捡来的破烂三菱EVO，改成了刷圈猛兽 P1
在改装界，三菱EVO一直是改装的重头戏。
相比于日产GTR，三菱EVO便宜许多，相比于本田Civic，三菱EVO的改装件绝对不会少，相比于Supra，虽然引擎潜力略输一筹，然而四驱完美的压倒了supra的后驱设计。
而自从EVO退出WRC之后，另外一类型的比赛：Time Attack，则成为了重头戏。正如其名，Time Attack就是为圈速而生。
比赛规则非常简单，在相应的组别中，每辆车跑三圈：一圈暖胎，一圈刷圈，一圈冷却。比的就是那一圈的圈速。而EVO，由于无限潜力的引擎以及完美的四驱，成为了time attack中最容易出现的车型。
今天就来带各位看看，一台素车EVO，是如何变成一台Time Attack猛兽的！
来源：MOTOIQ
整理：酷乐汽车
整备车体框架与外观
这是整个改装的起点。
这台拿到的EVO其实是被偷车贼偷过的EVO。
在更早之前是作为汽车杂志车辆使用的。对于这次改装的团队非常幸运的是，偷车贼可能处于解体出售的想法，已经将绝大多数内饰拆除了。
而对于原车主，这就非常不幸了。
虽然经过清理，但是仍然有部分内饰残留。因此本次改装团队将所有内饰移除。而这里有个小技巧，在移除隔音板的时候，可以使用干冰进行处理，这样移除的速度会更快。
继续辛苦工作。
同时移除所有的玻璃，车顶以及车门/这样保证防滚架和车顶，底盘距离更紧密，同时也给车手和支架之间更大的空间，以保证车手的安全。
这就是EVO的骨架，各位能看出这是第几代EVO吗？
一部好的底盘能够成就一台非常棒的车。而一个设计出色的防滚架能够进一步提高一个底盘的潜力。
在设计之初，我们就打算将车手的座椅尽可能向后移动。目的是优化前后重量的分布。因此这张图就是改装团队预计的座椅位置。
All Speed Innovation其实骨子里是一家拉力赛车公司。因此其有较多的资源可以使用。而更棒的是，本次防滚架的设计者，Pat Smith是一个工程师。
他精通使用软件在电子模拟程序上模拟在EVO底盘上安装防滚架，并在虚拟环境下测试不同设计的刚性，不同材料的效果，以及不同支架的大小来保证最高的效率。
这是在模拟软件上测试的结果。这套防滚架在重量和强度中取得了平衡。不同支架的大小所带来的重量分布改变也被包含在内。
前后支架用以增加底盘刚性的示意图
当赛车发生事故的时候，预计的能量传导也被考虑在内
原先计划是将EVO的A柱整合进底盘。这是从WRC Builder’s CRX ERIC hsu得到灵感。这样的目的是轻量化以及增加车手视野。Pat在次基础上进行了多次模拟运算。
出于安全考虑，All speed坚持向改装团队要来他们即将参加的比赛的资料进行研究，以保证防滚架是完美的定制版本。
前塔顶也做了加强以应对增加的下压力和过弯离心力
而本文作者也提供了他对防滚架的一些看法。通常有两种类型的材料推荐用于防滚架设计。这两种材料是铬钼钢和DOM（drawn over mandrel）钢。
在此次设计中使用DOM材料。为什么？铬钼钢其实是许多人的选择，因为它在相同尺寸下比DOM强度大。一些赛事允许使用较小的防滚架，而这些支架是带有由铬钼钢构建的。换句话说，有可能节省重量。
不幸的是，铬钼钢有缺点。
铬钼钢比DOM软钢更脆，当它失效时，它可以折叠而不是弯曲。此外，它对热更敏感，因此焊接接头时，除非接头规范化（normalization），故障的机会会增加。
一些改装厂只是对接头进行烧灼。
但是正确的做法就是要求烘烤整个车。这种要求对一般改装厂来说不是非常现实。但是，DOM没有这些特殊的缺陷。
