引用GTR技研所 No.30 撰文、攝影:劉力仁
近年來國內改裝界興起「數字說話」來驗收改裝成效,除了傳統的速度測試外,最直接、最嚴苛的就是「馬力機」實際檢測改裝後的輸出數據。所謂的馬力測試機(英文俗稱Dyno)大體來說分為二種,一種是直接測試「曲軸端」輸出數據的Engine Dyon引擎馬力機,其所測出的為「不含傳動系統損耗」的輸出數據,一般稱為「淨輸出」或「引擎輸出」;另一種為測試輪上輸出的Chassis Dyno底盤馬力機,也是目前全球改裝界所採用的主流機種,其測試的取樣方式為「輪胎→滾輪」,因此所測得的是經過曲軸→飛輪→變速箱→傳動軸乃至輪胎的末端輸出數據,一般稱此數據為「輪上輸出」,且透過控制螢幕上的輸出曲線,可看出車輛每個轉速域的動力表現,不過這種取樣方式卻常因輪胎打滑、胎壓、胎面抓地力、車重、滾輪阻力等變數而影響測試數據,且測試車輛輸出數據過大時,只要固定不確實,甚至會有高速衝出滾輪的危險!故近來為避免這樣的危險,研發出可直接測試輪軸輸出的新型機種,但仍屬於本文所要探討的Chassis Dyno底盤馬力機範疇之中。
國內目前的馬力測試機雖然數量不多,且皆屬於Chassis Dyno底盤馬力機,但品牌與機型卻多達七種以上,由於每款機型的取樣途經皆不同,為求公平起見,編輯部特別與Mazda Taiwan情商,徵調全新的Mazda 6 2.3S作為測試車輛(五速手自排、原廠輸出數據為166ps/6,500rpm、21.1kgm/4,000rpm),且每款馬力機在測試前,皆將Mazda 6 2.3S更換全新番號為5W-40的Shell Helix Ultra全合成機油,才將足以影響測試數據的車輛變數降至最低。
Type-Ⅰ Bosch LPS 002
最資深的Chassis Dyno
取材協力:TT-i (02)2296-4658
實測引擎輸出:152.01ps
Bosch LPS 002可說是最早出現在國內改裝界的馬力測試機,問世至今已超過10年,雖說機齡偏高,但比起後起機型,機能上一點也不含糊,少了複雜的基本設定、也沒可變更的負載係數,更沒有眼花撩亂的附加功能,對應單軸設計,測試範圍達600ps、最高測量速度為220km/h,使用前僅需設定好繪圖機上的歸零點,再將測試軸確實與滾輪接合、確認車身在滾輪上不會偏移後,將車身固定即可。
Bosch LPS 002的取樣方式為傳統滾輪,利用測試軸輪胎與滾輪接觸同步轉動,經由滾輪的Sensor計算出轉動時的輸出功率,而繪圖機上經過單位換換後會直接以繪圖機畫出輸出曲線圖。該機型的圖形對應縱軸為輸出功率、橫軸為車速且無法更改,故測試時必須於80km/h(最低起始採樣車速)前換至測試檔位(通常為倒數第二檔),然後全油門加速至斷油轉速,不過由於所使用的繪圖機僅能對應至車速220km/h,超過220km/h後的輸出數據就無法顯示,且該機型僅能顯示馬力數據無法顯示扭力數值,實為美中不足之處。
麻煩的是由於機型老舊,缺乏內建的輔助功能,所以測試完畢後使用者必須以繪圖機所繪製的圖形,參照當時的氣溫與氣壓,套入馬力曲線表後的輸出公式換算出正確的引擎數據,故在圖表上共有輪上馬力、損失馬力、引擎馬力、環境溫度、大氣壓力、補正係數(K值)、補正後馬力等六筆數據。經過實測,Mazda 6 2.3S輪上輸出為118.32ps、損失馬力為32.64ps,故引擎實際輸出數據為上述二者總和的150.96ps,若經過K值(以氣壓與氣溫導入公式算出)補正後的輸出數據則為152.01ps。
