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自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)之王 解析本田紅頂F20C

2021-12-22 16:38:11 作者:?jiǎn)柎鸾蝎F

自20世紀(jì)查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)80年代以來(lái),日本出現(xiàn)了一波高性能汽車(chē)?yán)顺薄R驗(yàn)槟莻€(gè)時(shí)代沒(méi)有環(huán)保法規(guī),沒(méi)有碰撞法規(guī),油價(jià)低,日本廠商可以更純粹地追求速度和激情。正是在這種特殊的歷史背景和執(zhí)著的造車(chē)理念下,誕生了一系列高性能經(jīng)典車(chē)型,而每一輛高性能車(chē)的背后都有一顆躁動(dòng)的“心”。本田研發(fā)制造的F20C發(fā)動(dòng)機(jī)就有這樣的屬性,性能幾乎達(dá)到了自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的巔峰,成為一代NA之王。

在介紹這款發(fā)動(dòng)機(jī)之前,我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)本田S2000查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策),它是NA之王。本田S查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)系列車(chē)型代表了運(yùn)動(dòng)和速度。它的歷史可以追溯到1962年的一款全新概念車(chē)S360。這款概念車(chē)的排量為0.356L,發(fā)動(dòng)機(jī)在9000轉(zhuǎn)時(shí)可輸出33馬力,首次搭載5速手動(dòng)變速箱。對(duì)于當(dāng)時(shí)還處于戰(zhàn)后重建的日本來(lái)說(shuō),S350的推出在日本汽車(chē)界引起了轟動(dòng),也讓一些歐美老牌汽車(chē)廠商感到意外。

隨后,本田先后將1970年停產(chǎn)的S500、S600、S800投放市場(chǎng),S2000則是2021年本田成立51周年之際推出的全新S系列跑車(chē)。S800停產(chǎn)已經(jīng)29年了。經(jīng)過(guò)近30年的技術(shù)積累,S2000車(chē)型可以說(shuō)是融合了本田的各種先進(jìn)造車(chē)技術(shù)。采用前后驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式,車(chē)輛配重達(dá)到完美的50:50比例。前雙叉臂和后多連桿的獨(dú)立懸架保證了其良好的運(yùn)動(dòng)天賦。最重要的是它配備了2.0L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),功率高達(dá)91.9 kw。

F20C是本田紅頂發(fā)動(dòng)機(jī)系列的成員。在汽車(chē)領(lǐng)域,紅色代表激情和高性能。本田的高性能發(fā)動(dòng)機(jī)有B、C、H、F三個(gè)系列,只能算是中級(jí)水平。在F20C出現(xiàn)之前,性能最高的是F20B,最大功率200Ps,直到終極F20C的誕生。它是本田紅頂家族的巔峰之作,因?yàn)樗母吖β?、高平衡性和稍加改?dòng)就突破萬(wàn)轉(zhuǎn)的瘋狂表現(xiàn),以及10年高負(fù)荷運(yùn)行后的超長(zhǎng)使用壽命。毫無(wú)疑問(wèn),它也是最好的民用自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)之一。

F20C的缸徑和行程分別為87毫米和84.4毫米,同時(shí)采用了扁平矩形缸體設(shè)計(jì)。從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō),F(xiàn)20c屬于高轉(zhuǎn)速的動(dòng)力輸出。F20C的壓縮比也達(dá)到了11:1,對(duì)于十幾年前的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)已經(jīng)是很高的數(shù)值了。更高的壓縮比提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率,使F20C在動(dòng)力和扭矩輸出上更好。

有兩種最直接有效的方法可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率。第一是增加發(fā)動(dòng)機(jī)排量,第二是增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)然,每種手段達(dá)到一定水平后,都會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的技術(shù)問(wèn)題。本田選擇了第二種方案,這也是它擅長(zhǎng)的領(lǐng)域,F(xiàn)20C的表現(xiàn)就證明了這一點(diǎn)。紅線(xiàn)速度800 rpm,斷油速度9000rpm,距離10,000 rpm只有一步之遙。對(duì)于一臺(tái)排量只有2.0L的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),183kW/8300rpm的最大功率和217N·m/7500 rpm的最大扭矩確實(shí)讓人驚喜。

