豐田86 4U-GSE引擎拆解過程詳解(二)

在上文中4U-GSE引擎已經將缸蓋中凸輪軸以及正時鏈條拆下,接下來就是缸蓋中氣門室。在拆解氣門室過程中同樣要按照拆裝手冊中用扭力扳手按順序將氣缸蓋螺栓鬆開,更不可以一個螺栓直接松到底,需要按照上面順序一遍一遍全部鬆開,雖然繁瑣但這個步驟是少不了的。待螺栓拆下後需要在上面標記好位置,以便在安裝時完整性。

豐田86 4U-GSE引擎拆解過程詳解(二)

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圖:扭力扳手將汽缸蓋螺栓按照順序先鬆開,最後用套頭拆下。

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圖:螺栓拆下後做好標記,在組裝時能夠很好地還原。

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圖:拆卸時要雙人平行將氣門室抬出,因為在缸體與氣門室之間會有突出的固定位,如果從一側拆卸很有可能傷到引擎。

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在缸蓋全部拆下後我們終於直搗敵軍內部,一個全開放式水道和表面不規則的活塞出現在我們面前。至於這個全開放式水道越來越多應用在全鋁缸體引擎中,缸套與缸體外殼沒有任何支撐結構,缸套可以完全浸泡在循環的冷卻液中;這樣的設計很明顯能夠獲得更為理想的冷卻效率,並且發動機重量更輕。

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圖:4U-GSE引擎採用86*86mm缸徑和衝程,而缸體的氣缸中心距是和EJ20系列相同的113毫米,這樣讓FA20獲得了足夠的氣缸間距,並且採用了開放式水道設計,這樣不但能夠獲得更好的散熱效果,還能夠降低引擎重量。不過這樣的設計對於想要獲得大馬力似乎還是有些需要改進的地方,至於怎麼改接著往下看吧。

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圖:活塞能夠獲得12.5:1的高壓縮比全靠這個表面擁有不規則凸起的活塞,相較普通車型高出不少。

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圖:幾個月的使用水道已經出現不少水垢。

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圖:4U-GSE曲軸,主軸頸直徑達到了50mm。

不過全開放式水道雖然在冷卻效率和重量上有著明顯的優勢,但面對渦輪增壓套件加持後所帶來的動力提升還是有些力不從心。其主要問題還是在於缸套強度以及活塞高速運轉過程中缸套會出現晃動現象,這些輕微的晃動很有可能在比賽過程中導致引擎受損,造成不必要的麻煩。所以針對4U-GSE引擎的全開放式水道進行了改進,就是將開放式水道改造成封閉式水道,通過一公分厚的加強套件將缸體與缸套很好的融合在一起,保證了強度問題同時還能解決高速運轉時晃動問題。想必這時候會有朋友想到EJ207,因為在EJ207的缸體與缸套間便擁有加強筋設計,所以坊間也會有很多店家進行類似的改裝,在缸體與缸套間人為添加鋁條來提高強度,但後來發現鋁條和缸體在熱脹冷縮時的膨脹比不同,鋁條會有變形情況,所以日後採用封閉式水道進行缸體強化成為不少大馬力賽車的首選。只不過改造成封閉式水道就要面臨水溫會有所提高的問題,日後只需更換加大水箱就能解決。

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圖:左為強化引擎缸體,右側為原廠缸體。

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圖:針對4U-GSE引擎開發的全封閉式水道,能夠很好的解決缸套強度以及輕微晃動等問題。

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圖:左側為EJ207缸體,可以看出其缸體與缸套之間擁有幾道強化設計;儘可能做到性能、穩定兩不誤。

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圖:大家肯定會在想封閉式水道,這個水從哪裡走呢?其實就是這個小孔。將原缸體水道水口下擴讓水可以繼續循環來保證引擎的穩定性。

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圖:由於這臺強化引擎缸體是日本公司剛剛做好便空運至北京,所以還殘留一些坐飛機遠道而來的金屬殘渣,不過它們來的不是時候。

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圖:通過專業的缸體油汙清洗機將油汙和金屬殘渣清洗掉,為引擎裝配提供保證。

