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放弃VTEC和自吸 本田为何敢用涡轮增压

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发表于 2015-11-20 11:42

作为第九代思域车主,也是铁杆本田粉儿的赵老师,曾吐槽过现款思域的叫好不叫座,以及本田作死的营销手法。

    如今,第十代思域已在美帝上市,还一口气丢掉了VTEC和自然吸气,这似乎又是一个遗忘初心的故事。

    那么,本田铁杆粉儿会继续吐槽吗?

一、政策与成本的妥协

    让我们将时间拨回到1975年。

▲ 这款震惊美国的小车,也成就了后来的本田技研

    当时,本田的一台小车——Civic CVCC,成为世界上首台成功通过美国马斯基排放法案(即,将有害排放物减少到过往车型的十分之一,被美国汽车三巨头通用、福特、克莱斯勒视为不可能完成的任务,但随即被本田打脸)的汽车。从那以后,美国就成了Civic(思域)的福地,而思域的成功也成就了后来的本田技研。

    时光飞逝,40年已过。我们即将迎来本田史上最畅销车型,思域的第十代进化。为了一改九代车型的销售颓势,这一次它看似离经叛道,但却理所当然地选择了搭载涡轮增压发动机。而巧合的是,其改变的初衷竟与初代车型不谋而合,亦即迎合“政策”。

    当下的大势所趋,所有的国家都在寻求环保和减少排放,以欧洲和中国为首的国家更是实行了十分严苛的排放税收政策。而消费者却不愿意因为排放和油耗的降低而多掏腰包,或降低驾驶乐趣和车辆动力。因此,被夹在其中的车企做出了涡轮增压的折中选择。

    但众所周知,涡轮增压由于较高的进气压力,其燃烧室的温度要高于自然吸气发动机。尽管众多的车企采用直喷的方式在燃烧室内汽化燃油以降温,但涡轮增压发动机的压缩比依旧无法达到自然吸气发动机的水平。

    压缩比的下降带来的是燃烧效率的下降,更何况自然吸气发动机还有着更宽泛的高效率运转区间和米勒循环这一涡轮增压发动机无法实现的杀手锏。(注:米勒循环通过延时关闭进气门排出部分混合气,实现了压缩比小于膨胀比的高效循环,而涡轮引擎由于进气效率大于100%,因而涡轮介入后无法实现米勒循环。)

    那么按照如此说法,假设技术水平相同,实现相同动力水平的自然吸气发动机燃烧效率显然要远高于涡轮增压发动机,那么车企为何还要研发涡轮增压发动机呢?

    消费者追求的是低价和高动力,而车企追求的是政策和成本的平衡。政策要求小排量,如果要在同样排量下实现同样动力,自然吸气发动机的研发成本要远超涡轮增压发动机,甚至还会牺牲部分效率。

    要实现同样的动力水平,涡轮增压发动机可以将排量做得更小。不仅可以避税,同时也能用小型化带来的机械摩擦和泵气损失的减少来弥补部分效率的低下,这也就是现在所有车企都在做的“燃效涡轮增压发动机”。

    更小的排量、更低的税率、更低的研发成本(实际上,部分成本已转嫁给了消费者),这是政策与成本之间的妥协。

    本田曾经在多年前研发过“燃效涡轮”,而其高层在试驾后表示“毫无刺激感可言,开起来和大排量自吸车差不多。”因而否决了该研发项目,殊不知,政策制定者们要的就是这个效果。

    如今时过境迁,本田显然学会了用不同的招数应付不同的市场,因而也重新干回了自己的老本行。

▲ 美版十代思域搭载的高效DOHC i-VTEC 2.0L NA引擎与中国无缘

    在美国,十代思域搭载一台DOHC i-VTEC 2.0升自然吸气发动机,采用PGM-FI歧管喷射。虽然这台发动机的升功率和实车综合燃效,已经超越了曾是同级最佳的马自达3昂科塞拉上搭载的那台创驰蓝天2.0升自然吸气发动机,不过那边流口水的同学可以擦擦嘴了——为了避税,这台发动机不会引进到中国和欧洲。另一台是1.5升 DOHC涡轮增压缸内直喷发动机。

    其自吸车型为主推,价格区间与老款完美重合,1.5T车型作品牌提升之用,我们今天探讨的就是这台“平衡”的1.5T发动机。

二、动力与效率,矛盾的“完美”平衡

    对于内燃机来说,升功率越低,其燃效就越高。所以动力与燃效,天生注定就是一对冤家。如同混动车型的内燃机重燃效轻动力,性能车型重动力而轻燃效。而本田此次的宣传,竟然号称他们达到了同级最佳的燃效与动力平衡,这究竟可能吗?

▲ 卡罗拉双擎搭载的8ZR-FXE引擎,曾有人问我这发动机动力参数为何这么差…

    某种程度上的平衡,其实是可能的。更何况这次进行挑战的是有着“发动机工厂”别称的本田。

    过多的技术手段,在这里就不进行赘述了。令人惊讶的是这次的1.5T发动机并未搭载i-VTEC技术……好吧,其实我也认为那更多地只是起到了宣传意义,因为本田的i-VTEC实现方式多种多样,性能车和量产车的结构和取向都完全不同,就像发动机上那个亮闪闪的Earth Dreams Technology标签一样。

    经过了进排气双VTC(连续可变气门正时)、电子废气阀、缸盖集成水冷排气歧管……等等一系列其实并不高大上技术的加持,这台发动机最终在6000rpm达到了最大功率130kW,在1700-5500rpm之间实现了最大扭矩220N?m,其压缩比达到了10.6。

    同时,它还只需要加注美国的Regular(普通)87号无铅汽油,国产引进后有望实现动力更强的ECU设定。

    请让我仰天长啸大吼一声:终于碰到一台4000转以后不衰(yáng)减(wěi)的小排量涡轮发动机啦!

