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丰田86论坛 >  FA20自吸引擎能提升几十匹马力不是梦?看看这篇有意思的微博

发表于 2019-01-21 15:27    IP属地:广东

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FA20自吸引擎能提升几十匹马力不是梦?看看这篇有意思的微博
如题,看到微博这篇文章很有意思,仿佛又看到了提升马力的方法
对于我们NA党来说,发动机周边硬件不变的情况下,直接换某一部件就能提升20-30匹,既能保持原厂设定,又能提升车辆性能。简直是一大福音
以下内容从微博搬运过来,大家看看:
以下是微博原文
斯巴鲁BRZ重返中国市场这个备受关注的情怀背后,总有优秀的引擎在默默支持。师从同门师兄IMPREZA上的FB20,FA20更上一层楼。与丰田D4-S系统珠帘合璧,并优化各主要部件的转化性能,FA20凭借2.0L自然吸气设定,即可在7000rpm输出200匹马力。在参阅过原厂开发论文后,弟深感FA20引擎,在当前的排放法规之下,靠自然吸气做到升功率破百,实属不易。

自吸高转引擎,涡轮增压大趋势之异端当然,崇尚竞技风格及沉迷赛道日的玩家,秉承引擎动力“the more the better”的信仰,一直孜孜不倦地钻研提升FA20的输出。FA20周边的动力提升改装件,早已经层出不穷。论性价比,各路对应FA20的涡轮增压和机械增压套件,对大幅度提升动力均行之有效。但总有硬核玩家对增压不屑一顾,保留NA设定去压榨马力才能使他们乐在其中。想提升自吸引擎之动力,进气歧管的优化则不可回避。

赛道日一堆BRZ/86在赛道上你来我往,早已见怪不怪
FA20原厂的进气歧管,为了达成升功率破百的目标,进行了相应的优化设计,强化了高转速区间的“波动效应”,以提升引擎充气效率。在此基础上,去进一步优化进气歧管,似乎潜力不大;因为小弟纵观已有的FA20改装进气歧管,最多就是达成6.3%的动力提升……

FA20改装进气歧管,琳琅满目
基于去年开发某“工薪阶层超跑”进气歧管之经验,小弟认为FA20改装进气歧管的潜力,并非止步于提升6.3%。思前想后,小弟认为优化进气歧管的设计,提升10%以上的动力,并非无稽之谈。特别地得益于采用水平对置布局,FA20上方的空间颇大,让大展拳脚地设计进气歧管成为了可能。
于小弟眼里,FA20的进气歧管开发,是不可多得的“一盘好棋”……

丰田去年发布的86 GRMN,硬是塞下了一套可变进气歧管……
脑海里想象得再怎么美好,若没有数据支持,终归只是天方夜谭。对于FA20进气歧管开发的可行性,小弟认为要从长计议。因此,小弟基于网上已有的各项数据,建立FA20引擎的仿真模型,继而就仅优化进气歧管,可否达成动力10%以上的提升,进行了分析……
模型建立
FA20引擎服役多年,一些引擎的基本参数,如缸径/冲程比、压缩比等,自然是信手拈来。但其他一些比较专业的数据,如AVCS控制策略、进排气门流量系数等,并非“度娘一下”就可找到。所幸国外86论坛早已成熟,一众老外车友总乐于分享对FA20的所见所闻。基于论坛上共享的各种图片论文资料,小弟将建模所需的各项数据,收集得七七八八。

FA20引擎的基本参数

对AVCS的建模遇到一点麻烦,所幸最后还是迎刃而解
对于原厂进气歧管的建模,自然是重中之重。可惜小弟手上并没有实物,只能通过原厂开发论文中提及的相关参数,加上一些实拍图片的比对,才一点一滴地建立起原厂进气歧管的三维模型。

基于上述所搜集到的FA20参数,小弟将其代入到一维仿真软件中,建立起一个FA20引擎模型。节气门、进气歧管、进气道、进气气门、燃烧室、排气气门、排气道、排气歧管等FA20一众部件,都囊括其中。

模型所有部件位置都和实车一一对应,可谓非常处女座~
当然,仿真仿真,关键在于真。如果建立的FA20引擎模型,与实际的引擎并不相符,基于此模型而进行的进气歧管优化设计,其结果必定难以服众。因此,模型的动力输出,需要与实际动力输出相近,才能为之后的优化设计,打好可信度的基础。

仿真的马力输出,特别是5000rpm之后,已经和实际马力相差无几
优化设计
想提升FA20的最大马力输出,自然而然就是进一步强化进气歧管,在7000rpm时的“波动效应”,以进一步提升引擎的充量系数。当然说起来容易做起来难,优化进气歧管,并非简单地加大歧管管径,就能使动力的提升立竿见影。歧管的管径、长度,以及稳压腔的容积,都要同步优化设计;各项参数需要合理搭配,才能强化所需转速下的“波动效应”。

蓝线:原厂进气歧管压力波动;红线:优化进气歧管压力波动;绿线,进气气门升程曲线
小弟经过一周左右的不懈努力,在走了不少弯路之后,完成了进气歧管的优化设计。在一维仿真模型中,仅改变进气歧管设计,达成提升动力10%以上的目标。

蓝线:原厂进气歧管模型马力输出;红线;优化进气歧管模型马力输出
最大马力由200匹提升至222匹,提升22匹,提升了11%。在5000rpm之后,动力的提升会逐渐明显。考虑到在原厂的变速箱齿比下,全油门下每个挡位扫过的转速区间为5000rpm至7000rpm,因此在激烈驾驶工况,比如赛道驾驶时,这样的动力提升,必定对圈速的提升大有裨益。
同时比较可喜的是,优化后的进气歧管的设计,在5000rpm以下,并未带来多少负面影响,没有削弱所谓的低扭输出。可以推测,新的设计并不会影响“走街”的需求。

优化后的进气歧管模型,由于机密对应,故马赛克处理


总结
简而言之,基于小弟手上现有的数据,在FA20引擎上,优化进气歧管的设计去达成10%以上的动力提升,具有可行性。
小弟希望有朝一日,可以加工出真正可用的优化设计进气歧管,在马力机上一较高下,做到“轮上”马力提升而非“嘴上”马力提升。
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以上就是那篇微博的主要内容,各位自吸NA死忠粉看了,不知道有没有冲动。
真是对于我们喜欢自吸的车友来说,简简单单的提升到车辆性能,又不影响到日常使用;保持原厂基础上小幅提升才是最适合我们~~
The NA or nothing!

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