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文档简介

作为近代的本田车上最为常见的科技,VTEC技术可能是大家最多见的一种发动机配气科技事实上今天绝大部分的本田车型都配备了这种技术。在国内人们对车的要求更多是为了家用,是否省油也是一项重要的挑选指标,所以在国内本田使用的VTEC衍生版本只关乎节油,以至于,那些使用VTEC技术的强力发动机所配备的车型也从未正式在我国内地市场销售过。而国内的车迷对于VTEC曾给本田带来的那些荣光,我们或者知之甚少,或者深觉遥不可及。看着本文的题目点进来的读者可能会存在疑问,“无法忘记的地上之星”,这句话可能褒美之意溢于言表,这么一款几乎现在所有本田民用车都有的技术能值得如此褒奖?或许您花费一点时间读完本文之后会有不一样的感受。事实上,早些年本田在民间的辉煌,近乎完全始于这种技术。VTEC是什么?从字面意义上来讲,“VTEC”这个字是英文Variable valve Timing and lift Electronic Control system的缩写,也就是可变气门正时和气门升程电子控制系统的意思。这是一种本田技研工业开发的用于四冲程内燃机的可变配气系统。也是世界上首个此类系统。后世出现的同类的系统包括三菱的MIVEC系统、斯巴鲁的AVCS系统、丰田的VVT-i和VVTL-i技术、宝马的VANOS系统和Valvetronic系统、保时捷的Variocam和VarioCam Plus系统、日产的Neo VVL和VVEL系统、奥迪的AVS系统等等。而这里需要特别说明的是,在VTEC技术发布后比较短时间所发布的技术,包括丰田的VVT-i、保时捷的Variocam和宝马的VANOS等,都仅仅具有可变气门正时功能,而不具有对于功率的提升效果更为明显的调整气门升程功能。如果说近年来新锐的缸内直喷算是相当古老的技术的话(详见注1),那么以本田的VTEC为代表的一系列可变气门技术对于四冲程活塞式内燃机而言,则是之前从未出现过的科技。VTEC这项由本田的开发工程师,松泽健一先生所发明的科技,可以说给20世纪末的汽车业界带来了革命性的改变。不同于现时下很多资料所指出的,VTEC实际上最初的设计目标在于在有限的排量下榨取尽可能大的马力,提供达到甚至超过100ps/L的高额升功率,并在同时保持车辆的日常走行的便利性,高性能诉求显而易见。而在之后的岁月中所做出的一系列设计改变则才是纯粹为了提高车辆的燃油经济性。采用VTEC技术的节气门构造与常规节气门构造的比较 可以说从这个角度讲,VTEC算是很特殊的一种科技1970年代的石油危机爆发导致油价上涨到之前不可想象的水平,并再没回落到早年间的低水平之后,民用车辆上很少出现单纯为了提高单位功率输出的技术。VTEC技术的关键在于气门的升程“可变”,实现的方式是通过在凸轮轴上采用不同以往的设计,本田的工程师们在每个气门的凸轮轴上设置了两颗凸轮,这两颗高低和开启角度都不同的凸轮分别负责着不同转速下的气门开启角度。同时,也在凸轮和气门之间加入了两组摇臂,藉由发动机的机油压力的变化来控制哪一组摇臂进行工作,达到切换摇臂的转速的瞬间,两组在低转速下可以独立运转的摇臂被紧紧联结在一起,共同由高角度的那颗凸轮控制,借此提高气门的开启角度,让引擎释放全数的动力(也就是俗称的“开TEC”动作)。VTEC的主要构造(本图摄自F20C型发动机) 这样的设计相当于让民用发动机拥有了一组更高角度的(类似赛车发动机角度)凸轮轴,可以在高转速域下达到更大的气门开启角度,吸入更多空气进入燃烧室达成更有力的燃烧,藉此让引擎在日常使用的较低转速下保持通常的燃油经济性和较容易控制的特性。同时(直接使用高角度凸轮轴会导致较高的怠速转速,在民用发动机供油系统不够强力的情况下,更可能导致怠速不稳现象),达成高转速域下的更高马力输出。具备VTEC技术的节气门的工作示意图 注1:缸内直喷技术最早在1930年代初由戴姆勒-奔驰发明,并于1935年开始运用于开始试做和小批量先行生产的DB601A1型33.9L排量,倒V12缸四冲程自然吸气汽油发动机,但此型发动机并非用于当时的任何汽车,而是应用于各类军用飞机和封闭航道用竞速飞机。最初搭载于Messerschmitt Bf109A型试做战斗机。由DB601系列发动机发展出的同样具有缸内直喷系统的DB603和DB605系列发动机被广泛运用于在1930年代末至二次大战败战之前的各型德国空军军用飞机之上。稍后出现的容克斯Jumo 210G型19.7L排量倒V12机械增压发动机亦装备了由Lichte博士所开发的缸内直喷系统。世界首台缸内直喷发动机,戴姆勒-奔驰DB601A型发动机 缸内直喷技术在汽车上的首次运用则是战后的1955年的奔驰300SL,这款传奇车型的发动机使用了博世方面提供的直喷技术。而后除了美国的AMC和福特公司在1970年代的少量运用之外,缸内直喷技术很少出现在汽车领域。近年来缸内直喷技术在汽车上的大规模使用则始于三菱,1996年三菱的GDI直喷技术开始被应用于一部分4G93型发动机上。1997年,日产Leopard开始使用VQ30DD型直喷发动机。