上篇收到很多人的关注，果然本田党还是给力哈~~~
大概几年前吧，当时还是德系和日系水火不容的时期，具体表现为德系一系列的涡轮增压发动机，日系几乎都是自然吸气发动机，也诞生了涡轮党和自吸党的论战。
但到了2018年的今天，为了应对全球范围内工况油耗和排放法规的挑战，丰田、本田、日产在国内都有布局涡轮发动机的车型，追求自吸高压缩比的马自达也在美国市场推出了搭载涡轮发动机的CX-5，涡轮发动机成为了市场主流。今天准备拿出来说的，是国内日系涡轮兴起的旗帜——本田。
抛开上古时代，本田在中国市场用上涡轮发动机，其实时间并不长，本田在国内使用涡轮发动机的首款车型就是神车党追捧的那款“秒天秒地”的思域。2016年4月，搭载1.5T发动机十代思域在国内正式上市。这款车型搭载的是本田L15B8发动机，压缩比10.6，最大马力177匹，峰值扭矩220牛·米(手动226牛·米)，L15B8发动机是本田在国内的第一款1.5T地球梦发动机，可谓是基础版，受制于成本限制，并没有使用本田完全体i-VTEC，使用的是VTC，可变升程技术被阉割了。但即使如此，这款发动机的性能和燃油经济性在同级别也是很突出的，思域也凭借这款发动机和其他优秀的产品力，在4S终端几乎没有降价的情况下，18年11月份销量达到了22219辆，丝毫没有受到机油门事件的影响。可见，这款车是多么的深入人心。
本田1.5T发动机系列族谱如下图所示。
本文就介绍下这款车型的发动机相关技术。
PS：内容具有一定深度，需要有专业背景的人才能理解，大家遇到不明白的可以在评论中提出，欢迎大家多多交流哈。
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下面开始正文
(接上文)
３输出性能
该1.5T发动机最大输出功率为130kW，比上一代思域上使用的1.8L发动机最大功率多了21%，峰值扭矩增加了26％，且发动机峰值扭矩需要的转速下降了2600rpm。在转速1800rpm时扭矩与普通2.4L发动机大致相同。在城市或高速超车时能够保证迅速达到高扭矩区间，以足够的性能保证动力输出(图10)。实现这种性能依靠上述的燃烧模型，并且使用了双VTC，以及低惯性高响应小型涡流增压器。
学过发动机的都知道，受制于物理因素，自然吸气低速扭矩小，涡流增压发动机依靠涡流提高进气压力，从而提高低速扭矩，且因为涡流的存在，进气压力会大于或等于排气压力，利用这个特点可以充分发挥扫气效果，在相对较高的进气压力下，采用较宽的气门重叠角，能使残余气体从缸内排出。这可使气缸吸入更多的新鲜、低温的空气，降低爆震。同时，扫气流也促进了涡轮转速(图11)。
通过这种设计，在1500rpm时，发动机的最大扭矩要比1.8L自然吸气发动机的高30％左右。此外，针对这种扫气将空燃比设定为理论空燃比，可以通过催化器来净化尾气。图12比较了1500rpm全负荷状态下，上一代1.8L自然吸气发动机和1.5T发动机的气缸压力曲线。通过涡流压力补偿，将小型化导致的平均指示有效压力(IMEP)损耗补偿，即使在气缸行程容积较小的情况下，也能产生足够的气缸压力。由图13显示，即使因缸内压力升高延迟点火正时的情况下，依靠快速燃烧也能达到较高的热效率。
PS：涡流增压发动机由于增压设计，压缩终了气缸上止点的温度会高于自然吸气发动机，若使用相同的点火正时，极易发生爆震早燃等现象，因此，同等工况下，涡轮增压发动机的点火时刻比自然吸气晚；但是，由于气缸内压力高，燃烧剧烈，火焰传播速度比自然吸气发动机快，从10%燃烧时间到50%燃烧时间，再到90%燃烧时间都会比较快。
图14中显示了该发动机的VTC控制策略。区域①为低转速低负荷区域，一方面为了维持发动机稳定运行，提高平顺性，尽可能不使用内部EGR；且该区域注重燃油经济性，使用阿特金森循环，气门重叠角几乎为0。区域②为主要常用工况，极其复杂，一般来说要协调燃烧稳定性、燃油经济性、动力协调性、爆震抑制、NOx抑制等方面对气门重叠角进行优化；本田该1.5T发动机没有外部EGR，所以只能依靠大范围的VTC来协调燃烧。
