• 八代Civic来喽!动力、底盘设计剖析

2020-06-18


文:Grand 图:Grand

资料提供˙Honda Taiwan 0800-666-789

在车迷众所期待下,八代Civic终于与国人见面,这款Honda打算用来征服全球中型车市场的New Civic,不论在动力、底盘或安全结构方面,皆採用大量创新的设计,意图使New Civic成为中型房车里的领导车种,并且扭转国人对Civic就是改装国民车的观念,到底Honda为八代Civic加入哪些创新的科技呢?本单元就先从机械结构里,来探讨这部车的进化之处。

第一章:引擎科技 第一节:节省燃油篇

改变VTEC作动目的 达到节省燃油效果


        八代Civic所搭载的引擎,除早先已出现在Honda各大车型上的K20引擎外,还有一颗最新开发出来,排气量达1799c.c.的R18A1引擎,这颗引擎若单就新鲜度来说,是目前所有国产车里最新的一颗,不只如此,在高科技使用层面上,更是超越同级车水準,也就因此才能创造出高速油耗20.7km/h、综合油耗17km/h的优异表现,并兼顾140hp/17.7kgm的动力输出。到底这颗R18A1引擎是如何办到的呢?就让笔者来为大家说分明。 



        首先在VTEC作动上,过去VTEC切换至高角度凸轮的时机,是在引擎达到4800转以上、水温高于60度,并在进气歧管内的负压指数符合原厂设定值后,便会开启VTEC电磁阀,将油压导入摇臂内以推动自由活塞,使高角度凸轮开始介入,延长进气门关闭时间,提高引擎于高转速时的进气量,进而使下滑的马力曲线,再向上攀升达到另一高峰,因此VTEC机构的作动目的在提高马力输出,此观念便深植车迷心中,但这样的想法在这颗R18A1引擎确是大大不不相同,因为在此的VTEC机构是用来节省燃油消耗。 



        在R18A1引擎上的VTEC作动时机,是设定在1000~3500rpm之间的任一转速域内,皆有介入的可能性,且超过此範围外不论转速多高VTEC机构皆不会再作动,如此听来是不是与我们过去所认识的VTEC作动时机大不相同呢?且为何提早切换至高角度凸轮,可获得节省油耗的目的呢?关键在于进气阻力的控制。 



        一般汽油引擎在高速巡航低负载时,因速度不需再提高,驾驶只会轻踩油门以保持同样速度,节气门开启角度相对缩小,减缓新鲜空气吸入量,但此时引擎内的吸气阻力,却会因节气门开度小而增加,并提高活塞于进气行程时的向下阻力,相对消耗部分活塞爆炸时的推力,进而降低引擎输出功率,就像吸管变小,需用更多的吸力饮料才能吸到嘴里的道理是相同的。此时如果能将节气门开度变大,是不是就能减缓活塞吸气阻力,进而提高效率呢?但如此一来,车辆前进的速度便会提高,而超过车主预期的车速,因此似乎变成一道无解的习题,但聪明的Honda技师,却透过VTEC机构将这道习题解开了! 



        其方法在引擎巡航时切换至高角度凸轮,延长进气门关闭的时间,使气门于活塞压缩行程中依然处于开启状态,如此便会有部分混合油气被活塞推回至进气歧管内,形成一阻力减缓歧管内新鲜空气的流速,进而减少进入燃烧室内的油气量,这样不但能在大开节气门的同时,将车速控制在稳定速度,还能在进气门开启时,减轻活塞吸气阻力,使引擎输出功率全部用在传动系统上,而不会在运转时便已消耗掉一部分,进而提昇高速巡航时的燃费经济性。当然此设计若没有搭配电子节气门的话,是无法发挥功效的,因为车主的右脚是无法精确掌握正确进气量,使车辆在不同节气门开度的情况下,还能维持相同的速度。 



