动力系统装配 4A-GE威驰造车日志(1)

　　[汽车之家 实拍改装案例]  丰田4A-GE发动机是公认的一款经典发动机，其优异的动力输出即便是放在现在的同级产品中都是佼佼者，改装后的4A-GE发动机更是能爆发超过200马力的最大功率。这次我们介绍一辆丰田威驰赛车的“改装”日志，或者更贴切地说应该叫“造车日志”比较妥当。因为和一般改装不同，这辆威驰赛车是从零开始一步一步组装起来的。本期文章先介绍第一部分，动力系统的装配。

● 动力系统装配（1）

● 动力系统装配（2）

　　到这里，动力系统部分的装配大体上就完成了。朋友们可能会觉得通篇没有看到赛车的样子，读起来很不爽，希望对4A-GE发动机的改装解读能小小地弥补这儿遗憾。在下一期的文章中，我们将介绍车体、底盘部分的改装，到时就能看到一些赛车的雏形啦。到时来一段发动起来的视频听听声浪怎么样？（文/汽车之家 许云鹤）

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● 不大不小的意外

● 发动机机脚/排气/点火系统

● 机油冷却

● 车身补强

● 燃油系统

● 鱼眼轴承摆臂

　　很欣慰的看到车主在之前的意外中完全康复，继续开始原定的造车计划。本期我们对发动机周边的冷却、供油等设备的安装进行了介绍，截止到目前车辆的动力单元已经初具雏形。很遗憾目前还不能像上期说好的那样发动起来给大家听听，只能推后到下期，等悬架系统安装完成再说啦。下期预计将于2月中旬上线，敬请期待。（文/汽车之家 许云鹤）

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●操控部分：下摆臂更改计划进行结构升级

　　上期我们说到了下摆臂的改制，也就是把原有的胶套换成了鱼眼轴承。在制作的过程中，车主临时更改计划，将下摆臂升级成了赛用的可调样式，使得下摆臂的参数变得可调，为前轮外倾角和前轴滚动中心的调整提供便利条件。

　　下摆臂的三个转点都按照原计划使用了合金材质的鱼眼轴承，这样摆臂形变量更小、转向和路感都更精准。同时外侧和转向节连接的位置可以通过螺杆调整长度，从而改变前轮的外倾角。鱼眼轴承也不是没有缺点，最大的恐怕就是使用寿命不及胶套，根据使用情况需要在使用一段时间后更换，再加上造价较高，使用成本因此要远远高于普通胶套，这也是它很少用于量产车的原因。再有就是，太直接的路感有时也会牺牲舒适性，这也是量产车不能允许的。

　　鱼眼轴承的好处是虚位较小，缺点则是防尘、防水能力较差，当路面上的灰尘、砂石、雨水等附着在轴承的摩擦面上，会飞快加速它的磨损，然后会在很短的时间里产生松旷，这时候就需要更换了。还好鱼眼轴承的更换步骤很简单，对于专业赛车来说，除了汽油、机油、轮胎、制动片以外，又多了轴承这一耗材。

　　下摆臂的几何尺寸是根据原厂零件测量得来，所以基本属于原装位，很容易就固定好了，鲜亮的绿色纯属是心情装饰，用在下摆臂这样平时基本看不见的地方，稍微有点闷骚。

　　除了可调以外，这套下摆臂还有一个优点就是重量更轻，降低了簧下质量，也就降低了减振系统运动时的惯性，提高了减振器的响应速度。经过实测，重新定制的下摆臂单只重量2.3kg，而原厂下摆臂则有3.6kg。不要小看这区区1.3kg，当你已经在使用4kg级别的超级轻量化轮圈、几乎无法再降低簧下质量的时候，这1.3kg又将意味着底盘功力的提升。

● 减振器使用绞牙中规中矩

　　减振器方面，对于赛车来说使用一套可调的绞牙减振器简直就是标准配备。车主从之前一辆退役的薇姿赛车上替换到一套BC绞牙减振器，经过小幅修改就用在了威驰上面。减振器属于比较常规的款式，高低、预压、单向阻尼可调。这里多说一句，很多朋友都抱怨绞牙减振器“太硬”，殊不知它是可以匹配不同磅数的弹簧的，这直接关系到车辆的调校特性，也同样影响减振器“硬”的程度。换句话说“硬”并不是绞牙减振器提高操控的原因，而是要通过其可调参数根据车辆具体特征和车手的驾驶习惯进行微调，让车轮永远紧贴地面，发挥其最大的抓地性。

