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如何改裝與保養
發佈日期 
2011.01.10
引擎馬力暴增術-外掛渦輪學問大
【CARNEWS option 】
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NA引擎改成Turbo其硬體方面必備的包含有：1.排氣頭段、2.渦輪本體、3.排氣前段、4.進氣冷卻器、5.連結管路組、6.進氣洩壓閥、7.正壓供油控制電腦，因為坊間改Turbo風氣盛行，價格競爭，所以基本配備的多寡及材質的優劣，決定了價格的一切，也決定了往後使用的完善度，所以必須逐一來說明讓讀者能更加的瞭解各個機件功能與優劣點。
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若以耐用度、強度與完整度來評斷的話，開模鑄鐵製造的渦輪頭段是表現最佳的產品，缺點是對應的車種與渦輪排龜接口，需要剛好有現成品才能使用，要不然只能用修改的方式，使用在其它引擎上。 |
加裝Turbo首先必須要有一個符合排氣頭段規格的Turbo頭段，以現今市面上的套件而言，耐用度最高的是開模鑄造品，此種鑄造頭段規格統一，管壁厚、強度、結構佳，甚至有些製造商乾脆在鑄鐵材料裡，添加一些鎢、鎳等特殊金屬來鑄造，此種頭段價格比較高昂，但經過多年的考驗還不曾有斷裂現象發生，可說是耐用度最佳的渦輪頭段製品。
另外，還有一些店家為了做到等長、流速均等的條件，而手工燒製頭段，雖然有著完美流線的優點，但由於彎曲R角大，且分割面多，必須一段一段來燒焊完成，在Turbo的高壓高熱運作之下，斷裂是最令人頭痛的問題，因此耐久度不良成為其最大罩門，不過若能運用高科技的CNC彎管機，一次成型製造出所需的彎管，直接從排氣出口成型至Turbo入口，如此一來彎曲部分完全沒有焊道，內徑平順且不會有龜裂的現象產生，便可兼顧流速、美觀與耐用度，可惜的是此種生產技術可謂為貴族式作法，無法單一車種訂作，只能看大廠下訂單後才能生產，如此推算車種一定有限且價格非比尋常。
頭段之下承接的即是渦輪本體，而渦輪的大小在於空氣推送量的多寡，簡單來說，就是較小的渦輪，渦輪的作用時機早，較快轉為正壓，以一般市區行駛著重在較低轉速，或者自排車輛都應優先選擇號數小的本體，而什麼樣的情況下才需要升級選用號數更大的Turbo呢？大致上有兩種現象，一種是現有之Turbo本體，已經無法在高檔高負荷時維持壓力，也就是說，高轉時Turbo錶的壓力數值會有下降的現象，表示此渦輪在高轉速時所泵出的氣量已經不敷引擎所吸入的容積，所以錶壓才會開始走下坡，也等於Turbo本體全輸出下，不足提供足夠的氣量給引擎使用，為了達到駕駛者所期許的壓值才需要更換本體。
另外一種是為了提昇加速能力，說穿了也是為了在同等時間內泵出更多氣體，送入汽缸中，但是較大渦輪卻容易使引擎在低轉速時，因為汽缸排出的廢氣不足以讓渦輪達到最大的增壓狀態而有遲滯現象的，此現象因渦輪加大後，相對有明顯增加，對駕駛而言是一種蠻困擾的問題。
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渦輪增壓術的使用方式相當廣泛，以BMW這顆柴油四缸引擎為例，想要不同的性能輸出特性，只要選擇使用單渦輪或雙渦輪增壓技術，即可改變動力輸出曲線。 |
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雙渦輪增壓技術通常出現在高性能引擎上，且同樣是雙渦輪系統，還可分成兩大並聯或一大一小串聯設計，前者多出現於大排氣量引擎上，擁有較佳的高轉速馬力表現，後者常用於較小排氣量引擎上，低速表現會較靈敏。 |
