拜著名漫畫《頭文字D》
和電影《速度與激情》所賜,擁有轉子發動機技術
和渦輪增壓系統的馬自達RX-7讓無數車迷為之心動。然而后續推出的RX-8,廠商卻將發動機的強心劑——渦輪增壓去掉了,不過這絲毫不能阻斷車迷對渦輪轉子發動機的迷戀,而是將轉子和渦輪重新撮合在一起。
事實上,大多數車迷對轉子發動機的了解來源于《頭文字D》中高橋涼介的馬自達RX-7,其為上一代(1985年款)的RX-7(FC35)跑車,頂級型號GTU(1989年款)采用單渦輪增壓技術,擁有215hp。劇中的RX-7經過了全面的改裝,動力提升到了約280hp,靈巧的車身加上涼介優異的駕駛技術,在群馬地區獨領風騷,號稱“赤城白彗星”。自此之后,無論是“轉子”,還是“渦輪”,它們在車迷的心中生根發芽,無論哪一個都是車迷眼中的聚焦點。
盡管馬自達官方說法并未承認RX-8就是RX-7的后繼車,但車名前的兩個英文字還是讓不少人把兩臺車放在一起比較。自然進氣、6速手動設定的RX-8,雖仍搭載馬自達引以為傲的轉子發動機,其自然進氣的形式讓動力輸出順暢但不夠狂暴,習慣渦輪帶來的強大推背感之后,讓人覺得少了脫韁野馬的快感。沒有渦輪的RX-8一下子由“發威的老虎”變成了“病貓”,其動力表現就如同欲言又止,長時間讓人心里無法平復。正是因為這種一根筋似的對渦輪的崇拜,大陸的車迷們也涌向“渦輪轉子”的風潮,本次由北京Theway汽車改裝和Buddy Club合作,共同打造了一輛配備渦輪增壓的RX-8,將極致動力發揚光大。

現今大陸的渦輪改裝車型數不勝數,為原廠沒有渦輪增壓系統的車型加裝渦輪也不再是難以攻克的難題,但是對于非常少見的轉子發動機,在技術上還是讓很多改裝店捉襟見肘。也許很多車迷都或多或少地知道轉子發動機非常嬌貴,并且在大陸地區修理和維護保養也比較麻煩,這也是車迷和改裝店遲遲不敢動手大改的原因。
由于轉子的構造使然,轉子在運轉時是以偏心圓的方式回轉,而為了讓轉子的3個面在運轉時能夠和外殼之間保有一定的氣密性,轉子的3個端點也就必須安裝一種稱為菱封(Apex Seal)的防漏零件。雖然菱封有助于確保轉子和外殼之間的氣密性,但是在連續性的偏心圓運轉下,菱封也很容易因摩擦而對外殼造成損傷,在設計制造本身也就限制了轉子發動機的改裝潛力。
此次為RX-8改裝渦輪,采用日本GReddy出品的渦輪增壓套件,包括T618Z渦輪、排氣管芭蕉、Airinx集氣箱、ECU電腦、中冷、油冷、進氣管路、泄壓閥、渦輪下端歧管等,從整體上保證了發動機可以匹配渦輪的運轉,從而降低故障率,保證發動機有穩定的動力輸出和壽命。當其增壓值設定為0.4bar時,可具有268.9hp/7490rpm的最大功率,而最大扭矩為276.5Nm。就像廣告上說的那樣有了渦輪,你就擁有一切。
拆掉這輛RX-8的進氣系統和電瓶后,小巧的轉子發動機比較靠近A柱,這顯得RX-8的發動機艙大得驚人,這非常適合加裝渦輪增壓工作。事實上RX-8配置的Renesis13B-MSP發動機是自然進氣轉子設計的極致,其承襲前代13B-REW體積小,質量輕的優勢,并且其吸、排氣口都改在轉子側邊外殼,消除了進排氣開啟關閉的重疊角,使得吸氣埠的開啟時間可以更快,進一步提升了發動機的運轉效率。此外,13B-MSP在高精度強化鑄造下,轉子本體減重11%,同時偏心軸、外殼也大幅減輕重量,輕量化后的轉子,偏心軸旋轉更為快速,最高轉速接近每分鐘1萬轉。
