撿來的破爛三菱EVO，改成了刷圈猛獸 P1
在改裝界，三菱EVO一直是改裝的重頭戲。
相比於日產GTR，三菱EVO便宜許多，相比於本田Civic，三菱EVO的改裝件絕對不會少，相比於Supra，雖然引擎潛力略輸一籌，然而四驅完美的壓倒了supra的後驅設計。
而自從EVO退出WRC之後，另外一類型的比賽：Time Attack，則成爲了重頭戲。正如其名，Time Attack就是爲圈速而生。
比賽規則非常簡單，在相應的組別中，每輛車跑三圈：一圈暖胎，一圈刷圈，一圈冷卻。比的就是那一圈的圈速。而EVO，由於無限潛力的引擎以及完美的四驅，成爲了time attack中最容易出現的車型。
今天就來帶各位看看，一臺素車EVO，是如何變成一臺Time Attack猛獸的！
來源：MOTOIQ
整理：酷樂汽車
整備車體框架與外觀
這是整個改裝的起點。
這臺拿到的EVO其實是被偷車賊偷過的EVO。
在更早之前是作爲汽車雜誌車輛使用的。對於這次改裝的團隊非常幸運的是，偷車賊可能處於解體出售的想法，已經將絕大多數內飾拆除了。
而對於原車主，這就非常不幸了。
雖然經過清理，但是仍然有部分內飾殘留。因此本次改裝團隊將所有內飾移除。而這裡有個小技巧，在移除隔音板的時候，可以使用乾冰進行處理，這樣移除的速度會更快。
繼續辛苦工作。
同時移除所有的玻璃，車頂以及車門/這樣保證防滾架和車頂，底盤距離更緊密，同時也給車手和支架之間更大的空間，以保證車手的安全。
這就是EVO的骨架，各位能看出這是第幾代EVO嗎？
一部好的底盤能夠成就一臺非常棒的車。而一個設計出色的防滾架能夠進一步提高一個底盤的潛力。
在設計之初，我們就打算將車手的座椅儘可能向後移動。目的是優化前後重量的分佈。因此這張圖就是改裝團隊預計的座椅位置。
All Speed Innovation其實骨子裡是一家拉力賽車公司。因此其有較多的資源可以使用。而更棒的是，本次防滾架的設計者，Pat Smith是一個工程師。
他精通使用軟件在電子模擬程序上模擬在EVO底盤上安裝防滾架，並在虛擬環境下測試不同設計的剛性，不同材料的效果，以及不同支架的大小來保證最高的效率。
這是在模擬軟件上測試的結果。這套防滾架在重量和強度中取得了平衡。不同支架的大小所帶來的重量分佈改變也被包含在內。
前後支架用以增加底盤剛性的示意圖
當賽車發生事故的時候，預計的能量傳導也被考慮在內
原先計劃是將EVO的A柱整合進底盤。這是從WRC Builder’s CRX ERIC hsu得到靈感。這樣的目的是輕量化以及增加車手視野。Pat在次基礎上進行了多次模擬運算。
出於安全考慮，All speed堅持向改裝團隊要來他們即將參加的比賽的資料進行研究，以保證防滾架是完美的定製版本。
前塔頂也做了加強以應對增加的下壓力和過彎離心力
而本文作者也提供了他對防滾架的一些看法。通常有兩種類型的材料推薦用於防滾架設計。這兩種材料是鉻鉬鋼和DOM（drawn over mandrel）鋼。
在此次設計中使用DOM材料。爲什麼？鉻鉬鋼其實是許多人的選擇，因爲它在相同尺寸下比DOM強度大。一些賽事允許使用較小的防滾架，而這些支架是帶有由鉻鉬鋼構建的。換句話說，有可能節省重量。
不幸的是，鉻鉬鋼有缺點。
鉻鉬鋼比DOM軟鋼更脆，當它失效時，它可以摺疊而不是彎曲。此外，它對熱更敏感，因此焊接接頭時，除非接頭規範化（normalization），故障的機會會增加。
一些改裝廠只是對接頭進行燒灼。
但是正確的做法就是要求烘烤整個車。這種要求對一般改裝廠來說不是非常現實。但是，DOM沒有這些特殊的缺陷。
