日本冷卻系統大玩家∼ARC

涼颼颼、冷滋滋?錯了!恆溫最重要

記者:Vincent 2001-12-18

或許ARC在台灣市場尚未打開知名度,可是在日本卻是「冷卻系統第一把交椅」,不論是日本方程式賽車或是JGTC賽事,都有半數以上的車隊使用ARC各種冷卻系統部品。目前峰頡實業取得ARC在台代理權,ARC日本原廠也有心經營台灣市場,不排除專為台灣用車環境及新車規格設計的對應型冷卻系統,但這一切言之過早,因為台灣加入WTO之後,各大車廠及平行輸入貿易商會引進何種性能車款?各大改裝廠及經銷商都還在觀望中,不過ARC日本原廠已經派出先發部隊::營業本部長 反田 將之 來台一探究竟,並在台南喬宇做MITSUBISHI Lancer EVO使用的原廠交換式ARC Intercooler馬力測試。喬宇?您還不知道台灣有這間重度改裝店家?一堆狂爆霹靂馬、EVO、CV3、IGT都出自陳老闆的雙手,此次測試車輛就是馬力300匹以上的EVO!

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▲日本ARC特遣隊反田將之向媒體解說ARC Intercooler的優點,並用手去處摸感受其降溫的優異性能,若是原廠部品則充滿高熱無法碰觸,且流量又低。 ▲測試中轉速直奔7000rpm,速度高達220km/h,其猛爆的氣勢、震天的巨響讓在場的旁觀者完全無法交談。目前南部地區僅有喬宇擁有馬力測試機。

冷卻效果是一回事 順暢度又是另一回事


▲日本MITSUBISHI Lancer EVO的Intercooler。

這部LanEVO是本土MITSUBISHI Virage移植日本LanEVO Ⅵ 280匹馬力引擎並加裝APEX動力管理系統,馬力直上300匹,不過傳動方式仍為前驅,適合直線加速。Intercooler為MITSUBISHI原廠前置設計,和ARC原廠交換式Intercooler馬力測試比較也很簡單,換裝前後拉兩次馬力就搞定,但事實上卻不是這麼簡單。

首次用原廠Intercooler拉馬力已經出現342匹馬力(7000rpm)的驚人動力,但是遷就保護引擎考量,所以在7000轉以上就減少供油,所以馬力還有空間再拉高些。不過基本上所有供油設定都是針對原廠LanEVO引擎調整,換上ARC Intercooler後測試結果並沒有特別突出,這是第一次出現的意外。

這時ARC原廠特遣隊開始對陳老闆「心戰喊話」,因為ARC部品在日本的馬力測試數據「相當漂亮」,沒有任何一家原廠部品可以比得上,其他改裝部品也只是「勉強跟的上水準」罷了。測試當中任何蛛絲馬跡都不放過。陳老闆表示換上ARC的Intercooler雖然測試出來的馬力並沒有好多少,但是「很好拉轉速」。經過測試儀器數據分析後,發現第二次測試排溫略高,明顯是偏向稀薄燃燒,或許這就是造成ARC Intercooler馬力測試數據下滑的主因!因為僅換裝Intercooler的情況下出現轉速很好拉的情形,代表進氣系統變得順暢,單位時間內能供應更多的空氣,而原廠的流感器是裝置在Intercooler之前,因此造成空燃比過高而提升排溫。如果是HONDA B16、B18系列的引擎增加排溫反而能提昇馬力,但LanEVO是渦輪增壓引擎,排溫過高通成都會減損動力,改進的方法很簡單,只要用APEX電腦調整一下供油比例就搞定。

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▲馬力測試中,前方為鼓風機,車輛後方必須做四點固定,之前,其他廠商曾發生馬力測試中車輛「橫著跑」的意外。 ▲這部重度改裝的「國產化LanEVO」,供油控制由中控台上的APEX電腦負責,A柱上四錶頭可隨時監控引擎工作狀況。


ARC製品流量大導致排溫上升


▲日本ARC針對其NISSAN Skyline GTR使用的Intercooler和NISSAN原廠部品做馬力測試比較,ARC部品確實較犀利。

為何排溫會影響馬力?基本上每顆引擎都有其「最佳工作溫度」,此時活塞與汽缸壁的密接程度將達到最佳化。引擎在常溫下,汽缸通常不是「圓的」,而是在運轉後工作溫度上昇,因熱漲冷縮的關係,汽缸的形狀會漸漸和活塞「吻合」,此時缸壓夠大,爆發出的動力才夠強勁。若溫度過高,雖然有利於油氣的燃燒,但汽缸、活塞繼續熱漲變形,又再次失去完美的密合度;加上高溫容易出現「爆震」,用點獲正時提前能解決此問題,但不能無限制提前,不然會減損動力。而各種引擎都有其最佳工作溫度,這設計過程是巧妙的,不同材質、不同的鍛造過程、不同的汽缸及活塞規格設計都會出現不同的動力結果(這許多問題乃是經驗科學,無法用儀器測量來彌補的)。所以說…之前台灣拿了一顆國外原廠引擎來仿製,結果成品拿去測試馬力時還不到原廠的2/3!引擎的學問還真大!

