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酷乐大百科 | Zero Lag —— 涡轮零迟滞!比偏时点火更强大,但是……

By 涵冰 •  2018-04-06 22:59 •  10次点击 短消息




在今天的文章开始前

请允许小C再次回顾一下头文字D

里面霸气的反派 —— 须藤京一

开着EVO 3的男人不好惹

能把AE86干到爆缸

也就他了



怎么说呢

装有无点火系统的EVO尾部的“啪啪”声

听起来还是挺带感的

奈何拓海的主角光环

京一你就认命吧


关于偏时点火

可以阅读以下内容


  • 技 | 排气管喷火?偏时点火系统——EVOⅢ的看家本领


先有必要简单解释下anti-lag。


在国内,你可以称之为偏时点火,可以称之为防涡轮延迟系统,换句话说,anti-lag就是减少涡轮延迟的一种技术的统称。



在传统的涡轮上,引擎的废气排出引擎后推动涡轮叶桨,从而在进气侧产生一个正压来吸入更多的空气。更多的空气意味着更多的氧气,更多的氧气意味着更大的动力。


但是,涡轮的问题在于,取决于涡轮的大小,其需要一个稳定的废气来推动涡轮,从而达到增压的目的。


当引擎速度下降的时候,涡轮的速度就会下降,最终就是压力的下降。而anti-lag就是持续推动涡轮保证足够的压力的手段。



传动的anti-lag往往采用的是延迟点火时间,或者通过旁通阀将更加浓厚的油气混合物带入排气。


这些技术都是在排气中将燃油点燃,从而保证足够的排气压力并且推动涡轮旋转。但是,在这些情况下,引擎都不是在最佳工况下运行,因此赛道表现仍然有提升空间。



这就带来了一个新的技术:zerolag。


在2012年前后,youtube上有一个广为流传的视频。一台引擎处于怠速的状态,但是涡轮却维持在了125000rpm上。


换句话说,在引擎怠速的状态下,这台涡轮维持了峰值增压,zerolag系统保证了完美的零延迟。




这台涡轮并不是高科技的电子涡轮,相反,和传统的antilag系统一样,这个涡轮是靠着废气推动的。


但是,和传统的antilag不一样,这台引擎在怠速下,涡轮也能维持工作。也就是说,这台引擎持续处于最佳工况。


那么,什么是zerolag?


Zerolag其实采用了外置式燃烧室(external combustion)。和燃油在引擎内完成燃烧做工不同,这个外置式燃烧室包括了燃油喷射装置,空气进气装置和点火系统。


也就是说,通过在外置式燃烧室内的燃烧,产生的废气冲击涡轮保证涡轮的全速运行。这种外置式燃烧室的设计非常类似于现代喷气式客机的航空引擎设计。


这时候肯定会有人问了,如果真的是这么好的技术,为什么很少听说呢?



这是一项最近才普及到民用的技术。


在早期,斯巴鲁在WRC的厂队prodrive所使用的WRC STi为了减少其上搭载的EJ20的引擎响应和中段引擎转速的扭矩,进一步采用并发展了这套系统。


这套系统被当时的prodrive车队戏称为“rocket”。


而一直到2012年日本super GT的GT300组别中,由于rocket系统的优秀表现,斯巴鲁在GT300中的赛车STi BRZ一直坚持采用这套系统。


说句题外话,多年前由于斯巴鲁关闭WRC项目,相当一部分工程师被解散或者进入其他车队。这些技术才逐渐进入了大众的视野并有了民用化的可能性。


Ok,理论解释到此结束。光说理论显然不是小C的风格。接下来就让我们来看一个在早些年间搭载了zerolag系统的车辆案例。



这是一台斯巴鲁STi Spec C。


Spec C是斯巴鲁为FIA Group N的规定所打造的同质化街车。其采用了12升中冷喷射罐(虽然斯巴鲁明白顶置散热的缺点),传动系统,引擎油冷,引擎盖散热通道,高流量水泵和散热器,滚珠轴承的涡轮,STi改进的前后悬挂,更高流量的缸头以及稍微激进一些的凸轮轴。更棒的是,其的空调是一个可选项。



