[轉貼] 關於本田1.5公升VTEC渦輪引擎

原本那帖被網管莫名的砍了,所以再貼一次...

VTEC TURBO降臨 本田1.5L渦輪發動機 這篇文章是對岸寫的,稍微更改一下用詞。

本田技研工業在其東京青山本社正式召開了第五代車型STEPWGN的發表會。顯而易見的,這款車型使用專用的車架,因此和本田其他Compact車型之間並沒有多少零件可互相通用,不會被導入中華民國和我國大陸地區的市場(香港和澳門市場倒是因右駕關係以進口形式販賣了多年,而且一直頗受歡迎)。但是,與此同時發表的1.5公升VTEC TURBO引擎,倒是將與我國大陸地區息息相關。


這款引擎未來將被用於大量的本田國產車型上,Jade(Jade的日規版本其實也將增添使用這款引擎的版本)、CR-V、還有年末將上市的第十代CIVIC(美規版本同樣使用此款引擎)等等車型都將配備。或者,更準確的說,除了廣汽本田專為大陸市場開發的凌派(crider)外,幾乎所有使用R18A/Z型引擎、R20A/Z型引擎的本田車型都會換上這顆新型引擎。

同時,這也是本田首款正式發布的VTEC TURBO引擎——是的,你想的沒錯,早在底特律車展和日內瓦車展之時,新一代的NSX和新一代的CIVIC TYPE-R都已經發表,前者搭載了一顆型號尚未公開的3.5公升V6雙渦輪增壓引擎,後者則搭載了K20C/K20C1型【注1】2.0L直列四缸渦輪增壓引擎,但這兩款車以及這兩款車的引擎暫時都沒開始大量生產,這款1.5公升VTEC TURBO引擎則已經開始於日本大規模投產,不久後也將於美國和我國大陸地區投產。

【注1】日本仕樣車搭載版本稱為K20C,歐洲仕樣車搭載版本稱為K20C1。

除了名字,幾乎都是全新的

△ 本田L15B型渦輪引擎


這款全新引擎繼續被稱作L15B型(編輯吐槽:本田啊本田,你們取個新名字就那麼難嗎?新引擎就只有本田社內代號會是新的,對外公開代號和之前的型號一樣啊啊啊)。顯而易見的,這款引擎是以現有那顆在日本、北美和我國大陸地區備受好評的1.5公升自然進氣引擎基礎上開發的,但其缸體和氣缸蓋等主要部分都有了極大程度上的修改,因此,無論以任何標準來看,都可以視為全新型號。

△ 沒錯,這引擎就直接叫L15B,和日本仕樣的Vezel、第三代Fit用的引擎同一個代號,哪怕它變成了渦輪版

按本田技研工業方面資料,這款引擎主要有三大亮點。
第一,配備了進排氣雙側VTC可變氣門正時系統【注2】——[注意,不是進排氣雙側VTEC揚程可變正時系統,那是本田高性能引擎才有的待遇,這顆引擎無論如何也不是“紅頭”]——藉此實現各種型態負荷下配氣相位重疊角的最適化,提高引擎運轉的效率。

△ L15B型渦輪引擎配備了進排氣雙側VTC可變氣門正時系統

△ 通過使用進排氣雙側VTC,實現了各種型態負荷下配氣相位重疊角的最適化

第二,則是使用了和新一代CIVIC TYPE-R的K20C/K20C1型引擎類似的電子控制洩壓閥技術。這一技術可以做到類似可變截面渦輪的效果(當然,實現原理不同),在各種負荷狀態下的運作和更廣泛的轉速域下維持足夠的增壓值,讓渦輪得以更高效的運作。同時,相比可變渦輪技術,這一技術的成本和重量方面的代價都要小得多【注3】。

△ 本田L15B型渦輪引擎配備的電子控制洩壓閥技術

第三,則是使用經過改良的缸內直噴系統和燃燒室形狀,促使混合油氣在缸內更有效的產生縱迴轉渦流,實現理想的急速燃燒,提高燃油利用的效率。

△ L15B型渦輪引擎採斜置噴油嘴

△ L15B型採用鈉填充排氣閥,可以降低排氣閥附近的溫度

當然,第一和第二項,其實包括本田自身在內的多家車廠近期比較新的引擎當中,都已經開始運用,並非特別特殊,第三項的話,則是近年來以本田、豐田、馬自達這三個日本車廠為首的幾家車廠,所熱衷於開發高熱效率引擎共有的一個特性。也可以說,這是未來的一個方向。