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圖:在缸體清洗完畢後用高壓氣泵將水吹乾。

在引擎運轉過程中,活塞與連桿絕對是一對兒好兄弟。每當我們享受地板油帶來的快感時,這對難兄難弟做著活塞運動,一上一下忙得不可開交。其中活塞的作用則是將可燃混合氣體爆炸產生的壓力傳遞給連桿;而連桿是連接活塞與曲軸的紐帶,將壓力傳遞給曲軸帶動其旋轉。所以這時候想要獲得更大的動力輸出,活塞要儘可能做到重量輕、膨脹係數小、導熱性以及更高的摩擦性能。至於連桿則需要更高的強度以及韌性來保證傳遞過程中的穩定性。最終選擇了CP鍛造活塞以及強化連桿,通過採用下凹以及更為平整的活塞有效的降低壓縮比,再配合全封閉式水道保證引擎強度問題。

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圖:原廠活塞與連桿。

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圖:這根是86使用的強化連桿。說個小重點,其實,連桿和活塞的搭配也並非隨便的配套的,因為每一個活塞和每一根連桿的重量都是不同的,所以在配套活塞和連桿的時候,必須要測量出每一個活塞和每一根的連桿的重量,然後才搭配出四根重量最為接近的活塞連桿組,做了這些平衡,可以使活塞在運動的時候更為平穩。

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圖:通過將靠近活塞銷的連桿尾部進行強化來提高強度。

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圖:這個是原廠連桿,在靠近活塞銷位置並沒有進行強化。

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圖:左側為原廠連桿右側為強化連桿,可以看強化連桿本體外側壁增加厚度,凹槽也有所變小來增加連桿強度。

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圖:這兩個小孔能夠為活塞提供更好的潤滑作用。

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圖:此活塞為原廠活塞,燃油會以霧狀形式噴射到下面的圓點位置並散開,而空氣進入氣缸後會被活塞扇形邊緣揚起形成漩渦流與燃油充分混合,讓燃燒效率更高,動力表現更好。

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圖:活塞裙部位應用了類似金剛石塗層設計,可以提高該部分強度和耐磨性,同時減少活塞運動時的摩擦。

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圖:而12.5:1的高壓縮比在改裝渦輪套件過程中肯定需要進行降低,而CP鍛造活塞與原廠對比可以看到更為平整和下凹的活塞可以有效的降低壓縮比。

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圖:上圖可以看到活塞頂部寫著標記,這說明這個活塞安裝於哪一個氣缸,之所以有這樣的標記,其實是因為每一個氣缸說是直徑為86mm,但其實還是會有一點誤差,所以在安裝活塞和連桿之前,必須要量多每一個氣缸的大小以及活塞的大小,尋找活塞與氣缸之間的配合為最合適的與之搭配,這樣才能夠讓活塞運行更暢順。

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圖:CP鍛造活塞。

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圖:活塞周圍的小孔是為活塞環中機油還去除缸體上多餘機油而設計的。

在活塞、連桿準備好之後就可以組裝引擎了,由於之前拆解時便對零部件進行標記和歸納,所以在組裝時並沒有什麼問題。只不過在組裝時還需要注意一點,就是在組裝缸體時,螺絲不僅要採用規定的扭力進行,還必須要按照一定角度來安裝,不然少了20匹都不知道怎麼回事。

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圖:使用扭力扳手來為引擎的螺絲固緊這是安裝引擎最為基礎的手法,每一副引擎其之中的每一顆螺絲都有講究,而且其實除了講究扭力之外,在安裝說明書上還要求某些螺絲在達到足夠扭力之後,還需要再額外旋轉多少角度才算是真正完成。

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圖:不要小看這些扭力和角度,因為他們很可能關係到,這副引擎的出力是否正常,摩擦是否正常等等的問題。

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圖:組裝時每顆螺絲都會有一定角度,這樣的小細節我們真的有過麼?

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圖:左側原廠節氣門與右側的加大節氣門對比。

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圖:直徑70mm的加大節氣門。

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圖:原廠進氣歧管使用的228cc噴油嘴採用12孔設計,能夠得到更好的霧化效果,節省燃油。

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圖:更換的420cc加大噴油嘴,保證動力提升後對燃油的需求。

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圖:大家可不要以為這是行車電腦,這是針對雙噴油嘴開發的電腦,可以通過它來調整噴油量。

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圖:渦輪上身,又添一臺狠角色。


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