这就是我们所说的Rocket。


Rocket是由铬镍铁合金打造而成。由于这是一个燃烧室,因此其需要承担相当巨大的压力和温度,还要能够承受短时间内的巨大压力变化,因此采用这种铬镍铁合金就不奇怪了。



这是rocket和气缸缸头以及传动系统位置的关系。电子系统也因此重新布线。



这台车的车主是斯巴鲁前WRC厂队的工程师,因此有道理相信这套系统的设计部分来源于斯巴鲁在WRC上的经验。


简单来说,图中这两个大小不一致的管道最终结合在一个7.62cm的主管道上的设计只会在赛车中看到。图中的autosport接头是为了涡轮速度传感器准备的。



这是WRC赛用级别的IHI RX-6涡轮。这个涡轮特意设计成了可以以一定角度倾斜安装或者垂直安装。这个设计的目的是保证车辆可以在没有干式油底壳的情况下使用。


不管你相不相信,但是那个年代的WRC是不允许使用干式油底壳的。这个涡轮的隔热板采用的是全钛合金。注意看拉线气门那里,在之后的照片中,你会发现这被改造成了最新的线传(fly by wire)系统。



注意看进气。


这个进气管道是一体式弯曲而成。再注意看进气的尺寸,你会发现进气管道的尺寸从滤网处逐渐缩小,缩小趋势一直延伸到涡轮处。冬菇头选择的是K&N。这些细节上就能看出一个职业车队工程师的精益求精。



Header tank则采用了原厂的减震座。绝大多数的原厂铝制部件都需要和底盘隔绝开。否则底盘传来的震动会导致诸如铝这样的材料的裂缝。


在高性能街车和赛车上,震动更加剧烈,因此保留原厂的减震座是正常的。



高流量中冷。选择这个中冷的原因不仅仅是它出色的性能,更重要的是这是黑色版本。这有助于帮助这台STi扮猪吃老虎。



这台车是由英国的Litchfield Import完成。其一度以改装考斯沃斯的type 25翼豹而出名。



这张图上就可以看到线传(fly-by-wire)装在了转接头上。在中冷上的腔室其实是压力控制。SQ6M ECU通过控制泄压阀从而控制压力。在中冷之前是压力传暗器。



看上去剩下的传感器都是由size16或者autosport接头统一连接。



最右侧的系统允许车手通过事先编程对车辆进行进一步控制。SQ6M允许4个maps。当然,这几年的系统已经允许了更多的预编程。



这是老式rocket的外观。



这是内部构型。



另一侧内部构型。



这是rocket大约和引擎的位置关系。



这是控制rocket内部压力的阀门。



这是这台spec C在2012年停在Ecutek位于英国的Uxbridge的测试厂房的照片。



这是工程师调教的第一视角。



Rocket系统打开后峰值动力下降,但这是因为这是连续第三次运行。更重要的是第三个黄色和蓝色曲线的形状以及绿色曲线的斜率与前两组曲线相比较的结果。



注意看rocket系统打开后,涡轮的速度和进气压力在低转速的关系。记住,这台车的目的不是压榨出巨大的动力,而是作为一个原型车测试rocket系统。



注意rocket系统打开后,低转速下扭矩的巨大增加。由于这是连续的第三次运行,所以峰值动力有所下降。否则其应当与rocket系统关闭的时候在4800rpm重合。



这是扭矩和引擎加速至7500rpm的比较,rocket开能够导致1.5s的差距!


这时候,可能会有看官问,这套系统能够复制吗?这套系统看起来简单,但是其的控制系统相当复杂。不论是从硬件角度还是软件角度,绝大多数车辆上的ECU都没有能够控制这套系统的能力。



今日日签




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