在左图是一个典型的Tjunction/dead node设计
A柱和之前的支架以90度夹角连接。在碰撞的时候，这往往会导致A柱溃缩。但是如果像右图在车门处再安装一个交叉的支架，就能够极大的增加刚性，从而解决这一问题。
这是一个有着过多弯曲的防滚架设计的失败案例。在翻滚或者侧面碰撞的时候，这些不必要的弯曲极有可能失效，从而对车手造成伤害。
当材料选择完了之后，如何构建防滚架就是必要的考虑。铁在扛拉力上有着最强的能力，但是最大的短板是抗弯曲上。因此在制作防滚架的时候，这些材料学特性必须融合在设计中。
一个没有支撑的支架非常容易弯折从而对车手造成伤害。举例来说，就是上文提到的T-junction。在没有支撑的情况下，一个支架的末端直接和另外一个支架焊接，这种形状被称之为T-junction。这是一个在任何情况下都应当被尽量避免的设计。
同时，防滚架应当有尽可能少的弯曲。越多的弯曲意味着越大的防滚架失效的可能性越大。
这是一张建议各位想要安装防滚架都需要仔细研究的失败的案例，这个失败的案例在北美也是相当有名。
这台野马使用了螺栓结构的防滚架。
在左下的红圈处，可以看到在多次翻滚后，防滚架直接戳破了底盘，而车身结构最终完全失效。幸运的是，车手和副驾驶都安全离开。
本图是这辆车在遭遇赛道事故的照片。在巨大的冲击下，这台EVO的原厂座椅安装位几乎被完全撕开。因此，All Speed推荐在安装赛用座椅的时候，座椅安装在防滚架上，最好不要安装在原厂座椅位点。
这是预先喷涂好的安装完防滚架的EVO。注意这里防滚架直接从B柱穿过而不是安装在B柱之外。这样的好处是车手有更多可挪腾的空间以及减少了不必要的弯曲。
原厂用于支撑仪表盘等部件的支架保留下来。注意在原厂部件上，仍然做了三个加强杆，以保证翻滚的时候车手的安全。
由于副驾驶不需要坐人。因此副驾驶上的防滚架仍然使用了传统的设计，并没有从B柱中穿过。
A柱撑板
车手侧B柱特写
之后，自然进行了点焊
在如此大的工程下，请先完全清理底盘并用适当的材料进行包裹。否则后期就会花上无数时间来清理密封胶等杂物。第二，事先移除不必要的金属，如果在安装完防滚架之后再进行处理会非常费时费力。
引擎细节与动力升级
这是之前的2.4L 4G64/4G63混种引擎。其使用了MAPerformance’的EF4涡轮。非常可靠，而且仍然有进一步进化的潜力。
如图所示，这是一个外置废气阀加上一个内置的泄气阀。这样的布局是用来为支撑原先的废气阀控制器并保证高转速下足够的压力。后期将内置泄气阀更换成了turbomart设计，因此第二个泄气阀最终被放弃。
在之前的引擎中，这家改装团队使用了Manley的100mm行程曲柄，150mm的连杆和压缩比为9.0：1的活塞。最终能造就了一台类似于卡车引擎的1.5：1的比例的引擎。
当年的目标是最大化排量，因此排量最终成功达到2.4L。最大化排量的目的则是减少涡轮延迟和获得更好的动力输出区间。虽然这些目标最后都达成了，但是这台引擎其实不是一个非常适合time attack的引擎。
在日常使用的时候，1.5：1的连杆行程（rod stroke ratio）比例是极佳的，但是在赛用引擎角度就会带来一系列问题。
当这个比例越低，则引擎的峰值输出的rpm也就越低，而这是因为引擎的活塞从TDC可以更快的加速。
用行家的话解释：“活塞速度刚好在杆与曲柄相切之后发生。这个切点发生在短杆发动机上，意味着达到峰值速度的加速度更高。”简单来说，就是其获得了低转速高输出，但是牺牲了高转速高输出。
而问题不仅仅局限于此。