1998年,丰田发布了使用其D-4直喷系统的1AZ-FSE发动机,并用于当年的Avensis。1999年,雷诺发布了其直喷科技车型,同年,标致雪铁龙、现代、沃尔沃则向三菱购买了其GDI技术的使用权。而直到2000年,大家耳熟能详的大众FSI技术才诞生,运用在当时的lupo之上。VTEC鼻祖之DOHC VTECB16A型发动机(1)技术的豪华是必须要有一个好的并且成功的产品来证明,而这一实用化的成品也就是1989年4月19日发布的Integra RSI(DA6)和Integra XSI(DA6/DA8),这两款不同配置的Integra首次搭载了使用VTEC技术的B16A型自然吸气发动机。自此开始,B16A发动机开始取代之前在1980年代末本田小排量发动机当中显赫一时的同为1.6L排量的ZC型成为新一世代的本田小排量发动机的性能标杆。本田史上首台VTEC车,Integra RSI(DA6) 而在稍后的1989年9月22日发布的车体更轻的CR-X SiR(EF8)思域SiR/SiR II(EF9)更是把B16A发动机捧上了神坛。而从此之后,先前堪称千六排量标杆之作,几乎统治了1980年代的这一排量赛事的丰田4A-GE发动机(记得豆腐车AE86吗?AE86以及后继的AE92、AE101、AE101一直是用这发动机的)就一直生存在本田的阴影之下,退到了跟随者的位置。同为1989年发布的CR-X SiR(EF8),首批搭载B16A发动机的车型中的最强 B16A发动机采用DOHC配气结构,搭配上VTEC机构,也就是所谓DOHC VTEC型发动机,坊间俗称“大TEC”(还有与之相对的“细TEC”,也就是SOHC VTEC发动机,我们后面的篇幅会介绍到)。缸内结构方面,B16A发动机一改之前的同排量的ZC发动机的小口径大冲程的竖长方形缸体形状,改为更利于高转速马力发挥的扁长方形缸体形状,缸径81.0mm,冲程77.4mm,实际排量1595cc,压缩比10.2:1,具备160ps/7600rpm的最大马力和152.0Nm/7000rpm的最大扭矩,红线转速高达8100rpm,升功率达到100ps/L水平(配备于自动挡车型的出力水平则稍低,最大马力为150ps/7100rpm,最大扭矩150Nm/6000rpm,升功率未达100ps/L水平),这一表现可以说是就算到了今天也值得称赞。更何况这是发生在距离今天足足22年之前的事情。B16A型DOHC VTEC发动机 而同时代的丰田Corolla Levin(AE92)的4A-GE发动机才只有140ps最大马力,就算是其顶级GT-Z型号的带有机械增压装置的4A-GZE发动机也才达到165ps最大马力而已!而欧洲的产品则更为不堪,堪称欧洲钢炮不朽名作的标致205GTi的排量大出了400cc的XU9J型2.0L发动机才只有120ps而已。而我们还需要提到的一个事实是,就算是刚刚发布的丰田86/斯巴鲁BR-Z所搭载的具有全新世代的D-4S缸内直喷技术的FA20型引擎也才达到200ps最大马力而已,升功率也是100ps/L。所以对于22年前B16A靠着DOHC VTEC技术达到的水平,我们恐怕不得不报以极大的赞叹。VTEC鼻祖之DOHC VTECB16A型发动机(2)但这还不是结束,本田对从1991年下半年开始生产的B16A型发动机进行了进一步的改良,活塞形状经过微调后,压缩比上升至10.4:1,配合更为优化的ECU控制程序,动力微幅上升,达到最大马力170ps/7800rpm,最大扭矩156.9Nm的水平,红线转速8200rpm,(自动挡版本则为155ps/7300rpm最大马力和153.0Nm/6500rpm最大扭矩,红线转速7700rpm),升功率在当时冠绝全球(在量产自然吸气发动机当中)。而后世极其出名的,被视作思域TYPE-R在1997年8月出现前最强思域的EG6(第五代思域中的SiR和SiR II型号的车架代号)正是使用的这款改良后的B16A发动机。第二版B16A发动机,动力升至170ps 而除了标准的B16A之外,这台发动机还有着其他一些变种型号,包括早期出口欧洲市场的B16A1型,规格与早期第一版日规版本几乎毫无区别,但最大马力稍低,仅有150ps最大马力,1992-1993年换上了和第二版B16A相同的OBD1尾气自检系统;B16A2型则是1992年之后的北美和欧洲用出口版本,性能和规格第一版B16A毫无区别,只不过红线起始转速稍低,为8000rpm。B16A3是美规Civic delSol(EG2)的专用发动机(不是日规EG2哦,日规EG2也是使用第二版B16A的),性能与第一版B16A相同。B16A4则是用于东南亚和澳洲、新西兰等地区的Civic SiR(EK4)上的变种,性能与第二版B16A完全相同。B16A6是用于南非和中东地区的变种,规格与第一版B16A型号相同。什么叫点背?这款Corolla Levin(AE92,也就是著名的AE86的后继车),充分演绎了这个词,遇到各类HONDA,她算是结结实实的撞上了一堵石墙 而除了享有首台VTEC发动机的殊荣之外,B16A也可能是本田的高性能VTEC发动机当中产品寿命周期最长的两台之一(另一款则是末代的红头K20A),从1989年下半年发布,到1999年年末随着第六代思域的SiR型号(EK4)的停产而终止量产,这台发动机足足陪伴着本田和诸多车迷走过了十年的光景。