在电动汽车日益普及的今天,内燃机车,特别是大排量自然吸气车型,已逐渐成为了稀有品种。当前,绝大多数高性能内燃机车都采用了混合动力涡轮增压技术,通过精心设计的排量与高效的涡轮增压系统,榨取出更为澎湃的动力。即便是家用车型,也普遍搭载了小排量涡轮增压发动机,如宝马的部分车型,在仅1250转时便能输出最大扭矩,涡轮迟滞现象在新一代发动机中已几乎难以察觉。
然而,要实现大马力输出,并非单纯依靠增大涡轮或排量那么简单。压榨马力需要深厚的专业知识作为支撑。事实上,涡轮增压的入门并不神秘,许多知识通过亲身实践便能迅速掌握。
涡轮与发动机主体相辅相成,涡轮要发挥高效能,发动机则需具备强劲的爆发力和良好的进气效率。为了降低涡轮迟滞,除了根据排量合理选择涡轮外,对发动机内部进行改造同样是一个有效方法。这主要包括增加压缩比和提升排气量两种方式。
增加压缩比能显著提升发动机效率,但过高的压缩比会带来爆缸风险,因此必须强化发动机内部构件并进行精确调校,增加幅度有限。宝马的部分涡轮增压发动机便采用了这一方法来减少涡轮迟滞,配合适度的涡轮压力,效果显著。然而,对于追求高增压的车主来说,降低压缩比至安全范围内更为稳妥。
相比之下,增加排气量以提升扭矩则是一个更为稳妥且恰当的方法。这主要通过增加活塞行程来实现,不仅能显著提升低转速下的动力输出,还能在中高转速下激发更多马力,对整体性能有着正面影响。当然,增加活塞重量会对高转速表现产生不利影响。
在提升发动机性能的过程中,为确保能够承受高压缩压力并避免过热,增加进排气重叠时间也是必要的改装措施之一。这不仅能提升发动机的“肺活量”,还能彻底激发出高转速下的潜力。单纯依靠大涡轮增加出风量,若气门重叠角不变,压入气缸的空气量仍会受到限制。因此,涡轮增压车型要想获得爆炸性马力,还需辅以大角度凸轮轴甚至加大气门。
或许有人会担心,改用高角度凸轮轴会增加涡轮迟滞。但实际上,涡轮车的改装凸轮轴角度和扬程并不需要很大就能产生明显效果。尤其在进排气系统强化后,最大增压值会迅速达到,Boost开始后的性能表现惊人。在进行高角度凸轮轴改造时,还可以将排气侧凸轮设计得比进气侧大一些,以提高废气流量,从而提升涡轮效率和响应速度。
新一代发动机技术中,可变气门正时已相当普遍。若能妥善利用这一技术,在低转速时减少气门重叠时间以提升中低转速扭矩,待高转速时增加进排气门重叠时间以延长气缸内扫气时间,从而获得更大的高转速马力。不过,对于中冷器的大小选择,并非越大越好。虽然大中冷器能更有效地冷却进气温度,但相对增加的填充空间也会延长涡轮迟滞时间,对加速线性化不利。
通过更换进气叶片和修改进气外壳,即使是相同大小的涡轮也能获得更大面积的进气叶片。在外挂涡轮时,选择比原设计更大的涡轮也能为后续改装预留潜力。虽然涡轮是一个物理性的送风机构,但通过发动机本身的调校,仍然可以改变其出力特性。例如,通过调整凸轮轴角度和节气门口径等参数,就能对涡轮性能产生影响。