　　后减振器……不，整个后桥都流用自海外版YARiS RS，用于威驰时由于安装长度等原因，BC绞牙减振器的外筒长度不合适，所以手工重新做了一对不同尺寸的。减振器部分的安装和其它车辆相比并没有太多的独特之处，我们暂且将其搁置，等到后期参数调整时再做讨论。

● 赛用制动系统上身

　　制动系统使用了专业赛场三大主流品牌之一的AP RACING，型号为5000+。看过之前一些赛车解析的朋友可能了解这个系列，它定位于半专业竞技用途，提供比街道版本（7600系列等）更高的可靠性、更强的散热性，同时卡钳重量更轻。所使用的制动片是英国EBC Orangestuff赛用片，国内一般称作“EBC橙皮”。

　　搭配的制动盘来自于台湾的SRQ品牌，虽然不及AP自有品牌的附件显得高大上，但深得国内“泛珠、肇庆耐力赛”中一些车队的认可。这里提醒大家，制动盘同样也是耗材，厚度也会随着使用逐渐磨损，尤其对于竞赛级别强度的使用环境下更甚。所以要时常注意制动盘的磨损情况，当接近厂家给出的最小厚度值时就要考虑进行更换。

　　再可靠的制动系统也需要冷却带走高温。额外增加的冷却风道可以将冷空气导入到制动盘附近，从而帮助制动盘进行散热。在设计位置合理的情况下，风道出口并不需要距离制动盘太近就能保证良好的导风效率，如果距离过近反而可能造成阻力过大，降低冷却风道的风速。

　　冷却风道的进风口来自车辆前部，将车头高风压区的空气导入，从而实现很高的冷却风速，进而提高冷却效率。这个结构在量产车上基本不需要，因为日常驾驶工况下的制动系统，依靠制动盘本身的通风结构已经足够满足散热需求了。

　　流用YARiS RS后桥的附加好处是将威驰原本的后鼓式制动直接升级为盘式。YARiS RS有一个特别独特的设计就是保留原有的鼓式结构用于独立手刹。于是在本案例中，手刹用的制动鼓结构被废除，同时制动鼓表面新开了几个小孔，可以增强后制动系统的散热能力。

● 车身结构完善

　　到目前为止，传动系统，悬架、散热系统基本就位，我们还要将车身结构完善一下，让它从“带着发动机和轮子的壳子”变成赛车。加上车灯、散热器风扇以后，这辆威驰稍微有了一些车的样子，前防撞梁等量产车的零件已经系数拆除，用两根钢梁代替。对赛场上激烈拼杀时可能发生的“肢体接触”有了更好的防护措施，对水箱、油冷等保护得更好，提高了赛车在赛场上的生存能力。

　　从前部可以很容易发现制动冷却风道的进风口，下面包裹隔热棉的物体则是排气系统的出口——是的，排气直接从赛车的右前角探头，这个大大的隆起不是膨胀消音，而是一颗三元催化器。三元催化器放在这里不是单纯为了让赛车更环保，同时还提供一定的回压，提高这套过短的排气系统在中低转速的排气效率。

　　水箱外侧还添加了新的导风设计，这样可以提高水箱的空气流速。因为导风板可以保留因散热器格栅阻力被吹散的空气，在散热器前部提供更高的风压。

　　前保险杠终于登场了。没有华丽的“大包围”，只是原厂的前杠而已。对应于1.6L组别的赛车，包围外形的变化对于赛车空气动力学的改进并不明显，因为车速实在有限。前杠两端的银色圆形进气口就是制动系统冷却进气管的开口，有人注意到还有其它什么地方改进了吗？请注意前杠的最下面。

　　前杠下面变化是加入了手工打造的前下扰流。这片东西的主要作用类似于水箱导流板的设计，在前杠下半部分积攒更高的气压，提高车头的下压力。这样车辆在高速弯能够获得更多下压力，也就能获得更高的弯心速度，在高速弯的战斗力将会获得提升。