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以NA而言改裝排氣管必須考量回壓的問題，才不會喪失太多的扭力，但對Turbo車來說，排氣渦輪葉片本身就是一個排氣回壓的製造者，因為從排氣門釋放出來的高溫高壓廢氣直接衝擊渦輪排氣葉輪，再由排氣前段( Front pipe )引導至中尾排氣管排出，Turbine才不會因為廢氣阻礙而無法適時且持續的接受新的廢氣衝擊。在正常的模式下，更換大口徑的排氣前段或讓前段的角度減少後，Turbo壓力會自然增加約0.1kg左右，此種現象印證了排氣葉輪後的阻力，會著實的影響Turbo的性能表現。以市面上的套件而言，最好是選擇有開模製造的前段，其內壁的平滑度較佳且維修拆裝難度較低，對往後的保養較為簡易。
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採用不袗材質製造而成的Front Pip，擁有平滑的表面，有助於排氣順暢度，對於增壓值的反應有正面幫助，目前國內的大廠所推出的渦輪套件，都有成品可選用，改裝時不需擔心還要另外訂製。 |
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以Subaru EJ20/25渦輪引擎為例，等長排氣頭段的設計，雖會失去獨特的排氣聲浪，但對抑制渦輪遲滯，增加引擎出力反應有絕對的幫助。 冷卻、壓力、供油三者兼顧--引擎馬力暴增術
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高溫是Turbo車的頭號殺手，進氣溫度則主導所有高溫的產生，由於空氣經過Turbo壓縮後溫度自然提高，而進氣溫度提高使得燃燒效率下降，進而會導致爆震的現象發生，所以為了使得進入汽缸內的高溫氣體溫度下降，必須配置「進氣冷卻器」，雖然較早期的說法為低增壓可以不需要Intercooler，但真正理論卻因為空氣一經壓縮就會產生熱空氣在汽缸內，氧分子遠比冷空氣少，所以爆炸行程的效率差，沒有Intercooler的增壓車，通常在引擎起動後的30分鐘內狀況還算可以，但後來就會發生愈來愈無力的現象，雖然增壓錶上的數值沒有改變，但引擎就是跑不動，嚴重的話還會伴隨著油、水溫一併升高的困擾。所以Intercooler在Turbo車上而言舉足輕重，為了引擎的長久壽命，加裝Turbo務必需使用Intercooler。
除了中冷器外，Turbo引擎還有一項不可或缺的配備，那就是用來控制和維持渦輪一定增壓值的裝置。此機件通常設置在渦輪本體上，其控制引擎廢氣的孔道關閉時，廢氣驅動排氣渦輪葉片，一旦增壓值達到設定值此閥門開啟讓廢氣By pass掉，不經渦輪葉片直接排入排氣前段。通常使用最多的洩壓裝置為「Actuator」，在結構上是直接固定在渦輪進氣側上，並以一支連桿來控制排氣側裡的閥門，一旦增壓值達到一定程度後，進氣壓力便推動Actuator的連桿使排氣側內的閥門開啟，此時雖然渦輪葉片持續運轉，但驅動力外洩的情況下，渦輪便可以持續保有一定的增壓值。
