打高涡轮压力——Hondata 涡轮压力学习笔记

声明:本文是对于 Hondata 涡轮压力控制以及一些相关的知识学习后的笔记,作为一个非车辆工程相关的人,部分文章内容可能并不正确,仅供参考。

涡轮车刷程序提升动力无非几个调整点:提升涡轮压力,优化(比如调浓)空燃比和改变点火提前角(让提前角更加激进),三种调整的失败情况分别为:涡轮烧坏(或发动机拉缸),淹缸,和爆震导致爆缸。

> 图片来源:https://club.autohome.com.cn/bbs/thread/d31338b49d4a8da5/94001521-1.html

而一般涡轮压力是许多人调节的重点,因为只要在相对安全的范围内调节还算比较可控,加之不同的涡轮压力曲线可以让车辆有截然不同的发力方式,也就是可以做到我的「 Nova Kwok 的思域 FK7 改车笔记 」中首页的一句话:「人和车一起成长绝对比无脑花钱跟风改装更加有意义」,通过对于 ECU 的调节,你可以让车以你更加喜欢的风格驾驶。

在 Hondata 的 Calibrations 页面中,我们可以看到很多 +3psi,+6psi high octane 之类的基础程序可以供选择,这里也就是人们口中说的「 +3 和 +6 的公版程序」。

通过 Hondata 软件提供的 Compare 功能我们可以发现,对于原厂, +3,+6 和 +9 程序而言,空燃比和点火提前角其实没有任何变化,这里唯一的变量其实只有涡轮压力的曲线,准确来说,只有「TC maximum pressure ratio」(请无视除了头两行以外其他的 diff,这里看上去是 Hondata 的 Bug ,虽然显示有差异,但是实际打开发现是一样的)

而 Hondata 程序中,对于涡轮的控制在 Boost Control 下,有以下 6 个表格可以调整,分别是:

  • TC maximum pressure ratio (实际请求涡轮压力表)
  • TC max boost(IAT) (基于 IAT 的涡轮压力限制)
  • TC max boost(PA) (基于大气压的涡轮压力限制)
  • TC boost command (暂时未知)
  • Boost by gear limit (基于档位的涡轮压力限制)
  • Knock air limit (基于进气量的涡轮压力限制)

其中只有第一个是对于实际希望达到的涡轮压力的控制,后面一些 max boost(IAT) 之类都是用来限制涡轮不要在某些情况下超过一个限制压力(防止损伤涡轮)的表格,Boost by gear limit 可以定义在不同的档位下对最高涡轮压力进行限制,例如起步的 1 档可以限制一定的涡轮压力减少打滑的情况发生。

这里我们着重看 TC maximum pressure ratio ,也就是很多人耳中的涡轮压力,所谓的「思域恒压 1.0Bar,瞬压 1.1Bar」都是些啥?

TC maximum pressure ratio

在这个 TC maximum pressure ratio 表格中,我们需要这么解读里面的数据,例如原厂的涡轮压力曲线图是这样的:

我们可以看到,横坐标是 PA(大气压),纵坐标是 RPM(发动机转速),在我选定的区域中由于顶部 PA 都是 1.0 ,所以每列的数字完全相同(这里搞不懂为啥 Hondata 对于同样的 PA 搞出这么多列来)。

从这个表格中我们可以知道,对于程序标定而言,如果你在沿海城市,那么你的 PA 会是 1 ,你的设定涡轮压力会在右边这些 PA 为 1 的列中执行,如果你在一些海拔比较高的城市,那么你的涡轮压力会在左边的某些列中,海拔越高,你的整体涡轮压力就会越低。

这里假设你在上海,那么你的原厂程序涡轮压力标定就是:

TC maximum pressure ratio
1.118
1.164
2.02
2.122
1.968
1.843
1.712

可以看到,在 5500RPM 的时候达到了峰值压力 2.122 Bar,减去一个大气压之后就是 1.122 Bar(或许就是网传的「瞬压 1.1Bar」(那「恒压 1.0Bar」又是个啥?)

好了,现在你已经理解涡轮压力曲线是怎么回事了,我们来分别看看原厂, +6psi 和 +9psi 的涡轮压力曲线吧~

原厂涡轮压力曲线:

+6psi 涡轮压力曲线:

+9psi 涡轮压力曲线:

是不是感觉对比就很清晰了?我们可以看到原厂曲线从 1500 RPM 左右开始涡轮快速起压,然后一路平稳提升到 5500 RPM 时候达到最高压力 1.12Bar,这也符合原厂思域开起来虽然显示满压但是依然很平顺的驾驶感受。

同时参考一下说明书上的额定功率:[email protected],是不是一下子就能理解了?

