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940公斤、130PS、11000转,这台AE86到底改了什么?
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Author / 酷乐汽车

藤原拓海 18 岁,在加油站兼职,家里经营藤原豆腐店。

故事开始时,他已经开了五年车。每天凌晨,他驾驶父亲藤原文太的丰田 Sprinter Trueno,也就是大家口中的 AE86,往返秋名山,把豆腐送到山上的旅馆。

文太在仪表台杯架里放了一杯水,要求拓海在送货途中不能把水洒出来。

水杯会直接放大车辆的纵向与横向动作:急踩刹车,水向前冲;突然松开刹车,水面回摆;方向打得太快,水向杯壁一侧堆积;出弯油门过猛,水又会向后晃。

拓海用了五年时间,把制动、转向和油门连接成一套连续动作。

他知道哪里需要提前收油,什么时候可以恢复油门,也能从方向盘、座椅和车身动作中判断轮胎剩余抓地力。

当时的拓海说不出荷载转移、循迹制动、滑移角、转向不足和 LSD 锁止率这些术语,他甚至不知道自己每天驾驶的车叫 AE86。

文太负责车辆,拓海负责驾驶。车辆设定发生变化以后,拓海能够立刻发现方向盘重量、离合器力度、发动机响应和轮胎抓地力的差异,却无法准确指出发生变化的部件。

这辆 AE86 也沿着拓海的成长不断变化。

故事初期使用经过文太调校的 16 气门 4A-GEU。第一次发动机损坏后,换入五气门、干式油底壳的比赛用 4A-G。加入 Project D 以后,再由松本修一根据远征赛道调整悬挂、制动、轮胎、转速限制和轻量化部件。

这是一台什么车

拓海驾驶的是前期型 Sprinter Trueno GT-APEX 三门掀背版,车型代码 E-AE86-FCMVF。

AE86 属于底盘和车型系列代号。

Sprinter Trueno 采用隐藏式前灯,同底盘的 Corolla Levin 采用固定式前灯。车身使用丰田当时称为 High-Tech Two-Tone 的黑白双色涂装,右侧车门带有 " 藤原とうふ店(自家用)" 文字。

这代 Sprinter Trueno 于 1983 年 5 月发布。

原始资料记录,三门 GT-APEX 五速手动版的基础车辆重量为 940 公斤,选装动力转向增加 10 公斤,天窗增加 15 公斤。车身长 4205 毫米、宽 1625 毫米、高 1335 毫米,轴距 2400 毫米,三门车身风阻系数 Cd 约 0.35。

第五代 Corolla 和 Sprinter 的普通轿车已经转用前轮驱动,Levin 与 Trueno 运动版继续采用前置发动机、后轮驱动。

发动机纵向安装,前悬挂使用麦弗逊滑柱,后悬挂使用带横向拉杆的四连杆整体桥,前制动为通风盘,GT-APEX 后轴使用盘式制动,常见轮胎规格为 185/70HR13,运动套件和选装配置会出现差异。

940 公斤的基础重量、2400 毫米轴距和结构简单的 FR 底盘,给 AE86 留下了很大的调整空间。后轮整体桥增加了簧下质量,也限制了左右后轮独立运动能力,但四连杆与横向拉杆的结构坚固、设定逻辑清晰,适合拉力、场地赛和山路使用。

车辆进入转向过度时,驾驶者能够通过油门和反向转向调整后轴滑动角度。

原厂 4A-GEU

130PS

AE86 GT-APEX 搭载 4A-GEU 自然吸气发动机,排量 1587cc,直列四缸,DOHC 双顶置凸轮轴,每缸四气门,共 16 气门。缸径 81 毫米,量产版行程 77 毫米,形成偏短行程结构。

动力输出为 130PS/6600rpm,最大扭矩 150Nm/5200rpm。

4A-GEU 还使用 T-VIS 可变进气系统和 EFI-D 电子燃油喷射。

T-VIS 通过进气歧管内的蝶阀改变有效进气通道。低转速时关闭部分通道,提高进气流速;发动机进入高转区域后开放全部通道,增加进气截面积。

EFI-D 通过进气压力信号计算喷油量,无需传统空气流量计。Toyota 在 1983 年的发布资料中,把 T-VIS 和 EFI-D 列为 4A-GEU 提高动力响应的核心技术。