幸好,喬宇陳老闆經驗老到,還有測試排氣溫度,不然還真的不曉得問題所在。不過陳老闆也過於信任ARC部品,天曉得第一次測試會「禿垂」,早知道就架上空燃比機會有助於供油調整的判斷,目前只能概略調整一下「最大節氣門角度時的供油時間」,實際空燃比是否精確尚難論定,而ARC套件應如何對應最佳空燃比仍需要時間測試。

調整好供油比例進行第三次測試,但進行到一半,很抱歉!進氣道接環爆開漏氣,馬力測試宣告暫停。畢竟全油門、高震動的情況下較容易出狀況。


賽車御用部品效果不同凡響


▲喬宇將日本LanEVO動力系統全部移植在國產Virage身上,不過傳動方式仍為FF。

第四次測試毫無意外,從3500rpm以後馬力開始長進,陳老闆也深深感覺到中高轉速的順暢性非常良好,破6000rpm仍然游刃有餘,但是7000rpm礙於保護引擎設定,供油不足情況下馬力驟降。反田將之表示ARC是以賽車用途為主,所以高轉速區域表現才是和原廠部品的最大分野,如果轉速能拉至8000rpm,馬力表現絕對令原廠套件望塵莫及。(可是陳老闆會心痛耶,引擎若「內功」不夠深厚很容易爆的...)

反田將之指導簡易的「觸摸測試」,原廠Intercooler在馬力測試結束後,不論是進氣端或是出氣端都無法用手觸摸,溫度相當高。可是ARC的Intercooler先摸摸進氣端,有點熱,可是不會燙手,排氣端呢?根本就是冷的!這太神奇了!

峰頡實業先前做行路測試:ARC對應Impreza GT使用的原廠交換式Intercooler,高速公路上,轉速上5000rpm竟然還有強勁的力道直逼6000rpm,提速非常順,如果是SUBARU原廠Intercooler,高轉速是有力道無「勁道」,轉速攀升很慢,沒想到光是Intercooler就差這麼多,當下原廠Intercooler就沒有裝回去過了,顯然已經中了ARC的毒癮了…。

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▲ARC Intercooler馬力測試數據,紅線為原廠Intercooler,藍線為ARC部品第一次測試,綠線為第二次測試數據。 ▲ARC Intercooler扭力測試數據,紅線為原廠Intercooler,藍線為ARC部品第一次測試,綠線為第二次測試數據。


ARC的科技


▲ARC Intercooler剖面結構,隔層對稱設計,並有導風斜角度設計,蛇行散熱片為雙排交錯複合式結構增加迎風面積。

ARC科技究竟有何神奇之處?首先,結構科技上的精進,ARC一樣是用鋁材質,可是在強度夠堅固的情況下可以使用更薄的鋁材打造Intercooler、水箱、Oil cooler等,輕量化是賽車部品必備條件之一。

接下來,Intercooler是需要流體力學計算的,包括前方散熱的氣流以及Intercooler內部提供引擎進氣的氣流,如何達到最佳進氣流速、鋁質冷卻排最大散熱面積,兩者間如何搭配,這都是ARC的科技所在。

為了達到最大鋁散熱排面積,ARC除了一般看得到的蛇形散熱片之外,各區間還刻意做出導流斜角減低進氣阻力,採用對稱設計可以減少亂流產生。蛇形散熱片上還暗藏玄機,依不同用途及對應車型,有使用雙排、多層交錯形散熱片增加散熱面積,而且做工精巧,從頭到尾幾百個鋁片曲折度完全對稱,如此可將亂流降至最低。ARC更特殊之處在於「又細又扁的蛇行散熱排上還可以加上導流溝槽」,這可是有專利的喔,看了後真是嘆為觀止。

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←反田 將之正在解說ARC油、水熱交換器,可將賽車的引擎機油、變速箱油、循環水導入此熱交換器中達到溫度恆定效用。目前此產品都是用在賽車,是中、後置引擎者的最愛,因為引擎在後方造成本體散熱不良,且水道長,散熱速度慢,往往水溫恆定但油溫過熱。其實此項部品並不具有實質的散熱作用,純粹是將油溫傳導到循環冷卻水上,而賽車的變速箱油也需要恆定,以免換檔不順損壞機件、LSD限滑比增加等問題出現。


一分錢、一分貨


▲ARC的Intercooler並非強調高散熱機能,而是取得流速與降溫幅度上的均衡,並具有輕量化的優點。

題外話:在亞洲經融風暴、日本經濟泡沫化之前,日本正值汽車改裝盛行時期。當時日本政府採用「抵制改裝」的取締手段,情況與目前台灣道路法規相當類似,大口徑排氣管、空力套件、短彈簧等過於醒目的改裝部品根本不能上路。所以ARC在這個時候全力發展不會被警察取締的冷卻系統,一樣具有提升性能的作用,還兼具保護引擎的功效,所以ARC能有今日的成就並非空穴來風。

ARC與其他改裝廠比較起來有何利多?舉個實例:某知名C廠改裝部品,其Intercooler特性是降溫效果優於ARC,但空氣流量方面ARC佔優勢,以Intercooler本身的放熱量換算相比較(空氣定壓比熱×密度×流量×溫度變化),兩者的冷卻效果在伯仲之間,雖然C廠製品在降低溫度方面佔優勢,但是ARC的流量大反而有利於引擎順暢度及扭力表現。究竟該如何設計Intercooler的流量及溫度差是門「改裝哲學」,但要達到ARC部品高流量者,通常降溫幅度都無法跟上ARC的腳步,這也是ARC產品屹立不搖的主因。(其實各大改裝廠及原廠的Intercooler都是出自日本少數幾間協力廠代工,與ARC的專業度無法相提並論)

關於ARC部品售價方面,很抱歉,不是低價位!全部都是中、高價位。ARC強調的是「絕對效果」、「極致性能」,但天下沒有白吃的午餐,要輕、要散熱好、要高流速、還要低價位!目前市場缺乏這類「高競爭力商品」。ARC也有鑑於台灣非賽車主導市場趨向,ARC部品又是以賽道途為主而開發設計的,往後將針對台灣市售車型設計價位較便宜的部品來增加市場競爭力,不過要等…。

ARC產品種類繁多,在此不便一一陳述,詳細問題請洽:

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