虽然B16A发动机相比之后出现的那些红头发动机们,在用料和制造装配的精度上有所不如,只能说是高性能化的一款动力装置,而不是准赛车级别。思域SiR II(EG6),被视作TYPE-R版本车型出现前最强思域的家伙 但可以说,B16A发动机是本田早年间所有荣耀的开端,凭借着这款发动机带来的强大动力,再加上当时的思域以及Integra和CR-X等一系列其底盘基础上的衍生车型轻盈的车身重量以及贴地性极佳的前后双摇臂悬挂,本田走上了其对各类小排量赛事的称霸之路。年龄大一点的车迷可能会记得,曾经一度,在这个级别,本田是根本没有对手的,本田的对手就只有本田自己。这是一个会被车迷们永远记得的高性能神话的开端。也许B16A还不够强大,不够成熟,但我想,B16A的意义就在于此她是一切的开端。红袍加身之红头发动机首作B18C-R型发动机(1)到底是哪家车厂最早把红色的发动机凸轮轴盖作为高性能发动机的象征,现在已经不可考(似乎是意大利人?阿尔法-罗密欧?反正这个不是一向总有点后知后觉的日本人发明的),不过对于任何一个本田车迷或者说日系车车迷来讲,所谓“Red Top”,红头发动机,一定是最高性能的象征。而本田史上的首台红头发动机正是我们这一章节要说到的B18C-R发动机(另有番号同为B18C的黑色凸轮轴盖发动机,红头版本的番号相同,我们这里按传统称为B18C-R以作区分)。首台搭载红头发动机的本田,史上第二部TYPE-R,Integra TYPE-R(DC2) 作为B系列发动机当中最高性能的一个子系列(B18并非最大排量的子系列,另有排量更大的B20和B21),B18C中第一个型号,B18C1型发动机最早出现在1994年的美国市场的Integra GS-R(DC2/DB8)之上,当时这款发动机并不算什么很显山露水的型号,因应美国市场更喜欢较大排量的传统,本田方面简单的将B16系列发动机的冲程提高到87.2mm,缸径保持81.0mm,将排量提高到1797cc,并加入之前曾运用于NSX(NA1)所采用的C30A发动机VCIS可变进气歧管技术得来了这台发动机。从动力输出方面来讲,B18C1并不算是十分强横的一个,在10.0:1的压缩比下,最大马力为比同时代的后期型B16A发动机稍大的173ps/7600rpm,最大扭矩则提升较大,达到174.0Nm,断油转速8100rpm,因排量扩大,升功率反而不及更早诞生的B16A后期型版本。作为本田车迷,还应该知道这家伙,Sedan版的Integra TYPE-R(DB8) 而后出现的用于本田史上第二款TYPE-R车型,Integra TYPE-R(DC2/DB8,DC2为liftback三门构型,DB8则是sedan四门四座构型)第一款是1992年11月发布的NSX TYPE-R(NA1)的B18-R型红头发动机则真正把B18C们捧上了高性能的神坛。这款发动机是基于经常被车迷们忽略的B18C1型发动机为基础开发的,也因此被视为本田第一台市贩准赛车级发动机。具体来讲,这一系列改良包括换用更高强度的铬合金碳钢连杆,改用镀钼铝合金材质活塞,从6度普通火花塞改用7度铂金火花塞(一般可没什么车原厂就用这种火花塞),将节气门口径从60mm提高至62mm,并从双口式进气歧管改为单口式进气歧管,也就是说取消了可变式进气歧管设计。B18C-R型红头发动机,截止1990年代末的最强红头发动机 同时B18C-R更换了新的凸轮轴,进气侧凸轮的进气提前角从10度改为18度(一说15度),关闭延迟角从40度改为45度,气门升程从10.6mm改为11.5mm;排气侧凸轮的开启延迟角从40度改为45度,关闭提前角从7度改为了10度。进气口直径从65mm升至70mm,排气管中段直径从48.6mm-50.8mm升至57.2mm,尾段从50.8mm升至76mm,另外排气管的设计为降低排气阻力,也使用了锐角化的形状。而通过换用了不同形状活塞的方式,B18C-R拥有高于一般B18C发动机的11.0:1的压缩比。而在制造和装配的精度上,B18C-R采用了和其他B系发动机不同的标准。红袍加身之红头发动机首作B18C-R型发动机(2)一言以概之,B18C-R发动机对原有的B18C1发动机进行了相当彻底的赛车化改良。一般发动机在进行赛车化改造的时候进行的细部调整大致也就是这些,如果您想拿装配了这颗发动机的车辆直接参赛的话,至少在动力系统设计上是毫无问题的。这也就是本田发动机的红色凸轮轴盖背后的那些东西。实际的动力方面,B18C-R发动机拥有足足200ps/8000rpm的最大马力,以及181.4Nm/7500rpm的最大扭矩。而这还不算完,1998年之后生产的版本则进一步提升至210ps/8000rpm最大马力(一说维持200ps/8000rpm最大马力)以及186.3Nm/6200rpm的最大扭矩,不仅马力更大,而且最大扭矩的爆发转速也大大提前。甚至不仅在发动机内部,在排气系统方面,为了更高功率,B18C-R都做出了相当改良 在后来的B16B、F20C等发动机诞生之前,B18C-R型发动机一直享有民用量产发动机当中最高升功率的称号,高达111.1ps/L(早期1996年版本)的高额升功率可谓是前无古人,就算是在技术已经更为发达的今日,也是值得赞叹的水准。