低比例最终迫使接头处于一个非常陡峭的角度，从而在活塞上额外增加了侧向负荷，最终增加了活塞磨损，阻力以及活塞环磨损。另外，较低的比例可以减少停留时间，也可以减少活塞在TDC和BDC上的停留时间。
这是一个双刃剑，取决于你如何看待它。
好的一面是减少爆震的机会，不好的一面是无法从燃烧过程中获得尽可能多的动力。考虑到在上一台车中使用E85并与Zeitronix Ethanol内容分析仪对引擎进行监控，车主对爆震的担心其实很少。
所以在这种情况下，较低的比例对来改装团队说不是好的消息。
新旧活塞对比。
由于使用了加长12mm的连杆，新款活塞侧更短。注意老款活塞过多的磨损，这可能是由于过低的接头行程比例的引擎在过高的rpm下运行造成的。
对于短活塞侧总有人对稳定性表示怀疑，但是在调整比例后，下降的侧向压力应该不会造成太大的问题。
新旧对比
在多次研究后，这家改装团队找到了一个特殊的组合。据本文作者所知，没有公司将这类型组合作为常规的生产项目。
这是一个94mm的钢坯曲柄，这并不是太少见，但是162mm的杆将活塞的销钉高度推到6mm以上，超出了大多数售后市场公司通常制造的“长杆”应用。它所创造的是专为更高RPM设置而设计的2.2L排量发动机。
也即是新生的EVO引擎。
新老rod对比
随着曲柄行程和杆长度的这种变化，连杆冲程比显着提高。以前的引擎的比例是1.50，而新的设计略高于1.72，高于通常被认为是性能构建的良好起点的底限。
简单举个例子，和本田s2000的引擎相比，虽然不如AP1S2000 2.0L F20C的比例（1.82），但优于AP2 2.2L F22C（1.65）。F20C和F22C都面向更高的RPM性能，红线分别为9,000和8,000 RPM。因此在达到1.72的比例后，理论上这台EVO的新引擎能够达到更棒的高转速输出。
部分组装图。请注意Manley曲柄上的类似刀刃配重。当曲柄旋转通过曲轴箱内的时候，刀状结构帮助减少了风阻。
4G63的缸体带有原厂注油器（oilsquirter），而4G64则没有这一个配置。但由于4G64缸体有足够的材料，只需要自行钻一个即可。而需要注意的是需要找准位置，不要被运动中的部件挡住。
在引擎轴承等部件上选择使用了KingHigh Performance的产品
如果采用现在的设置（高比例设计），带来的问题就是损失了8%的排量。为了解决这个问题，引擎压缩比被进一步增加到10.5：1，同时进一步升高引擎的转速。
在旧款2.4L引擎上设计的红线为7500rpm，而平均活塞运动速度为25m/s。考虑到S2000上活塞运行速度为25.2m/s，并可以使用超过100000miles，之前活塞的设计已经相当不错。
而在新引擎上，红线被增加到8500rpm，意味着活塞转速达到了26.6m/s。虽然转速上升，但考虑到重新设计的接头连杆以及短侧边的轻量化活塞，理论上问题不会太大。
重新打磨过后的引擎缸体
在发动机组装之前，得确保有良好的活塞环密封。
而活塞生产厂家推荐了SteveSchmidt来对活塞环进行进一步分析。这家公司关注缸体表面粗糙度的细节，并使用专用工具来测量粗糙度，给出Ra，Rz，Rpk，Rk和Rvk的值。
因此，而不仅仅是为了（Ra）的整体表面粗糙度，steveschmidt测量最大高度（Rz），降低的峰高（RpK），芯粗糙度深度（Rk）和减小的谷深度（Rvk），以确保适当的活塞环密封，油控和可靠性。
几种不同的活塞环设计：侧向和垂直设计。
改装团队也听说过gas porting活塞。这是一种在活塞内部形成端口以允许气体压力到达顶部活塞环，从而将环推入气缸中以获得更好的密封的设计。
