说到高功率的宝马3系,相信大家联想到的是同等级车系中优异的操控以及充沛的动力输出。而它搭载的B48B20D发动机,原厂就调教出252匹/350牛米的输出,虽则数据上不是很突出,但凭借其紧致的车身,帅气的外表,实用的仪表布局和极高水平操控调校等等,一直以来都得到年轻消费者的青睐。
而今天给大家分享的这台"黑武士"宝马330i,车主经常带着它驰骋着国内各种汽车比赛,例如04直线加速赛、场地赛等等。但原厂的动力表现总是不尽人意,所以车主便产生了提升动力的想法,找到了他的好友阿坤。
而作为车辆改装升级工程师的阿坤,这次与工程师小顺联手,通过自己的经验给出了一系列完善的改装方案,为这台车作出科学和极致的动力升级。由于暂时没有升级大涡轮的想法,所以这次动力升级的目标,尽力争取在0-100加速跑进4秒内,0-400加速希望进入12秒的行列。而轮上马力在安全范围内,目标是调教至280匹、扭力450牛·米以上。如果可以实现的话,这必定是国内首台原厂涡轮突破如此成绩的宝马2.0T车型。
当阿坤接到了这个任务并且明确了目标计划后,便铺开了下面一系列的精彩作业。首先打开发动机舱,Fogiago的冬菇头大风箱总成精神地打了个招呼,FTP涡轮管的亮光也一闪而过,还有HSR全段直通排气等,动力提升所需要的基础硬件基本已经悉数待命。
既然称为科学的动力性能升级,那么就先要了解清楚原厂的调教数据以及车辆升级前的实际数据。从图中可见,原厂的330i M运动型发动机输出数据为252匹马力、350牛·米,折算轮上马力大概有202匹左右(以我们累积的经验计算,宝马后驱马力折算公式为发动机马力*0.81)。
官方0-100米的加速成绩为5.9秒,但阿坤选择了一个专业的测试场地,在30多度的户外,通过专业的测试软件做了4次实测,而其中的最佳成绩只有6.17秒,对于有一定硬件支撑的车型来说,这个成绩有点打击,只能将借口怪到酷热的温度头上了。
从6.17秒成绩中读取出来的log图综合来看,330i的出厂调教也极其保守,最高瞬压为15.5Psi、即1.05Bar左右,随着转速持续攀升同时,压力逐步下降,直至换挡时压力已下降至10Psi、即0.6Bar。而节气门开度一直保持着50%左右的开度(想快没门),原厂换挡转数只为6200转,因为压力不高,所以点火效率也保持比较高的水准(压力与点火效率成反比)。
(330i原车Log图)
已经清晰知道原车数据以及当前硬件配备后,阿坤确定了提升方案及一些需要更换的硬件配备。涡轮车型嘛,何况是用于参加比赛,首要解决的当然是进气和缸内温度,因此阿坤选择了利用Snow酒喷系统和美国CSF的大水冷来解决温度问题。
而宝马车型的二阶动力灵魂BMS JB4外挂,用于二次动力调教和车辆所有数据的监控及保护也十分有效。
经过各种拆之后,大水冷终于上车完成。
但既然要换大水冷必定要把冷却液放光,这是阿坤干脆将B48发动机的"致命鸡肋"换掉,那就是冷却液的循环管。这根冷却液循环管,相信曾经让不少在道路上等待拖车救援的B48车主叫苦连天。
由于这根管路是循环发动机冷却液的对接管路,发动机的工作常态温度为110摄氏度,激烈驾驶下会更高,这110+摄氏度的冷却液长期经过这根胶质的管路,两端接头容易产生老化质变而损坏,最终导致冷却液泄漏。
因此发动机得不到足够的冷却液散热,行车电脑就会马上报障。当冷却液过少和发动机温度过高显示在屏幕上时,车主们就只能乖乖地等待救援,因为车辆再行驶的话,发动机必定会损坏。