区域③为中低转速高负荷，也是市区工况最常用的区域之一，该发动机主要考虑燃油经济性，尽可能扩大气门重叠角，利用废气降低油耗和排放。区域④为性能工况，发动机中、高转速从②区到④区气门重叠角逐渐减，。从而抑制排气背压上升导致的残余废气增加(尾气回流)，在加速期间，将电子排气阀设定成完全关闭，以迅速提高增压压力，发挥该发动机极致性能。
４燃油经济性
图15为上一代1.8L自然吸气发动机和1.5T发动机油耗(BSFC)曲线图对比。图中明显看出，该发动机BSFC240g/(kW·h)高效率区域(图中蓝色)覆盖了低中高扭矩和低中高转速范围。该1.5T发动机的最高燃效率为220g/(kW·h)，最高热效率为38％，在行业内，该涡轮增压发动机处于领先地位。
PS1：一般来说，厂家吹嘘热效率多高的时候只会拿某一个极限的点而对高燃效区间避而不谈，最高燃效点固然很重要，但是对普通用户来说高燃效区间越广，实际才越省油。本田该发动机的高燃效区间确实很广，所以该发动机实际燃油经济性应该很不错。
PS2：评论区有人关心最省油工况，从这款发动机效率曲线看出，在1800rpm，中负荷下热效率最高，实际约等于80-90km/h的高速巡航工况。
该发动机取得了1500rpm，70Nm(常用运转工况)下燃油经济性提高10％的设计目标。此外，由于小型化涡轮发动机主要目的是取代大排量自然吸气发动机，所以不仅需要在日常的负荷下有油耗节约，还要在高负荷下也能够提供良好的燃油经济性。与上一代1.8L自然吸气发动机相比，1500rpm、全负荷140Nm下，燃油经济性也提高了16％。详细如图16所示。
在主流的自然吸气发动机和涡轮增压发动机中，全负荷工况下，通常会采用较浓的空燃比来提高输出功率(性能A/F，一般在12.5~13.0)。然而，该发动机的输出功率则是通过调整增压压力来实现的。在全负荷下，通过将空燃比设定为理论空燃比使BSFC改善57％。通过降低冷却损失和泵气损失能使指示热效率提高到42％，并使摩擦损失减少1％。双VTC在广域负荷范围内对上述燃油经济性的改善发挥了重要作用，通过提供最佳的内部EGR提高热效率。另一方面，由于依靠气门重叠角大量使用了内部EGR将会有进气门和进气道表面积碳的风险，理论分析产生这方面问题的主要因素是曲轴箱通风的气体中包含有机油雾。此外，据报道称，机油雾会导致发动机低转速运行和高负荷行驶时出现低速早燃(LSPI)现象(详细关于低速早燃介绍见我之前的文章)。采用图17和图18所示的一种收集机油雾的结构有限制积碳和LSPI的作用。图17所示为呼吸系统的回路图。为了从曲轴箱通风气体中分离机油雾，在气缸盖罩上设置了2个分离腔。压力控制阀(PCV)腔位于进气歧管的上游，呼吸腔位于压气机前的进气管上游。图18所示为PVC和呼吸腔的内部结构。这两个称为涡流室的腔室，由两部分组成。一个设置在气缸盖罩内，另一个是专用室盖，并分别设有筋条。上部和下部的筋条可使气流扭转路径。当曲轴箱通风气体通过该腔室时，会产生２个涡旋流。当这些气流被转到左右和上下时，曲轴箱通风气体中的机油雾就能靠撞壁作用从气体中分离出来，最终成为液态机油返回到凸轮室中。
PS：此处没有更多的诸如CAE仿真等公开资料能解释这块内容，具体实现效果我也不清楚，在此抱歉了，如果有大神懂的话可以指导下。个人感觉这块内容有可能涉及到本田机油增多事件的硬件原因。目前本田的对策是通过修改发动机控制策略，强制点火迟角提高机油温度，从而缩短冷启动开始机油汽油分离时间，后果是会增加冷启动到热机之间的油耗。
(未完待续……)
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