<-【改車小百科】(上篇)排氣管頭段/當派/觸媒如何選♥解開原廠封印的利器!?

接著又要進入最殘酷的實測擂台拉。

為確保測試結果能與前次有明確的對照,同樣委託了公正第三方的店家 跑騰動力工程 來進行。(北部擁有Dynapack「滾軸式」馬力機的店家其實也不多)

這裏每次生意好到不行,即使有預約還是排一陣子,能見到各式車種來測試。

測試車種 : 2015(16年式) CLS400 Shooting Brake AMG Line
原廠淨輸出:[email protected]~6000rpm / [email protected]~4000rpm

改裝品:K&N高流量空氣濾芯 + Fi Exhaust中尾段
+ Fi Exhaust 頭段(當派:高流量200目觸媒)

ECU差異:與2019九月版本相比,僅改變點火時間/角度&空燃比
渦輪壓力同樣維持在1.2 Bar,仍屬「一階」範疇

測試環境:2020/04/11 14:00 氣溫22度 陣雨 (泰山)
Dynapack滾軸式馬力機 (Protune Engineering)

計算原則與公式可參考前篇說明。

測試成績出爐! 更換Fi Exhaust頭段並搭配電腦一階內寫後,輪上馬力一舉達到396匹扭力也到了64kgm,這扭力幾乎跟自家超跑大哥AMG GT平起平坐了。

更別說這還只是「輪上馬力」,若依損耗率回推目前實際馬力,估計最低也來到431匹以上。馬力已不亞於 法拉利(給瑪莎用) 與 蓮花 引以為豪的超跑引擎了。

但K編也發現,原廠電腦下馬力跟2019九月相比,幾乎沒變甚至有更低的情況。
為此我們要再進一步來放大比對。

跟2019九月的數據相比,在同樣特調一階的情況下,更換200目頭段,輪上馬力增加11.22匹,實際輸出至少有超過12匹的提升,雖然沒爆炸性的升級,但證實頭段仍有不小的性能幫助

而K編與TTI Tony及多位改裝專家,也針對實際數據跟監控數值討論。推測目前排氣流量/流速應該已到達一定峰值,這也呼應了上方實測數據,在排氣阻力較大的閥門OFF狀態下,反而能有較顯著的進步比例(後面說明原理)。

而若是賓士原廠電腦(未內寫)情況下,數據與未更換200目頭段前,幾乎沒有什麼進步,反而在閥門OFF狀態下,動力有明顯的下滑

這也應證當車內有硬體重大改變,超過原廠電腦的判斷範圍(如排氣流量),會造成各種工作參數如:點火時間、空燃比等參數都不夠準確,不僅無法有效提高馬力,甚至可能讓原有馬力降低並提高油耗

推測應該是閥門OFF時,進排氣的流量以及阻力,與原廠電腦預測的差異太大,導致燃燒不在最佳時機,不管是馬力或扭力都有明顯下降,必須透過重新撰寫ECU邏輯進行修正。(數值就會如前表,變成進步11.22/ 7.38匹)

當然,更換排氣管往往是多數車主的第一步性能升級,若跟K編一樣已換完頭段,也內寫電腦完成,還想進一步突破性能瓶頸,那麼接下來可針對兩層面優化

1. 提高進氣效率:
雖有高流量空濾,但畢竟還是使用原廠設計與管路,相較於專業進氣套件(香菇頭),無論是管線路徑 / 空氣阻力 / 口徑大小 / 進氣截面積都明顯保守,因此進氣整體的流量 / 流速都還不少提升空間
畢竟進入的空氣不夠,不管排氣有多通暢,引擎燃燒最重要的氧氣(含氧量)不足,仍然無法提高馬力(沒東西可燒),另外若空氣進排差異過大,渦輪引擎還可能發生(Surge)或(Stall)現象,大幅降低引擎的燃燒效率與性能。
這也是為何之前K編強調,正統的「二階」除了電腦的軟體改寫,還需搭配硬體面的進氣套件改裝才真實有效。

2. 降低進氣溫度:
引擎馬力提升的同時,熱能也伴隨而來提高。當溫度超過安全值,或進氣量/流速不足而造成空氣太熱,除了降低零件耐用度。車輛電腦也會為了保護引擎而限制動力輸出影響最終性能表現。渦輪將空氣壓縮後密度變高/溫度變高,當渦輪壓力給越大時,進氣溫度也隨之更高,必須透過中冷器來冷卻才能進入燃燒室。故專業中冷器一直是重要卻常被忽略的重要改裝項目。