目前國內除TT-i外,使用Bosch LPS 002馬力測試機的尚有Speed Box以及新盟二個重口味改裝店家,且皆為單軸對應機型。
Type-Ⅱ Dastek Dynamometers
600ps對應單軸版
取材協力:C2荃程二廠 (02)2293-1371
實測引擎輸出:137.9ps/28.3kgm
Dastek Dynamometers仍許屬於較為早期的產品,但在國內、尤其是中南部的車迷應該不陌生,當初國內馬力機屈指可數時,享譽全台怪獸工廠台南喬宇就曾經透過管道引進一組,造就出許多吞噬道路的加速怪獸。此款機型的取樣方式也是透過滾輪感應車輪所輸出的功率,與前述Bosch系統不同之處在可同時顯示馬力與扭力曲線,且可自由選擇顯示輪上輸出數據或經過補正的引擎輸出數據,最大對應輸出為600ps,且滾輪正轉或反轉(可用於測試後驅車輛)皆可使用。
Dastek Dynamometers主要的取樣為機組滾輪,藉由滾輪內的Sensor與Brake(煞車系統)設定阻抗值,來測量由滾輪而來的輸出功率,使用者在測試前須先設定測試檔位,並且將起始轉速同時設定(如本次測試的Mazda 6 2.3S測試檔位為四檔、起始測試轉速設定於3,000rpm)即可。此外,在上機前先將測試軸至於滾輪上、確定車輪在轉動時不會有左右偏移的狀況後即可將車身固定,由於Dastek Dynamometers具備煞車裝置,故使用者可藉由這個裝置任意設定負載與固定某個轉速域(定轉速、全油門)對於重改車輛來說,這個功能對於電腦調與設定非常重要。
換上新機油、切換至MT模式,以四檔將轉速固定於3,000rpm然後全油門直到斷油,只看見螢幕上的輸出曲線一路上升,直到6,800rpm左右開始下滑,此時必須將檔位切換至空檔(N檔),以利馬力機計算損失馬力與換算出應有的輪上與引擎輸出數據。可惜的是由於此組機型測試程式屬於較舊的版本,輸出曲線的採樣間隔為500rpm,除非輸出峰值恰巧位於採樣點上,否則無法顯示實際的輸出峰值,且無法將馬力與扭力曲線同時列出,此唯美中不足之處。不過該機型測出的曲線,可將每個取樣點的輸出數據顯示出來,有助於引擎調校。
Type-Ⅲ Dastek Dynamometers
4WD & 1,000ps對應雙軸版
取材協力:旭益台中店 (04)2475-1717
實測引擎輸出:168.7ps/19.1kgm
與前述C2 Racing相同,這組馬力測試機同樣為南非Dastek的Dynamometers,不過屬於比較新款的機型、採雙軸設計、可對應4WD車款外,由於軟體版本升級,故輸出對應上限達1,000ps!眼尖的讀者對這組機器應該不陌生,沒錯,這就是友刊馬力測試所使用的機種,由於擴大營業與服務項目,故旭益汽車百貨特別引進此機器作為可程式電腦調校之用。
基本上,這組機器的取樣方式與其他雙軸版本相同,藉由滾輪上的Sensor與Brake來感應輸出功率與負載值、同樣可設定負載值,但使用者可自由設定某個輸出域的停留時間(多少轉速時停留幾秒),甚至可設定某段轉速差的完成時間(如由2,500~7,500rpm須40秒達成),方便使用者在調校電腦實做出更加精細設定,此外,機台還內建氣象台,可依照測量到的環境氣溫、氣壓與相對溼度等條件作為補正依據。
此機器為雙軸機可對應4WD車款,但因每款車的軸距皆不相同,故具備可調整軸距的功能,測試前先量取測試車款軸距並調整適應長度,不論何種驅動方式的測試車輛,只要符合上限規範,都可測量出輸出數據。實測結果Mazda 6 2.3S於此機器上所得引擎輸出數據為168.7ps/6,500rpm、187.7Nm(19.1kgm)/4,500rpm,相較於原廠的166ps/6,500rpm、21.1kgm/4,000rpm有些微的差異,這是軟體換算時的誤差,且是可容許的誤差範圍中。
