首先要感谢William同学,没有他的支持,不知何时才会改涡轮叶片。
广东省的第二辆R14。
不过全国的首台R14,应该是下面链接中的(像前辈致敬):
网页链接 htt ...
刚刚上旺旺,看到我兄弟ALITTLEWORLD的涡轮叶片“更换”工作终于实施完毕(为什么“更换”两个字要加个引号,看下文就知道了),并且该同学非常专业的上了非常有价值的VCDS LOG出来的压力转速图线,这次俺是做发动机动力改装技术讨论的最关键的一句和分析的基础,这样就给远在德国的我非常重要的分析数据了。
我简单的看了一下这个方案的实施和实际效果,效果产生的原因,及利弊分析如下,希望对准备更随实施改动的同学有所帮助和参考。
1.首先介绍涡轮叶片改装的基本知识。
涡轮的最简单的原理就是发动机排放的废气气流吹到“涡轮排气端叶片”上,带动涡轮旋转,从而带动进气端的共轴“涡轮进气端叶片”旋转,来给进气加压的原理。
改动无非就是更换进气端叶片,更换排气端叶片,或者直接更换整个涡轮。成本不同,道理和思路是一样的。具体的更换效果,这就涉及到,大小,造型,高低速气流吹过时候的流体特性,小小的形状改动,就可以得到不同的特性,这也就是涡轮叶片的难度所在。
在原厂,涡轮叶片都是通过高精尖的融模铸造来实现的,薄薄的叶片,千度的高温,几万十几万的高转速的转动,对涡轮叶片的制造和动平衡要求很高,否则寿命很短,不是叶片被尾气残蚀就是转轴由于动平衡不好磨损后漏润滑的机油(所谓的烧机油)。
2.对于这个方案的具体分析。
首先这个方案不能叫做“更换”涡轮叶片,而是一种成本非常低的“磨削修改”,从以下这张图来看:
可以看到,右图是原车涡轮排气端叶片,左边是“磨削”后的涡轮排气端叶片。
什么区别,仔细看:原车涡轮弯曲的幅度更大,基本每个叶片之间互相盖住了。这就是小排量发动机小涡轮的特点,可以相像以下,当发动机的排气气流从正上方吹过来,吹右图这种涡轮叶片的时候,由于弯曲程度很大,气流阻力大,小气流下就可以推动涡轮旋转,涡轮起速很快,发动机在低转速(排放废气气流速度慢)就可以有高的涡轮转速。但是当发动机达到5000转以上的时候,原车这种长的弯曲叶片就会对高速流动的排气气流造成堵塞,并不能有效的让涡轮加到很高的转速,会造成涡轮叶片前的小幅度紊流。这个问题不是“缺陷”,而是每个涡轮都要面临的问题,涡轮叶片小/造型气流阻力大,你就可以让涡轮启动的造,涡轮迟滞小,但是高转速衰退的就早。如果你涡轮排气端叶片大,造型简单阻力小,你的发动机低转速吹涡轮的转速和能力就弱,高转速衰退也来的晚些。这就是一个权衡利弊了!要低转速扭矩实用性还是高转速功率的问题了。
我一再的说:改装没有最优,只有最合适!改装其实就是在寻找一个平衡的妥协点。根据用途不同来做不同的改装,适合自己才是最好的!
