[百問] 渦輪要加大什麼?(下) 渦輪升級原理導論

問題三:加大渦輪有哪些方法?

目前加大渦輪的方式主要可分成兩種,首先是將原廠渦輪更換成體積更大、出風量更高的大渦輪,這種改裝是過去常見的做法,且改裝效果明顯,缺點在於周邊系統也要一併調整,例如排氣頭段、Down Pipe、進氣管路等,如果升級的幅度太大,甚至連供油、冷卻系統都需強化,以確保引擎運作正常,而這種作法目前也因為原廠渦輪引擎周邊冷卻管路相當複雜,有些車輛的渦輪頭段還與引擎上座合為一體,因此想要透過更換不同於原廠外型、體積的大渦輪,來獲得更大馬力的作法,以愈來愈不可行,於是開始了另外一種加大渦輪的技術。

有時供油量不足是因為噴油嘴與汽油泵浦不夠大所導致,此時就需更換噴射量更大的部品來對應,此外適度加大中冷器以提供更佳的冷卻進氣溫度效果,也是加大渦輪施工時需注意的要項。
有時供油量不足是因為噴油嘴與汽油泵浦不夠大所導致,此時就需更換噴射量更大的部品來對應,此外適度加大中冷器以提供更佳的冷卻進氣溫度效果,也是加大渦輪施工時需注意的要項。

另一種加大渦輪的新興方式,就是以原廠渦輪為基礎進行加工,先將進排氣外殼的口徑加大,再換上直徑更大的鍛造葉片,如此就可在不動到中心軸座的情況下,提高渦輪出風量。之所以要這樣做的原因,就是不用額外製造排氣頭段,原廠提供的油水管路都還可繼續使用,因此以原廠渦輪進行加工、加大,會是比較快速與省成本的做法,包含BMW、VAG、Suzuki、Honda與GT-R R35等引擎與車款,都可透過此方式來加大渦輪以提高出風量。

目前新世代的歐系渦輪引擎,其排氣頭段與排氣渦輪外殼都是採用一體成型設計,提高更換渦輪的難度,因此目前研發出另一種加大渦輪的方式,那就是用原廠渦輪進行修改而成。
目前新世代的歐系渦輪引擎,其排氣頭段與排氣渦輪外殼都是採用一體成型設計,提高更換渦輪的難度,因此目前研發出另一種加大渦輪的方式,那就是用原廠渦輪進行修改而成。

除上述所提到的各項渦輪加大的技巧外,Hybrid渦輪(混種渦輪)也是過去比較流行的加大方式。所謂的混種渦輪指的就是,採用進氣側大、配合排氣側小的模式,將兩個完全不同的渦輪結合起來,創造出一顆全新的渦輪,之所以要這樣做的目的在於,希望能以較小排氣量的引擎,來使進氣側較大的葉片運轉,以達到高出風量的目的,並兼顧低轉速的反應(小排氣葉片較易推動)。

以Trust的TD05H Turbine為例,其便是由TD05驅動輪組合TD06的壓縮輪,所以是既有TD05的扭力又富TD06的馬力,不過這樣的搭配方式比例並不能太過極端,容易發生排壓升高而熔毀葉片的問題,最好是搭配廢氣釋放容量大的Waste Gate排氣洩壓閥,才能在高轉速時快速洩放排氣壓力,以減少排溫累積所造成的高溫問題。

想要以修改的方式,提高原廠渦輪岀風量,最快速的方式就是加大進氣葉片直徑,以求相同渦輪轉速下,能「吹」出更多的空氣,要容納更大直徑的進氣葉片,就需先將進氣渦輪外殼內部進行研磨,也就是黃色箭頭所指之處。
想要以修改的方式,提高原廠渦輪岀風量,最快速的方式就是加大進氣葉片直徑,以求相同渦輪轉速下,能「吹」出更多的空氣,要容納更大直徑的進氣葉片,就需先將進氣渦輪外殼內部進行研磨,也就是黃色箭頭所指之處。

問題四:加大渦輪時還有哪些注意事項?

而在取決渦輪大小的條件,必須視車主本身的使用要求來決定渦輪大小,因為渦輪本身的尺寸愈大,雖然能提供愈多的空氣供給引擎,但相對的用來驅動渦輪的排氣壓力也必須增加。若低轉時不足無法快速推動渦輪旋轉的話,便會產生明顯的渦輪遲滯現象,所以想要更換大尺寸的Turbo使其發揮完全的增壓效果,足夠的引擎排氣是是基本的要素之一。

至於加大直徑的進氣葉片取得方式,目前都是以CNC加工鍛造鋁錠的方式來取得,也就是目前當紅的鍛造葉片,其優勢在於重量輕、強度佳、不用開模量產製造快速,缺點則是單一成本高。
至於加大直徑的進氣葉片取得方式,目前都是以CNC加工鍛造鋁錠的方式來取得,也就是目前當紅的鍛造葉片,其優勢在於重量輕、強度佳、不用開模量產製造快速,缺點則是單一成本高。

而跳脫Turbo本身的尺寸容量外,A/R值也是影響增壓反應的重要參數,A等於Turbo出氣口的直徑,R等於進氣渦輪中心至出風口中心的距離,如果一個Turbo出氣口的內直徑為50mm,而進氣葉輪至出氣口中心的距離為62.5mm,A/R值則為0.8,此數值的大小關係著增壓時機及高速動力的表現,通常A/R值小的渦輪在低轉範圍增壓反應愈快,但轉速提高後出口阻力導致輸出受限,相對的A/R值大的渦輪,在低轉區的反應較差,當轉速提昇後,則可以送出較大的氣量。

這兩張都是更換加大直徑葉片的渦輪比較圖,可以明顯發現葉片直徑確實加大不少,藉此吸入更多空氣給引擎,以獲得更強大的動力輸出。
這兩張都是更換加大直徑葉片的渦輪比較圖,可以明顯發現葉片直徑確實加大不少,藉此吸入更多空氣給引擎,以獲得更強大的動力輸出。

從理輪上來說,只要引擎排出的廢氣足以推動渦輪,愈大的渦輪與愈高的增壓值對引擎的效益愈有利,但是在現實的狀況下,Turbo引擎存在高溫、高壓及高摩擦力的考驗,如何讓引擎在中低速時即產生充沛的扭力,高轉時又能確實的發揮最大馬力,正是改裝Turbo時最重要的前題,如果從價位為取決的話,根本就不必考慮上述的種種條件。假使車主考量到精緻柔順度及油秏的話,Turbo本身的尺寸、A/R值及增壓值的設定就必須採用保守的低數值,但就不能期待有強大輸出的表現;如果是用來挑戰成績的話,大A/R值的渦輪就是首選,但這時還須面對引擎腹內零件的強化、加大排氣量的抉擇,與其他需要金錢與時間累積的項目,因此要玩大馬力的設定,財力還是決定一切。

新世代車款加大渦輪術,還可流用搭載相同引擎,但性能更強勁車款的渦輪,例如VW Golf GTI流用Golf R或Audi S3的原廠渦輪,這些渦輪出風量往往比較大,且由於系統相同性高,因此也成為主流改法之一,缺點時費用比修改渦輪的貴。
新世代車款加大渦輪術,還可流用搭載相同引擎,但性能更強勁車款的渦輪,例如VW Golf GTI流用Golf R或Audi S3的原廠渦輪,這些渦輪出風量往往比較大,且由於系統相同性高,因此也成為主流改法之一,缺點時費用比修改渦輪的貴。

[百問] 渦輪要加大什麼?(上)渦輪升級原理導論