Type-Ⅳ Dynojet 480C+242E
對應4WD、1,200ps
取材協力:HKS昶和 (02)8521-1068
實測輪上輸出:125.6ps/6,400rpm、17.3kgm/3,700rpm
本刊讀者對來自美國的Dynojet應該印象深刻吧!沒錯,這就是當初GTR馬力挑戰賽的指定機種之一,當初採用此款馬力測試機,擁有對應4WD車款、1,200ps的輸出上限,足以應付國內大多數的動力巨獸。嚴格說來,昶和這組Dynojet是由二具單軸Dyno所組成的,前軸為上1,200ps的Model 480C,後軸則為上限650ps的Model 242E,這是Dynojet系統獨有的特色,在不須變更硬體的前提下,僅需升級軟體即可將不同型號的機型組合使用。
由於同屬滾輪式馬力測試機,故Dynojet的取樣方式同樣是以滾輪內部的Sensor與煞車系統,來感應輸出功率及設定負載值;與其他滾輪式Dyno不同在於測試前必須先串連受測車輛引擎的第一缸點火訊號,以利測試軟體顯示引擎轉速供使用者於調校時參考之用。此外,還可外加Sensor以顯示空燃比、進氣溫度、大氣壓力、相對溼度等數據。相較於前述雙軸版Dastek,Dynojet除了同樣擁有負載自由設定、鎖定轉速等功能外,還可依照對應車速進行鎖定,最高對應時速為320km/h,對於四驅車種,Dynojet甚至可分別測量前軸與後軸的輸出數據,測試軟體會自動調整對應輸出的分配,如前後軸各獨立或全數集中於其中一軸,尤其是輸出曲線圖,可顯示每個轉速域的動力曲線變化,使用者僅需參照曲線起伏即可找問題,對於電腦調校來說實用性大為提升。
由於Dynojet的滾輪為單滾輪對應單軸的設計,與一般雙滾輪對應單軸的設計不同,故測試前固定工作更須確實,以防止車輛衝出滾輪的危險!經過實測輪上輸出數據為125.6ps/6,400rpm、17.3kgm/3,700rpm,若換算引擎輸出則約在167ps左右,與原廠數據相近,無怪乎日本大廠皆採用Dynojet作為測試機種。
Type-Ⅴ Dynologic
單軸1,600ps以上對應
取材協力:OWS奧特威 (02)2692-4970
實測輪上輸出:131.0ps/6,500rpm、65kgm/3,800rpm(飛輪端扭力)
來自澳洲的Dynologic是由國內OWS奧特威所引進,是國內唯一稀有機型,不過依照北部車友的說法,Dynologic的測試數據極為嚴苛,根據兼營改裝的代理商表示,該機組所測出的最高記錄還未突破300ps,且由一輛搭載TD-05渦輪機的高增壓改裝Virage所保持,經編輯部以Peugeot 206RC的實際體驗,原廠輸出高達180ps的數據,在機上僅剩128ps的輪上輸出,精準程度可見一般。
Dynologic同樣以滾輪內部的Sensor與Brake進行輸出功率的感應與賦予負載值,不過上限為2,745kw(約為1,600ps)的最大輸出數據,就筆者了解為全台最緊繃的馬力機型。除了可進行輸出數據測試外,還內含MoTec A/F Meter,藉由外加的含氧感知Sensor,可同步顯示車輛的空燃比值。此外還內建氣象台,可自行偵測當時天候補正計算,其他如負載值設定、取樣時間、限定車速與轉速域等其他機型所具備的功能應有盡有,對於可程式電腦設定與調校來說,非常實用且精準度更加優異。