所以阿坤的建议是,这根冷却液循环管,应该在3万公里或2年内就自行更换,以免夜长梦多。
发动机舱一顿操作后,水喷系统安装也进入了试喷试漏阶段。
而考虑到车辆用作比赛的需求,原厂Snow的2升水壶容量可能会有所不足,奔跑在赛道上毫无自信,所以阿坤把水壶更换成DIY的10升大水壶并添甲醇作辅助。
在此,很多车友会问,酒喷是不是单纯就为了降温,到底安不安全?其实酒喷,即是酒精喷射,在涡轮工作至一定压力后,酒喷系统感应并收到工作命令,从而将酒精雾化喷射至涡轮管道中,通过涡轮气流带到发动机气缸与汽油一并燃烧。由于高纯度酒精同样也是燃料,与汽油燃烧后大大提升点火效率。
其次,酒精雾化后,将带走涡轮气流中大部分热量,也从而快速降低进气与发动机缸内温度。进气温度与发动机缸内温度的下降,就会有效地抑制爆震的形成,更加保证发动机的健康。最后,酒精有一定的清洁作用,车辆自节气门到歧管再到气缸,只要酒精经过的进气系统是不会存在任何积碳,对发动机工作状态得以最大的保持。
作为标准二阶动力升级,为了绝对的安全保障,酒喷系统植入或中冷系统的升级,是不可推搪、必不可少的。另外对于更换一个三元催化头段就能够安全地刷写二阶程序的做法,阿坤还是不太信任、甚至质疑。
当然,酒喷对于安装团队的工艺和技术要求都是相当之高的,所使用材料,以及喷头大小、对应不同版本的ECU、特调数据的选择也有诸多讲究,不然就适得其反。
搞定了散热系统,顺带将点火硬件做个提升,把原厂火花塞更换成点火效率更高的NGK 97506,并将间隙调节到0.55mm。
如果大家好奇为什么要调节的话,那就要再次翻出BMS的官方建议截图。是否更换或调节是要取决于程序是否匹配使用,并不是所有程序都会注重这些小细节,随意更换会导致气缸停止工作,所以大家要注意一下。
由于使用BMS外挂作为二阶动力特调,也希望将马力做得更极致,那么必须要解除B48原车协议的波箱扭矩限制,提高换挡速度与效率,编辑换挡的转速至6800转,来提高车辆的输出效率。
(写入TMC Motorsport的二阶波箱程序)
目前车辆的阶段性硬件及软件基本植入完成,那么马上在BMS JB4外挂上植入特调数据,将Snow酒喷系统起喷,满喷数据调节至预期工作状态再上路进行调试。但调试了几个版本后发现,压力请求至20Psi(1.38Bar)后,出现以下几个问题:
1:供油严重不足。
2:由于BMS JB4外挂没有配备EWG涡轮电子拉包控制线,涡轮的持压控制不够稳定。
3:由于二阶波箱程序的写入,将换挡转速提升至6800转,而原厂ECU的换挡转速控制在6200转,那么到了6200转之后,车辆断油,动力在此损失了一截。
但方法总比问题多,综合上述情况,阿坤选择更安全的调试场地,就是到马力机房上进行更进一步的调教,将状况一一解决。首先,阿坤先将JB4外挂设置为map0,即关闭状态,酒喷系统也默认关闭,先给车辆跑出一个原厂马力数据。
从下图中看出,经过基础改装后,330i的原厂ECU输出至轮上的马力为238匹,扭矩为371牛.米,拥有着大水冷的车型,输出数据也相当可观,但此次的任务不能满足于此,随着轮胎在马力机转动的节奏下继续奔跑…
植入EWG线束后,继续打开BMS JB4外挂,设置map 6模式写入20Psi(1.38Bar),再次打开Snow酒喷系统,马力机立即转动,拉出了252.6匹马力、348牛·米的轮上数据。
