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GR Yaris 動力改裝指南 v1

by Mike

G16E-GTS 引擎概論

開放式水道三缸引擎,缸徑與衝程為87.5*89.7, 1618cc, 壓縮比10.5,鋁合金鑄造活塞(高矽含量),第一環跟活塞裙部有塗層。曲軸連桿為鍛造。曲軸大瓦蓋一體式、為引擎本體的一部分。具備反向平衡軸。雙可變汽門引擎,進氣最多提前70度、排氣最多延後41度。傳統機油泵設計,與鍊條蓋做在一起。活塞底部有機油噴嘴,每缸有三個,進氣側一個、排氣側兩個。不回油供油系統、低壓約4~5bar,內噴壓力最高220bar。

原廠公佈引擎淨輸出:馬力261匹、扭力36.7kgm。

前驅模式、四檔Dynapack馬力機實際測量約235whp、扭力約32-33kgm

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動力基本的改裝

a) 當派:200鉬還是直通都好,渦輪車最優先改裝永遠都是當派。至於OPF段,你們懂得。廢除時請還是保留原廠的壓力sensor裝在上面。

b) 進氣:原廠集氣箱有可變閥門的設計(AICV)、會在高轉時打開,理論上能兼顧不同轉速的扭力曲線。然而實際上高轉閥門打開時會由集氣箱下方吸入大量的熱空氣,導致吸氣溫驟升7~10度,為了避免這個現象、建議改裝。實測推薦的品牌有MST、Eventuri。某日本高價碳纖品牌不推薦。

c) 中冷:原廠中冷效率,僅在原廠設定的增壓值表現下良好。高增壓不夠,高轉1.8~1.9的增壓值,夏天原廠過中冷進氣溫度衝破65~70度是常見的事。推薦品牌 Airtec、HKS 測試過都不錯。請選擇bar and plate式樣、並且避免tube and fin的產品。愛跑山路賽道的朋友請留意中冷遮擋住水箱的面積,檔太大的不要選。我們會持續測試不同的產品。

d) 電腦:Ecutek為首選。相較於外掛電腦(piggyback)或者是全取代電腦,Ecutek 內寫CP值是最高的。不僅有多模式能選擇還有原地增壓、換檔不收油、行進間增壓等功能,軟體也在持續進化中。在升級程式時,請務必選擇真正能客製化調整的廠商。相信我們,在這車上罐頭絕對不是你想要的。

進排氣改裝得宜的Yaris、動力調整後可以輕易多60匹輪馬,扭力可以提升10kgm。動力大概能來到290whp/40~42kgm

但增壓值打高後也有延伸的問題,以下說明。

動力進階的改裝

e) 再來是缸頭 – G16E天生最嚴重的缺陷之一,為汽門彈簧不夠硬,打高增壓後,在高轉可能會發生的現象是排氣門被推開,約略在6500rpm這個區間,有可能發生增壓值越高動力越低、扭力圖上產生凹陷、當拉高轉時聽見引擎聲音頻改變(變低沉),而後回到怠速時氣喘、空催油門幾下後又改善(油壓頂桶自動間隙調整歸位),這個就是汽門彈簧被推開的現象。視嚴重情況而定我們可能要把高轉的增壓值調降或者是限轉。

缸頭的改裝目前有三個部分

e1) 汽門彈簧:原廠為了油耗而採用磅數剛剛好的彈簧,此時需要加強。汽門跟得上凸輪軸後也降低搖臂飛脫的可能性。

e2) 防脫搖臂:當鳥仔飛出來時,活塞敲汽門絕對非死即傷,一個額外的安全扣環、讓搖臂不可能飛脫,是拉高轉必備的安全性改裝。

e3) 高角度凸輪軸:都拆到缸頭了,何不一起升級?目前主要改裝廠牌為 Kelford、常用的品項為EZ cam/stage 1。如果考慮到日後有升級渦輪的可能性建議選用stage 1、如果完全不想升級渦輪可以選擇EZ Cam,此兩者都不會產生怠速抖動、或者讓一般市區走停難開/missfire,是可以安心代步的改裝品。

簡單說,彈簧克服動力缺陷、防脫搖臂增加安全性、高凸進一步提升引擎潛力。當汽門彈簧/凸輪軸升級過後,高轉渦輪風量能有效地吃進引擎。維持原廠渦輪下,過了5500轉後幾乎一路都能再多20~25whp。你可以期待大概310whp/45kgm左右的動力輸出,約比原廠多70~80匹輪馬。由於風量被吃掉了,高轉增壓值也會微幅下降。