測試前早已耳聞其嚴苛程度,換上新機油經過實際測試後,Mazda 6 2.3S在機上拉出131.0ps的數據,令筆者相當訝異,此成績也為本次最為亮眼的一筆,經過換算後與原廠公佈的輸出數據相差無多,精準的程度令人滿意,唯較大的輸出曲線圖間隔與偏向圓滑的動力曲線,對於使用者來說,判讀較為不利,不過螢幕上顯示的曲線則較為精細,使用者不妨多以螢幕圖形作為參考基準。
Type-Ⅵ Sakura Super Dyno RS4
4WD 1,200ps對應頂級日系機種
取材協力:台南捍崴 (06)273-3281
實測引擎輸出:158.1ps@6,800rpm/19.7kgm@4,000rpm
Sakura Super Dyno RS4在國內僅此一台,由其精緻的硬體設備,可清楚看出日系貴族機種的帝王風采,尤其是出現在專改金字塔頂端車種的台南捍崴,更顯出其尊貴的氣息。店東輝哥表示當初曾考慮過Dynopack、Maha等機種,在考慮附加功能與實用性後,決定購入Sakura Super Dyno RS4作為調校輸出怪獸的最佳幫手。
此機型可說是國內滾輪式Dyno頂級機種,功能齊全且操作簡便,最大對應輸出為1,200ps,最高可對應到時速360km/h,對於目前國內的改裝技術來說,絕對遊刃有餘。二組雙滾輪對應軸,可任意調整軸距,負責測試的二軸可獨立運作,使用者可自由設定測試軸,分別測量前軸與後軸的輸出數據,測試軟體會自動調整對應輸出的分配,如前後軸各獨立或全數集中於其中一軸,使用前不須設定車重、輪胎尺寸等參數,其他如空燃比、進氣溫度、大氣壓力、相對溼度等參考數據皆可由內建的Sensor傳回測試軟體作為補正參數,包括負載設定、轉速鎖定、車速鎖定等功能應有盡有,甚至可模擬路跑時的實際負載,對於電腦調校極為實用。
由於採訪當天適逢店家趕工交車,時間十分緊迫,並未架設空燃比、進氣溫、大氣壓力等附加Sensor,但這些數據都可於動力曲線圖上一一顯示,有利於隨時依天候變化進行車輛細部調校與設定。實測結果為127.3ps/19.7kgm的數據,由於螢幕上的輸出曲線相當怪異,在詢問後使得知,離合器分別於三檔3,800rpm與四檔5,500rpm時出現打滑狀況,但經過軟體的補正後即可算出引擎輸出為158.1ps,輸出損耗達30.8ps,與原廠輸出數值相較,其精準與嚴苛的程度可見一般。
Type-Ⅶ Dynapack 5032
與眾不同的新世代機種
取材協力:Area Motorsport (02)2201-9445
實測輪軸輸出:123.2ps@6,183rpm/15.9kgm@3,337rpm
本刊的忠實讀者對於Dynapack應該也相當熟悉,此為GTR馬力挑戰賽與各項動力測試的指定機種,本刊中曝光率相當高,也是全台唯一!原因無他,高達500萬元的售價,令許多人敬而遠之。與前述其他Dyno不同,Dynapack 5000型雖同為底盤馬力機,但測試時必須拆除輪胎,所得的數據為輪軸輸出,可大幅降低傳統滾輪Dyno因胎壓、輪胎尺寸等所產生的誤差,無怪乎歐美眾多改裝大廠皆採用Dynopack 5000型以求精準的測試數據。由於使用前必須皆藉由專用的Hub將輸出軸固定於測試機組上,故可避免傳統滾輪式所產生車輛偏移與衝出滾輪的危險,大幅提高使用者的人身安全。