　　模仿一些高级别房车赛的设计，扰流板向后延伸到整个车头，进而可以将整个车头下部变得平整，最大限度地减少湍流的存在。这块扰流板还兼顾了发动机下护板的作用，在遇到车底部和地面的意外剐蹭时保护发动机油底壳不受伤。

　　扰流板兼下护板的角度需要很巧妙的设计，距离油底壳刚好有一小段距离，并且还在前部开了一个开口，保持油底壳风冷散热的功能。不过实际上，机油散热的主要途径已经由外加的机油冷却器担任了。这块扰流板的另外一个作用是对发动机舱散热气流的疏导，强迫更多气流流向两侧的制动系统所在地，改善制动系统散热的同时还让流向底盘的空气更少，减少底盘可能出现的湍流。

　　前杠与车身的固定方式也沿用了高级别赛事中赛车的方法，采用快拆式卡扣连接。这样可以方便随时拆下进行车辆检修。由于固定方式简单，前杠基本上不受力，这样在赛道上不慎发生磕碰的情况下，不会损伤车身结构，也是提高赛车生存能力的方法。

　　前杠的主要固定方式就是通过两侧的金属卡扣，一边两个，这样一名技师不借助任何工具就能独自拆卸/安装前杠，为赛场上的快速检修和突发情况的迅速反应提供了便利条件。许多改装爱好者都喜欢在自己车子的前杠部位安装类似这样的连接部件，其作用和他们安装的扰流板相同，是一种不错的烘托气氛的外观装饰件。

　　前杠上专门为排气开了个出口。为防止灼热的排气管烫坏保险杠，最靠近排气管的部位替换成了散热效率更好的不锈钢材质作为缓冲。这种设计在许多排气口开在车辆侧面、顶部的赛车上可以见到。高端赛事中这块隔板的材质一般会是钛合金，但原理相同。

　　赛车的主人在经过上次赛场上的意外后已经基本恢复，继续投入到威驰赛车的研发和施工中。车前部这一块扰流板就是他借鉴国外专业赛车自行设计的，从理论上可以提高空气动力学和性能，但是还未经过实际赛场验证。

　　后保险杠同样使用了四个金属卡扣进行固定，然后注意到外加的金属扰流板没有？这也是车主自行DIY的杰作。作用是梳理车尾气流、提高车尾下压力，这样能全面提升赛车在高速弯道的稳定性。和前扰流相同，这个后扰流也是仿照一些赛车结构的作品，纯理论设计的结果，还未经过赛道实际验证。

　　即便是未经验证的纯理论设计，这块后下扰流板已经经过了数次修改才最终定稿。实际上它从几个月前就已经制作出来，但是已经经过了几次细节上的修改，力求达到理论上的最完美效果。

　　后下扰流设计得很长，安装好后几乎从车尾一直延伸到了后门的中间位置。这块扰流板同时也盖住了原厂油箱拆掉后产生的凹陷部位，让尾部底盘更加平整。

　　为了让薄薄的不锈钢鳍片不产生振动、不受气流影响保持竖直状态，车主想了一个实用的土办法：用螺杆配合螺母进行分段固定，中途用卡尺测量间隙保证间距一致。一般成熟的后下扰流套件都是注模成型或干脆使用碳纤维材料制成，不需要这种奇怪的固定方法。

● 仪表及驾驶设备

　　赛车的操作部件里，“三个板板”是必不可少的。既然内饰全部掏空，重新设计更好的结构肯定比沿袭原有结构要好，于是AP赛车踏板被请进了驾驶室。这款踏板使用了垂直的基础位置，采用可调的鱼眼轴承传动机制，可以更好地适应车手驾驶习惯，并且提供更好的脚感。制动总泵从一个变成两个，分别控制前后轴，可以通过一个旋钮快速调整前后制动力分配，不过从此也就告别了ABS防抱死制动系统了。

　　Atom G4+发动机电脑固定在了副驾驶的一侧。这辆车不需要副驾驶座位了，原有位置也就可以随意安排。将发动机电脑放在这里的好处是可以方便随时连接计算机进行参数调整，同时也远离了发动机舱严酷的工作环境。可以看出这台发动机电脑使用了CAN BUS总线式通讯协议，不再需要一大捆复杂的接线了。

