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霸道2700一阶上机械增压

怦然心动:普拉多2700 动力升级 之 机械增压
    身为80后,我对越野车的最早记忆应该始于小时候的北京吉普212。那个时候,天还是蓝的、水还是绿的,“桑塔纳”开始在中国大陆独领风骚,“堵车”还是来自大洋彼岸的一个遥远传说!那个时候,212是很多机关单位的主力车型:一袭绿衣、薄皮大馅、长长的排挡杆、简陋的仪表盘,还有走风漏气的帆布顶棚......  相比老款的212,几年后推出的2020似乎猛地变漂亮了一些,现在想起来,那应该完全是四个大脚宽胎的功劳。此外2020最让人印象深刻的,莫过于车厢内粗粗壮壮的防滚架了。
    一晃三十年过去了,当初的小孩子变成了现在的孩子他爹。三十年间,我们见证着中国一步一步、令人难以置信、却又实实在在的发展,蓦然回首,记忆深处那个物质匮乏、但熟悉温暖的的故乡,已经变成了眼前这副富足、现代、却有几分冰冷的模样。三十年间,自己也变了很多,当然还有很多却未曾改变:比如性格依然单纯、善良和乐观,再比如对汽车的喜爱也一如既往。现在,从事着自己喜欢的职业,并为此踏踏实实地努力拼搏,人生如此,不亦快哉。
    除了小时候坐过的212、2020,我对越野车的亲身感受就比较少了,特别是硬派越野车,因为平常主要都是跟轿车打交道。直到不久前,开始和普拉多2700有了第一次亲密接触,我慢慢能体会到硬派越野车拥趸们“铁骑纵横、睥睨天下”的那份优越感了。
    
    在跟普拉多亲密接触前,我特地了解了一下这款车的身世。以前对普拉多的了解只限于两点:1. 这是 Land Cruiser “陆巡” 麾下的一款车型;2. 这是若干年前“石狮子敬礼门”的主角。网上一番搜索之后,我不由得对 普拉多 以及 陆巡 平添了几分好感。陆巡的“历史悠久”以及“久经考验”就暂且不谈了,原来普拉多车系的岁数也不比我小多少啊。84年推出的陆巡 J70 双门款算是Prado的先驱了,尺寸小一些、重量轻一些、品质却并未打折扣。

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真正的第一代普拉多应该是90年推出的 J70 Prado,方方正正的四门款(刀切豆腐般的造型风格,颇具几分骨感)。

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双门款好销魂。

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96年第二代普拉多 J90 面世,四门款开始变得有些胖乎乎的感觉了,像超市货架上饱满的牛油面包。

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双门版依然那么销魂。

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02年推出的第三代普拉多 J120 在国内的销量开始飙升,让三菱帕杰罗等老对手欲哭无泪。

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09年第四代普拉多 J150 面世,此时的她,在中国市场已经是独孤求败的存在了。

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2004年,普拉多开始国产,不过国产车只配备了一款4.0的发动机。这让纯进口的、搭载2.7升发动机的普拉多2700显得性价比颇高,于是每年都有大量进口普拉多2700涌入中国市场。普拉多2700的价格的确很有吸引力,不过相比国产的普拉多4000,其动力的确是一大软肋。开过普拉多2700后,我感受最深的有三点:
第一,悬挂软。这一点颇出我的意料,本以为这种硬派越野,又是非承载式车身,后轴又是整体桥,其悬挂系统的风格应该是铁骨铮铮、干脆爽朗;没想到,开起来竟然是一副慢吞吞、软绵绵的做派。
第二,刹车软。这点也有些出乎意料,刹车踏板踩下去,制动力总是姗姗来迟。
第三,动力软。这点倒是在意料之中。车子起步这下,会往前窜一下,给人一种动力很强、很有内涵的错觉,不过等波箱一升挡,那2.7升发动机的力不从心就显露无疑了。

好,时下最潮的问题来了,动力不足怎么办?提升动力哪家强?
    还是说人话吧:像普拉多2700这种情况,有什么办法可以比较好的解决动力孱弱的问题呢?
在不改变发动机排量的情况下,想要提升动力,一般有两个办法:第一,对发动机ECU做调校;第二,给发动机安装增压系统。第一种方法对目前市场上原厂搭载涡轮增压发动机的车子比较有效,比如大众的1.4T、1.8T、2.0T,宝马最新的2.0T系列发动机。不管使用刷ECU程序的方式,还是接外挂电脑的方式,总之,动辄可以压榨出三、四十匹、甚至更多马力出来。然而对于自然吸气的发动机来说,单纯的ECU调校却无法实现动力的大幅提升。