此機型取樣方式相當特別,透過機組內部液壓式泵浦來感應輸出功率與設定負載,在取樣上更加精準,不僅所有來自節氣門、飛輪重量、點火、供油與突輪軸上的細微變化,在輸出曲線上皆無所遁形,甚至在全油門狀態下,可設定轉速的階段上升、固定轉速、感測時間長短等功能,而不會有傳統滾輪Dyno出現Brake系統過熱、失準等問題。其他如外接A/F Meter、大氣溫度、氣壓、相對溼度等輸入功能應有盡有,且具備機組冷卻系統、避免測試高熱而失準或損壞。在應用軟體方面也相當實用,只要設定引擎轉速,Autoplot功能即可自動進行動力測試,每次測試最多可同時容納六筆成績,使用者可進行任二筆或多筆數據比對,亦可與資料庫中不同時間、不同車型的數據進行交叉比對,甚至可將引擎轉速固定於某一定點,以利使用者進階應用。
Mazda 6 2.3S於更換機油後實際測得輪軸輸出為123.2ps/6,183rpm、15.9kgm/3,337rpm,相較原廠公佈的166ps/6,500rpm、21.1kgm/4,000rpm最大輸出,有不小的差距,足見傳動系統的損耗驚人。
Type Ⅷ Maha LPS3000
來自德國的精密科技
取材協力:遠東汽車生活購物中心 (04)2251-8137 台中市西屯區惠中路一段135號
在上一期GTR技研所所介紹的馬力測試機中,編輯部可說是「獨漏」Maha機種,原因無他,只因GTR馬力挑戰賽將採用此機種,故編輯部特於本期馬力賽單元中,詳細介紹Maha系統。目前馬力賽所使用的機型為Maha LPS3000雙軸版,同樣的Maha系統目前國內共有二組,一組為本單元所介紹的雙軸版本,另一組為速皇Kido所購入的單軸版本。
Maha LPS3000與上期所介紹的Dyno相同,也屬於測試輪上輸出的Chassis Dyno底盤馬力機,其測試的取樣方式為「輪胎→滾輪」,因此所測得的是經過曲軸→飛輪→變速箱→傳動軸乃至輪胎的末端輸出數據,一般稱此數據為「輪上輸出」,透過控制螢幕上的輸出曲線,可看出車輛每個轉速域的動力表現。由於同屬滾輪式馬力測試機且為雙滾輪對應單軸機型,不僅如此,每一軸的測試滾輪皆可獨立運作!故只要架上專用的擋板與腳架,LPS3000可直接進行重型機車的測試與調校,不須另外購入機車專用機種。
Maha LPS3000的取樣方式是以滾輪內部的Sensor與煞車系統,來感應輪胎於滾輪上所產生的功率及設定負載值,由於不須外接其他如點火、曲軸位置等訊號,故在測試之前,必須先將車輛固定於測試用檔位,藉由使用者自由設定的轉速點(一般設定於3,000rpm),先將引擎轉速固定於該區間,以此來校正Maha LPS3000螢幕上的轉速與引擎同步,此舉對於Maha LPS3000來說相當重要,原因在於Maha LPS3000可利用這個過程中的轉速差,來換算出正確的輸出數據,再綜合大氣壓力、現場氣溫、吸氣溫度、相對溼度等數據,透過內建軟體的公式,換算出補正後的實際輸出,故於Maha LPS3000圖形上,共有四條輸出曲線,由下而上分別為損失馬力(P-Drag)、輪上馬力(P-wheel)、扭力曲線(M-Norm)以及補正後的正確輸出曲線(P-Norm)。
此外,Maha LPS3000還可外加Sensor以顯示空燃比、進氣溫度、大氣壓力、相對溼度等數據其他功能如負載自由設定、鎖定轉速,還可依照對應車速進行鎖定,最高對應時速為260km/h,對於四驅車種,Maha LPS3000可分別測量前軸與後軸的輸出數據、甚至是四輪獨立進行測試,測試軟體會自動調整對應輸出的分配,如前後軸各獨立或全數集中於一軸或某一輪,尤其是輸出曲線圖,可顯示每個轉速域的動力曲線變化,使用者僅需參照曲線起伏即可找問題,對於電腦調校來說實用性大為提升。
