[徵文] 研究室─2003 Subaru Impreza WRX STi

作者: bruce3427 (布滷師)   2024-07-12 22:36:17
https://imgur.com/Hau0pJU
之所以下這樣的標題,是因為對這輛車的研究,讓我掌握了很多技能與知識,正巧近
期版上有很多手排車的分享文,既然符合資格,就想說趁此機會做個紀錄
起初在尋車階段時,設定的目標其實是E46 M3,不過遍尋不著滿意的車款,與此同時
偶然想起了這款車型,並且臨時起意發了徵車文,就這麼巧,在短短一周內,這輛車
出現了,斯文內斂中帶點殺氣很符合我的喜好
https://imgur.com/04AHS2N
前車主在內外改上不少東西,且幾乎都是大品牌的產品,我接手時的想法是:「買別
人改好的,應該能省下一些錢跟心力」,不過現在想起來真是太衝動了
Subaru的Impreza WRX家族很有趣,它樣樣都通,但卻又樣樣不精,幾乎在什麼部分
都有70%的保底戰力,然卻都離頂點有段距離,若想達到某領域的頂點,則需要付出
比同級車款更多的金錢與心力,儘管如此,這絲毫不影響它的魅力
https://imgur.com/fTNm6SL
此車的年份為2003年,屬於GD家族的第二個世代,廠內代號為GDB-C,這年對Subaru
來說是個相當風光的一年,吸取市場回饋推出了口碑優秀的Blobeye小改款車型(台灣
暱稱淚眼),與此同時,挪威賽車手Petter Solberg也拿下了該年的World Rally
Championship(世界拉力錦標賽)的車手冠軍頭銜,讓此車沾了些世界冠軍頭銜的榮光
透過對此車的研究,我踏入了電系與自動控制的世界,因為一些緣故,我決定直接購
入全取代電腦替代原廠ECU自行進行調整,而不是委託店家執行,經過一段時間後調
整成型,這時正巧有位熟識的店家朋友讓我接手他店內有關電控與軟體的作業部分,
讓我能開點副業,有這樣的機會我非常感謝他
https://imgur.com/jcJSBZd
研究過程中,我發現這輛車的改裝內容並非表面上看起來的這麼完善,這並非指車上
的部品不好,而是說很多地方並不能滿足我的需求、或是會對耐用度造成隱患,因此
隨著時間的推移,我幾乎把原本車上的部品全都拆光,並更換成符合需求的產品了
從接手至今,我對此車做過很多大規模的專案改造,遍及內外上下,為免文章過於冗
長,僅舉幾例介紹
https://imgur.com/iuhi0iq
ECU更換:
接手這部車的時候,車上的原廠電腦已被其他店家撰寫過,沒辦法再進行修改,為求
徹底處理,將ECU直接更換成Link G4+系列全取代機種,以便獲得完整的車輛系統掌
控權,由於我進行的許多專案若沒有ECU的調整權配合,會沒辦法執行,因此這個項
目可說是最重要的基石,有了這項設備,想要把這輛車拍成扁的還是揉成圓的,都沒
有問題
這類全取代電腦最有價值的地方,倒不是可以讓車子變得多威猛多快,而是種類繁多
且完整的Fail-Safe(故障失效保險)功能,原車上只有Defi監控儀表組來讓駕駛知道
引擎部分壓力與溫度訊息,但是這些儀表在問題發生時並不能採取任何保護手段,後
來當然被我全數拆除,改讓監測Sensor的資料輸入給ECU,由ECU統一進行監測,若發
現有問題則馬上進行保護策略,避免車輛受更嚴重的損壞,除了基礎的各式壓力與溫
度監測,我車上比較特殊的有渦輪轉速Sensor,主要用來評估渦輪運作狀態,一旦發
現葉片Over-rev(超轉)則ECU會馬上介入保護
https://imgur.com/QFN6RjE
引擎室燃油系統更新強化:
GDB-C原廠EJ207引擎所採用的噴油嘴流量為550cc/min,這對於提升馬力來說是第一
道門檻,且由於年份已久,車輛上的橡皮油管開始有老化跡象,遂趁此機會維修升級
,此處將噴油嘴換裝Injector Dynamics的產品,增加Fuelab的調壓閥、Radium的
油軌與濾心,並選擇Earl’s的接頭及管路完全更新引擎室內的燃油管線,確保引擎
擁有穩定且充足的燃油供應與壓力,同時徹底排除燃油洩漏造成火災的憂患,系統的
布局設計由我處理,安裝則交由我朋友操刀
https://imgur.com/PhQYzeL
渦輪更換與進排氣管路系統修改:
屬於比較後期的專案,由前後好幾個小專案所組合構成,並非連續完成的項目,主要
內容是換裝Garrett近年新設計的G-Series渦輪系列、改用External Wastegate(外洩
式排氣洩壓閥)系統,同時修改原廠的渦輪管路走向,在不變更中冷器位置的前提下
將渦輪斜轉約45度,讓渦輪進氣側管路不受到進氣歧管的限制,受益於此,得以換用
尺寸更大的渦輪一次側進氣管路與K&N進氣濾心,所有進排氣管路使用鈦合金製作(僅
排氣頭段續用304不鏽鋼),這邊最困難的地方是狹隘的空間,相當考驗管路燒焊店家
的精準度,除了精準的位置之外,排氣頭段通往渦輪與Wastegate的管路形成漂亮的
對稱Y型,這是我最滿意的地方
基礎管路完成後的渦輪機油供應、冷卻水供應管道也需要修改,此處選用Earl’s的
產品,老樣子,系統設計由我處理,安裝則由我朋友進行,主要設置重點為渦輪水道
水平面須帶點斜度、各管路避免急轉、盡可能拉直,我這麼囉嗦真是不好意思,但他
依然完美達成我的要求
https://imgur.com/fKSmAlD