而后诞生的后期1998年版本所具有的116.7ps/L的升功率,更是至今在民用自然吸气发动机领域只有F20C以及法拉利458的发动机才可以超越。在十余年前的1990年代中后期,这样的水平完全可以说是独孤求败。除了身披红袍的B18C-R外,本田当时还提供性能稍低的其他黑顶B18C发动机 当然,就像B16A发动机的例子一样,B18C系列当中也并非只有身披红袍,光芒耀眼的B18C-R这一个,除了前面我们已经提到过的B18C1之外,还有着很多的产品。比如用于日规Integra SiR和SiR-G的B18C,规格和用料基本同于用于美规车型上的B18C,但动力稍高,最大马力为180ps/7200rpm,最大扭矩174Nm/6200rpm。B18C3和B18C4则有和B18C1几乎完全相同的机械规格和动力输出,被用于1990年代末的欧洲市场规格的思域(亦有资料指出北美规格的Integra GSR使用过此种发动机)。B18C5用于讴歌Integra TYPE-R(DC2),B18C6用于欧洲规格的Integra TYPE-R(DC2),B18C7用于澳洲新西兰规格的Integra TYPE-R(DC2),这三款发动机具备完全相同的机械规格,基本等同于日规B18C,但使用和B18C-R类似的一些改良,并具有一样的红色凸轮轴盖涂装,具备190ps/8200rpm的最大马力和178Nm/7300rpm的最大扭矩,是所有B18C当中除B18C-R之外性能最高的一个。一部车的快慢并不完全取决于动力系统,但B18C-R正是当年的DC2和DB8的最大资本 如果说B16A发动机让世人初次认识了DOHC VTEC发动机的能力的话,B18C-R就进一步加深了这种印象,无论在街头巷尾还是赛道,红头发动机提供的强大动力开始成为那些身披白色涂装的本田快车的最大资本。这些高性能化的DOHC VTEC们纵使有高低两组凸轮,几乎完全倾向于高转速的设定也让在低转速下其输出乏力犹如哮喘病人如果你以2000rpm转速开着装置这类发动机的车型,被一台最基础型号的丰田花冠或者大众高尔夫超掉也很正常以欧洲人的标准来看,B18C-R绝对是属于缺乏日常使用便利性的一类,但没有任何人能否认这些发动机在竞速领域的强大。自此开始,爆发着尖锐轰鸣的红头发动机几乎开始成为了本田的精神的一部分。B系列发动机最终进化B16B型发动机B18C-R发动机的性能相当之好,作为其搭载车的Integra TYPE-R(DC2/DB8)也绝对堪称快车,甚至可以说是2000年前人类所造出来的最快的市贩FF车型,但这一切显然还不够。为什么?因为1800cc级别排量实在是个很尴尬的排量,大多数的赛事在2000cc以下级别当中取的都是1600cc的标准,这也就限制了Integra TYPE-R(DC2/DB8)在赛场上的发挥除非她准备越级去挑战一些动力的大得多的家伙。就是这个蓝色的家伙,日产的SR16VE挑战了本田B16A的最强千六发动机的地位 当时的本田显然不希望自己的车仅仅局限于街头巷尾的公道暴走当中,对于快车们而言,赛道才能验证一切,赛事成绩才是评判的唯一标准。而在1995年,日产发布的搭载类似于VTEC技术的Neo-VVL可变技术的SR16VE发动机更是对B16A提出了最大的挑战这台日产发动机的动力高达175ps,超越了后期型B16A的170ps,成为当时的最强量产千六排量发动机。对于此种挑战本田在此一领域霸主地位的情况,那个时代的本田自然无法容忍。于是,在1997年的盛夏八月,史上第三款TYPE-R车型,思域TYPE-R(EK9)诞生,随之诞生的则是迄今为止最强的量产千六排量发动机,B16B型。(当然,亦有资料指出,日产在1997-1998年提供的拥有200ps动力的SR16VE N1型发动机才是最强千六排量,但那款发动机所搭载的车型仅制造了200部,实在离真正量产有点远)本田的回击很简单:推出更强的B16B发动机,而搭载车正是这部思域TYPE-R(EK9) 就机械构造角度来讲,B16B并没有什么新鲜的改动,事实上,可以将B16B型发动机直接视作改用了B16A的81.0mm缸径与77.4mm冲程的缸体尺寸的,将排量从1.8L降低为1.6L的一台B18C-R型发动机。除缸内内部尺寸、压缩比(B18C-R为11.1:1,B16B则为稍低的10.8:1)这两方面存在不同之外,B16B发动机与B18C-R发动机毫无区别,使用的金属材料和制造精度标准也完全相同,甚至这两款发动机的中缸高度都为相同的270mm,而两者采用的凸轮轴盖也都是一模一样的。本田B16B型发动机,第二台红头B系列发动机 B16B的出现,给了使用本田车型参加各类N组或者类似N组的规格的赛事的车手和车队更大的优势这里要稍微解释下为什么是N组合类似N组的规格,因为N组规格规定不能改动发动机内部的机械构造和尺寸等,在这种情况下,原厂发动机的强大与否就成了非常重要的问题,如果是更高组别的赛事当中,对更为民用化的B16A发动机进行超过B16B的改动,在赛例上也是毫无问题的,所以对于高组别的赛事,B16B事实上意义不大。