F20C發(fā)動(dòng)機(jī)如此高速的秘密在于零部件的輕量化。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到8000轉(zhuǎn)/分時(shí),活塞在氣缸內(nèi)跑得非??欤瑫r(shí)由于自身重量會(huì)產(chǎn)生很大的慣性,這是提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的最大不利因素。因此,F(xiàn)20C發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的每個(gè)零件都是鍛造的,比如活塞和連桿。這樣既能承受高溫高壓的工作環(huán)境,又能有效降低慣性質(zhì)量,讓F20C很容易進(jìn)入高速范圍。

F20C的輕量化部件很容易達(dá)到9000rpm,但是高轉(zhuǎn)速帶來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題是動(dòng)平衡,轉(zhuǎn)速越高動(dòng)平衡的問(wèn)題越明顯。F20C的高度平衡得益于曲軸等高速旋轉(zhuǎn)部件的精細(xì)加工制造技術(shù),使其重量分布達(dá)到完美平衡。這對(duì)于從上世紀(jì)查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)60年代就參加F1的本田來(lái)說(shuō),可能不是什么大問(wèn)題。

進(jìn)氣系統(tǒng)方面,F(xiàn)20C采用4缸獨(dú)立節(jié)氣門(mén)體。雖然這種機(jī)制相對(duì)復(fù)雜,但它在高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下提供更平穩(wěn)的呼吸方面發(fā)揮著重要作用。由于F20C采用了小夾角的氣門(mén)結(jié)構(gòu),其正時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也比較特殊。一個(gè)正時(shí)輪由曲軸正時(shí)鏈驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),正時(shí)輪背面的齒輪直接與進(jìn)排氣凸輪軸嚙合驅(qū)動(dòng)其運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)齒輪的直接嚙合,也保證了發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)正時(shí)系統(tǒng)的精確要求。

F20C搭載了來(lái)自本田的VTEC技術(shù),即可變氣門(mén)正時(shí)和升程電子控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)在進(jìn)氣和排氣凸輪軸上集成了兩個(gè)角度的凸輪。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中低速范圍時(shí),普通凸輪會(huì)推動(dòng)氣門(mén)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中高速范圍時(shí),機(jī)油將推動(dòng)氣門(mén)搖臂中的柱塞,完成兩個(gè)凸輪的轉(zhuǎn)換。大角度的凸輪不僅可以使氣門(mén)在一個(gè)工作循環(huán)中開(kāi)啟的時(shí)間更長(zhǎng),還可以增加氣門(mén)的升程,可以有效保證發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的進(jìn)氣需求。

F20C的VTEC技術(shù)不是無(wú)限可調(diào)的。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低于5500轉(zhuǎn)時(shí),F(xiàn)20C只是一臺(tái)普通的2.0升自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)VTEC工作轉(zhuǎn)速達(dá)到5500 rpm左右時(shí),大角度凸輪會(huì)突然啟動(dòng),使得發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣達(dá)到5500 rpm之前的2.5倍,這也使得F20C突然爆發(fā)出應(yīng)有的動(dòng)力,對(duì)驅(qū)動(dòng)技術(shù)提出了更高的要求。

F20C也有它致命的弱點(diǎn),而對(duì)于很多人來(lái)說(shuō),F(xiàn)20C可能顯得過(guò)于“極端”。完整賽道的定位和高速區(qū)間的設(shè)計(jì)太重,讓日常駕駛成為一種折磨。尤其是在低速時(shí),相對(duì)較弱的扭矩輸出甚至可以被普通家用車(chē)輕松超越,因此其真正的技巧只能在能夠持續(xù)保持高速的賽道上展現(xiàn)。

F20C的高速和高壓縮比使其成為本田可以引以為豪的王牌發(fā)動(dòng)機(jī)。此外,由于其高改裝潛力,許多性能愛(ài)好者一直在挖掘更大的功率輸出。F20C從渦輪增壓機(jī)械增壓的改裝,往往賦予改裝者不同的性格。2021年,為T(mén)opfuel筑波賽道專(zhuān)門(mén)改裝的S2000達(dá)到了720匹的紀(jì)錄。它是自然吸氣汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的傳奇,也是最后一臺(tái)采用DOHC VTEC系統(tǒng)的直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)。全新的K20A就是通過(guò)F20C的成功經(jīng)驗(yàn)誕生的。

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