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都快被忘了吧!本田「红头K20A」为首的「K系列自吸」引擎……

 CLauto酷乐汽车 2022-10-17 发布于德国

依然俨然已经是开始探讨电车和内燃机车的时代,似乎涡轮车和自吸车的对比已经不那么重要了,甚至都没有人再说到底是V8自吸还是V8双涡轮,能听到V8的咆哮已经好过了直四加电机的混动,更是好过了纯粹电机的嘤嘤嘤。

还有人记得当年的本田K20A为首的红头自吸吗?恐怕才21年的K系列引擎,也已经快要进博物馆了。如今玩普通的宝马已经是稀罕,更别提本田了。


本田K系列引擎是本田在2001年开始投入量产的四缸发动机。

K系列引擎也出现了许多变种。对于钟爱本田B系列,尤其是B18Cs引擎以及LS-VTEC的本田死忠们,或者是坚守在自然吸气高转速发动机的玩家们,在这20多年间,K系列发动机也逐渐成为了主流的选择。


对于很多想要移植或者改进K系列发动机的玩家,他们必须要知道不同的K系列发动机究竟意味着什么。如果选错K系列发动机,花再多的钱改造出来的效果还不如街头随意一款本田B系列发动。

为什么这么说?

相比于本田B系列发动机,K系列发动机更加注重是燃油性和减少排放污染,而马力和可升级性则被本田放到了第二位。

因此,换句话说,很多K系列发动机完全没有升级潜力的。


不过再细说K系列发动机之前,请允许我们给各位补充一点历史知识。在2001年初,一代本田红头B系列发动机终告引退,取而代之的则是K系列发动机。

在初期,K系列发动机主要分成三款 —— 

K20A2,K20A3以及K24A1。


相比于之前本田四缸发动机,这三款K系列发动机最主要的特征是直点火,发动机反向布局以及发动机顺时针旋转布局。

直点火自然是大势所趋,而反向布局则是保证将发动机排气直接对准车尾以改善尾气催化器效果。

而发动机顺时针旋转布局则和之前本田赖以成名的逆时针旋转发动机形成了最大的区别。


虽然K系列发动机家族有极多的发动机,但是总而言之,绝大多数发动机都可以追溯到K20A2和K20A3的结构。

而这些“同质”的K系列发动机最大的区别,则是i-VTEC,VTEC的设置以及气门结构上。

Performance i-VTEC

在北美民间被称呼为performance i-VTEC,凡是搭载这款VTEC的发动机都拥有本田最棒的气门结构。

和VTEC一致,i-VTEC的核心仍然是VTEC,通过液压升举的VVT以改善高转速下发动机的呼吸。

然而对于i-VTEC,其多了一套子系统,被称之为Variable Timing Control(VTC)。


在VTC作用下,在全转速区间内,一个特殊的凸轮轴机构帮助完成连续可变凸轮轴相位改变。在电子系统自动检测凸轮轴位置,点火时间,排气侧含氧量以及油门位置等参数下,系统可自动控制50度夹角凸轮轴相位变化。


而对于K24A2,这一角度降低到25度。

和VTEC非常相似,这套机构由电子检测液压推动,从而减少了反应时间和系统延迟性,从而增加气门重叠以及最终马力的输出。换句话说,i这里意味着intelligent。