B16B发动机的缸头内部结构 而对于一般用户而言,大多数情况下,因坊间的技术条件,以及民用车辆要更多考虑改装和使用的成本问题,难以对发动机进行从B16A到B16B这样巨细靡遗的大幅改动,B16B原厂既拥有准赛车级的能力就成了非常重要的事情,B系发动机本身的耐用特性在用料最为奢华,制造和装配精度最高的B16B上更成了一个近乎于神话的传说,直到今天,B16B推出多年之后,在日本之类的地方,那些奔跑了远超过十万公里的B16B都依旧历久弥新,在为用家们良好的服务。而经过妥善维护保养的B16B,经过如此之长的岁月,更没有什么通常会在一般发动机上出现的大幅出力下降的问题。也许,这正是这些旧日的红头发动机最大的魅力所在。本期的前篇内容为大家介绍了VTEC技术的简单原理和三款早期的高性能B系列发动机,而在接下来的中篇当中,我们将为大家带来三段式VTEC的原理介绍,VTEC中的冷门产品,D15B、H22A/H22A7以及C30A/C32A的介绍无法忘记的地上之星 谈本田VTEC(中篇)在本系列的前篇当中,我们简单介绍了技术的由来以及基本的构造,另外加上三款声名显赫的B系列 发动机。如果您喜欢,也完全可以称本系列文章的首篇为B系列发动机专辑。而在接下来的中篇当中,我们则将着重为您介绍一些很多时候声名显然没那么显赫的家伙。相信这些内容将有助于诸位更全面的了解那个逝去的年代里VTEC引擎的全貌。当然,我们的内容所能容纳的也只是那些逝去的美好往事当中最出众最优秀的一小部分,这篇文章所提起的一些发动机对于过去庞大的产品线而言只是沧海一粟,但是,我们希望这篇文章能起到一个抛砖引玉的作用,能让更多的人记起,曾有那么一个公司,在过去的岁月中给过我们那么多美好的记忆。VTEC之三段击,3-stage VTEC系统最初的VTEC系统,其设计目的在于不提升,并且不使用任何增压装置,同时保证一定日常走行便利性的情况下,提高发动机的功率。也就是说,其诞生目的几乎仅仅是为了提高发动机性能。而显然,近年来随着全球的化,人口的密集化,拥堵成了城市交通的最大问题,在这一行车环境之下,再高的性能恐怕都无用武之地,燃油价格在20后三十年的飞涨,让普通消费者更关心日常代步用车的燃油经济性,因此,以提高燃油效率为目的的简化型VTEC系统由技研和光研究所的宫野英世先生主导开发的VTEC-E在最初的 VTEC系统诞生后不久,很快应运而生。【以节能为主要诉求的简化版VTEC,VTEC-E】 所谓VTEC-E系统(Variable-valve Timing and lift Electronic Control system Economy),广义的定义是取消了原先的排气侧VTEC可变机构,仅限进气侧拥有可变升程机构,同时,保留下来的进气侧VTEC也只能实现低转速时,两个半开,高转速(也就是俗称的“开TEC”动作之后)时,一个半开一个全开的设计。而今天,绝大多数本田汽油发动机搭载的VTEC科技均为此种,而真正的原版DOHC VTEC设计,甚或是更晚出现的改良版的DOHC i-VTEC,几乎是仅仅用于诸类有着红色盖的高性能发动机的(早年间,一些黑头发动机和一些蓝头发动机、红字发动机则也是采用原版DOHC VTEC结构,诸如B16A、B18C、F20B、0、4等)。【采用VTEC-E结构的配气系统】 狭义的VTEC-E机构,则专指在1990年代中后期,用于一部分小直列四缸配气结构发动机上的系统,此类VTEC-E在节能方面的设计做的更为彻底。运行在低转速下时,采用此种VTEC-E设计的发动机,将其每汽缸的进气侧两个当中的一个停止作动,此时每缸仅有三个气门作动,发动机工作在所谓12气门状态,从而在燃烧室顶部产生混合气体涡流。配合燃烧室形状、点火位置和燃油喷射时间的控制,可以取得稀薄燃烧效果,可以达到20:1以上,甚至高达25:1,藉此实现更高效率的燃烧,达到低燃油消耗率和低污染排放的效果。【3-stage VTEC系统的运作示意图】 而所谓3-stage VTEC,则可以称为以高性能为主要诉求的原版VTEC和以节能为主要诉求的VTEC-E系统的混合品,通过混合这两种设计,从而达到在保持较低油耗的同时提供较好性能的目的(用过搭载纯DOHC VTEC发动机的车型的朋友肯定知道,那些小家伙的油耗可都不算很低)。采用3-stage VTEC设计的发动机,在怠速转速至2500rpm(或者3000rpm)的低转速区域,以前面说过的狭义定义的VTEC-E方式运作;而在处于2500-0rpm(或者2500rpm-6000rpm)之间的中转速区域时,则开启全部16个气门,以通常16气门发动机方式运作;当转速上升至0rpm(或者6000rpm)以上时,则和原版VTEC发动机“开TEC”之后一样,换上高角度凸轮,让发动机释放全数动力。巅峰D15B型发动机现在回想起来,1990年代的太过光芒耀眼。那时候除了车身体积较小的轻自动车(日本特有的一个车辆级别,比通常轻紧凑级车更小,也就是我们常听到的K-car),以及商用车型之外,从低到高的全部车系悉数采用的前后双摇臂保证了其操控性以及相关的底盘潜力。