扭力小怪兽(上)部分发动机盘点
序
本文章会覆盖本田、铃木和标志致的典型机器 ,各位看官可以有选择性的浏览。 〈本文章是叔侄俩共同编写,零零碎碎拼凑的各位看官 凑合着看吧,反正是目前引用最全的一篇文章了〉 事前声明:我就是个职业菜鸟,也不想过多透露个人信息的菜鸟,信则有 不信则无 【[BeamNG] 宁少十马力不多一公斤? 车辆拆空VS改装动力 加速赛道测试-哔哩哔哩】 https://b23.tv/mtrI773 这是站内某位网友做的轻量化自然吸气,与涡轮化不做轻量化的对比。这个视频基本是上下部文章的大纲,等我一一描述。感兴趣的朋友也可以关注一下这个奇葩的朋友,我很喜欢他做的各种奇葩测试。 扭力输出特性 很大程度上取决于配气设计。然后才是取决于发动机本身的结构配比。 没有可变机构,那啥也不用说 固定的高低凸轮轴切换机构,vtec、vvtl-i、mivec、vvc,甚至是奔驰AMG M139也有采用,没想到吧。核心作用是能够改变凸轮轴角度,所以高转速扭矩表现会更好。 可变正时vvti cvvt等等,角度不变 但正时可变,能够增加同样角度下的发力区间。 剩下什么机械可变进气歧管,连续可变节气门,可变截面涡轮等等就另说了。 该文章覆盖车型及引擎 本田飞度 L15B2 标致206 TU5JP4 标致307 EW10/EW12 本田思域 FD2/Si k20/k24 铃木雨燕/速翼特 M15/M16 其他各种不同的前驱车 后驱车 四驱车 只要是自然吸气原理都接近。
结论先行:
1.同样的转速下,扭矩越大,转速响应越快,加速性能也更强。
2.马力重量比是一部分,但更多的人会忽略扭矩重量比的概念。
3.扭矩平台的优劣势跟变速箱齿比设定息息相关,没有好坏 只有用途。
典型发动机对比
1.典型的高转速扭矩,高角度凸轮轴
该类型发动机行程通常不会比气缸直径大多少 1.1 K20/K24红头红字 该系列发动机采用较高的凸轮轴时,扭矩曲线图倾向于↗平直的缓缓上升,转速响应是越来越快,越来越快。所以为什么说本田红头机缺乏低扭这句话是对的,因为k系列缸盖配气效率非常高,能够容纳很夸张的进气流量,而与此同时低转速下很难达到配气饱和。理论上这种输出曲线是很线性的,但由于是通过vtec结构实现的,切换凸轮轴的时候会有相对明显的突兀。 我懒得找更清晰的图片,以下是某k20a双可变双凸轮轴,特调后的轮上输出曲线,采用英制单位。
虽然图片比较模糊 ,但还是可以明显看到左侧的扭矩输出曲线有几个段落会突然间奔着90度去,这就是高低角度图能轴切换的体现。不过 在功率输出曲线上很难看出来。 所以要把一个k20发挥到极致,变速箱绝对要伤筋动骨,只改大尾牙只能发挥80%,还得把挡位齿轮也改了 才能完整发挥。与其说vtec有多么强大,不如说是本田丧心病狂的高转速倾向设计,最终需要vtec来保持中低转速的一定扭矩,Vtec只是一个妥协。 如果觉得吊着高转速太累,可以选择加长冲程,102,103,106甚至是108mm,采用本田b系列发动机规格的连杆或者定制连杆,能拥有明显的扭矩输出。不过这种玩法已经是天花板了。 当然了 上了增压器 整个输出曲线就变了。
这个是K20a2只有进气可变凸轮轴,采用了固定容积机械增压后的输出曲线,离心式属于可变容积。确实上的增压就是强,从2500到8100都能够持续输出超过77%的扭矩,这里的单位是英镑尺。但是整个输出曲线的表现还是会受vtec切换的影响。 1.2 TU5JP4
这款发动机vts 168的赵老板已经做过视频,讲述的是从135匹到195匹的部分方案,赵老板自己也画了大致的曲线图 我截图给大家参考。相信老板玩了这机器那么久,大概画出来的曲线还是比较准的。 从功率输出曲线 基本就能够了解到扭矩曲线的大致模样,所以没有扭矩曲线也是可以估计的。毕竟没有可变机构,功率和扭矩曲线基本成正比。 在主要的发力区间 输出曲线饱满。