接着说上图中的左图,是“磨削”之后的排气端叶片,磨削之后,把弯曲的部分磨短了,这样整个倾斜的角度就和原车相比朝上了。这样的涡轮叶轮气阻变小了,发动机低转速时候,低排气气流流量和速度下,涡轮被排气低俗气流推动的转速就降低了,就意味着涡轮起速慢,低转速扭矩不如原车。
但是高转速下,涡轮叶片的阻力下降了,紊流减少,涡轮可以更好的持续加速,这样对于5000转之后的涡轮压力保持,是个好处!具体数据用后面楼主LOG出来的数据进行分析,详情见后面。
涡轮进气叶片经过简单清洁,不变:
通过以上的分析,可以清楚的看到这种方案的思路和施工地点了。
这种磨削的方法,弊端就是:
1.磨削对于涡轮叶片尖端是一种伤害,尖端磨尖,变薄,对于涡轮的冷到环境温度,高到1000度的繁复冷热,这么薄的部分金属热疲劳是个很大的问题,时间长了尖端被残蚀是一定的,可以说涡轮叶片的寿命肯定是降低的,但是降低幅度是多大,到底能用多少W公里才会导致涡轮增压效率严重降低,以关后效。
2.磨削后的涡轮动平衡,首先我不太敢相信改装厂家就能够对涡轮做十几万转的涡轮动平衡处理(当然也许是我小视他们了,德国这样的厂家却是没有几家,大部分都是技术研究中心和厂家,改装厂能自己做这个的几乎没有)低转速动平衡还是可以做的,精度当然也有限。我的意思就是,动平衡的精确程度,对于最高转速上十万的转速来说,微弱的动平衡差别,都会导致涡轮中心转轴的不平衡微微震动,导致转轴磨损加快,涡轮寿命降低,机油消耗量随着磨损主机按变大。
以上就是2个对于寿命方面的弊端,具体这个磨削方法和方案,对这款涡轮有多么大的影响,对寿命损失是30% 50%还是70%,具体还要看这些兄弟们的具体时间测试。想动手又因为看了我的分析犹豫的,也没必要,一个涡轮加安装几千块,用2年坏了,也不算太大的工程,尤其是这款发动机换个涡轮很容易,下手很方便。。。
接下来我们来通过ALITTLEWORLD大师LOG出来的转速和涡轮压力数据,来做具体的分析。
(我这里只做数据总结,具体的数据读取,大家可以通过1楼 ALITTLEWORLD同学发的数据表和以前改涡轮叶片前的的数据表格做一个读取)
首先:
(1)未修改原车涡轮刷程序后:
未修改原车涡轮:2200转-4160转,可以达到超过0.8BAR的增压压力。
未修改原车涡轮:峰值压力为:0.89BAR,出现在2400-2550转(持续峰值压力,不错)。
未修改原车涡轮:从5050转开始到5150转这100转,由于原车涡轮叶片造型,迅速从1.6BAR快速衰减到1.2BAR。
(2)“磨削”涡轮排气端叶片后:
磨削后的原车涡轮:2500转-4000转,可以达到超过0.8BAR的增压压力。(涡轮压力建立延后,低扭下降)
磨削后的原车涡轮:峰值压力为:0.88BAR,出现在3600转(延后很多)
磨削后的原车涡轮:从5050转开始到5680转,压力从1.57BAR衰减到1.2BAR。快速衰减范围从原车的只有100转延长到600转。这段范围也就是磨削涡轮叶片之后相比原车提升的地方。对0-100的加速时间肯定是有帮助的(1档2档拉到红线,这段功能就用上了)
总结来看,对于这种方案的改动,可以说从怠速到5000转,这种改动是基本没有优势可言,大部分转速区间由于涡轮排气端叶片的气阻变小,导致的转速上升慢,低转速压力低,扭矩小幅下降。尤其是原车2200转到0.8BAR压力,而修改后2500转达到0.8BAR压力的问题,实际城市驾驶中,是不太实用的。
但是,到了5050转之后,知道5700转之间的这650转,就是这种修改方案的优势了,我个人估算如果看峰值功率的话,经过此改动后,虽然低转速扭力下降不太实用,但是高转速的发动机马力峰值提升在10%左右。也就是大概能从修改前的发动机端150-155HP马力左右提升到大概165-170HP,这个是可以做到的。
至于宣称的185-190HP,我觉得很不现实,当然你上106号竞技燃油,死调点火角和涡轮压力,还是有很大可能的。如果真到了190HP,想相信这个车是可以干掉原厂GTI的7秒不到的,但是实际呢,差距还是比较大的。(一楼视频里,1.4T抢跑了,而且1档还没到头,GTI就刹车,刹车时候已经赶上。。。)
希望以上的分析能够对大家对于这种方案的理解有所帮助。有不对的地方请高人指正!
具体疑问和数据的深入讨论,欢迎大家和我及ALITTLEWORLD一起以在热烈的气氛中继续进行!