本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?

从整车设计的角度来看,本田K20A算不上非常优秀的发动机,只能算是比较有特色的发动机,它的特色就在于VTEC和优秀的高转速动力输出。
为什么?当一个性能车的设计师,尤其是超跑设计师,或者一个打算换发动机的爆改玩家,他在挑选该用什么发动机的时候,他首先考虑的不是发动机的排量是多大,而是考虑在功率够强的情况下,发动机的体积能不能装进车里,以及发动机的重量是不是对车辆的结构造成很大的负担。
这就涉及到,性能取向的引擎的核心问题:轻量化、小型化。或者说,功率重量比和功率体积比,后者也叫功率密度。关于轻量化,请看宝马是怎么做的:
如果从轻量化、小型化的技术眼光来看,本田的发动机真的不算优秀。比如FD2本田思域Type-R上搭载的K20A发动机,铝合金缸体,最大功率221马力/8000转,最大扭矩215Nm/6100转,重405磅(184kg)。
其中K20C是涡轮增压发动机,在此不讨论,后面会提到。
FD2本田思域Type-R,基于第8代本田思域打造。
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
打开发动机盖,见到红头引擎:
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
这就是K20A红头引擎,怎么衡量它的轻量化水平?用最大功率除以发动机重量,可得K20A的功率重量比约是1.20马力/kg。
这个指标真的不怎么样。举个例子,轻量化性能引擎的标杆,通用LS7发动机,505马力,重454磅(205.93kg),功率重量约比是2.45马力/kg。有人改装斯巴鲁BRZ(丰田86),塞了一个通用LS7发动机进去:
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
本田思域Type-R的红头引擎,只有1.20马力/kg,遇到通用LS7的2.45马力/kg,会有胜算吗?
如果开着K20A的思域Type-R在赛道上遇到上图的BRZ,思域Type-R会有优势吗?
如果开着红头F22C的S2000在赛道上遇到上图的BRZ,S2000会有优势吗?
改装车聚会比赛的时候,别人会因为红头引擎排量小,而关闭几个气缸跟你比赛吗?
图为2004年上市的本田S2000AP2:
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
本田S2000AP2的发动机,本田F22C,240马力、220Nm、148kg。
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
2005年发售的通用LS7发动机,为了减重和瘦身,用了多少技术?干式油底壳、压入式气缸衬套、铝合金缸体、锻造钢曲轴、锻造钛合金连杆、独立气门摇臂轴、钛合金进气门、排气门充钠、锻造铝气缸盖、液力成型钢制排气歧管,等等。
LS7用了大量的先进制造技术,生产成本高,对本田来说确实是越级对比,不公平。那么再举个例子,2005款E90宝马330i上搭载的N52B30发动机。N52B30用于轿车330i并不是宝马M系,而本田F22C红头是用于性能车S2000,一个轿车一个性能车,都是纵置后驱,两者对比算不上越级。这相当于在2018年,用奔驰C300的发动机(M274),去对比宝马Z4(G29)sDrive30i的发动机(B48)。
宝马N52B30,2004年发布,采用了铝合金、镁合金,3.0升直列6缸,在330i上调教为最大功率272马力,最大扭矩310Nm,重287磅(130kg)。
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
宝马N52B30跟本田F22C对比:
N52B30:排量3.0、直列6缸、272马力、310Nm、130kg、油耗(E90330i)18/28mpg
K20A:排量2.0、直列4缸、221马力、215Nm、184kg、综合油耗31.7mpg
F22C:排量2.2、直列4缸、240马力、220Nm、148kg、油耗(S2000)18/24mpg
宝马N52B30这台直列6缸(130kg),比F22C这台4缸机(148kg)还要轻,而且6缸机的平顺性、振动、排气声浪,比4缸机有不可逾越的优势。宝马N52B30引擎在气缸数、平顺性、振动、排气声浪、轻量化(6缸比4缸还轻!)、最大功率、最大扭矩、甚至是油耗方面,都比本田F22C更有优势。
思域TypeR(FD2)相对比较省油,而S2000比宝马330i(E90)还费油!
赛车界有个说法,增加10马力,不如减重1公斤。本田S2000的2.2升4缸机,和思域TypeR的2.0升4缸机,却比宝马3.0升6缸机还要重。所以,不管是2005款思域Si的K20A,还是本田S2000的F22C,跟同时期的发动机(宝马N52B30、通用LS7)比,本田又重又动力差,算不上优秀的发动机。
如果你开着S2000,遇到别人开着E92宝马330i,对方的发动机功率比你大、扭矩比你大、发动机还比你的还轻,而且平时还比你的车省油!原因是F22C红头引擎样样都不行!你开心吗?