在左圖是一個典型的Tjunction/dead node設計
A柱和之前的支架以90度夾角連接。在碰撞的時候，這往往會導致A柱潰縮。但是如果像右圖在車門處再安裝一個交叉的支架，就能夠極大的增加剛性，從而解決這一問題。
這是一個有着過多彎曲的防滾架設計的失敗案例。在翻滾或者側面碰撞的時候，這些不必要的彎曲極有可能失效，從而對車手造成傷害。
當材料選擇完了之後，如何構建防滾架就是必要的考慮。鐵在扛拉力上有着最強的能力，但是最大的短板是抗彎曲上。因此在製作防滾架的時候，這些材料學特性必須融合在設計中。
一個沒有支撐的支架非常容易彎折從而對車手造成傷害。舉例來說，就是上文提到的T-junction。在沒有支撐的情況下，一個支架的末端直接和另外一個支架焊接，這種形狀被稱之爲T-junction。這是一個在任何情況下都應當被儘量避免的設計。
同時，防滾架應當有儘可能少的彎曲。越多的彎曲意味着越大的防滾架失效的可能性越大。
這是一張建議各位想要安裝防滾架都需要仔細研究的失敗的案例，這個失敗的案例在北美也是相當有名。
這臺野馬使用了螺栓結構的防滾架。
在左下的紅圈處，可以看到在多次翻滾後，防滾架直接戳破了底盤，而車身結構最終完全失效。幸運的是，車手和副駕駛都安全離開。
本圖是這輛車在遭遇賽道事故的照片。在巨大的衝擊下，這臺EVO的原廠座椅安裝位幾乎被完全撕開。因此，All Speed推薦在安裝賽用座椅的時候，座椅安裝在防滾架上，最好不要安裝在原廠座椅位點。
這是預先噴塗好的安裝完防滾架的EVO。注意這裡防滾架直接從B柱穿過而不是安裝在B柱之外。這樣的好處是車手有更多可挪騰的空間以及減少了不必要的彎曲。
原廠用於支撐儀表盤等部件的支架保留下來。注意在原廠部件上，仍然做了三個加強杆，以保證翻滾的時候車手的安全。
由於副駕駛不需要坐人。因此副駕駛上的防滾架仍然使用了傳統的設計，並沒有從B柱中穿過。
A柱撐板
車手側B柱特寫
之後，自然進行了點焊
在如此大的工程下，請先完全清理底盤並用適當的材料進行包裹。否則後期就會花上無數時間來清理密封膠等雜物。第二，事先移除不必要的金屬，如果在安裝完防滾架之後再進行處理會非常費時費力。
引擎細節與動力升級
這是之前的2.4L 4G64/4G63混種引擎。其使用了MAPerformance’的EF4渦輪。非常可靠，而且仍然有進一步進化的潛力。
如圖所示，這是一個外置廢氣閥加上一個內置的泄氣閥。這樣的佈局是用來爲支撐原先的廢氣閥控制器並保證高轉速下足夠的壓力。後期將內置泄氣閥更換成了turbomart設計，因此第二個泄氣閥最終被放棄。
在之前的引擎中，這家改裝團隊使用了Manley的100mm行程曲柄，150mm的連桿和壓縮比爲9.0：1的活塞。最終能造就了一臺類似於卡車引擎的1.5：1的比例的引擎。
當年的目標是最大化排量，因此排量最終成功達到2.4L。最大化排量的目的則是減少渦輪延遲和獲得更好的動力輸出區間。雖然這些目標最後都達成了，但是這臺引擎其實不是一個非常適合time attack的引擎。
在日常使用的時候，1.5：1的連桿行程（rod stroke ratio）比例是極佳的，但是在賽用引擎角度就會帶來一系列問題。
當這個比例越低，則引擎的峰值輸出的rpm也就越低，而這是因爲引擎的活塞從TDC可以更快的加速。
用行家的話解釋：“活塞速度剛好在杆與曲柄相切之後發生。這個切點發生在短杆發動機上，意味着達到峰值速度的加速度更高。”簡單來說，就是其獲得了低轉速高輸出，但是犧牲了高轉速高輸出。
而問題不僅僅侷限於此。
