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解码心脏之赛道武士
2013-01-11 11:23:03 中国质量新闻网

解码心脏之赛道武士

别样“樱花”T恤衫

    在上世纪80年代,由于需要面对激烈的市场竞争,装备涡轮增压器的发动机逐渐在追新的日系车中盛行,这其中不仅有搭载RB26DETT涡轮增压发动机的“战神” GT-R,本田更凭借低排高扭的“红头心脏”在F1赛场上红极一时。到了上世纪90年代,以丰田的Supra、三菱的3000GT、马自达的RX7为代表的高性能跑车,成为了各类指数的标杆。时至今日,各个市场不仅有被人们广受好评的欧系发动机上,装备着日本制造的涡轮增压器的明星车型,而且新一代GT-R、SUBARU STI、三菱EVO这些装备正统血脉涡轮增压发动机的高性能跑车令其欧美对手汗颜。

    丰田利器:4A-GE

    丰田是站在世界第一阵营前列的汽车厂商,自己有完善的研发、生产和销售体系。坚持自己信条的产品通常给人留下皮实耐用、故障率少和可靠性高的印象,但其实在丰田所出品的车系中,也有不少高性能车种和他们所搭载的高性能发动机,其中4A-GE便是近代最为知名的引擎。

    从各类影视作品中所渲染的AE86,令很多人认识了这副4A-GE引擎,甚至据为神物,但其高性能也是经历了代代演化之路磨砺而出,绝非一蹴而就之功所能产生。

    既然称之为高性能引擎,有必要了解一下丰田公司的高性能引擎的起源,其中,第一代运动型引擎从3M开始的,当时是装备在1967年的2000GT跑车上。

    第二代高性能引擎的开端,是诞生于1982年的1G-GE六缸DOHC发动机,因为时值全球性的环保条例逐渐变得苛刻起来,所以催生了电子控制的燃油喷射技术的推广,1G-GE也是在这个潮流下诞生的,作为高低搭配,于是便出现了四缸引擎:4A-GE,并装载在1983年的AE86上。

    但当时的4A-GE的性能并不算优秀,或者说跟本不算耀眼,直到1989年由TRD所出品的赛车版4A-GE被选为Formula Atlantic的统一引擎才成为真正意义上的高性能运动引擎,它与前代最大的区别是安装了一套来自赛车技术的多喉直喷系统,虽然体积庞大,但对于进气量的稳定性有十分巨大的帮助,每缸的进气歧管都有一只由机械联动的独立节气门,而5气门设计也在上世纪90年代中叶几乎成了高转大马力发动机的必然选择,该引擎马力高达240匹。

    斯巴鲁:EJ207

    第一代的Impreza WRX使用的是一台代号为EJ20G/A型引擎,这是Impreza涡轮增压引擎系列中的“开山鼻祖”,其动力输出虽不算强大,但在当时日系跑车阵营中已算上乘之作。而STi部门介入高性能版本的生产已经是1994年了,他们以EJ20G/B型引擎基础,结合来自三菱的TD05H涡轮增压器,研制了第一代的STi限量版车型,开创了此类车型的先河。从C型开始WRX进入第二代,但从1995年8月STi部门才推出了以GC8C型为基础的第二代WRX STi,第二代的引擎是EJ20G/C型,也就是第一代改进型所使用的引擎,马力输出已经达到了275匹,离功率输出行业自律上限只有一步之遥。

    第二代是EJ20G引擎全盛时期,随着引擎技术和机械工艺的发展,它已经跟不上时代的步伐了,虽然EJ207已经进入了研发阶段,但为了延续WRX和STi的性能,Subaru还是推出了代号为EJ20K型引擎,这台引擎是EJ20G型的强化版本,其中最大的分别就是涡轮增压器了,之前Subaru一直在用直接竞争对手三菱的TD涡轮,而K型则换上了IHI的产品,也就是到了今日仍被广泛使用的RHF5及其派生型号了。对于车型而言,从第三代开始,除了四门标准型外,STi将零散的版本进行收纳,轻量化的版本名为Type-RA,而轻量化的双门版则称为Type-R。使用RHF5HB涡轮的EJ20K型又分为三代使用的EJ20K/D型和四代使用的EJ20K/E型,前者使用了VF23涡轮而后者则是VF28,不过除了涡轮响应性和扭力输出的不同外,EJ20K已经达到了280匹的行业自律上限。

    从五代开始,代号EJ207的发动机开始成为STi车型的标准装备,一直服役至今,日规最新的十代也逃不过它的魔力,虽然过程中,这台EJ207被不断地改造,从最初五代、六代时的双缸同时点火和VF28涡轮一直演化到单缸独立点火、VF34涡轮等等,但是其开放式的水道设计、屋顶型燃烧室等机械细节均没有重大改变,可以说,EJ207绝对可以称得上是日系引擎历史上一朵奇芭。

    本田:C30A

    著名的NSX车型共有两台引擎供用户选择,1997年以前,全部使用马力输出为270匹、代号C30A的V型六缸机器,出口型则稍低,为265匹;1997年之后加推了红顶的C32B,峰值马力达到280匹,出口型则为290匹。

