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ISUZU RZ4E 1.9T涡轮增压柴油发动机改装IM的VGS涡轮小记

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发表于 2020-4-13 10:34 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
一、纯属业余爱好,帮人小忙~

1、文中打码的地方,是我自己设计的电路。用来无码改装此发动机(RZ4E 天朝国五版)的直排管。
2、业余爱好,本人不商不售不讨论好坏,有需求请自行联系各路大神。
3、部分配图为朋友传图,部分为比赛图,文中D-MAX赛车为RZ4E 1.9T版本。


二、关于改装后的注意细节

本段只以改装此涡轮延申开,建议几句。

改装后,发动机的运转过程、状态都是不一样的。对于使用者来说,建议以下几点:

1、使用更高性能/规格/品质的发动机机油。对于柴油机来说,目前CK-4是首选,不管您是否移除DOC+DPF系统,都建议选择CK-4级别的大牌机油。原因是CK-4在除了灰分外还有其它很多的提升。以国外的数据,在抗磨损、抗氧化、灰炱分散能力等都是其它较低标准机油所不及的。而发动机的输出提升,其震动、温度、零件受力都会提高,更好润滑油可以明显减小零件的磨损、噪音等,有效延长发动机的使用寿命。

2、适当缩短换油里程。机油在使用中,其性能一定是持续下滑的,一般来说当某点性能低于一定的阈值,就需要更换新的机油。相对提升了发动机的动力,往往意味着机油更早的耗尽其有效寿命。例如烟炱分散能力、碱值等。

3、注意检查发动机细节。例如冷却系统、发动机的震动、发动机机脚的变化、进气排气的气密性、变速箱离合片的磨损、传动系统的异响或者渗油。因为提高了发动机的输出,影响的是整个动力和传动系统。个别零件可能处于超设计标准状态下运行,短时间还好,时间一长可能就会耗尽零件的寿命导致损坏。及时检查有助于减少损失。


三、涡轮的选择建议(以RZ4E为例)

铺装赛道还是日常驾驶/越野?

铺装赛道:毫无疑问,发动机基本上全程都是高转速下运行,您只需要关注高转速下发动机的动力输出,所以铺装赛道的涡轮可以用“传统泄压阀”涡轮,简单的说更大的涡轮才可以满足您的需求。例如泰国改装的轮上280马力的RZ4E就可以是您的参考品。更大的涡轮,在没有48V系统下的电动涡轮做配合的情况下(参考现有F1或者博格华纳的电动涡轮),基本意味低转速下难以驾驶,废气难以驱动硕大的涡轮,压气机也难以产生足够的进气量和进气压力。
浅踩无力,深踩暴走,赛道神器,买菜哭泣。

日常驾驶/越野:最高输出功率肯定是越高越好,但是低转速也不能丢动力,最好是低转速下还能提升动力输出。VGS类是首选,通过可变截面改善涡轮的输出,低速有力,高速不差。尤其是在越野条件下,起步高扭、输出平滑是很重要的性能点。超大涡轮导致的窜车对于姿态控制和路线选择极不友好,这往往意味着失败或者灾难性事故。



四、不得不提的直排

1、直排对动力的影响。
提升明显,更强、更平滑、更省油,试过就知道。

2、直排对于低扭的影响。
事实是,对于较高升功率的涡轮增压柴油机来说,直排相对于原厂模式来说,会提升每个阶段的动力输出。

原因是,废气排出缸体,最大的阻力来源于废气要推动叶轮的高速运转,需要消耗掉数千瓦或更高的功率。

而热端排出的废气,如果有阻碍(例如净化装置),会导致涡轮热端后压力升高,热端进出两侧压力差减小。最终进气端的增压压力和进气量降低,进入气缸的氧气也降低了。
有兴趣可以自行搜索相关论文和外网的实验数据。或者查阅一下不同背压下的涡轮柴油机的输出实测。

不得不提是因为,更换大涡轮之后,继续使用原DOC+DPF系统,会严重影响涡轮的”发挥“,以及增加DOC+DPF系统的压力。
所以,建议更换涡轮之后改为直排管。



五、IM的涡轮介绍


1、由ISUZU Japan负责设计和实验(也就是日本原厂)。包括装机测试跑马力表都是日本ISUZU原厂负责的。
可以说,在适配性上,基本上是最强没有之一。他们一手的数据,一手的仪器,考虑的也是最周全的。
毕竟,发动机本身都是他们设计制造的。
2、没有单纯的追求最高马力,而是注重中低速的实际输出。
3、不突破未强化的发动机的本体能力。
4、考虑了发动机的有效寿命。
5、IM外挂电脑数据和IM涡轮成配套组合,ISUZU Japan原厂调校配套。

关于IM

ISUZU的一部分国际上的越野赛事,是由IM在跑,比如2019非洲生态赛,2017丝绸之路赛事,2015达喀尔。而且已经跑了几十年了。
IM是独立公司,但是产品数据基本都是ISUZU Japan提供,包括比如RZ4E 1.9跑2019非洲拉力赛,也都是ISUZU Japan提供发动机和特殊的ECM,IM组装,IM老板跑了个柴四组第一名。
IM的外挂电脑,也是日方提供数据,包括旗下减震器这些等等。

