數(shù)據(jù),野馬的5.0升V8發(fā)動機大約有100馬力要專門用來驅(qū)動機械增壓器。這100馬力通過小小的皮帶輪和普利盤來傳動,已經(jīng)很為難它們了。這也解釋了為什么69mm普利盤導(dǎo)致了低轉(zhuǎn)速區(qū)間的功率低下問題:增壓器提高的轉(zhuǎn)速更多地消耗了發(fā)動機功率,而增加的這部分進(jìn)氣已經(jīng)過剩,無法再為消耗了的功率補足平衡。同時,增壓器的功率需求超過了發(fā)動機皮帶的最大傳動能力導(dǎo)致皮帶輪打滑,這樣從長久來看,對皮帶輪傳動結(jié)構(gòu)的機械壽命也會有一定的影響。
我們專門把69mm和74mm兩個普利盤的功率測試數(shù)據(jù)放在一起比較可以看出,轉(zhuǎn)速更高的69mm普利盤(紫色曲線)在低轉(zhuǎn)速區(qū)間的輸出功率甚至低于轉(zhuǎn)速更低的74mm普利盤(藍(lán)色曲線)的設(shè)定,只有在超過5700rpm以后才能追平,優(yōu)勢也只限于6400rpm-6900rpm之間很窄的區(qū)域了。
69mm和74mm的扭矩測試數(shù)據(jù)比較更加直觀。5800rpm以前,74mm普利盤(藍(lán)色曲線)扭矩更高;5900rpm以后,69mm普利盤(紫色曲線)所帶來的扭矩更高。但是69mm普利盤在超過7000rpm以后的打滑問題導(dǎo)致扭矩迅速下滑,7300rpm時候的扭矩已經(jīng)掉到了74mm普利盤的成績之下。
汽車的發(fā)動機是一個很復(fù)雜的機械組合體,通過改裝和調(diào)校提升它的功率也的確是一門深奧的學(xué)問。在本文中,單獨一個小小的普利盤就能對發(fā)動機功率有如此的影響,甚至改變了發(fā)動機扭矩輸出的特性,值得深思。使用了機械增壓器、或者即將改裝機械增壓器的朋友們,希望本文能對你的改裝計劃有所啟發(fā)?鞓犯难b,樂在其中。(文/汽車之家 許云鶴,圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
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