要在老态龙钟的K24A1基础上改出一副生猛的直线加速赛专用引擎,而且大前提还是不能服用“兴奋剂”——涡轮,只NA,似乎是痴人说梦。
从原厂K24中缸着手,4Piston将缸径从原厂的87mm扩大到90mm,为了配合定制的Winberg曲轴,冲程也从原厂的99mm扩大到106mm,如此一来排量增大到2,687cc,K24变相成为一副90x106mm,微微长冲程的K27引擎。
在NA的大前提下将K24改成直线加速引擎,将要面临两大障碍,难以突破500马力和10,000rpm,钻研K引擎多年的4Piston非常清楚这两点。主理本田引擎的4Piston平日也对外销售他们的产品“K440”,这套改装方案是将排量扩大到2.5升,压缩比增大到15:1,轮上马力达到400匹以上,实践证明该方案是理性可行的。4Piston团队干脆顺着“K440”思路走,找来长期合作伙伴Matt Monday团队,一个不小心将压缩比增大到16:1,比原计划的15:1压缩比还要高。
K27直线加速引擎能否成功,主要看两个关键因素:转速和进气。转速乃是重中之重,思路貌似很简单,就是高转取向,不过目标是冲上10,000rpm,而活塞和连杆的自身重量成为第一道障碍,所以首要任务是轻量化。
长度155.57mm的GRP锻造铝合金连杆,单颗重量只有340g。以及Wiseco 2618铝合金锻造活塞,单颗重量只有265g,顶部经过阳极处理,活塞边缘也经过特殊涂层处理以减少摩擦阻力,目的当然是为了更高转运行。即便活塞的重量仅有265g,然而在10,000rpm高转速运行下,重量至少会被放大到450kg(惯性常数),所以哪怕减少丁点重量,高转时就会几何级递减。
回想NA高转时代的F1,引擎部件也是走轻量化路线,不过F1的活塞连杆轻得更加极端,而且还是短冲程,不然怎么飚上20,000rpm高位。除了轻量化处理,活塞边缘还涂上一层类似于金刚石的涂层,该涂层硬度高、阻力小,为万转/分钟奠定基础。
图:轴承的密封性是非常基本,也是非常重要的一个环节,4Piston团队选择了ACL三层金属轴承。
冲程从原厂的99mm扩大到106mm,而且还要玩高转,说好的短冲程高转速呢?这只是曲轴动平衡以及腹内轻量化做不足的“缓兵之计”,属于低端的改装技术。除此之外,曲轴也对应直线惯性化,从17.7kg方钢毛坯磨制成14.9kg的曲轴,其实这个重量并不在轻量的范畴内,为了大马力大惯性,甚至有点偏重。
现时很多极端玩家都喜欢使用1.0mm以下厚度的活塞环,4Piston团队也曾尝试使用0.64mm活塞环,因为可以爆发出更大马力,但更薄的活塞环需要更频繁地更换,还会缩短引擎寿命。而且玩直线加速赛的人为了榨取更大马力,往往会使用极端的非常规燃油,缸内爆炸力不是一般的强,超薄的活塞环未必能承受得了。综合考虑之后,最终还是使用1.06mm厚度的活塞环。
图:这颗K27的杀手锏之一是16:1的压缩比,远远抛离原厂K24W、K24Z等高压缩比引擎。
图:据说紧固引擎腹内的螺丝,赛车有赛车的独特标准,太紧反而动力不出。
铝合金的热膨胀系数比较高,组装活塞时需要注意活塞和汽缸壁的间隙,必须使用专门的仪器进行精细测量,活塞间隙太大或太小都会影响引擎的动力表现。场地赛车一般取值6个丝的活塞间隙,这台机器的间隙嘛?不好意思,秘密。
上文提到成功与否的两个关键因素,转速和进气,接下来说进气。4Piston钻研汽缸盖20年,进气方面是他们的强项。汽缸盖CNC加工而成,配合Ferrea钛合金气门,38.35mm直径进气门和29.99mm直径排气门,以及4Piston特制的气门弹簧,重量比原厂的减半。
图:留意这个CNC加工,并不是整个缸盖加工出来,而是基于原厂的缸盖,CNC扩大进排气道,以及加工气门座和燃烧室。
图:进气道上被CNC出这种波纹,据说可以增加空气流速。
图:Skunk2高角度凸轮轴加持,4Piston并没有透露凸轮轴的角度和气门开启持续时间,又是个秘密。不过可以得知的是气门升程17.22mm,排气侧升程15.62mm,颇为夸张的一串数字。(比原厂VTEC凸轮高超过三分一)
图:还要加装一具90.5mm孔径的Cometic汽缸垫和一套ARP L19双头螺柱,以提高引擎的气密性。需要说明的是,该汽缸垫是Cometic专门为4Piston定制的,毕竟这颗K27已将缸径扩大到90mm,所有原厂件、副厂件、拆车件都不再适用。
图:对于高转取向的引擎而言,活塞顶到气门之间的空隙应该尽可能缩到最小,这样才能榨取出更大马力。经过精密的测量得出数据,活塞顶距离进气门0.76mm,活塞顶距离排气门1.39mm。预计了热膨胀,所以排气间隙会更大。
图:噢,对了,本田引以为豪的VTEC在哪里?这妨碍马力输出的“聪明东西”早就被锻铝合金制作的轻量化气门传动系统代替。不少大马力引擎改造,都需要类似的结构去除。
图:为了爆发出更大动力,这颗K27使用VPM5甲醇作为燃料,另外还需配合使用4个71.5mm直径节气门和1,600cc/min高流量喷油嘴,这样效果才更显著。
图:最后装上Dailey干式油底壳和Motec电脑,这颗K27基本完工了,可以装车出赛。
台架式马力机测试的结果出来了,最大功率输出518马力@9,400rpm,峰值扭矩41kgm@8,600rpm。对于一副2.7升排量的自然吸气引擎来说,这样的动力表现可以说是超班了,而且这样平缓的动力曲线表现,涡轮引擎是没法给予的。动力越踩越有,甚至到达万转区域依然肯去,这正是NA引擎死不断气的精神。