在自然吸氣時代本田一向被稱為發動機研發實力最強的車企,進入增壓時代以來本田也釋出了一系列的增壓發動機,我們來看看增壓時代本田的發動機就行實力如何,今天先了解一下本田2.0T發動機。
一、開發背景
本田增壓發動機的歷史可以追溯到上世紀80年代本田推出的F1賽車發動機,比如1987年推出的著名的RA167E 1.5T V6發動機,效能達到1050匹。
不過在民用領域本田發動機的口碑是由其強大的自然吸氣發動機帶來的,本田的自然吸氣發動機以高效能和高穩定性著稱,著名的VTEC可變氣門升程機構也是本田發動機的招牌技術。
進入直噴增壓時代以後其實本田也逐漸放棄了自己口碑爆棚的自然吸氣發動機(自吸發動機轉向混合動力),轉向了渦輪增壓小排量技術。本田自2014年開始釋出了全新的VTEC Turbo系列渦輪增壓發動機,包括2.0T、1.5T、和1.0T三個產品。
這些增壓發動機逐步替換了原來本田久負盛名的1.5L~3.0L的自然吸氣發動機。
二、效能水平
很多人提到本田的2.0T首先想到的是效能,這臺2.0T的普通版本K20C3,最大功率已經可以達到200kW(272HP),峰值扭矩370Nm。高效能的Type R的最大功率能夠達到228kW,峰值扭矩400Nm。當然Type R版本的硬體和普通版本有差異,比如採用了更多降低摩擦阻力的設計,取消了平衡軸來降低摩擦等。
下圖展示了Type R版本的效能:
三、核心技術方案
下面介紹一下這臺本田2.0T核心的一些技術方案:
1、i-VTEC
既然叫VTEC Turbo那麼本田大名鼎鼎的VTEC技術不會缺席,這臺2.0T發動機採用了VTEC兩級可變氣門升程機構同時標配了進排氣雙VVT可變氣門正時。本田在這臺2.0T上利用可變氣門正時VVT實現了基於進氣門晚關策略的阿特金森迴圈,提高了熱效率。
本田2.0T發動機上在排氣凸輪搖臂上安裝了VTEC可變升程,主要是為了提升效能和增壓器動態響應,這和以前自然吸氣時代VTEC系統在進氣側安裝的設計是不同的。採用可變滾子搖臂來實現兩套凸輪型線的切換,使得在大負荷高轉速情況下依然能夠實現高效能,這也是本田VTEC系統在增壓發動機上使用的一大優勢。
2、側置噴油器直噴系統
本田2.0T採用的是傳統的側置噴油器直噴系統,結合高滾流氣道設計和特殊的活塞頭部設計能夠實現更好的油氣混合和低排放。
3、缸蓋整合排氣管和增壓系統
本田2.0T採用了缸蓋整合式排氣管的設計,也就是將排氣管整體鑄造在氣缸蓋內部,用水套來冷卻排氣管,這種設計有兩個好處:
- 在啟動熱機的時候可以用排氣能量加快發動機升溫過程,降低排放和油耗。
- 在大負荷狀態下利用水套的冷卻來降低排氣溫度,降低增壓器的熱負荷。
本田選擇了來自三菱的帶電子執行器的渦輪增壓器,但是並未採用當今最流行的雙渦道設計,而是次採用的傳統的單流道增壓器設計。得益於排氣側安裝的VTEC系統對增壓器動態響應的幫助,這臺2.0T的渦輪遲滯並不明顯。
4、帶冷卻通道的活塞設計
本田2.0T為了滿足非常高效能的要求,專門開發了帶冷卻油道的活塞,這種設計可以提升活塞頭部的散熱能力,降低活塞頭部溫度,這對減輕爆震、提高活塞的可靠性都非常有幫助。
5、平衡軸
為了平衡四缸機的二階振動,本田2.0T普通版本是帶雙平衡軸的。平衡軸在油底殼內安裝,是一個獨立的總成,這也是TYPE R版本能夠取消平衡軸的原因。
四、總結一下:
本田2.0T發動機最有特點的設計就是VTEC系統,當然這本身就是本田的看家本領,本田在渦輪增壓直噴發動機上重新發現了VTEC可變升程的價值。在其他技術方面本田相對比較保守,畢竟是第一臺2.0T,可靠性應該才是本田最關注的問題。