如何获得最强Subaru 22B的EJ22G引擎？

对于斯巴鲁WRX／STi而言
改装引擎是最艰难但也是最简单的
水平对置引擎的娇贵
增加了引擎受伤的概率
但是斯巴鲁多年对引擎的小修小补
保证了相当多的可靠改装案例
来自于motoIQ，版权归原作者所有
在北美，一台GD STi搭配的是一台2457cc的代号为EJ257的四缸水平对置引擎，而其他地区则有可能见到代号为EJ205的1994cc的引擎。对于EJ257而言，99.5mm的缸径和79mm的行程带来了更大的排量，更大的扭矩以及更快的涡轮响应。
可惜的是，这台引擎总是有一种不精致的感受，转速也一直无法升得太高。
相反，EJ205有着92mm的缸径和更短的75mm行程。虽然牺牲了涡轮的响应和扭矩，EJ205可以转的更快，高转速下更加平顺，因此给人一种更加精致的感受。
虽然两台引擎的排量不一样，但是连杆长度均为130.5mm。EJ257的活塞行程和连杆长度之比为1.65：1，而EJ205则是更激进的1.74：1。
如果你想做一些与众不同的改装的话，不妨去看看EJ22G。EJ22G来源于代号为22B GC8 STi上，对，就是那台简写为22B的大众情人。
关于22B，在这里做一个简单的介绍
1998年对于斯巴鲁是非常不平静的一年。
斯巴鲁迎来其40岁生日，而同年WRC上斯巴鲁则拿到了第三个厂商冠军头衔。斯巴鲁决定要生产一款特殊的限量版车型来纪念这一历史性的时刻。
而FIA在同年则认为WRC已经变成了和勒芒原型车一样的比赛，无尽的军备竞赛使得WRC的赛车偏离了来源于量产车这一主旨。
预计可以节省厂商接近三千万美元的资金，FIA发布了更加严格规定，WRC的赛车必须来源普通版本车辆。
这一切机缘巧合之下，斯巴鲁决定将WRC的技术用于翼豹之上，制作一批来源于WRC的民用版本翼豹。
22源自于其2.2升发动机，然而B的来源依然无法考究。部分媒体认为B来源于Bilstein，而其他媒体则指出B来源于斯巴鲁内部对涡轮的代号：B。
22B自然是限量版，日本本土有400辆限额，而作为JDM最受欢迎的国家，英国拿到了16辆而澳大利亚则拿到了五辆的配额，最后三辆则是原型车用于一系列的测试。
据说，399辆在日本本土销售。编号400的那辆，被一个英国汽车大亨收藏了。而编号000的那辆，去了哪里，至今是个迷。
时至如今，一套成色不错的22B已经达到9万美元的起拍价，不得不说确实对得起最强翼豹这个称号。
这辆22B是基于前代WRX type R所打造，使用了coupe的造型。
选定的WEX type R底盘从生产线上被直接取下，进行额外的加工。底盘部分使用特殊的锻造铝以减轻质量，倒置blistein减震器和Eibach弹簧被专门设计以增加性能。
轮圈则不出意外使用了BBS 17英寸弹簧，轮胎则使用了235/40ZR-17 90Y。刹车方面则沿用了STI的前四后二活塞的刹车。
在一系列WRC技术帮助下，重量来到了1295kg。
外观则几乎照搬了斯巴鲁WRC的精髓。
整体宽度被延伸了80mm以容纳加大的轮胎。前后翼子板，保险杠等都是用WRC的设计以改变空气动力学设计。长度则增加了25mm而高度降低了15mm。
尾部巨大的尾翼则设计成为能够手动调节，便于车主自行调节最佳角度。
至于内部装饰，没有CD，没有音响，没装ABS，没有雾灯，安全带为四点式布局，彻彻底底就是一台赛车的布局。
作为来源于WRC的车，一套可调差速器自然不能少。
在open或者lowest的设置下，65%的扭矩可以被输送到后轮，如果后轮发生侧漂，则更多的扭矩会被送之前轮。而在lock情况下，前后轮均可分到50%的扭矩。
同时不得不说的是变速箱。
对于四驱车而言，静止开始的加速对变速箱耐热能力要求颇高，斯巴鲁将变速箱强化至双片式陶瓷和金属复合变速箱以增强耐热度。在car and driver的测试中，经过多次不同条件下的百公里加速测试，这套变速箱都没出现任何热衰减的痕迹，实在难能可贵。
最激动人心的莫过于斯巴鲁的发动机。
22B上使用的是EJ22水平对置四缸涡轮发动机。通过扩缸的方式将排量从1994cc增加到了2122cc，目的就是为了改善引擎在中段反应的表现，也有一说是将涡轮介入的rpm减少了约1000rpm。
为了强化整个铝制缸体和缸头，EJ22使用的是密封式水道，而维基则提到根据斯巴鲁的内部文件，这个密封式设计来源于EJ20G的第三版本。