VTC和VTEC共同作用下最终在马力和排放上做出了有史以来最完美的平衡。

在搭载i-VTEC的K系列发动机上,好处远远不止i-VTEC。

在气流上,performancei-VTEC的发动机缸头设计远远超过了前辈B系列发动机。

这部分归功于扩大的气门,相比搭载VTEC引擎的B系列发动机,K系列搭载performance i-VTEC的气门直径足足大了2mm。


同时搭载performance i-VTEC的K系列发动机拥有的重新设计过的进气和排气在结构上优于B系列发动机,而相比于其他K系列发动机其直径也更大。

K系列进气几乎成为了一个直线,而排气侧也去除了B系列广为人诟病的曲折设计。K系列同时换装了成熟的滚子式摇臂,从而减少摩擦并允许全系使用钢制凸轮轴。


在内部设计上,几乎每一个K系列的2.0L发动机都使用了缸径86mm,冲程86mm,也就是所谓的正方形设计。

这种正方形设计有利于在低转速和高转速的输出取得平衡。而2.4L的设计则使用了更长的冲程和稍微扩大的缸径,最终能够在牺牲高转速输出的情况下保证相对高的扭矩的输出。


在凸轮轴的材料上,所有K系列发动机都使用高强度铁质结构,但只有performance i-VTEC带有平衡块。

同时performance i-VTEC也带有活塞下喷油设计以增加冷却能力,更强的接头以及高压缩比的活塞。


在美版和日版的K系列发动机中,K20A2,K20Z1,K20Z3,K24A2,K20A和K24A都使用类似的i-VTEC结构。

虽然在排气进气,节气门等方面会有所区别,但是相似的i-VTEC是这些发动机都成为最佳的K系发动机。

K20A2:200hp/192Nm


K20A2几乎是最著名的K系列发动机:全铝缸体,DOHC,16气门设计。相比于其他燃油取向性K系列发动机,K20A2拥有更大的进气和出气,高压缩比(11.0:1),专门为高转速输出而设计的单程铝制进气。

最终配合上performancei-VTEC,整合过以增加整体强度的铸铝oilpan,都使得K20A2成为最著名的K系列发动机。

K20Z1:210hp/193Nm


这款K系列发动机常见于讴歌RSX中。

K20Z1和K20A2差别不是非常大,但由于更加激进的凸轮轴设计,高流量催化剂以及更大的进气和排气最终多输出10hp。

K20Z3:197hp/188Nm


这台发动机搭载于CIVIC Si(2006-2011)中。相比于高端K20A2,其缺少了绝大多数电子控制,最显著的就是自由流动式进气以及电控油门。

而值得一提的K20Z3上的进气,又被称之为RBC进气,更短,更直,空气流量相对较高。然而K20Z3上的曲轴和凸轮轴都是为了减少发动机震动而设计的,因此牺牲了一部分马力输出。

奇怪的是,其上的oil pan都比一般的K系列要更大些。

K24A2:200hp/225Nm 205hp/222Nm

相比于“正方形”的2.0L的K系列发动机,2.4L的K24A2拥有更长的冲程:99mm,更大的缸径:87mm,以及更低的压缩比10.5:1,最终成为本田制造的最大的四缸发动机。

和其他2.4升K系列发动机不同,为了能够适应更高的红线带来的压力,K24A2原厂就得到极大的强化,而其的凸轮轴接头也更粗壮。


据称K24A2的油泵是配重平衡过的,因此在高转速下效率急速下降。为了克服这一个问题,移植K20A2上的油泵往往是一个非常不错的选择。

为了能够增加进气气流速度,K24A2的进气气门相对较窄。同时K24A2也是用了绝大多数性能向的设计,比如电控油门,更长更窄的进气等。

然而K24A2由于历年升级,导致初代和中期乃至现在的K24A2都有很大的区别。

比如说中期的时候,其气门扩大了1mm,更换装了高升举,更耐用的凸轮轴,这套凸轮轴一度超越了type R上的设计,成为了众多玩家追求的对象。


有资料显示只要换装这套凸轮轴,就能获得约10hp的额外动力。

而后期强化的接头,完全配重平衡的曲轴,甚至是额外的气缸内油通道以减少风阻都加入K24A2中。

K20A


这恐怕是众多玩家最熟悉的K系列发动机了。搭载在历年type R上,K20A就是K系列中最顶级的发动机。

然而值得说明的是,K20A是分类型的。

在日版K20A中,由于本田的原因,其并没有在A之后用数字或者字母表明不同类型的K20A,但是即使是Civic type R上的K20A在不同的年份也是有相对比较大的差别的。


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