在中国,类似的就是傍着大树吃饭,基本上都是原厂供养着数据,IM负责生产和偶尔跑跑比赛就可以了。
优点就是,自己的孩子自己最清楚。日本原厂自有大量设计数据和各种台架和路试数据。

缺点也有,特殊要求下不够极端。比如,一般不会为了超高马力而特定数据。这块公开来看泰国有些改装品牌做的更好,他们挖掘极限马力很厉害,例如RZ4E,低于轮上250马力基本上没啥露脸的意义了,太菜~
不过如果论跑越野拉力赛,极限挖掘的某些方案就可能撑不过一个完整的拉力赛,和原厂的改装标定,是有些不同的。

下图为赛事RZ4E 1.9T的改装和原厂特殊ECM等






六、我的图图图(以下改装由我一人操作,不建议其他人单人操作)


首先肯定是要收到IM的包裹~~~


IM负责,IHI的本体,知名GCG的改造,热端陶瓷涂层。


进气有不同


附带一个本机装机用不上的机油。


RZ4E的原装涡轮,三菱的TF035  VGS版本。无涂层的情况下热端有锈是正常的。


拆掉很轻松~


不难拆不难拆,我去吃个中午饭。


回来就凉凉~IHI版本的VGS控制器和三菱版本的VGS控制器不一样。


完全不同的控制器,只好自己动手改造了。


钻孔、更改控制器连杆。破拆、换头、焊接、打磨、喷漆。


OK,我不说你可能看不出来VGS控制器已经完成改装了。



忘了检查出口尺寸,IHI热端废气出口尺寸和三菱版本不一样。。。角度、接口、位置不同。
先用原来的直排管切割点焊安装上测试。

此涡轮是基于国外装车IHI版本的涡轮改造,接口不同于三菱版本,本人一时忽略~


全新的直排管做好了。

软连接,有效降低排气管的震动。
那根连接棍实际是W型,相当于弹性连接。只是这个视角看起来怪怪的。

新的直排管由我设计,配合我设计的电路。一样无码~


拆掉的尾气过滤系统和原直排管。

七、试驾一下

改装车关于动力改装详情:
1、EGR按我的办法关闭。
2、IM的外挂电脑,2档模式。
3、直排管及其配套电路。

驾驶感受:
1、低扭有明显改善,相同的一个坡,在坡起的时候最能感受到。这是因为和IM的2档模式配合的原因,如果使用0档(原厂)模式,则没有改善。
2、匀速较慢一直到2000转左右,有较好的提升感。
3、较快踩下油门,转速迅速升至2500转左右,动力提升有明显感觉。
4、较快或者急加速下,转速突破2000转之后,有明显的涡轮增压的啸叫声。类似美帝那些视频里面的大涡轮改装车小小声版,喜欢涡轮声音的肯定非常的喜欢。
5、时速较高(80以上时速)下油门到底,加速远高于原厂涡轮。
6、数据显示,动态实际增压压力高于原装涡轮。也高于系统标定动态值。
7、要换个大大大中冷~

特殊的感受:
稀泥地起步(4H),明显、非常明显的感受到不同。
非常非常的有推动力。应该是扭矩大幅度提升的作用。

关于中冷:
涡轮增压柴油机不同于涡轮增压汽油机。
涡轮增压汽油机,普通乘用车,一般绝对值2.5bar(相对值1.5bar)就算很高了。在涡轮增压柴油机面前,属于还没使劲呢~

结果就是,涡轮增压的柴油机的压气机出气温度,远远、远远、远远高于涡轮增压汽油机。

八、关于RZ4E的涡轮改装的闲谈

1、此涡轮需配合IM电脑外挂使用,日方原厂也是用此数据做的配合。两者可以说是成套的。
2、RZ4E不同国家销售版本不同,国内属于”特殊“版本,改装件可能不配套不适用,需要注意。而也是因为如此,RZ4E远比国产竞品发动机有更多的改装件。
3、有些硬件代表着极限,比如你不可能原厂涡轮就爆出250马力,你也不可能原厂曲轴爆出500马力。

文中所列的改装件,都经历过足够的测试,我才发表出来的,有的改装件可能在某些车上跑了数万公里。
如果你发现你自己操作之后有问题,请注意,不同的改装细节,不同品牌的东西,因为调校和细节设定不同,会导致其系统的整体变化,最终导致结果不一样。

最后,本人不商不售,也无网络探讨需求,仅和本地朋友交流(因为本地朋友会带吃带喝带玩~~~)。
只是爱好折腾,喜欢折腾。

谢谢观看。

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发表于 2020-4-15 13:15 | 只看该作者
谢谢分享!学习提高!
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发表于 2020-4-20 17:03 | 只看该作者
感谢分享,羡慕中

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发表于 2020-5-9 19:24 | 只看该作者
历来就佩服楼主这样动手能力强的高手!
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