由于此渦輪套件是專門針對RX-8使用,所以在改裝施工方面困難度極低,只要依照GReddy的圖示說明,無需修改任何原廠設計,只要3~4個工作日即可完工。在改裝過程中,我發現雖然RX-8的發動機艙很寬敞,但渦輪并沒有安裝在空閑出來的位置,而是被放置在RX-8的前右減振支臂附近,這讓人看著有些不爽。沒辦法,為了協調轉子發動機的排氣口位置,只好犧牲一下平時為眾人顯擺亮騷的虛榮心了。雖然Theway改裝從未大幅度地為RX-8改裝過渦輪(只改裝過進氣和排氣等),但是在精妙設計的渦輪套件下,整個改裝過程進展得比較順利。中冷、機油冷卻器、機油透氣壺、進氣管路等部件如同拼裝玩具一樣,輕松地安裝至RX-8上。比較麻煩的是GReddy的e-Manage電腦,再加上一些傳感破解裝置,這使其線組、程序等需要重新整理,我看著技師像織毛衣一樣,將各個線路連接,并最終用萬用表測量,這實在是一件既需要技術又需要耐心才能完成的工作。
因為比較脆弱易損,RX7時代的轉子發動機有“玻璃發動機”之稱,到RX8時代情況雖得以改善,但本質始終未變,這也成為后來高渦輪增壓的絆腳石。在安全上,本車還是要遵循GReddy的專業意見,將渦輪增壓值定在0.6Bar以下,達到0.4bar。定好增壓值以后,燃油增量噴射的任務則交由e-Manage電腦實現,到手的e-Manaqe電腦已由GReddy根據國內的用車環境預設定一個適當(建議)的程序。
GReddy推出的e-Menage ECU電腦經濟實用,是目前中國市場占有率最高的可程序電腦。在供油設定功能上,e-Manage提供調校空氣流量及噴油嘴等功能。轉速和節氣門開度可在16×16的256個格數的Map(曲線)上設定,相比一些8×8的格數,e-Manage在調整上能夠更加精細。它能自動補正所需要的修正電壓系數值,產生正確的供油量,避免供油失誤的情形發生。而在點火時間調校上,其Map格式同樣是16×16格,提前或延后的調校幅度是0~20°的自由修改。
由于RX-8的13B-MSP為高壓縮比設定,在兼顧發動機功率、耐用度考慮的前提下,GReddy原廠建議渦輪的最大增壓值不要超過0.6bar。想要打高增壓值,就必須進行拆換FC3S轉子,從而降低壓縮比設定(9.0:1),如此一來最大動力大約能達到320hp,不過這樣一來工程浩大,已不適合一般街車改裝。本車雖是輕增壓設定,但是在GReddy的官方測試數據上也有268.9hp的功率輸出值,最大扭矩也達到276.5Nm,比起原廠的202.2hp、206.6Nm的數據猛增了不少。
馬自達的13B是高發熱量的轉子發動機,因而其原裝車就已經標配了兩個機油冷卻器幫助降溫。為了適應北京的高溫天氣,本車將一個機油冷卻器更換為散熱更加優秀的冷卻裝置,并且還加裝了大尺寸的中冷器幫助渦輪壓縮的進氣進行散熱。動力系統的完工讓每個堅守在現場的看客激動,空氣中的成就感味道濃重,隨著發動機點火的轟鳴聲,13B-MSP轉子發動機開始了它新的運轉里程。
此時的渦輪改裝可謂剛剛過半,最紛繁復雜的ECU程序設定調校,以及硬件改動工作開始了。ECU調校工作擁有非常高的技術含量,這需要技師不但要懂得汽車硬件的理論,還要很精通電腦,并且擁有豐富的實際操作經驗,這恐怕是大陸地區沒有高技術水平技師的原因。很多人都希望學到這門極為專業的“手藝”,但是捫心自問:我能拆卸發動機嗎?我懂發動機的電子控制理論嗎?我會英語或日語嗎?我有物力和財力進行實際操作嗎?但這些都是最基本的條件。還是轉入正題,來自臺灣地區BuddyClub的改裝技師在e-Manage基礎程序上進行調整,在空燃比機的配合下,將整套程序修改得更加細膩,保證安全的前提使發動機爆出更強勁的動力。
在不斷地試跑和調整下,此輛RX-8的動力輸出趨于平穩、線性,兩位經驗豐富的臺灣技師也終于露出滿意的笑容。不過在激烈的駕駛后,該車的水溫和油溫很高,看來發動機的高熱問題還是顯現出來。最終在發動機艙內,為其加裝了機油冷卻器風扇可控制單元,通過電腦控制讓水箱風扇和機油冷卻器風扇提早開啟,從而達到強制散熱的目的。
