原厂手动钢炮嘉年华ST如何做到轮上300匹?

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福特嘉年华ST

一台在国内保有量很少的经典小钢炮

在我们点评小钢炮时

很难将它忽略

它拥有小巧的身段

轻盈的身躯

灵敏的步伐

还有接近200匹的动力

匹配6速手动变速箱

一切的搭配都这么的美好

的确是一台难得驾驶者之车


Author / 蟹爪朝天


这个改装案例来自于DSport。


对于Fiesta ST这台被原厂定义为钢炮的车型来说,街道使用确实驾驶感受不错。



这台2015款ST车型1220KG,11:1压缩比,涡轮,轮上183匹,290牛米,6速手动,前驱的数据看起来已经很欢乐了。但要想胜任轻度赛道使用,有哪些值得去做的性能提升方案呢。


这个案例比较全面。



这台ST的测试是在加州Buttonwillow Raceway赛道进行的。


首先团队检查了这台车的一些基础数据,在没有车手情况下:


空车原厂重量

总重1235KG

FL317KG

FR390KG

RL272KG

RR218KG

前轴60%,后轴40%


动力数据

183.89 WHP @ 5650

292Nm @ 3800

11.60 psi boost @ 3300



装配了原厂RE050A胎的情况下,团队认为这台车的中高速弯表现还可以,低速弯不是很好。刹车在一圈后出现衰退,两三圈后完全失灵。



只能使用一两圈的原厂刹车会让后续的测试难以进行。所以团队首先换用了钢喉、RBF600刹车液和前后轮RS-T刹车皮,以改善原厂刹车系统的耐热性



对于动力,首先更换了紫皇冠XPR5W20的机油


测试结果相比原厂来说提升了1匹、8牛米,在写入了初级ECU程序后,又提高了9匹、51牛米。


此时的数据为:


193.54WHP @ 5350

351Nm @ 2800

13.05psi boost @ 3700



更换了快速换挡组件、机脚,拆除了地毯、座椅、备胎等部件后,车重减少了70KG。



升级完钢喉、刹车液、刹车皮后,赛道整体的减速G值大概提升了0.2-0.3。


由于使用的还是原厂刹车盘,整体热衰退情况还不是非常理想。更换了更硬的引擎机脚并提升了动力后,这台ST出弯时更好的动力表现也让赛车在144kph左右的直线尾又提升了5-10kph的速度。



在低速弯中这个动力还算可以了,但这台ST在直线和高速弯中的动力性还可以进一步提升。


在下一阶段的动力提升中,团队给ST更换了高流量三元和比原厂更通顺的回压尾段,以减少排气背压,更小的背压意味着更低的缸温和更好的VE。


团队在5寸的三元载体前后焊接了3寸的管路,2.5寸的中后段管路,3.25寸的管口。在进气系统上使用了散热效果更好的7排中冷。



重新调写ECU后,动力数据达到了204WHP@5250、400Nm@2700。



操控方面,更换了Eibach的25mm后防倾杆、Eibach的Pro-Ki弹簧


安装这套弹簧后,车底前部降低了0.8寸,后部降低了0.7寸。这套弹簧推荐的悬挂设定是:


前轮

-1.2°倾角

0.1°内前束

4°主销


后轮

-0.6°倾角

0.2°内前束



胎压和摩擦面温度的随时监测控制是非常重要的,也是日后调车的基础数据。


在重新设定胎压,并使用了更硬的后防倾杆和弹簧后,车台ST整体的操控特性比原厂更甩了,对于前驱车来说,很多人都是喜欢这样的特性的。


循迹刹车并带有一些转向过度进弯,利用前驱加速推头的特性在出弯阶段重新找准走线。很多时候这正是前驱车过弯的最佳策略。



  • 相比于上一次赛道测试,在升级了操控后,这台ST在低速弯①中可以利用扭矩更块的出弯。
  • ②区段,这台车的底盘还是表现的很勉强。
  • 后防倾杆和弹簧的升级在长距离③弯中发挥了很大的作用。
  • 后防倾杆和弹簧的升级在④弯中并没有让车尾出现太多的滑动,还是有些推头的。



对于一台车来说,如果不考虑赛规限制的话,尽量减重应该算是最有性价比,最没副作用的升级项目了。


更小的重量可以带来更好的加速性、减速性、弯中最低速度、转向反应和更小的车辆损耗,也可以方便日后的维护工作。


在进行了基础的动力升级后,这台ST也进行了减重施工。


在之前减重的基础上,这台ST又拆除了很多内饰板、气囊、隔音材料、音响系统、雨刷组件等部件,拆除这些部件为整车减少了63Kg的重量。


这台ST最终的车重为1097Kg。


至此,两次减重总共省去了138Kg的重量,已超过车辆总重的10%,且几乎没有成本。



刹车方面,在更换钢喉和刹车油的基础上,又更换了Wilwood的6活塞卡钳、UltraliteHP刹车盘、WilwoodBP-20刹车皮。


这种卡钳的重量约是原厂卡钳的一半,每个刹车盘也比原厂刹车盘轻了2.2Kg。四个轮子总共比原厂减重了大约11Kg。最大减速度也从原厂的0.88G增加到了1.05G。