而到了 +6psi ,可以发现在 1550 RPM 和 2550 RPM 之间有个平台,压力保持在 0.4Bar,随后才猛增到 1.1Bar,并在 5550 RPM 到达峰值 1.375Bar。

对于 +9psi 而言,有类似 +6psi 的平台,最大压力 1.686Bar,不过这里最大压力在 5000RPM 达成,随后压力就开始下降。

涡轮压力控制

现在我们知道了上面的表格之后,我们就需要来了解一下涡轮压力是怎么控制的,我们可以看下图:

> 图片来源:https://www.researchgate.net/figure/A-schematic-of-a-turbocharging-system_fig8_260878177

在发动机的排气侧有一个被称为 Wastegate 的玩意儿(中文名可能叫废气旁通阀,俗称“拉煲”),通过电脑控制这个旁通阀的开闭以及开启程度,就可以决定有多少的废气用于吹动涡轮,有多少的废气直接排出。

通过真空控制阀门的打开和关闭,原理大概就是进气歧管内达到预设的空气压力时,真空阀将Turbine侧的旁通阀打开泄压,或者维持歧管压力。所谓的“增压值”,就是进气歧管内的瞬间最高空气压力(瞬压)和恒定工作时的气压(恒压),所谓的涡轮介入转速,从进气歧管的压力看,就是从负压转为正压的一瞬间,就叫“起bar”。

—— 涡轮那些事儿之二:废气旁通阀 (Honda誌)

我们还是以思域举例,首先定义一下,电脑控制压力叫做 BP CMD(Boost Pressure Command),实际涡轮压力叫做 BP(Boost Pressure),旁通阀是 WG(Wastegate),电脑控制旁通阀是 WGCMD(Wastegate Command),我们来看一段 Log 数据:

这段数据是我 3 档全油门冲刺的一个瞬间(TPedal 一直在 91%),到转速到了红线收油截止,可以看到随着转速上升涡轮压力在逐渐变大,并在 5000RPM 的时候 BP 和 BPCMD 都达到了最大值 20psi,随后涡轮压力开始下降,导致涡轮压力下降的原因是 WGCMD 控制着 WG 开始变大,旁通阀逐渐让更多废气不经过涡轮,这样就能做到控制涡轮在电脑设计的压力内了(不超压)。

如果你想了解更多关于涡轮的内容,或许可以看看 涡轮那些事儿之三:关于涡轮增压系统的进气 ,主要关于进气管路,空气滤芯(风格),涡轮压力的相关知识 (网页镜像: https://archive.ph/EcHuE)

涡轮压力调节

有了上面的知识之后,我们可能会得出一个结论:我把涡轮压力写大大大大!那我就可以起飞了!

确实。

这里的指导意见是这样的:

一知半解的二阶车友常常忽略这一项,觉得涡轮压力打高就好。但实际上,涡轮压力大说明进气阻力大,并不是压力大马力就一定大。举个简单的例子,原厂使用的TD025涡轮,1.1bar和1.3bar可能差个20匹马力,但是1.6bar和1.8bar可能就差5匹马力,因为涡轮流量已经到瓶颈了,继续增加压力并不能推更多空气进去燃烧,反而因为压力过高涡轮容易坏。而你换一个加大涡轮,用更小的涡轮压力就能达到相同的最大马力值。

十代思域避坑改装教程!三阶车主血泪写成!(技术贴) (https://club.autohome.com.cn/bbs/thread/d31338b49d4a8da5/94001521-1.html)

所以在这里我个人的调节建议是:如果你现在是 +6psi 的公版程序且希望进行一些额外的调整的话,把 +9psi 的 TC maximum pressure ratio 最后一列复制到 +6psi 的最后一列上,这样可以获得一个额外的曲线用来作为参考,类似这样:

此时最顶上那条紫色的线是 +9psi 公版程序的线,其次是 +6psi 公版程序的线,有了顶上的线作为参考后,可以适当调整倒数第二列的曲线,根据个人的驾驶习惯和希望的满压点进行调整,注意调整的整体曲线样式应该和上下两条线类似,调整完后将调整好的那一列覆盖所有 PA 为 1 的列即可,随后一边驾驶一边录制数据并观察是否正确达到了你的设定涡轮压力。

再次声明:本文是对于 Hondata 涡轮压力控制以及一些相关的知识学习后的笔记,作为一个非车辆工程相关的人,部分文章内容可能并不正确,仅供参考。

涡轮压力限制

最后我们来看看上面说的一些涡轮压力限制

  • TC max boost(IAT) (基于 IAT 的涡轮压力限制)
  • TC max boost(PA) (基于大气压的涡轮压力限制)
  • TC boost command (暂时未知)
  • Boost by gear limit (基于档位的涡轮压力限制)
  • Knock air limit (基于进气量的涡轮压力限制)

以 +6psi 公版程序为例,这些图表分别是这样的:

TC max boost(IAT) (基于 IAT 的涡轮压力限制):

TC max boost(PA) (基于大气压的涡轮压力限制):

TC boost command (暂时未知):

Boost by gear limit (基于档位的涡轮压力限制):

Knock air limit (基于进气量的涡轮压力限制)

上面这些表格主要都是一些限制,比如对于不同的 PA,进气温度等等的,可以减少在 TC Max Pressure 达到之后超过了某些预设限额导致涡轮超压,不过这里的限制一般都很高,不会撞上,但是依然可以作为排查的线索(比如设置了某个涡轮压力但是发现无论如何就是达不到的时候)。

Happy Lunar New Year

本文写就于除夕夜,一个人的夜晚,Hondata Datalog 作伴。

祝大家 2023 新春快乐!

References

  1. 涡轮那些事儿之三:关于涡轮增压系统的进气 ,主要关于进气管路,空气滤芯(风格),涡轮压力的相关知识 (网页镜像: https://archive.ph/EcHuE)
  2. 十代思域避坑改装教程!三阶车主血泪写成!(技术贴)

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