而动力总成方面,上有C系列,下有B系列,中间则另有F系列和H系列填补其之间的空隙,而当时,这几个系列一律有高性能化的型号提供,诸如我们之前的篇幅当中提到的堪称B系列三杰的:B16A、B18C-R、B16B,还有我们后面的内容当中将要讲到的C30A/C32B、H22A/H22,当然还少不了堪称最强民用发动机的F20C和作为其基础的F20B发动机。【D15B 3-stage VTEC型发动机】 那么,这样的讲述当中是否有些遗漏?可以说是有的。在这些更大,性能更强,也更为人所知的高性能型号的背后,还有着一个时常被人遗忘的小家伙,也就是我们这一章节的主角D15B型 VTEC发动机。作为当时提供的最小自动车用发动机系列,D系列当中的一员的她,也许没有那么强横的性能,却更为平价、亲民,实在应该在VTEC发动机早期的发展史当中占据属于她的一席之地。至少,不应该被那么简单的忽略,成为历史当中的尘埃,随风而去。【D15B型发动机的搭载车,1995年9月推出的VTi(EK3)】 我们前面的篇幅中曾经提到过“细TEC”这个概念,也就是SOHC VTEC设计的发动机。一般的来讲,采用SOHC配齐布局的VTEC发动机皆是较为注重油耗表现以及低转发挥的,基本设计目的在于作为普通日常代步车型的动力装置,对于性能方面的诉求并没有“大TEC”,也就是 VTEC发动机,尤其是各类红头发动机们那么明显。但“细TEC”发动机当中也有着少数异类,也就是我们这一章节的主角,D15B型发动机。【D15B型发动机的搭载车,1995年9月推出的VTi(EK3)】 D系列发动机在本田的产品线当中出现的相当早,实际上早在1980年代中后期就已经出现,我们前面曾提到过的在B16A发动机出现之前,作为本田旗下最高性能小排量发动机的ZC型发动机就在很多时候会被归类到D系列当中的一个变种。而D系列的影响也可不可以说不小,事实上今天的R系列和L系列发动机都是从D系列演化而来,虽然细节尺寸已经都有变化,但大体结构上区别并非巨大,或者可以这么说,R系列和L系列的发动机只不过是用现时下的新技术装点,采用反置式布局的D系列发动机。不过众所周知的,今天的R系列和L系列发动机均被诟病性能不足,潜力不大当然,这不是针对竞争对手而言,而是针对本田自己应有的水平而言,这两个系列的表现恐怕太过日常化了,只堪担当买菜车的动力,再不使用增压装置强行压榨动力的情况下,完全没有什么表现出真正高性能的可能。那么,十多年前的D系列里的D15B又是怎么一回事呢?SOHC VTEC巅峰D15B型发动机(2)今天还在产的本田1.5L直列四缸发动机当中,性能最强的是现款使用的L15型发动机,具备了120ps/6600rpm的最大马力和145Nm/4800rpm的,这样的输出数字可谓是冠绝同级,超越了其他所有市售车型的1.5L直列四缸发动机的动力,甚至比不少车厂提供的更大的千六排量级别的发动机还要高。但事实上,就本田自身的技术水平而言,这实在是算不上什么丰功伟绩,早在10余年前,装备在定位仅次于当时的思域TYPE-R(E)和思域SiR(EK4)的思域VTi(EK3)上的D15B型发动机就已经有更大的130ps/7000rpm的最大马力和139.3Nm/5300rpm。【D15B型发动机的动力输出及燃油消耗曲线图】 现在来看,很难说这到底算是是一种进步还是止步不前,因为除了排放水平之外,在性能,哪怕是油耗方面,今日的L15A7都并没有相较之早在1995年9月就开始量产并装车的D15B发动机有什么优势的地方,而提醒大家要注意的是,今天的L15A7的10.4:1可要比当年的D15B高上不少。对于当年的“细TEC”发动机谱系当中的最优秀成员D15B而言,她可能完全无愧于迄今为止的最优秀的一台本田小排量SOHC发动机的称号。【所使用的L15A7发动机可以视作一台改用反置式布局的D15发动机 机械构造上来讲,D15B发动机并没有像那些单纯追求高转速大马力,而一定程度上刻意忽视了实用性以及经济性的强力 VTEC发动机大多数采用大口径小,利于高转速马力发挥的设计,而是使用了中规中矩的代步车用发动机的小口径大设计,75.0mm,冲程84.5mm,实际排量1493,9.3:1,断油转速0rpm。从绝对的性能角度讲,D15B并不能算是多好的一款发动机,但相较之更强大的型号,拥有相当良好的燃油经济性(具体请参看前面篇幅中提供的图表中的D15B发动机的燃油消耗率),让这款发动机当时受到了不小的欢迎。【有着一定性能,又较为省油的D15B成了最好的入门产品】 真正强力的DOHC VTEC发动机不大容易购得、同时单价较高的情况下,包括亚地区以及我国台湾地区等地在内的玩家和车主很多时候的选择就是这个貌不惊人的D15B,经过幅度并不算大的改装,让这个小家伙爆发150ps左右的动力,升功率达到100ps/L并不是什么难事,而更暴力的玩法也有干脆加入涡轮,由此取得更为直接的动力提升。当时的D系发动机并不像今天的很多本田发动机一样采用一体化和前吸后排的反置式安装布局,加入涡轮比较容易。当然,在车上贸然直接加入装置对操控性显然会造成显而易见的恶化,这样的车辆更多活跃在民间的直线加速赛事当中。绝无仅有的存在H22A/H22型发动机(1)最难购得的红头发动机是哪台?如果不谈专用于后期版本的各型NSX的C32B型发动机的话,恐怕最难找到的就是H22A/H22发动机。