从log图可见,植入EWG线束控制涡轮后,涡轮持压非常稳定,但可惜供油还是严重不足,并且空燃比数据出现异常。虽然马力是提升了,但扭矩反而有所下跌,发现状况后阿坤马上停止了测试,继而进行方案B。
由于车辆原厂ECU给予的数据无法支撑马力往上加持的基础能力,阿坤和车主沟通后,决定为ECU植入TMC Motorsport的BEF基础程序。
BEF程序写入后马上再次转动马力机,ECU经过优化后,再加上原来的BMS特调数据,轮上马力加持至270匹马力、420牛·米的扭矩,已经明显有大幅度的提升了。
植入BEF程序后,从Log图中看到供油已经恢复正常,持压非常稳定,点火效率非常高,空燃比也维持得很好。数据显示,除了酒喷量还要适当增加外,车辆非常精神,到达了巅峰状态!既然20Psi(1.38Bar)的数据如此稳定,那下一步就将压力继续加持至22Psi(1.52Bar)。
也许会有不少车友问,为什么2阶的动力标配,才打1.52Bar的涡轮压力呢?对此,阿坤说到,根据他稳中求快的经验来说,升级动力必须追求科学,因为这台车是长期驰骋在赛道上的,所以千万不能盲目地去追求压力值。
B48发动机原厂涡轮极限持压为25psi(1.72bar),而原厂涡轮的叶片,长期高强度运转的物理承受压力为23psi,如果再往上加压,担心涡轮叶片出现缺角并损坏,甚至伤害到发动机。
因为阿坤拥有多次的实测经验,反馈均表明了在20-21Psi,原厂涡轮的工作效率为最高,所以阿坤为这台车的最终目标压力设定在22Psi(1.52Bar)。一方面保护原厂零件在长期高强度工作下能够稳定,另一方面是在科学的数值下能发挥出原厂零件最高的工作效率。
经过几次微调后,最终测试出了这台330i阶段性的轮上马力为281匹、扭矩为449牛.米(安全的数据),折合发动机输出马力为334匹,对比原厂的252匹,足足增加了82匹之多。
马力机测试完成,随测了一下0-100公里加速度,在打滑和将近1米上坡路面的情况下,已经能够跑出5.01秒的成绩。虽然离目标又近了一步,但是还没到达极致,所以在阿坤脑海里又衍生出另一个修改方案。
上面说到,酒喷的喷量离完美还欠缺了一丢丢,但最尴尬的是FTP的涡轮管只预留了2个酒喷接口,一个用于涡轮压力感应,另一个已经安装着4号的喷头,需要增加喷头可是硬件上不支持。
和车主一顿商量以后,更换了管径更合理的Speedtune铝合金涡轮管,此涡轮管预留了3个接口,可更从容地应对更高的改装需求,顺便更换上Speedtune的加大管径铝合金涡轮进气管,在同等压力下更有效提高涡轮工作的效率。
(对比图)
既然花了大价钱换大水冷为进气系统散热,又考虑到车辆在赛道上持续高温工作,阿坤借鉴了相关的案例,并加上自己的DIY精神,给大水冷增加了一个圆形的水喷雾来为大水冷物理散热。
由于3系的中网结构实在有点局限,所以目前只能暂时先用这类喷雾来喷射自来水给中冷辅助降温,后期再选择优化方案。
要找到三系尾箱储物槽空间对应尺寸的水壶,阿坤逛遍了马老板的地盘,好不容易终于找到了一个大小尺寸刚好适中的储水壶。
经过一顿如猛虎的操作,DIY的管路加上DIY的储水壶,整个系统终于大功告成,合理科学地利用车辆空间布局,植入安全高效的辅助系统。
4+2号双喷头组合完毕,阶段性硬件完成,通过了一周的努力,终于到了检证改装效果到底如何,接来下再次确认冷却液位并添加,然后静待入夜进行实地测试了。