原厂 130PS 放到 940 公斤车身上,基础功重比约 138PS/ 吨。

这个数字无法与 R32 GT-R、Lancer Evolution 和 RX-7 相比,AE86 在下坡的优势来自较低质量带来的制动负担、较小车身尺寸,以及拓海对车辆动量的利用。

T50 五速手动变速箱

原厂 AE86 使用 T50 五速手动变速箱。

五个前进挡齿比分别为 3.587、2.022、1.384、1.000 和 0.861,原厂终传比 4.300,四挡是 1:1 直接挡,五挡用于降低巡航转速。

原厂一挡和二挡之间的跨度较大。

发动机以 6600rpm 从一挡升入二挡,理论转速会下降到约 3720rpm,已经离开最大扭矩转速。这套齿比需要兼顾起步、油耗和日常驾驶,适合量产 4A-GEU。后期 11000rpm 赛车发动机的动力集中在高转区域,变速箱需要缩小升挡后的转速跌幅。

TRD 曾经为 AE86 提供 33030-AE851 密齿比齿轮组,一挡 2.630、二挡 1.891、三挡 1.384、四挡 1.000、五挡 0.861。发动机以 11000rpm 从一挡升入二挡,理论转速约为 7900rpm,可以继续留在高转功率区。

漫画没有公布拓海后期变速箱的齿轮组编号。TRD 密齿比在这里用于解释高转速发动机对传动系统的要求,网上常见的 4.778 和 5.375 终传也缺少漫画正文确认。

故事开始时

它已经是 " 文太 Special"

漫画早期比赛资料把拓海的发动机标为 "4A-GEU 改,文太 Special",输出约 150PS,相比原厂 130PS,功率增幅约 15.4%。漫画没有公开凸轮轴作用角、气门升程、压缩比、活塞、连杆、排气歧管、ECU 和点火设定,因此 150PS 适合作为剧情概略值。

从漫画画面能够辨识出 RS Watanabe Eight Spoke 式样轮圈、Nardi Classic 式样三辐方向盘、CIBIE 式样圆形雾灯和较大口径的运动排气尾段。

车身保留雨挡、挡泥板和仪表台杯架。

轮圈 J 值、偏距、轮胎品牌、排气管径和消声器型号没有公开,官方考据同样把部分品牌判断写成 " 式样 " 或画面推测。

这辆车早期最重要的改装来自文太的悬挂设定。

拓海迎战中里毅的 R32 GT-R 前,文太让 AE86 在油门开启时呈现更强的转向不足,拓海开始比赛后,很快发现自己能够更早踩下油门,车身在全油门状态下也更加稳定。

R32 GT-R 拥有涡轮增压发动机和四轮驱动,出弯加速远高于 AE86。

AE86 如果在油门开启时出现较大幅度转向过度,拓海需要反打方向或短暂收油修正。每一次修正都会降低出弯速度。文太用偏稳定的油门动态换取更长的全油门时间。

实际底盘调校可以通过弹簧刚度、减震器压缩和回弹阻尼、防倾杆刚度、前轮外倾角、前束、后轴横向位置、胎压和 LSD 锁止特性改变车辆平衡。漫画没有说明文太具体调整了哪一个项目,正文只保留 " 油门开启时转向不足增加 " 这一结果。

须藤京一

让旧发动机彻底报废

拓海驾驶 AE86 与须藤京一的 Lancer Evolution III 比赛时,旧发动机发生严重损坏。漫画 Vol.107《再见了,我最爱的 86》中,曲轴与连杆连接部位失效,连杆随后击穿缸体。