　　赛车的中央显示仪表使用了英国Race Technology的DASH2赛车仪表。这款仪表支持许多自定义的赛车数据显示，包括水温、油温、转速、换挡提示灯等，自带三轴加速度传感器，可以在比赛时实时显示圈速等重要信息。另外，这款仪表在不限制改装的国度居然是“道路合法仪表”，因为内置了远/近光灯、转向灯等街道行驶灯火控制和相关指示灯。

　　仪表台使用了带支架的不锈钢板铺设，表面覆盖不反光的黑色绒布面料。这种仪表台虽然看上去不精致，但是非常实用。所需的仪表都在上面各自打孔安装即可，还方便以后添加更多仪表。同时仪表台内部有宽大的空间收纳各种线组，可以最大程度保证车内的干净整洁，从而避免影响驾驶。

　　图中的仪表组合方式是1+4结构，右侧四块副仪表分别是机油压力、机油温度、空燃比和排气温度。由于是试车阶段，仪表表面的塑料保护膜还没去除，字体看上去有些模糊。仪表台上面摆放的是安装了快拆座的momo赛车方向盘。

　　驾驶员右侧放置了中央控制台的组合开关面板，摆放方式模仿单座赛车倾斜面向车手。所有跟车辆电气控制有关的开关都集中在了这里，不过开关面板并不是最终定型的作品，车主表示根据现有面板的使用感觉，已经在改进并设计制作新的布局，待会儿视频中看到的就将会是图中面板的小幅修改。

　　在调试的过程中，赛车内仪表的布局一直在不停调整以便贴近车主的使用习惯，另外请忽略方向盘上的黄色把套，这只是为了避免在装配过程中，刚放下工具的手不会弄脏方向盘。仪表台上还添加了12V插座，方便连接P-Box测试仪、车载摄像机等设备……什么，点烟器？你见过抽着烟开赛车的吗？

● 车窗轻量化

　　车窗是偷轻的重头戏。目前的状态是两个后侧窗和后风挡都已经替换成了轻量化的聚碳酸酯材质。前电动侧窗暂时未动是为了方便降下车窗调试，估计在正式落场比赛时一样会更换掉。

　　后侧窗在换成聚碳酸酯材料的同时，玻璃升降机构也一并拆除了。到底能减轻多少重量呢？根据实测，单块聚碳酸酯后窗的重量是0.65公斤，而原厂后窗连同部分升降机构重达2.81公斤。聚碳酸酯的后风挡重1.93公斤，而原厂玻璃后风挡则为6.21公斤。也许总共节省的8.6公斤对于赛车来讲不算什么，但同时聚碳酸酯比玻璃抗冲击力更强，也即是更加不容易破裂。

　　截止到目前，威驰赛车终于有了一点车的样子。接下来迎接它的还有外观细节的细化、底盘悬架的调整、发动机马力调校等工作。即便到了现在，距离它真正落场参加比赛也还有一段距离。也许你会觉得接下来的时间可能都会浪费在许多细节上，但有时候正是这些细节才决定了总体上的成功还是失败。

　　车主还在纠结是否为赛车安装后扰流板。据说曾有专家说过“明明不是跑车，非要改成跑车的样子”，还好这辆威驰真的不是跑车，它是一辆彻头彻尾的赛车。在本期结束之前，我们还是请车主将他的4A-GE发动起来，让我们聆听一下按照10500转设计的硬件能发出怎样的声浪。发动机调校还没有开始，我们首先要迎接它的第一声“啼哭”。

● 4A-GE威驰首次启动/声浪演示

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　　4A-GE威驰赛车的第三期到这里就先结束了。亲眼目睹它从一个空壳子一步步蜕变为赛车的过程真是欣喜，虽然作为旁观者的我不是车主，这份欣喜也依旧荡漾在心中。当一个赛车爱好者倾尽他所有热情去为自己打造一辆赛车，一辆属于他自己赛车的时候，作为旁观者只要是爱车人士很难不为之动容。他的方式未必正确，他最终得到的结果也许未必会让人满意，但是我觉得就整个过程来讲，已经是一件十分幸福的事情了。到目前为止的改装花费在17万左右，用这些钱买一辆性能还算过得去的代步小车，还是打造一辆自己心目中的赛车呢？前者是实用，后者是快乐，独一无二的快乐。（文/汽车之家 许云鹤）

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