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從上個(gè)世紀(jì)的80年代起,在日本刮起了一股高性能車的風(fēng)潮,由于那個(gè)時(shí)代沒有什么環(huán)保法規(guī)、沒有什么碰撞規(guī)定、油價(jià)也始終在低位徘徊,因此各個(gè)日系廠商可以更加純粹的去追逐速度與激情。正是在這種特殊的歷史背景與執(zhí)著的造車?yán)砟钕拢Q生了一款款高性能經(jīng)典車型,而每款高性能車的背后又都隱藏著一顆躁動(dòng)的心”。本田公司所研發(fā)制造的F20C發(fā)動(dòng)機(jī)就有著這樣的屬性,而且它的性能幾乎達(dá)到了自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的巔峰,成為了一代NA之王。
在介紹這款發(fā)動(dòng)機(jī)之前,我們先來談?wù)劥钶d這臺NA之王的車型——本田S2000。本田的S系列車型代表著運(yùn)動(dòng)與速度,它的歷史最早要追溯于1962年的一款全新概念車S360,這輛概念車的排氣量為0.356L,發(fā)動(dòng)機(jī)在9000rpm時(shí)可以輸出33匹馬力,而且破天荒的搭載了5速手動(dòng)變速箱。對于當(dāng)時(shí)還處在戰(zhàn)后重建的日本來說,S350的推出轟動(dòng)了日本車壇,也讓一些老牌的歐美汽車廠商深感意外。
隨后,本田公司向市場陸續(xù)投放了S500、S600以及于1970年停產(chǎn)的S800,而S2000是1999年本田公司成立51周年之際推出的全新S系列跑車。它已經(jīng)距離S800的停產(chǎn)過去了整整29年,經(jīng)過了近30年的技術(shù)積累之后,S2000車型可以說融入了本田公司各種先進(jìn)的造車技術(shù)。它采用了前置后驅(qū)的驅(qū)動(dòng)方式,在車輛配重上達(dá)到了完美的50:50,前雙叉臂、后多連桿式的獨(dú)立懸掛保證了其良好的運(yùn)動(dòng)天賦,最重要的則是它所搭載的一臺升功率達(dá)到了91.9kW(125馬力)的2.0L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
F20C屬于本田紅頂發(fā)動(dòng)機(jī)系列中的一員,在汽車世界里,紅色代表著激情與高性能。而本田的高性能發(fā)動(dòng)機(jī)有三個(gè)系列:B、C、H,F(xiàn)只能算是中間水平,在F20C沒出現(xiàn)之前,最高性能的當(dāng)屬F20B,其最大功率為200Ps,直至終極的F20C誕生。它憑借著破百的升功率,高度的平衡性以及稍作改動(dòng)就可攻破萬轉(zhuǎn)的瘋狂性能,還有高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)10年都依然工作良好的壽命,使它成為本田紅頂家族中的巔峰之作,無疑它也是性能最出色的民用自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)之一。
F20C的缸徑和沖程分別為87mm和84.4mm,同時(shí)采用了扁長方形的氣缸設(shè)計(jì),從結(jié)構(gòu)上來說,屬于偏重于高轉(zhuǎn)速的功率輸出。F20C的壓縮比也達(dá)到了11:1,這對于十幾年前的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)來說,已經(jīng)是很高的數(shù)值了。較高的壓縮比提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率,也讓F20C在功率和扭矩的輸出上都更為出色。
要想提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力,最直接和有效的方法有兩種,第一就是提高發(fā)動(dòng)機(jī)的排量,第二則是提高發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)然,每種手段在達(dá)到一定程度后都會存在相應(yīng)的技術(shù)難題。本田公司選擇的是第二種方案,這也是它所擅長的領(lǐng)域,通過F20C的性能表現(xiàn)也證明了這點(diǎn)。8800rpm的紅線轉(zhuǎn)速、高達(dá)9000rpm的斷油轉(zhuǎn)速,距離一萬轉(zhuǎn)也只有一步之遙,183kW(250馬力)/8300rpm的最大功率和217N·m/7500rpm的最大扭矩,對于一臺僅有2.0L排量的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)來說,著實(shí)讓人驚訝。
F20C發(fā)動(dòng)機(jī)有如此高轉(zhuǎn)速的秘訣就在于輕量化的零部件,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到8000rpm時(shí),活塞在缸筒內(nèi)的運(yùn)行速度非常快,同時(shí)由于自身的重量原因也會產(chǎn)生很大的運(yùn)動(dòng)慣性,較大的運(yùn)動(dòng)慣性是提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的一個(gè)最大不利因素。因此F20C發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的每一個(gè)部件都是經(jīng)過鍛造加工的,例如活塞、連桿等。這樣不但可以承受高溫高壓的工作環(huán)境,而且可以有效減輕慣性質(zhì)量,使得F20C進(jìn)入高轉(zhuǎn)速區(qū)間變得輕而易舉。