其仍然使用来自于1997年STI上的涡轮，但是活塞等部件均换成了锻造制品。22B更是搭载了水喷射系统，能够通过面板上的开关控制以进一步减少中冷的温度。
22B水喷射控制
经过这一系列的强化，22B的马力来到了君子协定的上限280匹，而扭矩则为362牛上下。输出峰值可维持在2800rpm到5200rpm之间，红线为7900rpm。
如果除去君子协议不说，之前有多家媒体认为这台发动机输出应该360-380匹之间。经过多家媒体的测试，22B的0-97km加速约为4.6秒，160km加速13.1秒，四分之一mile加速13.5秒，尾速162km。极速经过测试为231km，所以以此计算22B的马力应该解封后在300匹左右。
视频 | Subaru Sti 22B全介绍
想了解22B，这个视频一定要看仔细了！最强的樱花色的STI字母，被刻画的淋漓尽致。
22B的设计建立了很多后期斯巴鲁约定成俗的规定。而其稀少的产量更成为了可望而不可及的翼豹。
接下来我们回到原文
这台引擎缸径97mm，活塞行程75mm，排量来到了2.212升。这台EJ22G引擎是如此优秀以至于很多EJ205试图去模仿它的缸径和活塞行程。将EJ205改成EJ22G最大的困难在于97mm的缸径。
由于EJ引擎的娇贵，扩缸是一种不甚推荐的做法。无数的案例证明，强行扩缸的EJ在赛道上容易故障，即使在高温下的街道行驶也往往会带来种种“意外之喜”。
那么，这就引来了另外一种升级方案：改变活塞行程。
市场上有一些相关的解决方案，比如本文作者所使用的Eagle Specialty Products的提供83mm行程的产品。通常而言，更长的活塞行程带来的是更高的活塞速度和对引擎更大的压力。
虽然这套Eagle Speciality Products提供的8mm的额外行程看起来很吓人，但是这样改装下EJ的行程仍然是短的。举例来说，90年代四缸神机SR20有着86mm的行程。因此，EJ应对这种行程绰绰有余。
本文作者带来的改装采用的是Eagle Specialty Porducts的产品。为了容纳更改的达到了132.9mm的长度的连杆，更大的92.5mm的活塞以及26.3mm的pinheight。
在这样的情况下，这台EJ205理论上来到了2231cc的排量，非常接近EJ22G的排量了。行程和连杆长度之比也来到了1.60 ：1，理论上优于SR20的1.58：1。
在这样的改装前提下，这台EJ引擎应当会保留其高转速的特性同时增加扭矩和改善涡轮的响应。
这是一张示意图：短连杆VS长连杆。由于更低的速度，长连杆设置下的活塞在TDC（0度曲柄角）停留了更长时间。
在TDC停留更长的时间可以更好的利用燃烧压力并将压力转变为更大的扭矩，更确切地说，你希望在TDC后的15－17度角的时候达到峰值压力。
这种设计对于机械结构和热效率都是相当有利的设计。
为什么呢？
这是由于压力更高而曲柄角更低。活塞对连杆做工的时候，更长连杆往往处于更直和曲轴和连杆形成更锐的角的情况。这保证了更少的活塞侧向负荷，同时保证了更高效率的连杆到曲轴的能量传递效率。
同时，更小的侧向负荷带来更低的活塞和汽缸的摩擦力，增加了动力同时减少引擎的负担。最后，长连杆设置下的降低的活塞速度改善了活塞环的寿命。
还记得F=ma吗？
更重要的是，在TDC更低的加速度改善了高转速下进气和排气冲程的容积效率。这是因为这时候的引擎有了更多的时间吸入新空气或者排除废气。
另外一个你可能会在马力机上注意到事情是长连杆下的引擎峰值扭矩和马力在转速上更加接近。引擎在高转速下也得到了改善，比如，高转速下有耕地的震动。
在本文作者的经验中，日产，本田和雪佛兰引擎在活塞行程和连杆比值上稍加改动就会带来完全不一样的驾驶感受，更不要说更棒的赛道表现了。
讲到这里，我们不妨多看看活塞行程和引擎连杆的比值的例子。对于一台性能取向的引擎，理论上这个比值通常起始于1.7：1。但是现实中往往会让人意外不断。
比如说，本田的小排量杀手B18C是1.58：1，而现在最热门的K20A2则是1.62：1。
雪佛兰当家花旦LS7是1.53：1。
BMW的一代神器S54也是1.53：1。
超高转速取向的性能摩托车在1000cc级别往往能够达到1.9：1到2.0：1，这种设计下转速往往能够达到13000rpm。600cc级别的摩托车则能够采用2.1：1到2.2：1的设计同时保证16000rpm的转速。
赛用引擎更达到离谱的高度。
