2015年8月3日 星期一

(內附詳情介紹)Honda 『K20』、『F20B/C』、『H22A』、 『R20』引擎比較



Honda F20B/C、H22A 引擎

H22A(黑頭190hp)(日規紅頭200hp)(歐規紅頭220hp) 

基本上2.0L級距以上的本田名機,依排氣量及傳動配置方式可分為橫置前驅的F20B、直列後驅的F20C,與橫置前驅的H22A三種(單凸的H23A及高貴的C30A/32B不在此範圍之內),若以顏色來分則是藍頭、紅頭和黑頭三種!

搭載於五代Accord日規性能版本SiR,美規Type-S身上的F20B,動力輸出分別為180hp、200hp兩種,F20B嚴格來說是H22A的變體,也就是Accord JTCC廠車所搭載H22B引擎的量產版本。

至於S2000身上這顆F20C,是淵源於H22B與F20B引擎,將活塞由85.0×88.0mm變更為高轉馬力仕樣的87.0×84.0mm,算是集Honda VTEC科技大成於一身的引擎!F20C引擎輸出非比尋常,經11.0:1的高壓縮比可輸出250hp/8300rpm、22.2kgm/7500rpm的動力值,平均一公升可有125hp的輸出表現,堪稱世界最強的兩公升自然吸氣引擎!


HONDA   S2000

而今更有F22 C1的新仕樣,藉由衝程增加6.7mm(缸徑不變)、壓縮比再增加0.1、引擎本體採用FRM(Fiber-Reinforced Metal)碳纖維強化金屬之後,即使出力不變但卻提前了500rpm,而扭力小小提升了1.3kgm且提前1000rpm出現,比起F20C大約提升了6%~10%的性能。

至於起源於91年的2.2公升H22A引擎,普通版黑頭的動力數據有190hp、21.0kgm,而日規SiR性能版的紅頭引擎則上漲到200hp、22.3kgm之多,至於歐規「最強版」屬逆輸入的Euro R(也是紅頭),最大輸出值甚至高達220匹德製馬力,扭力則是多了一點的22.5kgm(前期型為212hp、22.4kgm)。

另外市面上還有一顆美規雙凸的H23A(158hp、21.0kgm),因無VTEC(行情售價約9萬元),一般多取其下半座以做擴胸混種之用。



Honda K20引擎的極致魅力

這顆Honda傾力製作開發的引擎,適用範圍從一般房車到休旅車,乃至於高性能跑車等,皆可見其蹤影,而動力輸出特性從著重低速扭力輸出型,到高轉馬力型兩個極端範圍都可涵蓋,可見Honda開發引擎能力之強,的確名不虛傳。

然而這顆引擎適用範圍之所以能如此廣泛,這得歸功於以下幾項高科技設計才能達成,首先是缸徑與衝程比例1:1的設計,大家都知道高衝程引擎著重低速扭力輸出,大缸徑引擎則有利於高轉馬力壓榨,因此一旦將缸徑與衝程的尺寸設計成相同的話,就能在擁有充沛扭力之餘,也能兼顧馬力輸出,可隨車輛用途調整引擎出力特性,而K20引擎就是採用如此的設計!

另外一項設計則是i-VTEC的搭載,此機構主要是融合可變氣門揚程與正時的雙重功能,在低速時使用低角度凸輪搭配適當氣門正時,使扭力提早發揮,高速時則切換為高角度凸輪,讓進排氣量大增,馬力自然湧現,因此若能搭配車輛與引擎特性,使用不同的控制程式,就能將此顆引擎的適用範圍大幅增加,而這也是K20廣範使用各種車輛的原因,事實上K20A與B18C紅頭引擎,兩者間最大的不同就在於:前者有更充裕的低速扭力可供使用,搭配密齒化六速手排變速箱,對於戰力提昇已非200c.c.排氣量的差別,而是更加全面的進步!

本田K20系引擎基本上是由S2000 F20C所開發而來,與上一代B18引擎相比,最大的特色就是改為進氣在前;排氣在後,順時針運轉的設計,而對於左駕國家而言,有一個很大的好處:因為引擎的位置偏向於副駕駛座,對於彎道操控時的重心,可有較好的動態反應。

而美規Acura RSX所使用的K系引擎,共有K20A 160hp(美國當地俗稱K20A3,亦即Stream及七代雅哥所使用的引擎)以及K20C 200hp(俗稱K20A2,峰值轉速為7400rpm)兩種引擎!

而在設計上,本體仍然還是維持鋁合金輕量化,及開放式水道等等的傳統特色。

而由於排氣量的提昇,因此缸徑及衝程採用2.0升性能引擎所慣用86.0x86.0mm最完美的正方體設計,而由於Type-S K20C引擎具有11.0較高的壓縮比(基本款RSX K20A引擎為9.8),因此活塞具有比K20A更高的強度,並且在活塞裙的表面附有降低摩擦的特殊塗層,來提昇活塞上下行的速度,而在散熱的考量,K20C也是具有現今高性能引擎,所最常使用的機油噴嘴來加以輔助活塞本體的冷卻效果。

而關於所使用139mm長的活塞連桿,其長度與衝程的比例(Rod/Stroke Ratio)為1.62:1,具有比B18 1.58:1更大的數值,所以強度及扭力的表現,可比B18更佔優勢,而它的曲軸,除了採用鍛造的方式製作之外,並採用了各缸相連軸承蓋的設計(類似Spoon B18引擎專用的雙層油底殼),來抑制震動並且提昇強度。