▲ 本田1.5L地球梦四缸涡轮增压发动机,机舱一点都不高级

    在更高的转速实现更大的扭矩,才是提升发动机动力的不二法门。一般量产车型搭载的涡轮增压发动机考虑到寿命和机械承受极限,都会提早打开旁通阀泄压,以免发动机损坏。或许也只有一向以制造“硬件高于工况”发动机的本田技研,才敢将这个时机延后吧。

    搭载这台发动机和CVT变速箱的十代思域,在美国媒体的0-96km/h加速测试中,测得的成绩为6.8-7.2秒,不仅彻底超越了0-100km/h加速9.2秒的国产福特福克斯1.5T,甚至已经可以媲美刚刚上市的国产第七代高尔夫GTI的6.9秒。不要忘了,这只不过是普通量产版车型。

    而这么一台动力强劲的轿车,在美国EPA的油耗测试中得到了市区7.6L/100km,市郊5.6L/100km,综合6.7L/100km的优秀成绩,甚至要略优于2.0L自然吸气车型。PS,相信在这个节骨眼上应该没人敢顶风作案造假吧?

    如上文所说,在技术水平相当的情况下,涡轮增压发动机的燃效是无法与自然吸气发动机相媲美的,更何况在频繁切换高低负载的实际工况中,涡轮增压发动机的工作效率会更差。那么这EPA的油耗测试结果又是怎么一回事呢?难道“本田大法”真的有不为人知的“黑科技”?

三、G-Design CVT,本田的执着

    “爸爸曾经告诉我,一台车省不省油就看发动机。”

    “但是妈妈告诉我,离开变速箱和整车匹配来谈发动机效率都是耍流氓~”

    正如帅的人早已醒来一样,聪明的你也一定早就看穿了一切,都怪——变?速?箱。

    本田是个非常奇怪的公司,他们的工程师恨不得什么东西都由自己来造,更何况是变速箱这种核心部件。日本人有时候就是这么一种危机感强烈的奇怪民族,就算他们在技术上大幅度领先,也依旧时刻担心自己会被超越。

    回到正题,本田现在的民用自动变速箱可谓“两条腿走路”,即包括5速双平行轴变速箱、8速平行轴DCT串联液力变矩器混合式变速箱、未来的10速行星齿轮式自动变速箱在内的“AT”路线,以及“CVT”(连续可变传动比,亦即无极变速箱)路线。

▲ 本田的变速箱发展路线,最新的10AT即将量产

    CVT其实是一种非常先进的变速箱,其最大的特点就是没有固定的传动比,也就是没有挡位,通过钢带进行传动,锥轮来改变传动比。

    其优点是不会产生任何的动力中断,理论上可以达到绝对的平顺,同时可以对发动机的转速进行精确控制,综合效率最高。缺点是钢带和锥轮之间有摩擦,传动效率较低;无法承受过大的扭矩;改变传动比需要时间,在发动机转速连续变化时响应较慢。CVT的这些特点,决定了它更加适用于注重经济性的小型车。

    本田的CVT主设计工程师曾在采访时谈到,本田对CVT的追求就是“让从AT更换到CVT车型的车主察觉不到这是一台CVT”,为此,本田独自设计了传动钢带、高压油泵,同时优化了油路降低了液压损失,并采用了G-Design换挡逻辑设定,在提升了可靠性、传动效率的同时,也使其反应更加灵敏。

▲ G-Design 换挡逻辑,更注重车辆的加速性能,以期提升驾驶乐趣

    我曾试驾过飞度1.5L CVT车型和雅阁2.4L CVT车型,其响应相对于一般的CVT确实更加灵敏,同时“缓加油车速提升但转速不变”、“急加油转速飙升但油耗波动轻微”也算是CVT变速箱的传统优势了。

    回到十代思域,为了匹配涡轮增压发动机,本田对液力变矩器做了独家改进,加入了“Twin Damper”(双挡板)结构,使动力的响应更迅捷,一定程度上改善了涡轮迟滞。

    在美国媒体的试驾中,绝大多数媒体对该变速箱的匹配称赞有加,称“轻踩油门会有短暂的涡轮迟滞,但一旦转速上来以后,它的响应要优于绝大多数CVT”。不过,他们也表示“一台好的CVT,终究也只是CVT。”

    当然本田也给了国内一些福利,那就是它变速箱路线的“第三条腿”——手动变速箱。在国内,1.5T车型会优先于北美配备全新研发的6速手动变速箱。

车聚小结:

    曾经的本田技研工业,是一个社长审核产品设计时会问“这个技术别家用过吗?”的激进且特立独行的公司。如今经过08年经济危机后多年的沉沦,虽然可以看出许多的妥协,但我们熟悉的那个本田,似乎真的要回来了。当然,这绝不会是它的终点,不过是一个通过点罢了。