低比例最終迫使接頭處於一個非常陡峭的角度，從而在活塞上額外增加了側向負荷，最終增加了活塞磨損，阻力以及活塞環磨損。另外，較低的比例可以減少停留時間，也可以減少活塞在TDC和BDC上的停留時間。
這是一個雙刃劍，取決於你如何看待它。
好的一面是減少爆震的機會，不好的一面是無法從燃燒過程中獲得儘可能多的動力。考慮到在上一臺車中使用E85並與Zeitronix Ethanol內容分析儀對引擎進行監控，車主對爆震的擔心其實很少。
所以在這種情況下，較低的比例對來改裝團隊說不是好的消息。
新舊活塞對比。
由於使用了加長12mm的連桿，新款活塞側更短。注意老款活塞過多的磨損，這可能是由於過低的接頭行程比例的引擎在過高的rpm下運行造成的。
對於短活塞側總有人對穩定性表示懷疑，但是在調整比例後，下降的側向壓力應該不會造成太大的問題。
新舊對比
在多次研究後，這家改裝團隊找到了一個特殊的組合。據本文作者所知，沒有公司將這類型組合作爲常規的生產項目。
這是一個94mm的鋼坯曲柄，這並不是太少見，但是162mm的杆將活塞的銷釘高度推到6mm以上，超出了大多數售後市場公司通常製造的“長杆”應用。它所創造的是專爲更高RPM設置而設計的2.2L排量發動機。
也即是新生的EVO引擎。
新老rod對比
隨着曲柄行程和杆長度的這種變化，連桿衝程比顯着提高。以前的引擎的比例是1.50，而新的設計略高於1.72，高於通常被認爲是性能構建的良好起點的底限。
簡單舉個例子，和本田s2000的引擎相比，雖然不如AP1S2000 2.0L F20C的比例（1.82），但優於AP2 2.2L F22C（1.65）。F20C和F22C都面向更高的RPM性能，紅線分別爲9,000和8,000 RPM。因此在達到1.72的比例後，理論上這臺EVO的新引擎能夠達到更棒的高轉速輸出。
部分組裝圖。請注意Manley曲柄上的類似刀刃配重。當曲柄旋轉通過曲軸箱內的時候，刀狀結構幫助減少了風阻。
4G63的缸體帶有原廠注油器（oilsquirter），而4G64則沒有這一個配置。但由於4G64缸體有足夠的材料，只需要自行鑽一個即可。而需要注意的是需要找準位置，不要被運動中的部件擋住。
在引擎軸承等部件上選擇使用了KingHigh Performance的產品
如果採用現在的設置（高比例設計），帶來的問題就是損失了8%的排量。爲了解決這個問題，引擎壓縮比被進一步增加到10.5：1，同時進一步升高引擎的轉速。
在舊款2.4L引擎上設計的紅線爲7500rpm，而平均活塞運動速度爲25m/s。考慮到S2000上活塞運行速度爲25.2m/s，並可以使用超過100000miles，之前活塞的設計已經相當不錯。
而在新引擎上，紅線被增加到8500rpm，意味着活塞轉速達到了26.6m/s。雖然轉速上升，但考慮到重新設計的接頭連桿以及短側邊的輕量化活塞，理論上問題不會太大。
重新打磨過後的引擎缸體
在發動機組裝之前，得確保有良好的活塞環密封。
而活塞生產廠家推薦了SteveSchmidt來對活塞環進行進一步分析。這家公司關注缸體表面粗糙度的細節，並使用專用工具來測量粗糙度，給出Ra，Rz，Rpk，Rk和Rvk的值。
因此，而不僅僅是爲了（Ra）的整體表面粗糙度，steveschmidt測量最大高度（Rz），降低的峰高（RpK），芯粗糙度深度（Rk）和減小的谷深度（Rvk），以確保適當的活塞環密封，油控和可靠性。
幾種不同的活塞環設計：側向和垂直設計。
改裝團隊也聽說過gas porting活塞。這是一種在活塞內部形成端口以允許氣體壓力到達頂部活塞環，從而將環推入氣缸中以獲得更好的密封的設計。