更大的减速度意味着为了在进弯点获得同样的车速,车手可以在更晚的刹车上再开始刹车。这样就可以将直线的高尾速多保持一段距离了。



为了在出弯的时候能更好的发挥出这台车的动力,团队选用了ATB的螺杆式LSD


相比于磨片式的LSD来说,螺杆式LSD的特点主要是耐用、低噪音。在使用了LSD后,悬挂的一些数据也就需要做出相应的改变了,这样才能适应新的转弯特性并充分发挥出动力。



在对悬挂的进一步升级中,这台ST用的是KW V3。可调的整体高度和可调的阻尼会在以后的悬挂设定中发挥出很大的作用。



轮胎方面,换用了205/40R17的NT101


在减重、悬挂、轮胎都做了升级后,这台ST在随后的赛道测试上的平均转弯G值增加了0.2左右。


根据Log的数据可以看出,弯中两个前轮的轮速差从原厂的16kph左右降低到了3kph左右。在更换了LSD、悬挂、轮胎后,更小的轮速差意味着在出弯时可以更早更多更放心的加速了。



在完成了这格初级赛道化改装后,这台车的实测数据如图。


相比于上一阶段的实测,主要提升在了弯道的G值上。以目前一些国内业余赛事的标准来看,这台ST大概达到业余组的水平了。在目前国内一些业余赛事中,专业组相比于业余组来说,最直观的区别是防滚架了。



防滚架不仅可以保护车手,也可在提升车身刚性的同时提升整车的操控性。在FIA规则中,防滚架所用钢管的尺寸主要和车重有关。越重的车,所用的钢管越粗越强。


除了防滚架外,座椅也有要求。对于座椅来说,主要是要求其两侧向前凸起,以减少车手身体左右的晃动;要求一定的防火能力;要求座椅本身的强度。


在重量方面,重量越集中在重心附近,整车的动态反应越好。


所以应该优先减掉远离重心和高于重心部位的重量。非簧载重量在起伏路面上对整体的操控性影响较大,所以应该尽量减少非簧载重量



在这阶段的升级中,轮圈的性价比开始突显了。


选用的TE37轮圈每只比原厂轮圈轻了2.3Kg。考虑到成本,在之前的升级中这单只2.3Kg的差异不值得投入。但在目前,能减的重量不多了,轮圈也就显得更为重要了。



除了方向盘、踏板、座椅这些之外,仪表也是很有必要的部件之一。把转速、油温、油压、圈速等一些重要数据集中在一起显示,并带有记录功能的赛用仪表也成为了代替原厂仪表的好选择。



在动力方面,这一阶段要进行重大升级了,目标400WHP。对于这台1.6引擎来说,AR比0.64、T25的伯格纳EFR6258涡轮是个好选择



为了达到400WHP,团队在这台引擎上额外增加了一套喷油嘴及油轨系统,更换了带有涂层的低压缩比活塞组。


在使用美国91OCT汽油时,动力达到了259WHP@4600、360Nm、歧管压力基本能维持在265KPa左右。在中高转区间,ST原厂涡轮设定的是从260KPa到196KPa逐渐减少。



在排气系统上,涡轮前使用了比原厂更加平顺的3寸径歧管。



水箱选用了3层水管的铝水箱,中冷外部尺寸也比原厂更大了。油冷使用了19排尺寸的。铝片上再加一层漆,导热肯定会变差的。虽然实际区别不大,但从原理上说这些散热格外部喷绘在LOGO影响到了散热效率。



吸气冲程中适合喷油的时间段是有限的,原厂喷油系统在高转速下会成为限制动力的瓶颈。


原厂喷油系统使用91OCT,最多可以在5200转时支持到300匹左右的动力,此时喷油脉冲达到最大值。在所能允许的最大喷油时长更短的7000转时,喷油系统所能喷出的油最多就只能支持到225匹左右了。


相比于纯汽油来说,高乙醇含量的E85可以减少爆震,也允许更激进的ECU设定。


但乙醇的空燃比小于汽油,在使用E85时大概要增加35%的喷油量才能获得同样的动力性。可以算出,使用E85在6000转时,原厂喷油系统大概可以支持到195匹。


仅仅更换喷油嘴是不够的。


为了能做使用E85时获得更好的动力,这台车必须额外增加一套喷油系统了。其中包括了一个接在进气歧管和缸盖之间的喷油嘴基座、四个喷油嘴、油泵、控制电脑、管路。



其中的喷油嘴选用的是775cc/min的。总体算下来,新增加的喷油量大概可以支持300匹动力。



蓝线为原厂数据,绿线为硬件改装后使用91OCT的数据,红线为增加喷油系统并使用E85的数据。可以看出,对于这台ST来说,大尺寸涡轮的优势主要体现在3700转以后,E85的优势主要体现在4300转以后的区间上。


如果向做出轮上400匹的话,还需要更换涡轮排气侧旁通阀门、增加50KPa的进气压力并检查MAP传感器电压是否超出了范围、减小火花塞电极间隙以防失火,还有缸盖里的一些部件需要改进。


其实对于嘉年华ST的这台引擎来说,超过轮上300匹的动力方案就不怎么稳定了。改装需谨慎。


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