        另外,为避免低速切换至高角度凸轮时,发生扭力降低的问题,Honda技师也将VTEC作动条件,加入了车辆于怠速起步、加速状态或二档以下时不作动的限制。 



活塞机油冷却喷嘴

减少爆震增加扭力


        Honda为节省油耗,除针对VTEC机构作动时机进行改变外,还增设过去只在双凸引擎上才配置的活塞机油冷却喷嘴与可变长度进气歧管,于这颗R18A1引擎上。先说前者,此喷嘴主要功效在于冷却活塞顶部温度,降低燃烧室爆震发生机会,进而提前点火正时,使低速扭力得以提高。由于这颗R18A1引擎本身压缩比高达10.5,若不针对冷却系统进行强化,很容易发生高温爆震问题,如此点火正时便不能提早太多,相对扭力的表现也会下降,因此原厂才会增设此装置,来保护活塞并增加低速操作时的扭力输出。 



        此外,IMRC可变长度的进气歧管也是首度出现在单凸引擎上的设计,其功能在于中低速时使用行程较长的进气路径,增加进气压力(即提高歧管真空值),稳定引擎输出扭力,而在高转速引擎换气量大时,採短行程路径,增加进气效率,进而提高马力输出。而此装置的控制介面,同样透过电脑全程控制,与过去B18C黑头引擎採用歧管压力控制的方式不同,目的还是在获得较佳的油耗表现与废气排放标準。 



第二节:精确进气量掌握

双重空气流量侦测 达到更精準供油量


        目前供油电脑掌握引擎进气量的方式,大致可分成Air Flow空气流量计与Map歧管压力计等两种,前者优点在于精準的空气流量掌握,但对于因温度而形成的含氧量变化,就无法有效侦测,因此其準度易因进气温度高低而产生影响;至于后者的优缺点正好与前者相反,其对空气密度的掌握相当精确,但流量侦测却容易因空气流速的高低而产生误差,因此只要歧管内积碳太多,表面不平滑导致流速产生变化,就有可能影响Map Sensor的侦测能力。一旦行车电脑对空气流量掌握不够精确,供油量便会产生误差,进而影响性能输出与燃油消耗率,为避免发生此问题,使用两种方式一起侦测空气流量,便成为最佳解决方法,而R18A1引擎就是如此进行。 



第三节:引擎强度提昇

锻造连桿加持 整体轴承盖採用


        R18A1引擎的压缩比高达10.5,目的是为产生强大的动力输出,但相对大增的爆震产生机会与机件强度的严苛考验,却是Honda技师首要面对问题,处理不好,引擎寿命想要长久是件难事,面对此问题,Honda透过强化连桿强度与抑制曲轴震动来达成。在强化连桿部分,Honda首先採用锻造技术製造R18A1引擎原厂连桿,以达重量轻、体积小但强度佳的目标,减轻引擎运转时的负荷,并透过新式製程,先将连桿一体成型製造出来,再斩断与曲轴连接的大端处后,再以螺丝锁紧组装,由于斩断面为不平整表面,因此接合后可得更密合的断面,以提高连桿最大应力範围。至于抑制曲轴部分,则透过全铝合金曲轴箱设计,将曲轴牢牢固定在引擎本体下方,不会因高速运转而产生多余震动,并针对曲轴进行四个配重与高强度处理,使其运转反应更佳平顺,得以承受更强的压缩力量。 



        除上述提到的几项创新设计外,像结合高强度铝合金汽缸本体,并可减轻重量与生产费用的一体式排气歧管、可减低磨擦力的离子蒸镀式活塞环,及二硫化钼活塞裙表面处理等技术,都是R18A1引擎引以为傲的设计。 



第二章:底盘系统 第一节:前悬吊设计

横向力量缓冲弹簧 降低悬吊转向负荷


        在底盘前悬吊设计方面,麦花臣设计已成新一代Honda车系所配置的悬吊机构,目的在取其零件少、故障率低、占用空间小、上下行程长的优点,并透过加大后倾的设计,大幅强化直行稳定性与方向机回正能力,并使方向盘反应更加直接精确,提供稳定、精準之行路反应,其原理就像脚踏车的前叉一样,角度愈斜、前进稳定性愈好,但相对转向力道也愈沉重。 



        另外,为改善麦花臣悬吊在转弯时,容易因横向侧倾力道加强,导致左右两轮向外倾斜,而发生转向不足问题,Honda特将原本直立形状的弹簧,改为内外侧长度不同的弧形弹簧,并随避震器转向而将长度较长的一面朝外侧转动,如此外侧弹簧之阻尼係数将高于内侧弹簧,并进一步达到抑制侧倾的目的,使车辆转向特性朝中性发展。 