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
我想问问红头粉丝,本田4缸机做得比6缸机还重,S2000油耗比6缸的330i还多,功率和扭矩比6缸机都差,这很光荣吗?红头党的优越感从何而来?
纯粹是假设一下:如果能把宝马N52B30移植到本田S2000上,替换F22C,还能匹配上适当的传动系统和电子系统,那么功率会提高、扭矩会提高、平顺性会提高、声浪会更好听、车重会下降、油耗还更低。这就是本田跟宝马的差距!
下图是轻量化、小型化、大功率的标杆机型,通用LS7:
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
打个比方,就像飞机引擎讲究推重比(推力/引擎重量)一样,性能取向的汽车引擎,也是追求功率/重量,和功率/体积的,而不是功率/排量。小排量除了能够避税之外,对性能其实没有什么帮助,如果从性能的角度出发(而不是从避税的角度),追求功率/排量是没有意义的。
跟LS7比起来,本田红头引擎就像这个:
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
而LS7呢?就像这个:
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
性能取向的量产车引擎,向轻量化、小型化的方向优化,是天经地义的。不仅仅是LS7这么干,宝马M3的S65B40、日产GTR的VR38DETT、奥迪S4的EA839都是如此。这是性能引擎的基本功,跟V8还是L4无关,拿LS7举例是因为LS7是2005年的标杆产品。如果红头引擎用L4能把轻量化小型化做好,功率做上去,体积和重量降下来,那么它还是值得推崇的。但是,红头引擎出力虽大,然而体积和重量在2005年已经落后了。更糟糕的是,车用活塞引擎在高转速区间,转速越高,燃效就越差,费油。
本田S2000,F22C引擎,排量2.2,油耗18/24mpg
雪佛兰CorvetteC6Z06,搭载LS7引擎,排量7.0,油耗15/24mpg
红头引擎=马力大+重量沉+体积大+费油(接近7.0V8的油耗!)
本田F20C/F22C引擎,用超过3.0的重量、接近7.0的油耗,输出了2.8的动力,然后说自己是2.0组里面最强的。
结论:本田红头是有特色的引擎,转速高马力大,但重量比宝马直6更重,平顺性不如宝马直6、排气声浪不如宝马直6、扭矩不如宝马直6、油耗不如宝马直6,所以我选择LS7。
没有哪个超跑厂商,会去买本田的K20A、F22C这些红头发动机去制造超级跑车(初代本田NSX超跑是V6,跟4缸红头不一样)。相反,使用通用LS系列发动机制造超级跑车的车厂,不下10家,列举几个:
HennesseyVenomGT,搭载LSX427发动机
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
SinR1,搭载LS3发动机
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
FalconF7,搭载LS7发动机
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
SSCUltimaAero,搭载LSC5R发动机
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
一款真正好的发动机,有的时候被改装到各种车型上,比如上面提到的LS7发动机,就被人移植到马自达RX7上,就是《头文字D》中高桥启介的车。如图:
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
还有本田自己的S2000跑车,被人移植了LS1发动机:
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
有没有见过,需要外购发动机的小型超跑车厂,用本田的发动机?目前只有ArielAtom。
有没有见过,其他品牌的改装车,移植本田的发动机?可能只有AE86会考虑这么改。
这就是在高性能车发动机领域,本田跟通用的差距。
赛场上,本田只能在相对小排量的组别玩一玩,一到了排量限制很宽(比如勒芒GT1组限制自吸8升、增压4升)的赛场上,本田就占不到什么便宜。2015年勒芒GTE-Pro组冠军,是Corvette车队的64号赛车。
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
说到勒芒的Corvette车队,除了2015年的冠军,2001年、2002年、2004年还都取得了车手的冠亚军。2004年这一年里参加的每一场比赛,Corvette车队都获得了杆位和冠军,同时没出现任何机械故障,也没有更换过引擎和变速箱,甚至连爆胎都没有。2005年Corvette车队开始使用C6R赛车,ALMS赛场上连续8年收获车队和制造商冠军,连续7年收获车手冠军;勒芒大赛上5次冠军。2007和2008赛季ALMS赛场上Corvette车队在独孤求败了2年后,Corvette车队转向充满竞争的GT2组别,有保时捷,法拉利,宝马和Panoz等强大的对手。2009年的勒芒是Corvette车队在GT1组的最后一场比赛,再次获胜。
所以说,本田只能在相对小排量的组别里逞逞能。
不服跑个分?LS7的功率扭矩曲线(曲轴马力)
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
注意:LS7在1000转的时候有300lbft的曲轴扭矩,约406牛米!