而在汽缸頭方面,是K20引擎最精采的地方,A2的引擎具有較A3大的進氣道,而進排氣側Cam均有三組凸輪及搖臂的設計(K20A3引擎進氣側僅有兩組),而推動中央Hi-Cam的控制銷,更是與S2000同樣具有中空輕量化的特色,而關於VTEC的作動機制,主要是經由電磁閥控制油壓大小來推動控制鞘,於5800轉時切換Hi-Cam;而當轉速下降時,則在5600轉時切回Lo-Cam。

此外,美規K20引擎還比日規DC5 Type-R多了可變進氣歧管的設計(Dual-Path),在4700轉時,由原本長540mm/口徑38mm的長歧管切換至210mm/42mm的短歧管,但據實際試駕的感受,這副可變歧管的設計似乎是有點遲滯,確切的貼背感是在五千轉才出現,而且跟B18一樣有被踹一腳的感覺,並沒有Type-R DC5般的線性加速感(DC5 Type-R並未有可變進氣歧管的設計,僅有配置單管等長短歧管)。

而原廠73mm的頭段排氣管/62mm節氣門、GReddy 52mm直通中尾段以及Injen高流量香菇頭,更使得排氣聲浪在切換短歧管之後,具有狂野放蕩的雄壯音浪。

此外,新一代i-VTEC還多了另外一項可變氣門正時的設計:VTC,其原理與BMW VANOS及Toyota VVT-i雷同,藉由油壓的控制,隨著轉速的提高將進氣門正時提前,以獲取最佳的進氣效益,而最大的作動角度可達50°,可以說是將現今引擎可變進氣的設計全都用上了,簡單來說,也可稱之為「三合一」Intake可變設計。



實現平凡生活與賽道樂趣的K20系引擎

2000年底日本本田發表了第一代STREAM,它搭載了能夠實現平凡生活與賽道樂趣兩立的K20系引擎,這是K20系首度對外發表,它採用了DOHC i-VTEC的設計,也是本田首度採用進氣凸輪正時相位可變技術VTC在VTEC系統內,並採用大量機件輕量化與鍍鉬抗磨損處理,而它之所以被稱為i-VTEC,就是因為凸輪相位角可變的VTC技術加入。

自此本田的VTEC系統進入了另一個紀元→汽門正時連續可變的境界,而DOHC VTEC藉由K20系的平民化後,台灣消費者也終於能夠買到DOHC VTEC的本田DNA,2003年的CR-V與ACCORD都導入這具新引擎,2006年的CIVIC 2.0L也採用了更成熟的K20Z版本,在這個版本上K20系已經完全電子化,同時在進氣控制上除了傳統本田採用的MAP感知器外,也追加了其他廠牌慣用的AFM空氣流量感知器,等於是說到了K20Z的階段本田引擎的進氣控制已經達到出神入化的境界。

K20系憑藉著它賽道DNA的平民化,後來也衍生出扭力更飽滿的K24系2.4L引擎,整個K系列並擴大使用在許多車種上,從STREAM、CR-V到ACCORD等等都陸續採用,但由於在轉速反應上還是原始設計的K20反應較快,因此具備性能指標的R系列包括:CIVIC TYPE-R、INTEGRA TYPE-R等等都採用K20系!

而針對不同適用的車系K20引擎當然也會進行細部的修改,例如台灣的二代CR-V與七代ACCORD車上的K20引擎,就有上百處不同的設計差異,例如活塞的頂部設計就有很大的不同,CR-V採用類似STREAM的渦流式燃燒效應設計,所以活塞的頂部會有一個空氣渦流凹槽,而ACCORD的設計則是要搭配5AT的慣性,在進氣歧管改採鋁合金加長歧管的配置,如果將此歧管進行拋光,引擎性能有可能還可向上提升。





Honda R20引擎

本田能夠將這麼具有賽道DNA的引擎平民化可是一件不容易的事,K20系在使用多年後面臨成本過高的問題,尤其K20系與TYPE-R系共用許多部品因此成本一直居高不下,後來本田不得已只好開始K20系的全球更替計劃,而K24系由於全球使用數量較多則得以保留。

第一個K20系更換的計劃仍然是從STREAM開始,從第二代開始2.0L引擎便改採R20系!

R20系是由八代CIVIC 1.8L的R18系引擎所衍生而來,R系列是本田近年來為了因應高油價所特別設計出來的稀薄燃燒引擎,它採用SOHC VTEC設計並高度電子化,同時內部抗磨損的降低也達到新低標準。

R20引擎的油耗表現拜稀薄燃燒設計之賜非常漂亮,而且在動力輸出的『數據』表現上也與K20系不相上下,差異處也許只有『動力傳輸質感』比較差這一點了吧!
畢竟K20系的賽車基因與R20的節能基因是兩者天生最大的DNA差異。

在這樣的成本考量下,R20系從第二代STREAM開始採用,並在接續的三代CR-V、八代ACCORD等2.0L的引擎配置也紛紛改為R20系,K20系開始淡出市場,而目前國內的CR-V與ACCORD在2.0L部份也已經陸續換裝R20系,僅剩下CIVIC 2.0L仍配備K20系引擎,看起來本田真的打算讓K20系漸漸淡出市場,但在性能車不可能採用R20系的狀況下,未來除非有新的替代版本引擎,否則K20系應該仍會在性能車系上使用喔!

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