在1990年代至今的高性能发动机谱系当中,H22A/H22A7型发动机不说是绝无仅有,也可以说是凤毛麟角的存在。原因为何?很简单大多数的本田民用高性能发动机都是装着于车体较小,体重较轻,更容易打造更高推重比的紧凑级车上,或者干脆用于S2000、NSX那样的专用上,用于中级车的可谓是少之又少,仅仅有F20B、H22A/H22A7、0A、4(不要跟其他后缀数字的K24A,比如后期的上代2.4L型号的K24A8混淆哦),而其中专用于中级车的红头发动机更是只有这么一个H22A/H22A7。【H22A型红头发动机,本田史上唯一专用于中级车的红头发动机】 作为1990年代的本田的两个较大直列四缸汽油发动机系列之一(另一个是F系列),H系列发动机的演化相当复杂,型号可谓众多,跟踪期间变迁是很困难的一件事。需要注意的是,H系列发动机中,较小的H22反而一般性能高于排量更大的H23,H22当中性能最低的H22和H22都具备185ps的最大马力,大多数H22都具有190ps或者200ps的最大马力,而其中性能最强者,红头H22A甚至有220ps的最大马力。而排量较大的H2列反而一般只有160ps左右动力,其中性能最强的,使用H22A的缸头部分和普通H23A缸体混合而成的蓝顶H23A也只有200ps的最大马来。而普通H系列发动机和其中较高性能的版本的一个主要的区别就在于散热系统的设计,较高性能的版本采用的是对缸体强度较为有好处的封闭式水道设计,而一般版本大多数则采用更有利于散热的开放式水道设计。【H22A型发动机最初的搭载车之一,Prelude SiR S Spec(BB6)】 H系列当中最高性能的版本,则是我们本章节的主角之一,红头H22A,最早出现在1996年11月发布的以同时代的车架为基础设计的中级房。第五代,也是最后一代本田Prelude的较高阶版本SiR、SiR S Spec、TYPE-S(BB6)这三款车型上。这也是本田首次在非TYPE-R车型上使用红色盖涂装的发动机。而后,在进入本之后的2001年5月,同样的发动机也搭载在第六代的顶级性能型号Euro-R(CL1)之上。而几乎同一时期,在欧洲发售的雅阁Euro-R(CL1)的姊妹车型(这款车型也曾通过逆输入的方式流入日本市场),雅阁TYPE-R(CH1)则使用了H系列发动机当中性能第二强的型号,H22A7。【进入本之后开始使用H22A的雅阁Euro-R(CL1)】 从单纯的机械构造方面来讲,红头H22A和H22A7之间存在的差异可谓是微乎其微,甚至两者外表上都使用了相同的代表最高性能的红色盖涂装,以及相同的封闭式水道设计,而这两台发动机本身的潜力方面也并无二致。两者动力输出数据的不同更多是因应采用了并不完全相同的控制程序而至,H22A型发动机马力更高,稍低,H22A7型发动机最大马力输出稍低,但稍高。绝无仅有的存在H22A/H22A7型发动机(2)【欧规的雅阁TYPE-R(CH1)所使用的H22A7型发动机,与H22A差异微乎其微】 内部构造方面,H22A和H22A7两型发动机均采用铝合金中缸和缸头(不同于同时代B系列发动机的铸铁中缸和铝合金缸头的搭配),87.00mm,90.70mm,实际排量2157(另外一款为之前介绍过的B18C-R)。则为11.0:1,是H系列发动机当中原厂设定最高的。具体动力输出方面,配备在日规车型上的H22A拥有220ps/0rpm的最大马力和220.6Nm/6500rpm的,配备在欧规车型上的H22A7则拥有212ps/0rpm的最大马力和222.3Nm/6700rpm的。【1996赛季JT冠军车,Mooncraft车队的 JT】 或许是因为本身配备于车体较大,售价也相对较高的中级家用房车的性能型号或者中级房跑车之上的原因,H22A和H22A7两型发动机的名气远没有同时期的B系列发动机大。但以实际性能来讲,这两款发动机也算是拥有相当不错的水平,在1990年代中后期的各类赛事当中的表现也算得上亮眼。1994年开始,本田欧洲分社开始使用H22A作为提供给赛车的动力装置。而为了满足赛事的相关赛例要求,本身的2200级排气量被降低至2000cc级。而后,在1995-1997赛季的英国BTCC(British Touring Car Championship,英国房车锦标赛)和1996-1997赛季的日本当地的JTCC(Japane Touring Car Championship,日本房车锦标赛)赛事当中,以F3赛事规格用H22A发动机为基础改良的发动机被用在赛车之上。【1997赛季JTCC冠军车,Mugen无限车队的Accord JTCC】 1996和1997两个赛季的JTCC冠军赛车,正是使用H22A发动机的Class 2规格(亦称Super Touring规格)的Accord JTCC赛车。当时使用于以日本规格Accord SiR(6)为基础改装的Accord JTCC赛车所搭载的H22A发动机能爆发足足280ps/8500rpm的最大马力,扭矩方面则有265Nm左右(最大扭矩爆发转速不明),搭配6速序列式变速箱以及轻至975kg的车身重量,拥有极佳的马力重量比。