Maha LPS3000可獨立測試每一輪的輸出數據,每一具滾輪的對應上限為260kw(353.6ps),故Maha LPS3000的對應輸出上限為四具滾輪總和的1,040kw(1,414.4ps),負載直設定範圍為0~520kw(單滾輪),且可進行車重測量,但於使用前不須設定車重、輪胎尺寸等參數,對於改裝車輛的設定與調校來說非常實用,這也是Maha LPS3000之所以能獲得歐洲改裝大廠青睞的主要原因。
結語<內文>
早在筆者承接馬力挑戰賽時,就想針對國內現有的馬力測試機進行探討,不過由於當時國內馬力機屈指可數、機型不夠多樣化,許多人連馬力機是啥玩意都不知道,但隨著馬力挑戰賽的風行,改裝同業紛紛引進馬力測試機,機型多樣、豐富,也再度興起編輯部探討馬力機的念頭。
最常聽到車友間討論「哪裡的馬力機是“快樂機”」、「哪一家的馬力機很“硬”」之類的話題,在此必須表明:所謂的馬力測試機,主要的用途是進行車輛的設定與調校、或是相關產品的測試以及作為改裝成效驗收之用,拉馬力測數據甚至製作排行榜進行輸出競賽,這只是馬力測試機所能提供最低階的服務項目!況且,每款機型的採樣原理與補正係數不同、加上應用軟體也相異,因此,不同機型間的輸出數據不能混為一談、甚至無法比較,即便同為滾輪Dyna甚至同一款機型,只要設定的負載不同,所測得的輸出數據就會有極大的差異,加上滾輪內部Sensor的敏感度不一,尤其是針對大馬力的重改怪獸,不同機型所得的數據更會出現極度明顯的大幅差異,因此,筆者在此必須導正幾個觀念:第一、馬力機的主要功能是調校與測試,並非用於輸出競賽;第二、若要比較必須以同一款機型不同車種、或是同一輛車不同機型,以這二者進行比較較為公平;第三、輸出數據僅供參考,無法代表車輛實際表現。
測試好幫手
Mazdz 6 2.3S
本次測試為了降低可變因素,故特別情商Mazda Taiwin出借'05年最新款的Mazda 6 2.3S作為測試車輛,搭載2.3升直列四缸引擎、配備最新的五速手自排變速箱,原廠公佈的最大輸出數據為166ps/6,500rpm、21.1kgm/4,000rpm,經姊妹刊-車主雜誌實測,在同級車中擁有優異的動力表現。
經過二天一夜的相處後,編輯部對Mazda 6 2.3S的評價頗高,對於試慣重改怪獸的筆者來說,或許輸出表現無法與改裝勁駒相提並論,但輕盈的油門反應、順暢的加速性能,卻能帶給駕駛者另一番輕鬆自在的駕馭快感,尤其是紮實的車體剛性、優異的底盤調校,前驅車嚴重的推頭現象抑制得相當理想,即使高速行經國道彎曲閘道,車頭依舊可保持穩定的指向性。夜間橘色的儀錶燈光,充滿戰鬥氣息,值得一提的是電動多向可調的駕駛座,搭配四向手動調整的方向盤位置,可輕易調出最理想的戰鬥位置,唯獨原廠未引進手排車款,不過反應靈敏的手自排模式,則提供了另一種輕鬆自在的操駕樂趣。
拉馬力小常識
拉馬力到底傷不傷車?!
基本上,拉馬力是不會傷害引擎的,原因在於拉馬力時每款馬力機的取樣時間皆在12秒上下,且現今的馬力機都具備負載可調功能,可模擬實際道路行駛時的負載狀況,因此僅短短二、三趟的取樣測試,基本上對於引擎構不成傷害,尤其是測試檔位幾乎都為倒數第二檔(以5MT車款來說,通常採用四檔,因齒比最接近1),轉速排升速度較為穩定,且可設定起始與結束轉速,除非引擎組裝不良、周邊耗材損壞或未確實鎖緊,否則不會產生引擎機件故障的狀況,以日本為例,許多輸出怪獸皆是在馬力機上進行設定與調校,若會導致引擎損壞,試問輸出怪獸在設定過程中趨近於極限的激烈操駕,豈不當場引擎爆不完!
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