本田S2000上的F22C发动机的功率扭矩曲线,注意是轮上功率,比曲轴功率要小:
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
LS7的轮上功率扭矩曲线:
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
在1000转,LS7有300lbft的曲轴扭矩;在2000转,LS7的轮上扭矩也在350-400lbft之间。而本田F22C呢?到2800转的时候,扭矩还没出来呢!F22C要想达到210lbft以上,需要把转速拉到8400转以上,这导致什么后果?
搭载LS7的跑车出弯的时候一给油就冲出去了,而S2000还在想办法跟趾拉转速呢,这就是差距!为什么这么多人移植LS7?因为真正玩动力输出,本田还差得远!
这并不意味着K20A和F22C不好玩,红头引擎能给人拉高转换挡的乐趣,2挡7300的乐趣,很少见。VTEC打开后,发动机的声浪悦耳,这种乐趣在家用车上是找不到的。本田红头有它的乐趣和特色,但真正的优势并不是性能。
因为红头引擎的轻量化、小型化的水平,差评!
有本事就把引擎的体积和重量降下去,同时把功率做大,没本事别扯升功率!升功率除了能减少排量税,有什么用?
打个比方,小排量自吸,用拉高转速的方法,追求高功率,就像用10英寸小轮自行车玩公路竞速赛一样,小轮转得是很快,但是整个动力系统的效率是比较低的。
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
而真正的公路竞速玩家是这样玩的:
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
如果一味的追求升功率,而不去真正考虑,什么样的发动机整机设计是真正有利于提高燃烧效率的,这是一种落后的设计思想。小排量自吸发动机,靠拉高转速来追求升功率,是一种错误的做法,因为功率提升很多,但是燃烧效率劣化更多。活塞式内燃机的高燃效区间在是中低转速、同时中高负载、同时节气门开度很大的工况下。
举个例子什么叫先进的设计,2016款奥迪S4(B9)的发动机EA839,3.0升V6单涡轮增压,354马力,500牛米,重172kg(上一代的EA837是189kg,轻量化!)。
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
如果从升功率的角度来看,这还是2016年的增压机呢,怎么升功率跟2005年的本田自吸一个水平?但是反过来想,你觉得奥迪没本事把它弄到400马力?奥迪当然可以,奥迪RS5的2.9T发动机能达到444马力/600牛米,凯迪拉克CT6的3.0双涡轮也有404马力,那么奥迪为什么不压榨EA839?因为当前的354马力的调校,能让EA839在日常使用中,尽可能工作在高燃效区间,中置单涡轮设计可提高响应,还引入了热管理系统,所以EA839虽然比CT6动力小,但是燃烧效率更高。以2018年的眼光,忽视燃烧效率,一味追求升功率,甚至不惜用拉7000转以上的高转速的方法来追求升功率,是上个世纪的落后的发动机设计思想。
同理,EA888Gen3B(A440TFSI)的功率,比EA888Gen3(A445TFSI)要小,但是Gen3B的燃效更高,所以Gen3B更先进。可以近似这样理解,Gen3B是用2.0T的排量,输出1.8T的动力,相当于1.6T的油耗,是不是更先进?如果用升功率来衡量,Gen3B升功率反而下降了,所以一味追求升功率是没有意义的。
EA839跟本田红头发动机F22C、K20A比起来,重量增加不多,动力提升很多,燃效大幅提高,这才是实实在在的进步,而不是追求什么升功率。
甚至本田自己都不再走高转自吸的路线,比如CivicTypeR也改用了开头提到的K20C涡轮增压发动机,也是相同的思路,提高燃效,使引擎的发力区间,尽量落在高燃效区间(自吸的高燃效区间在中低转速,但最大功率和扭矩出现在高转速)。
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
在2018年,还有没有发动机仍然在用高转速的方法,来获得巨大的动力呢?有,但是在摩托车上,这就是川崎H2R。
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
川崎H2R赛道版,搭载一台998cc的4缸机械增压发动机,最大功率310马力/14000转,最大扭矩156Nn/12500转。如果用可笑的升功率来衡量,这发动机的升功率都超过300了。
本田在推出S2000之后,S系列只出过一款车型,就是S660:
本田红头发动机K20A是一种怎样的存在?-有驾
S660搭载660cc的三缸发动机,完全放弃性能取向,只追求便宜、好开即可,此车目前只有右舵版本,日本本土发售,无法进入中国。这让我不禁想起S2000和思域Si,它们真的是追求性能的吗?还是好玩即可?
S2000和思域Si也许只是“有乐趣”就好。
0

全部评论 (0)

暂无评论