[汽車之家 技術(shù)] 癡狂、激進是我對本田技術(shù)研發(fā)團隊的整體印象。當年為了向世人證明本田公司擁有制造汽車的能力,一眾熱血青年在本田宗一郎的帶領下加入了那個原本只屬于歐洲車廠的F1比賽,那也是本田筑夢的開始。在接下來的每個年代里,本田都能給我們帶來特別的感動,K20A發(fā)動機就是其中之一,它是本田在進入21世紀后推出的主力發(fā)動機。
注:在進入21世紀的頭十年里,K20A共經(jīng)過3次進化,而在每個階段里,不同車型搭載的K20A發(fā)動機的調(diào)校又存在細微差異,因此,在文章中,我會盡可能的著重展示它們的共通之處,至于每款車的情況將穿插在相關(guān)段落之中。
● K20A的衍變
自從K20A發(fā)動機誕生至今日,這臺發(fā)動機共經(jīng)歷過3次升級,它的每一次衍變都為其帶來了新的生機。
○ 第一階段
2002年,本田推出了第四代Integra,那也是最后一代Integra車型, DC5是這款車型的代號,為了實現(xiàn)其Type-R車型對上一代的超越,本田特意將原先的B系列發(fā)動機舍棄(B系列發(fā)動機在進排氣方面采用傳統(tǒng)布局,相比于反置發(fā)動機,這顯然不利于發(fā)動機進氣,這是為什么?),進而采用由F20C(搭載于S2000的那臺升功率破百的自然進氣發(fā)動機)改進而來的K20A發(fā)動機。
K20發(fā)動機是本田K系列的首臺發(fā)動機(2000年10月,K20發(fā)動機搭載于第一代本田Stream正式面世)。和F20C相比,這臺發(fā)動機所裝配的i-VTEC(增加了連續(xù)可變氣門正時技術(shù),本田把這項技術(shù)稱之為VTC)技術(shù)不僅可以對氣門升程進行調(diào)整,還能通過液壓機構(gòu)實現(xiàn)進氣門的開啟和關(guān)閉時刻的控制,與氣門升程技術(shù)相結(jié)合,使得氣門的工作節(jié)奏可以迎合不同工況下發(fā)動機在進排氣方面的需求。
連續(xù)可變氣門正時技術(shù)的運用也在一定程度上緩解了原先F20C在高功率輸出過程中不夠連續(xù)的問題。另外,在配氣結(jié)構(gòu)的細節(jié)方面,滾子軸承式的氣門搖臂則省去了舊款需要定期調(diào)整氣門間隙的工序。
當然,F(xiàn)20C發(fā)動機的高轉(zhuǎn)速特性還是被延續(xù)了下來,反置式的發(fā)動機布局,角度更小的氣門重疊角等,在這些發(fā)動機信息中,有很多都是高轉(zhuǎn)速發(fā)動機的印證。不過,在我們平常所關(guān)注的缸徑和行程的參數(shù)中似乎就沒有這么強的傾向性了,一般來說,短行程的氣缸結(jié)構(gòu)更適合高轉(zhuǎn)速時的表現(xiàn),但在低轉(zhuǎn)速階段的加速性能就會有所欠缺,反之則是善于加速而高轉(zhuǎn)速的表現(xiàn)相對就不那么盡如人意,而K20A的氣缸采用了相對中庸的86mm×86mm的結(jié)構(gòu),從結(jié)構(gòu)上來說,你可以認為它能夠讓發(fā)動機兼顧到加速和極速狀態(tài)下的表現(xiàn),再加之較高的壓縮比(11.5:1)設定,因此,K20A依舊是一臺偏高轉(zhuǎn)速的性能發(fā)動機,只不過是多了幾分理性罷了。
11.5:1的壓縮比對于一臺汽油發(fā)動機來說并不低,如不加以控制,很容易導致氣缸內(nèi)出現(xiàn)燃燒異常(爆震)的問題,我們深知爆震對于一臺發(fā)動機的影響,那么,K20A是如何避免此類問題的呢?
解決問題的關(guān)鍵在于K20A的排氣歧管,它采用了在賽車領域被廣泛運用的4-2-1結(jié)構(gòu),在減少各氣缸間排氣干涉的同時,還能控制氣缸工作溫度,另外,更為通暢的排氣也可以促使氣缸在之后的進氣行程吸入更多的空氣。綜合來看,4-2-1結(jié)構(gòu)的排氣歧管可謂是一舉多得。
這個階段的K20A并非完美,由于冷卻系統(tǒng)的工作效率問題,在發(fā)動機長期高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時會出現(xiàn)水溫偏高的情況,這無疑對性能造成了影響,穩(wěn)定性也略顯不足,在下一階段的開發(fā)中,這個劣勢將成為重點的攻克目標。
○ 第二階段
在隨后的改進中,工程師對冷卻系統(tǒng)進行了調(diào)整,排除了之前所遇到的冷卻問題。此外,為提高進氣的順暢度,還針對進氣歧管部分做了進一步的完善工作。事實上,第二階段的發(fā)動機較上一階段的發(fā)動機僅有40%的部件可以通用,言下之意,除配氣機構(gòu)、活塞和連桿等主要部件外,已提升至第二階段的K20A發(fā)動機做出的調(diào)整是十分全面的。
○ 第三階段
2007年底,本田思域Type-R(FD2)面世,這款車所搭載的發(fā)動機便是已完成第三階段調(diào)整的K20A發(fā)動機,這一階段主要是以第二階段為基礎進行優(yōu)化性的調(diào)整,其中變化最為顯著的要屬節(jié)氣門部分,節(jié)氣門的控制由原先的機械拉索改為電腦調(diào)整,口徑由62mm增至64mm。
此外,壓縮比因燃燒室的細微調(diào)整也出現(xiàn)變化,11.7:1的數(shù)值相比之前則有所提升。在排氣歧管部分,為更進一步改善排氣效果,特此引用了排氣管內(nèi)壁打磨技術(shù),這樣的技術(shù)此前用于NSX的發(fā)動機,可見本田方面對于K20A的重視。在一系列優(yōu)化之后,第三階段的K20A發(fā)動機在8000rpm時可以釋放225馬力的動力,219N•m的最大扭矩出現(xiàn)在6100rpm時。
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