RX-8給人的第一印象就是漂移,不過本車的改裝思路還是基于街車風格。其減振系統換裝為日本避震器大廠TEIN所生產制造的Type FLEX Damper,這是重視路感的入門版街道版本,減振阻尼偏硬,但依然保留了一定的舒適度,在顛簸的路面上并不會感到令人煩躁的車身顫動。TypeFLEX Damper的筒身高低調整機構可在彈簧壓縮比固定的情況下設定車身高度。此外,Type FLEX具備阻尼16段軟硬可調的功能和復筒式的結構特色。整體上講,其抑制側傾和提高操控靈敏度的能力較好,更加重視彎道間的駕馭性能,適合對操控性有所要求的熱血玩家選用。再配合EDFC阻尼軟硬調整系統,車主可輕松自在的在車內進行調整工作。
本車的輪圈同樣屬于上品,來自WORK的VARIANZA系列19英寸輪圈與RX-8靈動的車身恰當地結合在一起,23535R19橫濱輪胎也為這輛RX-8帶來更加穩定的高速表現。
1967~2005年歷代著名轉子發動機
初代轉子:代號為10A的轉子發動機是馬自達于上世紀60年代后半段首度投入量產的初代轉子發動機。其排量為兩個491cc的轉子,最大動力為110hp,它為日后的轉子發動機奠定了良好基礎。
二代轉子:馬自達于1970年推出了代號為12A的轉子發動機,單轉子容積擴大為573ml,排量為573ml×2,擁有高達120hp的動力輸出。到了1983年,隨著初代RX-7推出渦輪增壓版本后,12A發動機的最大動力也一舉從120hp提升至165hp。
三代轉子:13B是由12A擴缸而來,在轉子寬度增加了10mm后,除了排氣量達到654cc×2之外,性能表現也更上一層。
13B在推出時采用化油器供油,最大動力為135hp。到了1983年改為電子噴射方式供油后,其動力晉升至160hp。1985年13B發動機則加裝上渦輪增壓而成為著名的13BTurbo,擁有185hp的實力,1989年當二代RX-7進行了小改款后則是再向上調整至205hp。
1991年,代號為13B-REW發動機雖然仍是以13B為基礎,但增壓系統從單渦輪改由分兩階段作動的雙渦輪,最大動力也增大至255hp。到了上世紀90年代末期13B-REW的動力輸出強榨到280hp,但是由于市場上對于排放與油耗的要求日益嚴苛,馬自達在1999年東京車展上發表了自然進氣的Renesis發動機。
串連三轉子的杰作發動機
90年代初期,馬自達推出了一款由3個容積為654ml的轉子串連而成的三轉子發動機,代號為20B。20B在登場時,采用雙渦輪增壓的設計,代號20B-REW。最大動力達到280hp,400Nm的最大扭矩,在當年甚至超越了日產著名的RB26DEIT發動機。
雖然20B-REW的增壓系統和3代轉子發動機同樣屬于序列式雙渦輪,不過兩者所使用的渦輪實際上卻有不少差異。13B-REW是采用兩個規格完全相同的渦輪,并透過先后作動的方式為發動機進行兩階段式增壓,不過20B-REW則是采用兩個特性與規格都不同的渦輪,以確保中低轉速域的實用性和高轉速域的馬力輸出。
結結語
對于渦輪上身后的實際路試,我的心情是既期待又害怕,那種緊張刺激的脫韁感受讓人臉紅心跳,渦輪的力道使高轉速域有強烈的加速反應。在發動機轉速達到2500rpm左右時,渦輪開始增壓,源源不絕的推力開始涌現使轉速迅速上升。雖然是輕增壓,但是RX-8的整體加速反應快了許多,其油門反應輕快,T618Z渦輪的低轉輕推大幅抑制了渦輪遲滯現象,開起來暢快有余。除了低轉速扭矩較小外,改裝后的發動機還是比較適合日常駕駛的。
RX-8所有的設定會造成自己與RX-7的距離越拉越遠嗎?也許吧。不過當RX-8加入了渦輪增壓系統,以及全新改造的懸架,我們也有理由相信,兩款車型的距離又被拉近一步。當轉子遇到渦輪,這輛RX-8給我們帶來了盡情揮灑的絕佳舞臺。