从图中可以明显看到 不死鸟这款机器的输出特性前段扭矩确实比较低,从中段开始逐渐有力直到接近最大功率。这基本就是古董缸盖设计的典型特征。不死鸟这款机器的祖先,以及红头机器的祖先,缸盖设计的参考对象都可以追溯到80年代。没有什么正时可变技术,就是相当原始的机械表现。 这款发动机也有不同的冲程搭配方案,直接找赵老板就好。 2.典型扭矩机器,连续可变正时
2.1铃木M系列
该机器保持扭力小怪兽的玩法上限不高,但对于雨燕这种小车来说完全够用。Vvti连续进气可变正时技术,全程都非常柔顺。 天津bw19a这款发动机是以国产的铃木1.5自吸为原型进行扩缸打造。采用82.5毫米或者83毫米直径的定制强化缸套,82.5是该缸套没有进行任何加工的直径。行程上采用定制开发的87毫米曲轴以及相应的连杆。 与日本改装铃木出名的MSE对比,MSE NX19A采用的是运动版1.6原厂机器的83mm曲轴,强化缸套增加到85毫米。两个改装厂制作出来的发动机排量相近,四舍五入都算1.9自然吸气。 但是输出特性截然不同,该发动机保留CVVT结构 只能支持252度的凸轮轴,典型的低扭取向用途。 MSE的NX19A,保留VVTI可变正时的情况下 6600转达到最高功率172HP,4400转最大扭矩21公斤/205.8Nm,覆盖区间2200~6600内能够输出约78%~100%的扭力。整体特性是能够在日常激烈驾驶所用转速内,获得非常暴力的加速体验。哪怕原厂变速箱也能获得非常直观的驾驶感受。
输出曲线图没找到,但我记得有的。 Bw19A,保留VVTI需要8800转才达到最大功率173~174HP,扭矩平台是倾向于高转速的,峰值扭矩才不到180Nm,但是从3600一直到红线都可以保持大于79%的扭力,覆盖区间5000多转。而且完全定制的赛用曲轴连杆,有着超高的配平数据,虽然低转速扭矩较小,但是优秀的运行品质,可以保证中低转速的响应能力。 虽然扭矩覆盖区间非常宽广,但作为典型的高转速引擎,9000转的红线仍然需要定制非常密的波箱才能够正常发挥。职业车手高华阳作为测试车手的感受是,高转速的输出非常充沛,面对同组别的其他发动机不会吃亏。但我个人觉得有些杀鸡用牛刀的意思,毕竟整套动力总成的打造成本并不低。 这款机器在大部分赛道活动中,不会与本田k系列分为一组,在雨燕这个小车上,最大的对手应该是八代思域+R18系列发动机,也有一部分马自达高转速等等。有可能会与86 br z交锋。 从曲线的特征上来看,将vvti工作区间,与非工作区间分开,两个区间内的功率输出表现都表现平滑了。 客观来说,这一套动力总成的扭矩输出峰值甚至还不如铃木原厂的1.8。因为设定的主要工作区间已经超过了vvti+中角度凸轮轴的覆盖范围,所以可以理解。
由于相对线性的前中段扭矩,前期的功率输出都是倾向于斜上的直线,直到扭矩衰减后才减缓。基本上采用这套动力总成的赛车转速很少会掉6000以下,所以只需要看6千到9千转的表现即可。 另外 还有国内发动机零部件供应商zrp提供88mm、90mm长冲程曲轴的版本,但现在已经没办法从官网找到,应该已经停产。 英国的ctc power也有过88毫米曲轴的方案,现在不知道结果。 2.2 PSA EW10/EW12
该发动机的特性不是扭力平台的输出比例多 宽广,而是本身的扭力峰值输出就足够大,在扭力平台的锦上添花下。只要搭载的车不是特别重,比如206、国版赛纳、新爱丽舍、301等等,都能够体验到类似涡轮的扭矩体验 。采用的是CVvt连续正时可变技术,变化也是相对柔顺。 Psa主机厂公布的ew10某型号PC曲线图,应该是发动机台架测试的结果,所以表现得非常平滑。
从1500开CVVT到6000转,宽约4500转扭力平台区间可以输出超过75%。这个峰值 这个比例 这个宽广的区间。放90年代别人还以为是涡轮机呢。 VTS168的EW10 2.0一阶段170HP以上,230NM方案同样在于这个输出曲线的大致范围。 EW12 二阶段超过200HP,扭矩未知,估计是255到260Nm。某网友的EW12在老家武汉某家改装厂,特调一阶段189HP,252Nm。输出曲线的大致形状和区间也相近。 但更离谱的是,ew10j为例 保留原厂CVvt液压升降结构的情况下,能够有效支持进排280度的凸轮轴角度,扬程超过11毫米。到了280度才是真正的高角度凸轮轴,雨燕那个252从角度上只能算中角度。