说到“孱弱”突然想起来一个人,不吐不快,先说这个人,然后再说普拉多的动力问题!  深圳广播调频 97.1 上午有一档节目,叫“民歌味道”,播放一些民歌类的音乐。主持人乃一诨名为“YangYang”的女姑娘。此女子主持节目有两个特点:第一,台词相当蒙太奇,第二,从不准备完整的台词。我来具体解释一下。第一,此女子钟爱跨界、混搭的语言风格,节目中充斥着“飘落了一缕伤”、“读出我的眼泪”之类的疯话。小姐,这种辞藻偶一为之还称得上情趣,你整个节目时段铺天盖地把无数这样的话劈头盖脸甩向听众的耳朵,听众会精神分裂的! 第二,此女子似乎总是疏于提前准备草稿,上节目时,常常说了上句没下句,经常把听众的心一揪一揪提到嗓子眼。  我尝试模仿一句典型的“YangYang”范儿的播音,以飨诸君:“听XXX的歌,好像(此处停顿思索三秒)夏日的午后,又像(此处又停顿思索三秒)冬日的暖阳,会将我们带入一种(此处再停顿思索三秒)怎么说呢(再来三秒)惬意的思绪里。”     论坛里有深圳的兄弟没,有同感的受害者请举手! 好了,完继续说正事。

上面说到,对于自然吸气发动机来说,单纯的ECU调校无法实现动力的大幅提升。如果要突破这一瓶颈,那最直接的方案就是为发动机安装一套增压系统。所谓增压系统说白了就是一套“鼓风机”设备:

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别误会,上面的只是传统的手摇鼓风机,跟车子是没关系的。  “鼓风机”在单位时间内可以为发动机提供更多的进气,同时通过对发动机ECU进行调校(喷油量、点火时间等参数),从而使发动机爆发出更大的动力输出。 考虑到未来增压系统的稳定性,我们放弃了涡轮增压的方案,在改装后市场,发动机废气几百度的高温,对于涡轮系统的稳定性和寿命来说,始终是一个严峻的考验。
我们最终使用的是来自丹麦的Rotrex机械增压器,并基于这款增压器为普拉多2700开发了完整的机械增压系统。

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Rotrex 属于离心式增压器,相对于鲁式机械增压起来说,中后段的效率和输出表现更好。 而与其它品牌离心式机械增压器相比,Rotrex 抛弃了内部齿轮传动的结构,转而采用无齿行星轮结构,这个特殊构造带来的好处是很明显的: Rotrex 机械增压器体积非常小巧,噪音也很低,同时工作效率非常高!

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    机械增压系统的核心部件确定好之后,就该配置外围设备了:开发安装增压器的支架、进气管路、放气阀、驱动增压器的皮带、以及各种螺丝、垫片等小零件。所有的东西准备齐全,就是下面的这个场景了。

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把机械增压套件安装到发动机上面是一件相对比较简单的事情:
这是普拉多2700原车发动机舱:

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先把发电机附近的三个螺栓拧下来:

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然后用三个专用螺栓把增压器支架固定在这个位置:

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然后把两个惰轮安装在支架上:

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然后把增压器固定在支架上:

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然后安装好专用皮带:

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增压器润滑油冷却器装这里:

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油壶、油滤装这里:

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然后安装好进气管路之后,硬件部分就基本完工了:

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安装前后的状态做一个对比。

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安装完硬件之后,增压系统另一个核心部件就该登场了: ECU调校。  
    安装机械增压器之后,发动机进气量增大,原车ECU的程序无法匹配。此时,需要对喷油量、点火时间等数据进行适应性调校,以保证发动机在新的工况下高效运转。这一艰巨任务,我们通过 Unichip 外挂电脑来完成。外挂电脑的硬件安装相对比较简单,通过数据线连接在原车ECU线束上。

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高难度的工作是通过外挂电脑的专用程序对发动机ECU进行调校:不同转速区域、不同负荷、不同路况,都要一一跑出来,然后在燃油图谱、点火图谱上对各个细分工况进行调校。

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精工细作之后的成果令人欣慰,普拉多2700百公里加速实测数据:
安装机械增压套件之前,0-100km/H 加速:15.0秒。

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安装机械增压套件之后,0-100km/H 加速:11.3秒,快了3.7秒之多。

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蛮多坛友关心套件的可靠性,在此我一并回给大家:
    首先从先天的角度来说,这款套件是机械增压的方案,与废气涡轮增压动辄600、700多度的工作温度比,机械增压系统的工况堪称“天上人间”,系统的热负荷小很多很多;
    其次,这款套件的压力设定并不极端,所追求的是在发动机强度安全范围内对动力的进一步挖掘。
    另外,套件中各个部件的选择、设计、加工,都是重要的参考因素,这个从产品的细节上还是能够体验得到的。
总而言之,这款给普拉多2700的机械增压套件的可靠性还是有保障的。

其实,发动机的寿命跟车主的驾驶习惯有很大关系,发动机最怕的是长时间高转速工作。
如果车主是暴力型驾驶者,喜欢大脚地板油、飙高转,那即使是原装发动机,也会早衰的;
反之,如果车主的驾驶方式不那么极端,只是时不时激情一把,那即使发动机做了动力改装(当然前提是在安全范围内)也不会导致寿命变短,毕竟发动机绝大部分时间是在安全的工况下运行的。
油耗也是一样的道理。

接下来是我们改装其他普拉多2700的靓照,过目啦!

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