在研究过程中，改装团队发现了两个类型的gas porting活塞：侧向和垂直端口。
侧向是在活塞顶部以45度角做出端口。从而允许气体压力围绕环的边缘，并到达活塞内部从而向外推动活塞环进行更好的密封。垂直端口是将活塞顶部直接开口，允许直接喷射气体压力进入活塞中从而向活塞环施加压力更好密封。
侧向端口的案例
垂直端口被认为更具侵略性，常见于直线加速赛中。侧向端口在赛道上似乎更常见，而最终在Steve Schmidt的建议下这次改装选择了垂直端口。
这辆改装EVO上最终选定的活塞
右侧为正常的排气气门，左侧为上一代time attack的EVO赛车使用过的气门。可见左侧的气门已经严重变形。
在上一代Time attack的EVO赛车的事故中，虽然缸体损坏严重，但是幸运的是缸头存活了下来。而出于小心的目的，改装团队还是对幸存的缸头做了检查和更新。
在检查的过程中，其发现排气气门严重损坏。而推测原因是排气气门的弹簧不知何时已经失效，则导致气门在高转速下浮动从而发生了严重的形变。
重新处理后的缸头已经组装完成。此图可见MA Performance Ultimate Duty气门弹簧，钛合金限制器和Kelford 272凸轮轴。同时，也可看到KiggyRacing HLA压力控制器防止过多的油进入缸头。
4G63缸头
通过使用GSC C67410 MANGANESEBronze valve手册更加优化原厂气流。
Manley+1的气门。进气门在三个赛季的蹂躏后还能保持如此出色，让人惊讶。
随着发动机更新和转向更高的RPM输出，改装团队也看到更换涡轮的需求。在以前的版本中，改装团队一直在使用MA Performance的架构EF4系列涡轮。
这种涡轮机效果上佳，但是作为一个适合原厂位的涡轮，其有正面和负面影响。
正面影响在于安装和维护非常容易。拥有一个内置的废气阀，使用原厂冷却和油管线的非常方便。这些实际上在日常使用是极棒的，因为这样的涡轮增压是低转速下的扭矩怪物。
但是当赛用发动机大部分时间在5000RPM以上的时间内使用时，这就成了硬伤。由于使用原厂排气系统和原厂安装位置的限制，以及涡轮机和压缩机没有特别针对性优化，所以潜力非常有限。
更麻烦的是，这个MAP涡轮有标准的OEM轴承。优点是可靠，但需要更多的油润滑，相比轴承涡轮有更大的摩擦阻力。
这次所更换的盖瑞特GTX3582R涡轮！而之前time attack中四轮驱动组最快赛车JC Maynet的斯巴鲁STi使用的也是这款涡轮。好巧啊！
切换到Garrett GTX3582R，其在更高的RPM下更高效。GTX系列涡轮增压器拥有新设计部件，并继续使用先前GT系列涡轮增压的双球轴承中心。同时更换了双涡流排气。
这个想法的初衷是更大的连接口以及双涡流设计的响应来平衡高RPM下的气流量。
MA performance定制的排气
MAP还为本次改装预留了干式油壳底的位置
终于，到了上马力机的时候
这张图是之前2.4L混种引擎的数据，涡轮压力32psi
这是2.2L新款引擎的数据，压力打在了非常保守的30psi
虽然排量下降了0.2L，但是在同样峰值转速下，增压值少了2psi，扭矩多了70Nm。而虽然起压增加了500rpm，但可用区间增加了1000rpm。这绝对会成为一个极佳的底子！
具体引擎输出则需要后期调整，因此这里只有大概的数据。
未完待续......
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