△ L15B型渦輪引擎活塞

在具體的輸出特性上,本田在L15B型渦輪引擎上,盡可能通過各方面的設計和調校(比如可以實現更寬廣轉速範圍內提供穩定增壓值的電控洩壓閥技術、以及相應的ECU設定),讓峰值扭力雖然不會太過出眾,卻能維持對於此類型小排量渦輪引擎來講相當高的轉速。盡可能地提供類似於較大排氣量的自然進氣引擎的輸出特性,提高車輛的平順性。

△ 本田L15B型渦輪引擎配備的電子控制洩壓閥技術

△ 相比過去的同級引擎(R20A型2.0L自然進氣引擎),低輸出版本L15B型渦輪引擎在各方面輸出皆有提高,尤其是初段和中段扭力提升了約20%

以此次隨本田第五代STEPWGN發表的低輸出版本來講,這顆引擎具備150匹/5500轉的最大功率,20.7公斤米/1600-5000轉的最大扭力。換而言之,其最大扭力可以持續到5000轉前後,而且實際體驗也基本如此,可以說,這方面遠強於一些此前出現的3500轉、4000轉的中低轉速就已經開始強烈衰減的小排氣量渦輪引擎。

當然,這顆引擎本田並非只開發了一個版本,實際上其輸出版本,據筆者所知,起碼有3到4個,其中輸出最高的版本將用於未來第十代CIVIC的Si車型,峰值功率輸出可達220匹左右。

【注2】VTC亦即Variable Timing Control,可變正時控制系統。這一系統為本田的可變氣門正時技術,其包含於i-VTEC內。也可以說,i-VTEC即為VTEC+VTC。

【注3】可變渦輪(Variable Nozzle Turbo)技術實際上已經有相當長的歷史,但因為排氣溫度的問題,較少在汽油渦輪引擎上出現,大多運用於卡車等商用車所使用的柴油渦輪引擎之上。

最早在乘用車所使用的汽油引擎上運用這一技術是1983年發表的日產第六代Cedric/第七代Gloria(兩者互為姊妹車,車架代號均為Y30)。 Y30車系所使用的引擎當中,有一款2.0公升V6的VG20ET型渦輪引擎,其運用了被當時的日產自動車稱為“JET TURBO”的可變渦輪技術。


而本田一直以來也與這一技術關係匪淺,1988年,本田發表了初代LEGEND車系(北美市場對應車型:Acura LEGEND,此車係為後來的RL、RLX車系的前身)的頂級版本, LEGEND WING TURBO。這一車型搭載本田C20A型2.0公升V6渦輪引擎,使用了被稱為“WING TURBO”,由本田完全自主開發的可變渦輪技術(而可變渦輪本體則交由三菱重工業代工生產)。這款車的誕生,也讓本田成為了全球第二個在量產汽油引擎車型上運用可變渦輪技術的車廠。


這一時期日產和本田運用可變渦輪技術都是為了在引擎排氣量較小的情況下,實現渦輪增壓器更好的工作效率,在更大轉速域內可以提供足夠的高增壓值。

而18年後的2006年,本田發表Acura初代RDX搭載的K23A1型2.3公升直列四缸渦輪引擎再次使用了可變渦輪技術,這一技術被稱為VFT(Variable Flow Turbocharger),可以說是當年的“WING TURBO”技術的發展型。



而就算本田多年來只量產了兩款使用可變渦輪的汽油引擎以及相應車型,本田也已經是最熱衷於此類技術的廠商之一了。其他廠商,只有2006年開始運用這類技術Porsche(997 Turbo/997 Turbo S、991 Turbo/991 Turbo S)推出過兩款運用此類技術的車型,Nissan、Peugeot(405 T16,1992年)、Shelby(CSX-VNT,基於Dodge Shadow/Plymouth Sundance,1989年),都只推出過一款運用此類技術的量產車型。