比如，2009年丰田的F1引擎达到了2.72：1！在那段时间F1引擎往往可以达到18000rpm的转速。对于极端的高性能去向的自然吸气引擎，更大的比值保证了更大的马力。
在高转速下，哪怕是一点点在TDC增加的停留时间都保证了更高效的能量传递和更低的摩擦力。
这个是TDC上长连杆更低的活塞速度。更低的速度带来更长的停留时间，更高的效率，更低的对气缸的压力。
当然，长连杆有着自身的问题。
长连杆有着“一点点”爆震的倾向。尤其是如果当地的燃油质量不太好的情况下，这会放大爆震的可能性。但是，更长的连杆降低了高输出下对提前点火角的要求，因此问题不会太大。
另一个问题是引擎的峰值扭矩和峰值马力非常接近。
换句话说，峰值扭矩需要的转速增加了。因此低转速下的扭矩会显得非常沉闷。本文作者的猜想是当活塞在TDC的速度减慢的时候，低转速下进气和排气的速度也降低了，最终影响了低转速下的VE。
但是，这种设计保留了引擎高转速的特点，因此对于下赛道也不是一个非常严重的问题。最后，由于排气的速度在高转速下降低了，涡轮的相应会有一些延迟。
下一部分的改装是引擎缸体。
原计划是将这台EJ205改装成一台闭合水道的引擎。这部分将由outfront motorsports进行完成。
熟悉EJ引擎的同学都应该知道，EJ25是拥有极佳强度的缸体。而EJ205，本文的主角引擎则不是这么幸运。其的缸体并没有足够的支撑，导致相对较低的强度。
在高增压以及高度改装情况下所带来的侧向压力作用下，EJ205的缸体有变形最终导致缸头泄露的趋势，最严重的则是缸体变形。
在过去，一些改装方案是将CNC处理的铝制缸体加强件装载于缸体上对缸体进行加强。但是在多年的测试中，这种方案往往将导致缸体顶部形变。
我们都知道，缸体顶部是最需要密封的部分。
因此，在某些使用这种方案的改装斯巴鲁上，缸体经常出现过度磨损。有时候加强件会松脱导致密封问题，更有甚者加强件所在部分会出现高压产生的裂缝。
将开放式水道的引擎打造成闭合式水道的引擎在MotoIQ看来是最佳的解决方案，而Outfront这家公司有一套为EJ205以及EJ257打造的闭合缸体的方案。
MotoIQ所使用的是V3这套服务，在V3之上还有V4。但对于motoIQ而言，V3所能提供的强度已经超过了需求，因此V3成为了最佳的选择方案。
可惜的是，处于保密的原因，outfront并未对motoIQ开放开放式水道被密封的处理过程。这不得不说是一个遗憾。
密封组件是在巨大的液压压力之下压入水道中。
密封组件之上有Loctite抗氧化密封剂进行处理。密封组件和水道有着极佳的贴合的非常紧密，但是紧密到恰当好处并不会导致缸体的形变。
而这部分也是outfront未对motoIQ开放的部分。
肯定这时候有同学会问，填入的密封肯定会影响缸体的水平平整度吧？outfromt非常自豪的表示填入的密封件仅仅增加了0.01英寸的变化。
下一步，自然就是对缸体进行磨平处理了。
下图为密封完成的缸体。
对缸体进行校准的机器也是专门订购的。斯巴鲁的机器在使用的过程中或多或少会产生一些扭曲，这也是斯巴鲁臭名昭著的问题。
因此，仅仅磨去突出的些许密封组件远远不够。对缸体进行重新测量再进行校准才能保证百分之百的平整。
在这次改装中，每侧缸体进行六处不同位置的测量以计算平整度。
测量表明这台斯巴鲁EJ205出现了0.005英寸的偏差。听起来很多，但这对于一台高强度使用的斯巴鲁是正常的数字。
最终这台EJ205经过处理后来到了0.001英寸的误差。对于MLS垫片，这已经是非常出色的数据了。你能看出来这曾经是开放式水道的引擎吗？
下一步中，所有有着锐利边缘的部分被手工钝化。
接下来，机油通道被进一步扩张以减少压力的损失。原厂的直径相对较小，扩张后保证油滤前后直径一致。
对缸体进行进一步抛光。
斯巴鲁引擎的脆弱还体现在扩缸上。
当引擎在组装的时候，组装工具带来的扭矩往往会导致缸径的改变。这也是坊间流传的改装厂再完美的技师也无法组装出接近斯巴鲁原厂的引擎。但这其实是一个误解。
斯巴鲁引擎在组装的时候需要固定在底座上模拟其被组装在一起的压力。在非固定的情况下，缸径可以达到0.002英寸的扭曲。这已经超过了一些活塞所需要的净空。
因此，专业的工具是必不可少的。
在这些步骤都完成之后，这台更改水道的ej205终于出场了。左边是加装了密封组件的EJ205，右边则是原厂情况下的EJ205。

未完待续
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