    C系列引擎是本田第一款V型六缸民用发动机,采用90度夹角设计,但它并非惟NSX专用,其也有分支,上世纪80、90年代和本世纪初绝大部分的本田V6车型都使用这个系列引擎,只是那些分支都属于性能和配置较低的版本,如果从这点来看,NSX上的动力也可以被看作是专用型号。自1985年,本田第一款V6形式的C20A诞生,被安装在日本本土版的Legend之上,功率达到145匹;1989年,在C20A的基础上,加入了涡轮增压系统,马力达到190匹,该引擎也同样是Legend上的专用机器。1986年,排气量更大的C25A被研发出来,也同样装备Legend,不过这台车没有挂上Honda厂牌,而是北美专用的Acura。马力达到165匹,在欧洲,曾与本田合作的Rover也在825上使用这台C25A。1987年,C系列的排气量被再次增大,称为C27A,装备的车型也较多,无论日本、美国还是欧洲都在使用,而且使用的车系也从Legend扩大到了Accord。1991年,顶级运动型号C30A诞生,它坐拥DOHC VTEC布局和更高的压缩比,令C30A可以达到270匹的惊人数值。与C30A同年推出的还有一台排气量更大的C32A,拥有更加强大的运动性能和功率,成为Legend房跑车版和后来Acura 3.2 TL的动力系统,其动力输出分别为前期的200匹和后期的230匹。1997年,用于接替C30A位置的是C系列引擎中最顶级的红顶型号——C32B,其拥有当时几乎无可匹敌的高转特性和大马力输出,日本国内版本为280匹,出口版本则为290匹。排气量最大的C系列引擎是1996年推出的C35A,除了Legend外,本田车型中的极品3.5RL也是使用这款210匹的动力组合。

     日产:RB26DETT

    BNR32 GT-R设计之初的目标是一部够格参赛当年Group A赛事的车型,它的假想对象甚至直指450马力的保时捷959。显然,GT-R需要一台足够力量的机器,震古烁今的RB26DETT也在此前提下诞生。作为享誉世界的日产“战神”专用涡轮引擎,采用直列六汽缸DOHC、多点直喷设计,在并列式双涡轮增压器的帮助下轻易达到280匹的最大马力。说RB26DETT 280匹那是过于谦逊的话,实质上它远超280匹。它实际上还是为参加当时赛事而一手打造的车型,RB26EDTT中缸采用基础好、刚性强、可靠性高的铸铁成型,预留下来的也就是高深莫测的改装潜力。已被推向台面的有JUN 1000匹GT-R、TOP SECRET 1000匹GTR等等。现在看来,日产专属改装部门Nismo在改装RB26DETT上算是相当“客气”了。难怪竟有人口出狂言:1000匹GT-R已经见怪不怪了!是的,这样的形容词用之RB26EDTT最传神,因它本身的确很“狂”。

    作为一台大量参考赛例而设的发动机,RB26DETT自打出生便难逃改装的命运。世界各地的RB26DETT改装热正在如火如荼地进行便已证明。被众人熟知并深扎其中的不仅有GReddy进气系统和双HKS GT-SS涡轮等装备,还包括了TOMEI的260度高角度凸轮轴(气门升程9.6mm)、TOMEI的1.2mm缸床垫片、HKS的可调整正时皮带轮、NISMO燃油压力控制器等等。引擎控制上,还有更管用的HKS EVC提高的增压值,并以APEXi的Power FC作监管,一切都在使高性能引擎的火爆味愈演愈烈。

     马自达:13B系列

    从第一代末期的13B开始,这款发动机便有了众多的分支,13B系列共分为AP、13B-RESI(Rotary Engine Super Injection装备了燃油喷射系统)、13B-DEI(单缸双喷嘴型号并拥有可变进气道系统)、13B-Turbo、后来的13B-REW也是最早装备在1990年的Cosmo车型上,之后便是FD的RX-7,其最大的特点就是采用了双涡轮增压系统,特别是4500转后双涡轮同时工作时,足以令RX-7有如脱缰野马般疯狂,这就是转子引擎威力的最高体现。2003年出现的RX-8,出现最新的13B的变种:13B-MSP,Multi Side Port,这是一款注重燃油经济性和排放清洁性的引擎,马力较低,只有230匹。

     三菱:4G63

    18年来,EVO的演化都是围绕着4G63而来。不妨看看这个数据:最大功率方面,1代EVO为250马力,之后每代小幅提升10马力,直至日本法规上限280马力;最大扭矩方面,1、2、3代EVO最大扭矩在309牛米;4代大换代之后跃升到360牛米;在最大功率已达到280马力的上限之后,4G63的潜力挖掘便转向了扭矩,9代更是跃升400牛米。数据面上的信息过于古板,事实上每次换代时,4G63的结构都发生了细微的变化。

    1代CD9A和2代CD9A发动机压缩比值为8.5,到3代CE9A时小幅提升到9,为此4G63重新设计活塞、涡轮,外围也配合进行了强化,冷却系统得以补强,拓大排气管直径以降低回压;5代CP9A又对活塞进行轻量化处理,拓大涡轮口径;6代CP9A对活塞再度强化,利用机油强制冷却的方式降低活塞温度,提升活塞耐爆震极限;并再度利用钛铝合轻金制造涡轮,降低50%回转惯性力矩,提升涡轮灵敏度。之后7、8代CT9A的进化围绕着涡轮大做文章,并于8代,首度引用MIVEC可变气门正时系统,挖掘了4G63的极限。因此可以说,4G63的进取造就了EVO的进取。

     结语

    1980~1990年代日系的确涌现了很多明星的增压车型,虽然体积和功率强于同时期的自然吸气发动机,但受当时条件所限,高油耗、低寿命、制造成本高、低转时扭矩不足和输出不够线性的问题始终难以克服。加之后来日系车厂将节能减排的技术重心放在了混合动力上,因此相对欧洲车厂,日系似乎在小排量涡轮增压引擎的研发上要慢了半拍,但可喜的是随着近年来技术和材料的进步,日系开始找到了新的感觉。

《产品可靠性报告》2012年4月刊

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