这样的水准就算是比起之前在1980年代末至1990年代中期流行的那些动辄拥有600ps左右的Group A赛车,性能都不逞多让。最强市贩V6C30A/C32B型发动机(1)虽然旧日的HONDA Racing,以及后来的Mugen和今日的M-TEC(Mugen无限的后继者,现在此公司称作M-TEC,Mugen无限品牌则继续保留),都提供从直列四缸到V型12缸的庞大的发动机产品线给客户选择,但那仅仅是赛车部门或者赛车公司的行为,除了少数极其疯狂的车迷,恐怕不会把那些纯赛车发动机装到民用车上使用。而在民用发动机方面,提供的产品线一向是极其短小的,最大仅仅到V6发动机,迄今为止,本田提供过的民用V6发动机仅有两个系列,一是1985年开始量产,2005年终产,延续长达20年之久的C系列,二是沿用至今的从1998年开始量产的J系列。【的J37】 而这两个系列本身的设计都是设计,更偏重低转速的发挥、降低噪音震动(这和当年一度几乎全线使用设计的理由相同)、降低制造成本等等,反正这些发动机一直就和“高性能”这三个字根本沾不上边。但就像日本人那句老话那样,“道理之外的道理总是有的”,凡事总会有个例外,而本田民用V6发动机当中的例外就是曾用于NSX的采用 设计的C30A和C32B发动机。【早期的C系列发动机大多用于本田当时的旗舰车款】 作为本田发售的第一款民用V6发动机,在1980年代至1990年代几乎所有本田市贩车型上的V6发动机皆为C系列所属,从这个角度讲,其历史意义不可以说不重要,因此我们在这里辟出一点篇幅来稍微谈及一点C系列发动机所走过的历程。1985年,0A发动机出现,配备于日本本土版本的初代之上,具备145ps的最大马力。1986年,更大的5A出现,配备于日本本土版本的Legend上的版本具备165ps的最大马力,而配备于北美市场的Legend以及Rover 825、Sterling 825i之上的版本则有153ps的最大马力。【北美版Sterling 827使用过90年代之前最大的C系列,C27A】 时至1987年,C系列的排气量被进一步扩大,C27A出现,配备于日本本土市场的Legend、北美市场的Legend以及Rover 827、Sterling 827,日本本土版本和英国市场版本的输出达到180ps。1989年,在C20A基础上加载系统的C20AT出现,专用于被称为“Wing Turbo”的日本本土版本Legend,动力输出达到190ps。这款C20AT也是在进入1990年代之前,动力最强的C系列发动机。【首款搭载科技的C系列发动机,C30A,则于1990年随NSX降临】 1990年9月, VTEC设计的首款C系列发动机,我们这一章节的主角之一C30A型发动机随NSX降生,最大马力输出达到274ps。稍后的1990年10月,更大排量,但依旧采用SOHC设计的C32A出现,配备于Legend、Inspire以及Legend、3.2等型号,前期版本具备200ps动力(日规为215ps),后期版本具备230ps(日规为235ps)。1996年2月,随Legend换代,C系列当中排量最大的民用型号C35A出现,输出最大的版本具备225ps。而1997年,C系列中最强版本,配备于改款后的NSX的红头C32B问世,具备从280ps到295ps不等的原厂动力。本田最强市贩V6C30A/C32B型发动机(2)虽然采用着类似的缸体式样,同样的90夹角,但C30A和C32B两型发动机与其他C系列发动机的缸盖设计几乎完全不同,内部的机件材质也完全不同,进气道设计也是不同,使用的工艺也不尽相同,从这个角度讲,把这两型发动机单独称作一个系列也是完全没有问题的事实上如果换做其他在发动机番号编成上没那么喜欢偷懒的车厂(本田总把同一个设计基础的发动机划作同一个系列,甚至同一个型号),这早就是一个独立的新系列了。【C30A型发动机的内部构造】 C30A型发动机采用90.mm,78.0mm的偏重高转速发挥的大口径小的缸内设计,实际排量2977,10.2:1,搭载DOHC VTEC系统以及在1980年代末至1990年代初相当流行的VVIS技术。这台发动机原装情况下既使用锻造和钛合金(要知道现在的的VR38DETT型发动机也只是原装采用铸造),采用相当高的平衡度打造,可以轻松承受8000rpm以上高转速的运转。实际的最大输出为最大马力280ps/7300rpm、294Nm/5400rpm。【在C30A基础上改良的C32B则于1997年降生】 1997年之后推出改良型号的C32B则在C30A基础上削薄了缸体,扩大至93.0mm,冲程高度则保持不变,排气量扩大至3179,维持10.2:1不变,而为了在削薄缸体的情况下不降低发动机的的散热效率,C32B还换用了相当先进的M(纤维强化金属)材质缸垫,同时节口径加大1mm,以提高进气效率。新的C32B发动机日本本土版维持280ps/7300rpm最大马力输出,海外发售版本则提高至294ps7300rpm,方面则一律提高至305Nm/5300rpm。【NSX TYPE-R(N)的C32B发动机改用红色盖,内部精度更高】 当然,C30A和C

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