加大渦輪

f) 目前我們有測試過的加大渦輪為澳洲出品的 GCG28R,也調整過兩台車。簡單的說、動力大概會晚500~600轉,但可以一路延伸至7500rpm斷油都很有力。最大馬力點會出現在7000rpm附近。

原廠GRY動力湧現約在3000轉出頭,換裝GCG28R掏芯螺後約在3000尾、四千轉前湧現。但整體而言不會難開,如同改了渦輪的86一般。因為這顆引擎powerband延伸性是夠好的,轉速也拉得夠高,可用範圍廣。車手僅需稍微適應一下就可以。

G16E排量只有1618cc,小渦輪要大馬力的宿命就是高增壓,高增壓隨之帶來的就是熱與爆震。非常慶幸的是,這顆引擎猜測由於缸頭水道的散熱良好,以及活塞底部的噴油嘴能有效降溫,讓我們在98汽油的情況下也能把增壓值拉到接近2bar,並且空燃維持在lambda 0.8~0.82附近(AFR 11.75~12)。

但其實這也是98汽油的極限。單純98汽油的情況下,GCG28R渦輪能勉強穩定達到340~350whp的輸出。採用MS109賽油的情況可以達到370whp、高轉增壓值須拉到2.1bar,如果彈性燃料下去,E50以上400whp是肯定沒問題的。但在那之前需要更換外噴噴油嘴。在現階段Ecutek還沒辦法做到全時閉迴路供油跟全彈性燃料的情況下,這麼改風險還是略高了一些,但有特殊需求的顧客我們依然可以配合。

扭力由於電腦負載限制目前沒辦法太大。中低轉拉太高會容易出現供油不足現象。電腦計算問題。另外根據已經壞掉很多顆變速箱的車友前輩(草根)所述本車變速箱扭力應該控制在500NM以內。所以我們目前還是以扭力持平在45kgm附近的方式去調整電腦、避免突來的鎖壓、鎖節氣門、減少變速箱loading為優先。

其餘改裝補充

g) 渦輪回油管升級。有部分車友在長期激烈操駕後,遇到原廠渦輪回油管裂開,機油灑滿地的情況,我們特此採購了lamspeed的渦輪回油管座,並雷射切割了特製的零件,把回油管改成鎖AN頭的軟管形式。從此不用擔心爆油管。

h) 機油冷 – 這是個較為複雜的議題。目前大部分機油冷套件導致掉油壓的情況都蠻兇的,但對於hardcore玩家來說這玩意不裝不行,長期油壓偏低的狀況對於引擎到底有沒有傷害需要時間驗證。目前我們的看法是有必要就裝(經常性引擎工作油溫>120c),沒必要就別碰。

i) 進氣歧管 – weldspeed or lamspeed? 在大風量渦輪情況下肯定有相當幫助。然而渦輪要改到多大,要做到幾匹馬力,進氣歧管才需要變更? 確實的界線還不明瞭。覺得帥覺得喜歡就改,沒有反效果。

馬力圖比較

原廠動力 VS 缸頭升級搭配電腦

GCG28R 搭配賽用汽油, 373whp, boost 2.1bar

汽門彈簧高轉壓不住時的樣子。留意6500轉的凹陷

大致以上。我們有超過20台車以上的成功升級案例、北部許多的知名賽道/山路玩家都是我們的客戶。任何GR Yaris動力相關的硬體料件、軟體服務都隨時備妥等您。歡迎洽詢!

硬體建議

Kelford Camshaft Set 267-A Stage 1 凸輪軸 用途:加大引擎進排氣吞吐量,提升引擎效率 售價:35800元 工資:15000元(與彈簧鈦帽一起)
Kelford Valve Spring Set 彈簧鈦帽 用途:改善原廠彈簧過軟問題,減輕重量 售價:21800元 工資:15000元(與凸輪軸一起)
Denstoj Rocker Retainer Kit 防跳鳥 用途:解決原廠搖臂脫落問題 售價:24500元 工資:8000元
渦輪回油管 用途:改善原廠回油管斷裂問題 售價:7500元 工資:3000元
CAE Ultra Shifter 快排 用途:簡短原廠換檔行程 售價:35000元 工資:3000元
CWD Intercooler 中央冷卻器 前置中冷器含裝 用途:改善進氣溫度過高問題 售價:28000元 工資:4500元 (只對應原廠及CWD IC.IP管)
AIRTEC Boost Pipe Kit 增壓管套件 中冷管套件 用途:減少爆管機率 售價:15500元
工資:4500元
MST 進氣套件 用途:增加引擎吸氣量,降低吸氣溫度 售價:18800元 工資:2000元/

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