在研究過程中，改裝團隊發現了兩個類型的gas porting活塞：側向和垂直端口。
側向是在活塞頂部以45度角做出端口。從而允許氣體壓力圍繞環的邊緣，併到達活塞內部從而向外推動活塞環進行更好的密封。垂直端口是將活塞頂部直接開口，允許直接噴射氣體壓力進入活塞中從而向活塞環施加壓力更好密封。
側向端口的案例
垂直端口被認爲更具侵略性，常見於直線加速賽中。側向端口在賽道上似乎更常見，而最終在Steve Schmidt的建議下這次改裝選擇了垂直端口。
這輛改裝EVO上最終選定的活塞
右側爲正常的排氣氣門，左側爲上一代time attack的EVO賽車使用過的氣門。可見左側的氣門已經嚴重變形。
在上一代Time attack的EVO賽車的事故中，雖然缸體損壞嚴重，但是幸運的是缸頭存活了下來。而出於小心的目的，改裝團隊還是對倖存的缸頭做了檢查和更新。
在檢查的過程中，其發現排氣氣門嚴重損壞。而推測原因是排氣氣門的彈簧不知何時已經失效，則導致氣門在高轉速下浮動從而發生了嚴重的形變。
重新處理後的缸頭已經組裝完成。此圖可見MA Performance Ultimate Duty氣門彈簧，鈦合金限制器和Kelford 272凸輪軸。同時，也可看到KiggyRacing HLA壓力控制器防止過多的油進入缸頭。
4G63缸頭
通過使用GSC C67410 MANGANESEBronze valve手冊更加優化原廠氣流。
Manley+1的氣門。進氣門在三個賽季的蹂躪後還能保持如此出色，讓人驚訝。
隨着發動機更新和轉向更高的RPM輸出，改裝團隊也看到更換渦輪的需求。在以前的版本中，改裝團隊一直在使用MA Performance的架構EF4系列渦輪。
這種渦輪機效果上佳，但是作爲一個適合原廠位的渦輪，其有正面和負面影響。
正面影響在於安裝和維護非常容易。擁有一個內置的廢氣閥，使用原廠冷卻和油管線的非常方便。這些實際上在日常使用是極棒的，因爲這樣的渦輪增壓是低轉速下的扭矩怪物。
但是當賽用發動機大部分時間在5000RPM以上的時間內使用時，這就成了硬傷。由於使用原廠排氣系統和原廠安裝位置的限制，以及渦輪機和壓縮機沒有特別針對性優化，所以潛力非常有限。
更麻煩的是，這個MAP渦輪有標準的OEM軸承。優點是可靠，但需要更多的油潤滑，相比軸承渦輪有更大的摩擦阻力。
這次所更換的蓋瑞特GTX3582R渦輪！而之前time attack中四輪驅動組最快賽車JC Maynet的斯巴魯STi使用的也是這款渦輪。好巧啊！
切換到Garrett GTX3582R，其在更高的RPM下更高效。GTX系列渦輪增壓器擁有新設計部件，並繼續使用先前GT系列渦輪增壓的雙球軸承中心。同時更換了雙渦流排氣。
這個想法的初衷是更大的連接口以及雙渦流設計的響應來平衡高RPM下的氣流量。
MA performance定製的排氣
MAP還爲本次改裝預留了乾式油殼底的位置
終於，到了上馬力機的時候
這張圖是之前2.4L混種引擎的數據，渦輪壓力32psi
這是2.2L新款引擎的數據，壓力打在了非常保守的30psi
雖然排量下降了0.2L，但是在同樣峰值轉速下，增壓值少了2psi，扭矩多了70Nm。而雖然起壓增加了500rpm，但可用區間增加了1000rpm。這絕對會成爲一個極佳的底子！
具體引擎輸出則需要後期調整，因此這裡只有大概的數據。
未完待續......
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