渦輪算是相對昂貴的零件,為避免花冤枉錢,下決定之前參閱了大量的資料與技術圖
面,通過對Garrett提供的Compressor map進行模擬計算,得出的結果應可達到我的
需求,儘管如此,下單之前還是有些猶豫,幸好,最終的成果大幅超出原本預期,根
據之前的測試資料顯示,Turbo threshold(全增壓出現轉速)只比舊渦輪晚約200轉,
然而,較舊渦輪但更大的尺寸僅以此等微小代價就獲得更大的風量著實令人驚喜,值
得注意的是,儘管Turbo threshold較為延後,但Turbo lag(渦輪遲滯)的現象卻比舊
渦輪還要輕微
https://imgur.com/qYHJgka
更換具備電子鎖定差速器的變速箱:
台灣引進的GDB-C屬於歐規,搭載編號TY85的六速變速箱擁有一體成形的殼體與強壯
的齒輪,整體結構強度極高,然歐規車型並未配置DCCD(駕駛可控中央差速器系統),
這可謂Subaru的鎮店之寶,缺少著實可惜,後來我從日本購入具備此系統的後期變速
箱,基本上只要輸出齒比能吻合車上傳動機構,將其安裝上車並不是很困難的事情
此案較具挑戰性的地方在於讓DCCD系統完整驅動,Subaru原本會為其配備一顆專屬的
驅動電腦,除了讓駕駛可手動指定中差鎖定率之外,也擁有根據引擎轉速、車速、各
車輪速差、以及車身動態G值來實時調整鎖定率的Auto模式,不過此處我想要精簡系
統架構,所以直接以車上的全取代電腦來兼職驅動,雖然因系統極限,目前僅採用監
測引擎轉速和車速來自行調整的Open loop半自動模式,但好處是我可以自由調整各
給底定條件下的鎖定程度,大大提高了調整範圍
https://imgur.com/pBrWqcb
另外,我後來更換的後期車款儀表上擁有DCCD的模式指示燈,這些燈號的功能僅有在
手動指定鎖定率時會顯示,自動模式下不會顯示,因此利用Arduino來監控系統運作
訊號,藉此實現可隨時隨地監控DCCD鎖定狀態的監測燈號
這些年來完成的專案已累積了一定的數量,車上也慢慢積累了許多大大小小的
Prototype控制器,導致系統逐漸肥大化,有鑒於此,今年開始規劃全車電路系統簡
化整合與翻新,畢竟車輛也21歲了,是個翻新整理的好機會,這是個極具野心的專案
,將分成幾個階段執行,主要目標是將電瓶和電源盤重新設計、整理、並且移至車尾
的行李箱,在騰出引擎室空間的同時、還可獲得更好的配重,最後再更換整車的線路
https://imgur.com/PIu0hvD
雖然完成了不少項目,但待辦清單卻好像沒有太明顯的縮短,然而,改裝就是將一輛
車染上自身顏色的過程,我相信只要嚴謹地執行、不斷地重複這個過程,最終會使它
真正變成自己的東西
謹以此文記錄此時我與此車的軌跡,我想、且應該會開著它到最後的最後
GD小知識:
1.GD世代的零件價格多為GC世代的2倍,但耐用度通常也可達2倍以上
2.如前所述,GD世代STI所開始採用的TY85六速變速箱擁有極為強悍的構造,內部還
設置了獨立機油泵浦,讓齒輪在重負載下也能充分獲得潤滑,但這項設備在GR/GV世
代以後被取消了,有些可惜
3.GD STI的引擎蓋都是鋁合金材質,但GR/GV世代除了特殊車款之外卻換成了鋼製引
擎蓋,重量差異明顯
4.普通的GD WRX可以透過更換配備(動力總成、內裝、底盤件etc)來完整變裝STI,雖
然要換的項目很多,但是難度並沒有到頂天
作者: Superleggera (Superleggera)   2024-07-12 22:59:00
太帥啦!
作者: SEEDA (喜德)   2024-07-12 23:27:00
顧得真好
作者: maltum (也是可以 der)   2024-07-12 23:29:00
老婆問我為何跪著看
作者: kabukiryu (悠游夏日基隆海的男人)   2024-07-12 23:42:00
有手排就推。原來這車還存在於台灣啊,還以為為絕種了
作者: Horie (pret)   2024-07-13 00:10:00
淚眼鯊一直都是這樣,非常少人擁有
作者: AirRider (又怎麼了)   2024-07-13 00:52:00
跪著讀完...
作者: bikepool (掰克普)   2024-07-13 01:10:00
好帥 淚眼是我的夢想車
作者: ttmans (Remember )   2024-07-13 01:46:00
淚眼真的帥氣又經典 這改裝真的太酷了
作者: DYE (跟腦殘爭最後都會變腦殘.)   2024-07-13 10:38:00
渦輪轉速是怎麼測的,用哪種元件?
作者: maplefoxs (狐狸怎麼叫)   2024-07-13 10:53:00
好猛
作者: elnacongo (勛)   2024-07-13 18:25:00
帥帥
作者: ryo923 (Tzecheng)   2024-07-13 23:15:00
優文
作者: hancash (Han)   2024-07-14 13:01:00
讚!尾翼極度正統!
作者: skygazer (大大頭)   2024-07-15 00:32:00
不是學長等級了,教授好!

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