第二节:后悬吊设计

簧圈分离式设计 兼顾舒适与操控


        至于后轮悬吊部分,则採双A臂与后拖曳臂设计,并融合减震筒与圈式弹簧分离的架构。前者可兼具双A臂灵活的操控反应及拖曳臂横向刚性强的优点,使后轮于转向时稳定作动听话而不过度敏感,帮助驾驶掌握车辆动态特性。至于后者则可有效减少避震器上座体积,使行李厢横向空间得以增加许多,以提高车室乘坐空间,且加长后的减震筒对路面震动的吸收能力也可大幅提高,进而达到兼顾舒适与操控的行路反应。 



第三章:被动安全科技 第一节:动态稳定系统

VSA车辆稳定辅助 帮您找回安全的路


        在八代Civic所有关于车身动态的被动安全配备里,除常见的ABS、EBD、BA等煞车辅助系统外,最先进的莫过于结合车轮、转向角度、偏移与横向G值等感知器,而成的VSA车辆稳定辅助系统。由于配置上述几种感知器,因此可轻易侦测出车辆转向力、离心力、左右轮差、前轮转向角度错误等讯息,并透过这些讯息控制四轮煞车力道或降低引擎出力,使车辆随时行驶在安全的路线上。例如发生转向不足时,即车辆横向G值大于方向盘转向角度时,VSA系统便会主动缩小电子节气门开度,降低引擎出力,给予内侧轮稳定煞车力道,将车辆循迹路线拉回道路中线,避免车辆失控外滑。 



        另外,在溼滑路面单边驱动轮打滑空转时,VSA系统也会针对打滑轮胎进行煞车,调整两边驱动轮的滑差,使车辆能稳定的前进不致失控。 



第二节:聪明的SRS

前乘客坐姿感知器 避免被气囊K.O.


        八代Civic为避免前乘客座中的儿童或身材矮小的成人,在侧边气囊膨胀时,因倚靠在座椅旁而受伤,特设计一套名为OPDS乘客位置侦测系统。其作用主要依据乘客座椅背里的高度侦测感知器与头部侦测感知器,判断乘客坐姿是否正确,以决定侧边气囊是否膨胀。 



结语


        同样身为本田Civic车主,看着八代Civic上市,心中多少有些兴奋,毕竟Civic身影已在新车展示间里消失好长一段时间,且愈了解其进化程度,就对这部车有着愈多的惊喜,不过儘管如此,身为改装车讯编辑,也对其改装潜力不免担心起来,因为过度数位化的监理系统,不但将自排变速箱整合在供油电脑里,连电子节气门也运用在防滑系统里,如此一来不只手排不易更换,连提高引擎出力后,电子节气门自动调降节气门开度的干扰问题,似乎也成为日后改装的一大瓶颈,且也无排气头段可供换装,最后会演变为何种情况呢?就看政府与改装店家的态度了。 



新车试驾预报:


        面对八代Civic上市,相信有许多车迷对其操控特性与改装潜力感到好奇,身为Civic车主的笔者也不例外,为彻底了解上述提到两项重点,本刊下期将进行New Civic长度深度试驾,以及改装方向介绍,请大家拭目以待。 



八代Civic i-VTEC开启条件


1.引擎转速:1000~3500rpm间。 

2.车速20km/h以上。

3.冷却水温:60℃以上。

4.AT档位2档以上。

5.节气门开度小于20﹪以内。 




八代Civic创新设计

机件名称  作用 

电子节气门+i-VTEC  巡航时减轻活塞吸气阻力,提高引擎效率。 

活塞机油冷却喷嘴 降低活塞顶部温度,提早点火正时,增加低速扭力。 

可变长度进气歧管  兼顾低转扭力与高转马力。 

双空气流量感应器  避免因进气温度与速度变化,而对电脑产生侦测误差。 

锻造斩断式连桿 提高连桿强度,并减轻重量与体积。 

全铝合金曲轴箱 减少曲轴运转时的震动。 

二硫化钼活塞裙处理 减少运转磨擦。 

离子蒸镀式活塞环  减少运转磨擦。 

薄型化静音正时链条  引擎本体小型化。 

内建机油泵浦链条箱  引擎本体小型化。 

三轴式五速自排箱  缩小体积,提高传动效率。 



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