F20C的輕量化部件可使其輕易達(dá)到9000rpm,但是高轉(zhuǎn)速所帶來的另一個(gè)問題就是動(dòng)平衡,轉(zhuǎn)速越高,動(dòng)平衡的問題也就愈加明顯。F20C高度的平衡性得益于曲軸等高速旋轉(zhuǎn)部件精細(xì)的加工制造工藝,使其重量分布達(dá)到了完美的平衡。這對于從上個(gè)世紀(jì)60年代就參與F1賽事的本田來說,或許并不是很大的難題。
在進(jìn)氣系統(tǒng)上,F(xiàn)20C采用了4缸獨(dú)立的節(jié)氣門體,雖然機(jī)構(gòu)上要相對復(fù)雜一些,但是對于發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)提供更為順暢的呼吸起到了很大的作用。由于F20C采用了小夾角的氣門結(jié)構(gòu),因此其正時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也較為特殊。曲軸通過正時(shí)鏈條帶動(dòng)一個(gè)正時(shí)輪旋轉(zhuǎn),正時(shí)輪的背面有一個(gè)齒輪直接與進(jìn)、排氣凸輪軸相嚙合,以帶動(dòng)其運(yùn)轉(zhuǎn)。通過齒輪直接嚙合的方式也保證了發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對正時(shí)系統(tǒng)的精確要求。
F20C搭載了本田的VTEC技術(shù),即可變氣門正時(shí)和升程電子控制系統(tǒng)。這套系統(tǒng)在進(jìn)、排氣凸輪軸上集成了兩種角度的凸輪,在中低轉(zhuǎn)速時(shí),由普通的凸輪來頂動(dòng)氣門,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中高轉(zhuǎn)速區(qū)間時(shí),機(jī)油會推動(dòng)位于氣門搖臂內(nèi)的柱塞來完成兩種凸輪的轉(zhuǎn)換,高角度的凸輪不但可以使氣門在一個(gè)工作循環(huán)中開啟的時(shí)間更長,同時(shí)可以增加氣門的升程,這樣可以有效保證高轉(zhuǎn)速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)對進(jìn)氣的需求。
F20C的VTEC技術(shù)并不是無級可調(diào)的,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在5500rpm以下時(shí),F(xiàn)20C不過是一臺普通的2.0升自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),當(dāng)達(dá)到5500rpm左右的VTEC工作轉(zhuǎn)速后,高角度凸輪會突然啟動(dòng),使得發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量達(dá)到5500轉(zhuǎn)之前的2.5倍,這也使得F20C突然爆發(fā)出應(yīng)有的威力,同時(shí)這對駕駛技術(shù)也提出了更高的要求。
F20C也有其致命的弱點(diǎn),而且對于很多人來說,F(xiàn)20C可能顯得太過“偏激”了一些,完全賽道化的取向,過分偏重高轉(zhuǎn)速區(qū)間的設(shè)計(jì),讓日常行駛變成了一種折磨。特別是在低轉(zhuǎn)速下,相對羸弱的扭矩輸出甚至可以被一臺普通的家用車較為輕松的超越,所以它真正的本事還是要在可以持續(xù)維持在高轉(zhuǎn)速的賽道才能顯現(xiàn)出來。
F20C的高轉(zhuǎn)速以及高壓縮比,使它成為了本田值得驕傲的一款王牌發(fā)動(dòng)機(jī)。而且由于其較高的改裝潛力,也讓眾多性能愛好者紛紛對其進(jìn)行更大動(dòng)力輸出的挖掘。F20C的改裝從渦輪增壓到機(jī)械增壓,時(shí)常給改裝者不同的性格。而在2007 TOP FUEL為筑波賽道專門改裝的S2000(F20C),達(dá)到了720匹的記錄。正是它造就了一個(gè)自然吸氣車發(fā)動(dòng)機(jī)的傳奇,它也是最后一款采用DOHC VTEC系統(tǒng)的直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī),也正是通過F20C的成功經(jīng)驗(yàn),全新的K20A才得以誕生。
總結(jié):
F20C創(chuàng)造了一個(gè)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的神話,它的125匹馬力的升功率至今鮮有超越。當(dāng)然它的誕生離不開當(dāng)時(shí)特定的歷史環(huán)境,隨著嚴(yán)格的排放法規(guī)陸續(xù)出臺、國際油價(jià)不斷高企等因素的影響,這種高轉(zhuǎn)速的民用發(fā)動(dòng)機(jī)相信很難再出現(xiàn)。雖然在它的服役期間并沒有獲得過什么殊榮,但是它所創(chuàng)造輝煌以及高度是難以被忘卻的。通過偶爾回顧這種舊世代的產(chǎn)品,也許更能讓我們認(rèn)清,心中真正想要的是什么。
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