當進氣溫度過高,除了空氣含氧量變低,也容易發生爆震甚至LSPI現象,對引擎與性能都有很大影響。好的中冷器,能快速降低進氣溫度(90°C->30°C),進而大幅提高含氧量與燃燒效率,數據證明,在相同空燃比下,增壓空氣每下降10度,引擎輸出功率就能提高3%~5%
此外專業的中冷氣還具備:增加[進氣流量][降低壓力損耗]的功能 (詳見參考)。也是「二階以上」玩家必會升級的硬體項目之一。

另外K編也試圖模擬了一般常見使用場景,啟閉閥門對性能的影響

1. 日常起步/市區行駛:
鎖定轉速2250以下,也就是一般日常使用/市區代步,不大踩油門情況。數據表可以看到,閥門OFF比閥門ON時,升高了32.44匹的馬力與10.47kgm的扭力,這其實是差異很大的,尤其在車輛起步或低速時,會直接影響到駕馭輕快度。
也代表了在低轉/低速狀態下閥門OFF有個更好的性能與加速力

2. 高溫下重踩均值:
頻繁進行加速,讓引擎溫度拉高後,再測試平均最大馬力。用來模擬日常想小熱血一下,或因超車以及特殊狀況重踩油門時,整體車輛的最大性能
此時閥門ON又比閥門OFF,整整高了47.76匹的馬力與10.59kgm的扭力差異。
這表示我們在高速需要動力時,閥門ON才能獲得車輛真正的最大性能輸出

也因為有這樣的馬力圖,可以發現[本車]的閥門啟閉的馬力黃金交叉點落在2500rpm(每種引擎+不同排氣管會有差異),K編又進一步透過APP實驗,將閥門設定在以下兩條件,發現馬力能從起步到峰值,持續落在高點
(1) 2200rpm :
實際測試發現,當排氣管從obd偵測2500rpm並開啟閥門時,通常已經慢了1.x秒的時機,故設定2200rpm開啟,馬力上能更加完美落在最大值。另外因為現今車輛都具備駕駛模式,有一好處是,當設定在E(節能)或舒適(C)模式時,因為還沒到達該轉速就換檔了,所以能直接透過模式來控制排氣管啟閉
(2) 0.5Bar:
當把渦輪壓力測試在0.5Bar,渦輪已脫離低速時的負壓開始要快速攀升時,經測試確實也能讓動力始終落在峰值,使用這種設定的好處,是不再受轉速束縛,無論車輛在何種駕駛模式下,只要駕駛深踩油門,閥門都會自動開啟釋放聲浪並提供更強大的馬力給車輛。

實際使用心得與感想

這次花了很多時間,來實驗更換排氣頭段的差異(馬力機店家整個被煩死XD),最後數據也佐證了幾個重點:
1. 排氣頭段確實對於性能有實質上的差異
2. 呈上。但若沒搭配電腦內寫則無法發揮,甚至可能讓性能下滑嚴重
3. 當排氣管升級到極限時,若不搭配進氣與中冷部件升級,仍會遇到性能瓶頸
4. 排氣閥門ON雖然提供更高性能,但也會大幅喪失低速時馬力與扭力
5. 呈上。可透過測試交叉點,以轉速或渦輪壓力自動啓閉維持性能在高峰值

另外,自2020/04升級後,K編進行約三個月(約5000公里)的實際使用,原本K編以為經過2019/09那次的馬力大幅提升後,應該會比較無感,結果反而感受比上次更還強烈許多!! 畢竟有些體驗是原地測試無法感受的。例如:

在閥門ON下,原廠頭段搭配Fi Exhaust中尾段,深踩油門加速時,是出現一種很低沉的聲浪與燃氣聲。更換200目後,深踩時卻能先感受到一個明顯降檔,隨後是很像超跑的高頻悅耳高轉聲,然後如同香檳開瓶一樣,一鼓作氣噴射出去

感覺就像本來被限制的聲音與排氣,現在能一次性釋放出來,雖然實測馬力只有約11~12匹的提升,但整個加速過程中駕駛體感卻是明顯變好的,少了本來的輕微遲滯感更加順暢線性,還多一分的激情的感受,相信很多車主應該會喜歡。

最後當K編透過實測,發現閥門ON/OFF對於性能的重大差異,並開始正確設定參數改用AUTO控制後,整體駕馭上又有了另一層次提升,不僅市區/低速時車內安靜舒適車子起步跟加速也輕快超多,當真正需要動力,閥門又會自動開啟,完成一個毫無延遲/ 悅耳高轉聲,且動力源源不絕的完美衝刺,著實令人著迷不已。

以上是相關知識、實測與經驗分享,希望對大家能有所幫助。

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