提高增壓值應謹慎 降低壓縮比不可少 NA改Turbo最快速的方法乃採低壓縮設定，此舉完全不需更動引擎內部機件，省時又價廉，但人是最不容易滿足的動物，低增壓開一陣子就麻痺了，加裝個壓力調整器繼續往高增壓邁進，但此時不僅電腦功能要夠強外，引擎內部的機件是否承受的了才是真正的重點。如果要提高增壓值最好不要超過0.7kg，一旦高過此數值原廠活塞承受不了大都會裂開，所以增加壓力最少也要降低壓縮比，關於降壓縮比的方法上，大概有更換加厚型Gasket、凹頂活塞、研磨燃燒室等三種。 一般採墊厚Gasket降低壓縮比時，因汽缸頭相對位置的提高會造成氣門正時延後，可想而知除了會喪失前段的扭力以外，也會因連動的凸輪軸感知器標準誤差，使得點火時機錯過容易發生爆震，所以請記得要搭配可調式凸輪齒盤，將氣門正時給修正回來。而最正確降壓縮的措施，應該是要從活塞凹部容積下手較好，順道還可以使用強化品，要知道它所處的環境可是最嚴苛的地方。
供油調校方式眾多 最後關鍵不可不慎 在原本的NA引擎變為強力的增壓心臟之後，接下來就要進入到調校的階段，首先跟空氣質量大幅提昇的供油對應，最簡單的做法即是在節氣門前「追加噴油嘴」，由於它是藉獨立的外加副電腦控制，並且有自己的感知器及噴油嘴電流驅動器，依照信號做燃油的大量追補，方便易調整的特點最為受到NA改增壓族群的歡迎，且改裝費用較低，而這種方式有Boost和轉速訊號當調校依據是較好的設計，光靠感應轉素很容易在換檔時出現油氣過濃、上升不順暢的情形。
和外加噴油嘴比較起來，直接更換加大「主噴油嘴」自然是最好的方法（精確度和燃油霧化效果高），可是這還需要有可程式化電腦來重設噴射時間，而不管你是用什麼樣的噴油型式，因總流量都會增大之故，換裝「強化泵浦」以維持穩定的燃壓也有其必要性，單靠調壓閥提高壓力於Over Boost時絕對不足。在油泵吐出量已經有加強的前提之下，「汽油調壓閥」理論應擔任減低油壓保持恆定性的角色，最佳的狀態是怠速壓力設定在三公斤上下。 另外在負壓變正壓的轉換過程中，進氣量計測為「歧管壓力式」的系統，因計量範圍不夠會讓電腦當機亮起檢測燈號，解決的辦法就是在Map Sensor上，利用可程式電腦的功能重設電壓值，或者是直接換一個限度更大的感知器。而「流量計型式」的車型雖然沒有這類的麻煩，但裝設中冷器管路時，空氣流量計位置最好要接近於原廠，否則就有可能發生怠速不穩、轉速上升不順的狀況。
排溫指示要注意 減少重負荷行駛 NA改增壓之於供油的調整上，一大原則便是要把握住安全性，簡言之就是混合氣要偏濃一些，以獲得較低的排氣溫度，一般假如是更換過鍛造活塞的場合，「排溫」大概在850度以下都是被允許的，但原廠活塞最高不能超過700度，不然可是會大大降低壽命性的，不過這樣一來「空燃比」可能只有10.0左右，高轉速勢必會有No-go的不順暢現象，所以換裝強化活塞是不能省的。在確定排溫不會過度上升之後，接下來必須瞭解進氣取向和轉速間的關係，在Boost介入時開始漸進增加噴油量（尤其要注意到瞬間最大增壓值的時機），負壓狀態則是做減油的動作，點火的調整也是一樣，為增壓前提早、增壓後延遲，基礎是建立在不出現爆震的前提下。
從自然吸氣變為高性能的增壓引擎之後，很多人都會著迷於這個超加速的魅力，拼命狂操車輛甚至是把Boost打高，這樣只是很快讓你的引擎再見，畢竟它的體質不似原廠增壓車一般，所以操駕時要適可而止，最高轉速大約在斷油前1000轉就好了，Boost則請維持於原本設定不要亂動，當然能加裝一些監控儀錶指示是最好的。 最後，當你真的打算來個NA變身增壓的改造，就要和改裝廠有良好的溝通，告訴他們所想要的訴求，筆者建議大家應朝「實用化、富扭力」的路線做修改，一切以好開順暢、具一定程度的耐久性為最高指導原則，同時週邊配件都要齊全，自己也得能克制不要迷失在動力上，這便是我們給讀者的忠告。
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