原因無他,雖然有著渦輪遲滯極小,可提供類似機械增壓引擎的優良響應性;並且不需要排氣洩壓閥以控制排氣壓力這兩大項優點(在柴油引擎上還有利於控制顆粒物排放的優點)。

但是,在汽油引擎上,由於汽油引擎先天排氣溫度較高,對可變渦輪的材料耐熱性要求極高,一般需要特殊配方的合金或者復合材料才可承受(比如當年的本田“WING TURBO ”即為專門開發的鎳合金材料,類似於噴射引擎葉片所使用的材料),這導致了極高的成本。同時,可變構造所導致的額外重量,對於乘用車用的汽油引擎也多少有些過分。並且由於結構和工作溫度等方面原因,實現電子化控制的難度較大,這幾項主要缺陷讓可變渦輪技術在量產乘用車用的汽油引擎上變成了鳳毛麟角的存在。

因此,BMW、HONDA等車廠近年來則熱衷於使用結構簡單、成本和重量也低得多的電子洩壓閥技術,主動性的控制渦輪壓力來實現類似可變渦輪的效果。
2015-09-28 14:58 發佈
渦輪,好嗎?

雖然本田一直以來是以高性能自然進氣引擎聞名於世的車廠,但由於種種原因(好吧,跟近幾年本田本社內部的開發情況有一些關係),未來幾年內,一些利基車款之上,渦輪增壓引擎會成為主角。

△ 至少在未來數年內,以L15B型為首的數款渦輪引擎,將是本田動力系統產品線的主力

至於未來運用HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition,均質混合充氣壓縮點燃方式)技術的引擎大規模問世後,自然進氣還是渦輪增壓誰能勝出,現在來看,自然進氣引擎的可能性更大一些。但那畢竟是相對遙遠的事情了。

△ HCCI引擎曾經備受期待,被譽為「終極省油引擎」

客觀的說,渦輪增壓引擎和自然進氣引擎在日常使用上可以說是各有利弊的。用簡單但未必特別準確的語言來說,類似技術水平下開發的相同最大功率輸出的渦輪增壓引擎和自然進氣引擎,前者在節氣門全開時(基本可以視為全油門時)耗油量經常遠大於後者,頻繁切換轉速時,耗油量也大於後者。但是,在部分節氣門開度的情況下,渦輪增壓引擎要比自然進氣引擎耗油量更低。

△ L15B型採用三菱重工業去年發表的新款小型渦輪增壓器

以筆者個人的喜好來講,是不喜歡在激烈變化的狀況下以及在節氣門全開狀態下較為耗油的渦輪引擎,尤其不喜歡這類引擎大規模運用於一般代步車型上。但是,對於大多數消費者而言,其駕駛方式大多相對平緩,又更樂於使用中低轉速域,並相當重視中低轉速域的加速感,在這種使用方式下,今日較為流行的這類渦輪增壓引擎,無論在動力還是燃效方面,都會較之類似功率和技術水平的自然進氣引擎更好。

△ 搭載於本田第五代STEPWGN上的L15B型渦輪引擎

而具體從L15B型渦輪引擎,以及將被其全面性的替代的舊有的R18A/Z、R20A/Z型自然進氣引擎的對比上來看,就算是一貫厭惡今日較為流行的這種類型的渦輪增壓引擎的筆者,也覺得新的L15B型渦輪引擎更勝一籌。

△ 可實現奧圖循環和米勒循環的本田R系列引擎

首先,R系列引擎族系本身就談不上是很有所謂“本田氣質”的引擎,其表現較好的轉速域是低轉速和中段轉速,高轉速表現相對虛弱。同時,由於其今天技術上已經相對老舊(尤其是在日本和北美市場顯得老舊),在燃效表現方面也已經並不十分出眾。而以今天同時俱備在相對廣泛的各轉速域都可以提供良好動力的L15B型渦輪引擎,幾乎可以說在任何方面都已經強於R系列了。
本田這顆則是不同方向,依靠新款三菱小型渦輪增壓器

1.渦輪葉片數從原本的11片減少為9片,並通過對風流進行數值分析,改進流路,保證了在葉片減少後增壓效果不會下降


2.縮減渦輪葉片直徑,從先前的25mm減小到22mm,以此降低渦輪在運轉時的轉動慣量,提升渦輪的響應速度



singal303 wrote:
本田這顆則是不同方...(恕刪)


印象進氣葉片減少是為了高轉的反應再提昇的關係.....
好文 推

singal303 wrote:
原本那帖被網管莫名...(恕刪)
我國大陸地區是甚麼鬼啦!
我國大陸地區是甚麼鬼啦!
singal303 wrote:
原本那帖被網管莫名...(恕刪)
QuickSilver999 wrote:
我國大陸地區是甚麼...(恕刪)

這 很重要嗎?
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