消除渦輪遲滯 “偏時點火系統”詳解

　　喜歡頭文字D的朋友也許都知道：漫畫中須藤京一的戰車是一臺三菱LANCER的EVOLUTION系列大名鼎鼎的EVOⅢ，是三菱專為挑戰WRC而生產的街道版本，中文譯名“槍騎兵”。1995年推出的EVOⅢ是根據EVOI和EVOII改進而來的，其性能也遠比前兩代優越。并且京一的EVOⅢ加裝了強大的“無點火系統”，使得原本已經擁有270匹馬力的EVOⅢ擁有更加驚人的爆發力。那么什么才是京一所說的“無點火系統”呢？難道像柴油引擎一樣沒有火花塞？

　　答案當然是否定的。首先EVOⅢ搭載的是2.0L排量的4G63汽油發動機，該發動機采用直列四缸DOHC 16V方式，并擁有Turbo渦輪增壓技術，最大馬力270匹，最大扭矩315牛米。既然是汽油發動機，就必然會有點火系統。其實，漫畫中EVOⅢ的“無點火系統”就是WRC比賽中所使用的“偏時點火系統”，英文是Miss Firing System。

渦輪增壓技術與渦輪遲滯：

　　渦輪增壓技術現在已經非常常見了，尤其是在近幾年廣泛提倡低碳環保的背景下，小排量增壓車型更是如雨后春筍般快速增長。渦輪增壓的主要作用就是提高發動機進氣量，從而提高發動機的功率和扭矩，讓車子更有勁。一臺發動機安裝渦輪增壓器后，其最大功率與未裝增壓器的時候相比可以增加40%甚至更高，但是油耗卻低于同樣動力的大排量自然吸氣發動機，提高了燃油經濟型并降低了尾氣排放。

　　眾所周知，汽油發動機的油門實際控制的是進氣量，而噴油量是受到吸入氣缸內的空氣量決定的。所有要想進一步挖掘發動機的性能，再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料，從而提高燃燒做功的能力。渦輪增壓器的原理就是通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量。我們平常所說的渦輪增壓裝置其實就是一種空氣壓縮機，主要由渦輪室和增壓器組成首先是渦輪室的進氣口與發動機排氣歧管相連，排氣口則接在排氣管上。然后增壓器的進氣口與空氣濾清器管道相連，排氣口接在進氣歧管上，最后渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內，二者同軸剛性聯接。利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入汽缸。當發動機轉速增快，廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量和調整一下發動機的轉速，就可以增加發動機的輸出功率了。

　　渦輪增壓的確能夠提升發動機的動力，不過它也存在明顯的缺點——渦輪遲滯（Turbo Lag），即由于葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲鈍，也就是說從你大腳踩油門到葉輪轉動將更多空氣壓進發動機獲得更大動力之間存在一個時間差。一般我們道路行駛的渦輪增壓車，因為都是使用較小的渦輪葉片造成渦輪遲滯的現象比較輕微而且只要習慣就好了，但因為賽車和改裝車往往使用特大號的渦輪來增加馬力，較重的葉片需要更多時間和廢氣的能量來推動葉片的加速以及增壓，這些在分秒必爭的賽場上是不被允許的，偏時點火系統應運而生，目的就是為了減少Turbo Lag。

偏時點火系統的技術原理：

　　偏時點火系統在使用時會發出“碰...碰...”的噪音，而且在排氣管后面還會冒出熊熊的火焰，讓人熱血沸騰。它最早起源于WRC賽事，配備該系統的賽車在極刁鉆的連續彎道中，能夠在減速進彎后，以最迅捷的速度在出彎同時立刻發揮強大的加速力，要說偏時點火系統使應運彎道而生其實也不為過。

　　偏時點火系統原理非常簡單，在轉彎或減速等松油門的情況下，ECU會命令汽車的供油系統射入大量的汽油進入引擎，但是不會點火，直接讓這些霧狀的汽油在未經燃燒的情況經過引擎直接進入溫度極高（大約八百到九百攝氏度）的排氣系統。當霧狀的汽油進入之后會因為碰到高溫自動引爆。利用產生出的壓力推動渦輪葉片持續加速，讓車子即使在減速的情況下也能維持渦輪葉片的轉速（大約14000-20000rpm），從而消除渦輪遲滯的現象，讓車子既擁有渦輪增壓的馬力又擁有自然吸氣的順暢。而且，強大的爆炸火焰也會順著排氣管一路沖向尾管，因此當偏時點火系統運作時就會有火花從排氣管噴出！

偏時點火系統的優缺點：

　　此外，偏時點火系統還具有一個優點，即汽油本身具有高揮發性，能夠吸收引擎的一部分熱量，當高揮發性的汽油進入引擎及排氣系統時能夠有效降低引擎的溫度。所以，渦輪增壓的賽車需要燃燒很濃的混合氣體，雖然造成耗油但卻能夠降低引擎的高溫，從這個角度來說，可以增加引擎的耐用度。

　　但是與之相對的，缺點也不可避免。高濃度混合氣在排氣系統爆炸時產生的強大力量與高溫，會使排氣頭段、渦輪排氣端葉片與氣門周圍等部分之負荷加重，減短渦輪、排氣系統以及引擎排氣門的使用壽命。這些弱點雖能以各項參數的協調來減緩，但仍不可避免。另外，偏時點火系統運作時會大幅度減少引擎煞車效果,因為曲軸與活塞是呈現無點火無外力的慣性自轉的狀態，這就好比掛空擋踩剎車，發動機不能提供充足的制動力，所以車輛入彎時則必須完全依靠煞車系統來負擔,搭配ALS的車輛對于煞車系統的設定是不可忽視的.。綜合來講，偏時點火系統對機械上所帶來的損害仍是弊大于利，除了在分秒必爭的賽車上使用之外，一般改裝車仍不適合改裝。