这类故障俗称 " 开窗 ",缸体已经失去继续使用的价值。

连杆击穿缸体常见于连杆螺栓失效、连杆轴瓦烧蚀、润滑中断、活塞损坏、过度转速和长期金属疲劳。拓海的旧 4A-GEU 已经接近使用寿命,他又在高负荷下持续追赶 Evo III,最终造成整台发动机报废。

Evo III 使用 2.0 升 4G63 涡轮增压发动机和四轮驱动系统。AE86 当时约有 150PS,排量 1.6 升,依靠制动和弯速追赶需要长期维持高负荷。发动机损坏让拓海第一次直接接触机械寿命与驾驶方式之间的关系。

文太原本已经计划换机。

旧 4A-GEU 报废以后,那台准备中的赛车发动机正式装进 AE86。

二十气门

干式油底壳

11000rpm

新发动机继续使用 4A-G 体系,排量 1.6 升,采用自然吸气。缸盖以 AE101 时代的五气门结构为基础,每缸三只进气门、两只排气门,全机共 20 气门。润滑系统改为干式油底壳,最高转速达到 11000rpm。

这里需要区分量产 AE101 4A-GE Silver Top 与漫画中的比赛发动机。

五气门缸盖结构来自 AE101 时代,文太装入的是比赛用途发动机,它并非一台从普通 AE101 上拆下、直接放进 AE86 的量产机器。

三只较小的进气门能够增加总气门周长,同时降低单只气门质量,较轻的气门有利于高转控制。

发动机达到 11000rpm,还需要高角度凸轮轴、强化气门弹簧、轻量化气门机构、锻造活塞、强化连杆、曲轴动平衡、独立节气门、比赛 ECU 和高容量冷却系统。漫画只确认发动机体系、五气门、干式油底壳及 11000rpm,其余项目属于高转赛车发动机通常需要的技术配置。

如果沿用量产 4A-G 的 77 毫米行程,6600rpm 对应的平均活塞速度约 16.9m/s,9000rpm 约 23.1m/s,11000rpm 约 28.2m/s。漫画没有公布赛车发动机的曲轴与实际行程,因此这组数字用于展示转速变化带来的机械负荷。

平均活塞速度从 23.1m/s 提高至 28.2m/s,活塞、活塞销、连杆、曲轴和轴瓦承受的惯性负荷明显增加。11000rpm 可以扩大功率输出和单挡速度范围,也会缩短发动机检修周期。

漫画没有公布新发动机最大功率,网络上经常出现 240PS,这个数字可能混入其他 TRD 或 Group A 规格 4A-G 赛车发动机资料。

解决了什么问题

原厂 4A-GEU 使用湿式油底壳,机油储存在发动机底部。

车辆持续制动、转弯或经过坡度变化时,机油会在油底壳内移动。吸油口短暂暴露以后,机油压力下降,连杆轴瓦、曲轴轴瓦和凸轮轴可能失去稳定润滑。

干式油底壳系统使用回油泵把曲轴箱内的机油抽入外置储油罐,再由压力泵向发动机供油。系统通常包括浅型油底壳、回油泵、压力泵、外置储油罐、油气分离装置、外接油管和机油冷却器。

秋名山和 Project D 的远征道路包含连续弯、长时间制动及明显坡度变化。干式系统能够在这些工况下维持稳定油压。浅型油底壳还可以降低发动机安装位置,减少车头上部质量。

发动机换完

车身、制动和轮胎也要跟上

文太完成发动机移植后,同步强化了车身、悬挂、制动、轮胎和离合器。新发动机提高了弯间加速和进弯速度,制动系统需要处理更多动能,轮胎需要承担更高纵向与横向载荷,车身焊点和悬挂安装位置承受的力量也随之增加。

漫画确认了车身补强,但没有公开焊接范围。

实际赛车补强常见接缝焊、点焊加密、塔顶补强、底盘拉杆和防滚架。悬挂同样缺少品牌与参数,弹簧刚度、阻尼、外倾角、前束、车高和防倾杆都可能围绕新轮胎重新设定。

拓海第一次驾驶换机后的 AE86,马上发现方向盘和离合器比过去更重。

方向盘重量可能来自轮胎加宽、前轮抓地力提高、外倾角变化和小直径方向盘;离合器踏板变重通常与强化压盘有关。强化压盘提高夹紧力,减少高转速换挡及全油门加速时的离合器打滑。