从3000转到7500转区间都能够有效输出扭力,不需要非常绵密的变速箱。基本上配合原厂RC运动部门出品的密齿比套件就够用了,是的原厂件。 3.新时代扭力王者L15B2
先来三张图王炸,图片来源是lrptec品牌进气歧管的第一轮客户测试。该品牌来自于广东光头佬名下,目前已经广泛应用在大部分的高规格飞度赛车,几乎垄断。 玩过高规格飞度的赛车老鸟们对这一堆碳纤维应该一点都不陌生。 三张输出曲线图都是基于这套进气系统的特性,采用其他品牌的铝合金进气歧管就不一样了。
这张曲线图是全原厂腹内和原厂凸轮轴进行改装后的结果,峰值扭矩有18公斤米,可以看到从2000到7800转夸张的扭力区间内,能够有效输出百分之83以上的扭力。 紫色的曲线代表的是原厂进气歧管的输出测试,可以看到该品牌的碳纤维进气歧管特性上与原厂相近。 由于引擎本身的配比以及单侧可变进气凸轮轴,会有2到3个段落的扭矩低谷。
这张图片是采用原厂凸轮轴与高压缩比活塞改装后的结果,离谱的从2000到8200转的区间内都能够输出约等于百分之77以上的扭力 。
这是采用lrptec定制凸轮轴之后的结果,从2000转到8000转区间都能够有效输出超过百分之78的扭力。
从扭力角度上来看 这款自然吸气发动机的表现堪称外星科技,扭矩平台宽广,且输出比例高,峰值表现也是同排量第一梯队。扭力平台的三大表现全部占优,扭力低谷之间的输出也相对线性。 所以当你在赛道上见到飞度出弯和直线,为什么这么快就不会再有疑惑了。因为在宽广的输出范围内都能保持充沛的扭力,也就是保持充沛的转速响应性,无论哪个段落都很灵敏。 再丢一张图,来自国贵的圣物 原厂进气歧管,干式碳纤维进气肥肠,赛用高流量进气,加大进排气门,精确加工的缸盖气道,BC 强化气门弹簧 原厂11.5:1活塞、定制的大小瓦、X断面轻量化连杆、国贵定制的赛用曲轴,具有更好的动平衡和轻量化 全取代赛车电脑
这套设定最高转速是7800转,符合原厂凸轮轴的输出范围,输出曲线就突出一个平滑,除了曲轴动平衡更好以外,全取代电脑的调教也可以更加精细。 放毒,继续放图
目前 国内只有重庆国贵mxr和成都赛马adracing有生产l15b系列的赛车曲轴,其中赛马公司是泰国的热门供应商。泰国l15a电喷引擎有最大行程94、95.8毫米的定制曲轴,比起原厂的89.4mm拔高了非常多,都由赛马公司进行代工。 上半部分总结与探讨
扭力输出的表现是一回事,但在实际的应用场景上,用法是不一样的。 比如bw19a,百万投入开发的动力总成,扭矩峰值那么弱,但设计工作区间是6000转到9000转。 比如vts168在cec 1600b,为什么还可以死死咬住第一梯队的飞度。这种规格的赛车始终保持高转速是很正常的,只要高转速区间不比飞度差,区别就不大。 又比如没有专业场地和直线加速专用轮胎的情况下,对于小马力前驱车来说,在密齿比的情况下前段扭矩越小,起步越不容易打滑,更能够做出很好的起步加速成绩。比如说vts168赵老板定制变速箱齿比后,205~210匹的206通过人肉双离合 已经做出0-100 5.1秒的车涯成绩,并且宣称完全可以挑战五秒以内。类似条件下最近火热的广汽传祺影豹R就算刷了程序也做不出来,不是马力不够,而是前中段扭矩过于庞大,就算是rico建议下为0-100特别优化的爱信8at变速箱,前轮也很难承受。 优秀扭力平台更大的作用是兼顾日常行驶的动力表现,以及在兼顾最高极速的情况下,会有较大的换挡落差,也就是转速掉的比较多,这些时候就会使用到扭力平台的覆盖区间。 在起步过程中,轮胎打滑并超出可控范围前,前中段扭力输出越大越有利于起步,首先是轮胎能扛得住。