渦輪時代的自吸捍衛者！如何通過改裝做到自然吸氣超越渦輪增壓？

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現在市面上的車型可以大致分為三類，混動和新能源車型、增壓車型（渦輪、機械）以及自然吸氣車型。混動和新能源車型不在今天的討論範圍內。今天要說的主題是自然進氣發動機如何超越增壓車型，國內搭載機械增壓的車型還是比較少，所以暫且不討論，單從改裝的角度去談同等排量的情況下，自然吸氣發動機在動力上能否全面超越渦輪增壓車型？如何做到？

引言：

再說這個話題之前請容許我向大家介紹兩款自然吸氣佳作。可以說在這個渦輪增壓橫行的時代，已經很少人會去顧及自然吸氣發動機了，或許我是個例外。

在汽車界的上個世紀八九十年代可以說是屬於本田的黃金年代，本田S2000!F20C這台能令每個本田粉為之高潮的高轉引擎，曾經的自然吸氣的巔峰之作！排量2.0L可輸出250匹馬力，升功率達到了125匹，在如今的渦輪時代，升功率能達到F20C的125匹每升的數不勝數，對於自然吸氣發動機來說這意味著機械碰撞的最頂尖的結晶。8800rpm的紅線轉速，直到9000rpm的斷油轉速。

同樣的法拉利是每個車迷的夢想，包括我。法拉利對超級跑車的造詣，稱得上是完美，在發動機的造詣更是登峰造極。在法拉利最為暢銷的中置後驅V8引擎的458Speciale，搭載了一台4.5L自然吸氣發動機，605匹的馬力，升功率直達134.4馬力每升。這台引擎能一路高歌到9000rpm才會斷油，並且至今為止458Speciale仍然是升功率最強的自然吸氣車型！

這兩台發動機毫無疑問非常的強悍，性能非常優秀，但是同樣的他們存在著同一個特點,都擁有著高達9000rpm的斷油轉速，也就是說這兩台發動機的轉速極限非常高！汽車改裝可以有很多不同的方案，一千個師傅就可以給出一千種不同的改裝方案，但是有個事實是不會變的，在同等排量下轉速極限越高所輸出的功率也就越高。

正文：

自然吸氣發動機想要通過改裝來增加功率的輸出，最簡單最具效率的辦法一定是通過加裝渦輪做到，但是前文有說過不加渦輪的前提下如何提升並超越渦輪車型呢？辦法有很多，但是無論什麼方法都是圍繞著兩個點，第一加大進氣量、第二提高壓縮比提高燃燒效率。第一種是目前車企和改裝店上用得最多的方法，通過優化進氣歧管、單頂凸輪軸改雙頂凸輪軸、擴缸、加大氣缸的口徑、增大凸輪軸行程和氣門升程和氣門持續開啟角度等等，從而進一步提升進氣量。

傳統提升進氣的方法有很多，也非常常見，下面就向大家介紹一下比較高端的方法，提高壓縮比。壓縮比這個詞在每一台汽車的配置表上都有，那麼這個壓縮比到底是什麼？其實壓縮比表示了氣體壓縮的程度，（這個氣體指的是從汽車進氣口吸入的空氣，空氣進入發動機後會先來到一個存儲空氣的氣缸）它是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮後的容積之比，即氣缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮比。為了讓大家更好的理解，可以先看下面的圖示：

也就是這兩個容積直接決定了壓縮比，換個說法就是「發動機一個氣缸分別活塞處於止點和下止點的氣缸體積。」從上圖公式中可以清楚的得知，能夠改變的變量只有：工作容積、和燃燒室容積。若是需要改變工作容積的話：工作容積=π/4*D^2*2*r （π是圓周率、D是氣缸直徑、r是曲柄軸線離曲軸軸線的距離、）也就是說改變工作容積要從新設計曲軸或者擴缸，但是作為汽車改裝這個是不現實的，畢竟不是車企，所以不會採用這個。如果覺得太複雜看不懂，只需要理解，提高壓縮比的目的就是讓空氣進入氣缸後壓縮成體積更小的氣體，壓縮比越高氣體的體積越小，也就是通過壓縮讓更多的空氣進入燃燒室。

前面說了作為改裝店是不具備條件改變工作容積的，只能通過改變燃燒室的容積以此提高壓縮比。一般改裝店是不會用提高壓縮比這種說辭來向客戶解釋的，為了讓客戶更加好的理解一般會用強化發動機或者腹內鍛造這種說法。如何去做到呢？在我個人看來有以下幾種辦法：

一．改變連桿的長度，通過改裝升級更長的連桿，連桿的上下兩個止點也會相應的提高，所謂的燃燒室也就會變得更小，從而壓縮比上升。

二．通過更換缸蓋上燃燒室的形狀，以此改變燃燒室的大小，目的同樣是為了提高壓縮比。

三．更換強度更高並且更輕薄的缸墊或者銑缸體，這樣的做法等於變相增加連桿的長度，道理和第一點一致，好處在於更經濟實惠操作更簡便，但是會容易引起密封不當的問題。

四．改變活塞表面的形狀，運用比較廣泛的有四種，平頂活塞、凸頂活塞、凹頂活塞和成型頂活塞，為了更直觀的展示請看下圖：

除此以外作為改裝店在不加裝渦輪的前提下自然吸氣車型還能如何提升呢？可能上面的內容過於複雜難以理解，下面就來點容易理解的，自然吸氣發動機，無論怎麼提升都離不開進氣和排氣，即使提高壓縮比也是同理。一般需求不高的客戶，作為改裝店最先推薦的改動一定是進氣方面，通過更大流量的進氣系統以此提升發動機的功率。進氣大了下一個需要考慮的問題必然是排氣系統，一套好的排氣和合理的排氣布局是對提升發動機功率有非常大的幫助的，下面我說的也可以完美解釋為什麼需要改裝排氣？改排氣其實並不僅僅能讓排氣更為通暢和聽個響而已，其實改裝排氣也是與壓縮比息息相關的。

為什麼這樣說？以馬自達創馳藍天發動機為例，SKYACTIV-G發動機以14:1的高壓縮比而聞名（普通量產車一般在11:1或者以下），為了能做到如此高的壓縮比，與燃燒室的設計離不開關係，與它得天獨厚的排氣布局也有很大的功勞！這台發動機採用了4-2-1的排氣布局，並且採用了較長的排氣支管，四並二的布局也極大的延長了整個排氣的路徑，也就是說能夠減少燃燒室殘餘廢棄的同時也降低了止點的溫度，從而抑制高壓縮比帶來的爆震。

可能到這里很多人會產生疑問，我一個做汽車改裝的在這里大談車企的先進發動機技術，與改裝有合關聯之處，好像要將這種技術做到在改裝領域並不現實，的確對於一般的改裝師傅和顧客來說沒必要去了解那麼多，但是作為一個愛學習有上進心的改裝師傅來說（捂臉），我覺得是很有必要的，我很多的改裝靈感和方案都是從這些先進的發動機技術上學習借鑒而來的，例如創馳藍天發動機的長排氣支管四並二布局，阿特金森循環/米勒循環上的通過連桿做到氣門晚閉做到的膨脹比大於壓縮比，以及短進氣歧管做到的減小進氣阻力等等。