在测试前微调一下BMS数据,将涡轮压力调至22Psi(1.52Bar),0-100公里加速成绩跑出了4.65秒!而0-400米加速仅需要12.81秒!这估计是全国首台用原厂涡轮跑进12秒行列的2.0T宝马车型。
原厂涡轮能够做到如此优秀的成绩,也是得益于科学对应的调教,令B48发动机能够输出强劲的低扭并得以保持。如果大家不清楚要跑进12秒到底是有多难的话,不妨来看一看下面这组性能车的04加速成绩。
使用米其林PS4的轮胎,尺寸为255/40 18,2500转弹射起步(半热熔轮胎热胎后可选择至3000转弹射,成绩更佳),在TMC Motorsport优化波箱程序的加持下,配合BMS特调数据的掌控,几乎2档就接近破百,6800转换挡保持更强势的马力以及扭矩输出。
从测试中的Log图所示,点火效率保持在极高的水平,涡轮压力在BMS的把控下,紧贴着目标压力,涡轮工作效率相当高,这归功于加大的铝合金涡轮管路。
但在最后检测硬件工况时发现,BMS JB4的固件存在异常,进气温度及平均退火值在其他模式下均为正常,只在map 6特调下数据出错,不过更换了芯片后,这个问题就解决了。
最后只需要等到车主跑赛道日当天,再对车子微调一下赛道数据,就可以完美交车了。在进入跑道前,再次确认所有硬件是否能够正常运作,等车子跑完练习赛之后,再按照赛场的严苛环境,继续优化车辆程序数据。
其实这台车的马力输出在原厂涡轮的条件下,基本已经接近极致状态了。经车主在赛道实测,在计时天桥冲刺一刻,车速竟达到了201km/h,可惜底盘及轮胎只是街用系列,达不到赛用要求,圈速只达到1:37秒,并在第四圈因轮胎抓地力不足而冲出波波池,遗憾提前退赛。所以车主下一步也将打算把重点转移至底盘配置方面,KW Club Sport避震和全热熔的赛用轮胎等等,再配上底盘连杆及支撑件来增加操控后就更加完美了。
虽然目前这辆车子已经把原厂的极限发挥出来,但如果想要在04直线加速赛中与一些爆改车抗衡的话,或许还是需要升级大涡轮,甚至腹内锻造来打更高增压,而这些可能将会在不久之后发生喔,欲知后事如何,请大家留意下回分解吧…
一辆好车顾然重要,但改哥认为在玩车当中,其实更重的是人,因为如果你没有过硬的驾驶技术,就算给你一辆400匹600匹甚至800匹的野兽,都不能发挥出车子的性能。所以大家在玩车的过程当中,不仅要科学、理性改装,还要不断地磨炼自己的驾驶技术,让自己与爱车每天都在进步,用正确的方式感受玩车的乐趣。
车主与有相同爱好与信念的车友建议大家,请勿在街道飙车,更不能扰民和影响道路安全,追求速度,体验激情应该要到专业的场地,给改装树立正确的追求方向。
改装清单
Paktchz大尾翼、AN M3叶子板
4远4近激光透镜大灯总成
ADVAN GT 18寸轮毂 前8.5J 后9.5J ET-35
米其林PS4轮胎、Cusco前顶吧
Ap9665&9440 Endless mx72 plus刹车总成
BC BR避震、H&R防倾杆&李子串
Fogiago碳钎维冬菇头大风箱
HSR 全直通76管径阀门排气
Speedtune 加大铝合金涡轮管套装
Csf加大水中冷、 BMR特制中冷水喷雾系统
SNOW酒喷系统(BMR特制版)
TMC Motorsport ECU(BEF基础程序)
TCU波箱程序+BMS JB4特调
???? 车主/ 香港陈飞人
✏ 投稿作者/ 阿坤
✏ 责任编辑/ 余丞滨
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