车内还增加了桶形座椅。桶形座椅通过肩部、腰部和腿部侧翼承受横向加速度。驾驶者身体固定以后,双手可以集中处理转向,双脚也能更稳定地控制刹车、油门和离合器。

一只转速表

让拓海找到发动机的功率区

新发动机装车以后,拓海仍然按照旧 4A-GEU 的转速习惯换挡。

原车仪表红区按照量产发动机设计,他会在指针接近旧红区时升挡。新发动机的主要输出集中在更高转速,提前换挡会让发动机持续运行在低功率区域。

秋山涉试乘后发现了这一问题。

AE86 随后安装高量程转速表、水温表和油温表。转速表常被车迷根据画面辨识为 SMITHS 12000rpm 式样,漫画里量程超过 10000rpm。

转速表提供换挡依据,水温表监控冷却液,油温表监控润滑系统热负荷。

高转速增加缸盖、活塞、轴瓦和气门机构的热量。冷却液温度过高会提高爆震风险,机油温度过高会降低黏度和油膜强度。水温正常也可能同时出现油温过高,所以比赛车辆会分别监控。

转速表没有改变发动机输出。拓海改变了换挡位置,新发动机由此进入自己的高转功率区。

Project D 接手以后

拓海加入 Project D 后,松本修一成为 AE86 的专职机械师。

文太早期根据拓海的成长调整车辆;松本根据每条远征路线完成赛前设定。弯道半径、坡度、路面起伏、连续弯节奏、环境温度和轮胎工作温度都会影响悬挂及轮胎选择。

Project D 曾把发动机使用上限控制在约 9000rpm,用于提高耐久性。

使用 77 毫米行程进行技术演示,9000rpm 的平均活塞速度约 23.1m/s,11000rpm 约 28.2m/s。转速增加 22.2%,往复零件承受的惯性负荷会以更高幅度上升。

对阵东堂塾舘智幸的 EK9 时,AE86 恢复 10000rpm 以上的工作范围。

更高转速扩大单挡覆盖范围,拓海可以减少弯道组合中的换挡动作。换挡会短暂中断驱动力,同时改变车身纵向荷载。少一次换挡,车身姿态就能多维持一段时间。

这一阶段,AE86 换装黑色碳纤维发动机盖,对应章节为 Vol.238。

发动机盖位于前轴上方,安装位置较高,减重可以降低车头上部质量和偏航转动惯量。后期漫画还通过拓海的台词确认,隐藏式前灯机构换成了更轻的部件。原厂跳灯包含灯体、电机、连杆和支架,重量集中在车头最前端,轻量化能够改善入弯响应。

最终战

发动机再次损坏

与乾信司的最终战中,拓海继续使用超高转速延长挡位覆盖,减少关键位置的换挡动作。发动机在终点前发生第二次严重损坏。

第一次发动机损坏时,拓海还没有系统机械知识,他在旧发动机接近寿命终点的状态下持续追赶 Evo III。最终战时,他已经理解转速、齿比、温度和机械寿命,也清楚高转速会消耗发动机余量。

漫画版中,拓海决定结束这辆 AE86 的使用;动画版保留了车辆,没有继续参加比赛。写作时需要把两个版本分开。

这辆 AE86 经历了四个主要技术阶段:940 公斤、130PS 的量产 GT-APEX;文太调校、约 150PS 的 16 气门 4A-GEU;五气门、干式油底壳、11000rpm 的比赛发动机;Project D 围绕赛道进行悬挂、制动、轮胎、转速限制和轻量化设定。

车体仍是那副 E-AE86-FCMVF。

发动机、离合器、仪表、座椅、悬挂、制动、轮胎、发动机盖和前灯机构持续变化。拓海的驾驶能力也沿着这条改装时间线完成升级。

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