八代Civic來嘍!動力、底盤設計剖析

 


文:Grand 圖:Grand

資料提供˙Honda Taiwan 0800-666-789

在車迷眾所期待下,八代Civic終於與國人見面,這款Honda打算用來征服全球中型車市場的New Civic,不論在動力、底盤或安全結構方面,皆採用大量創新的設計,意圖使New Civic成為中型房車裡的領導車種,並且扭轉國人對Civic就是改裝國民車的觀念,到底Honda為八代Civic加入哪些創新的科技呢?本單元就先從機械結構裡,來探討這部車的進化之處。

第一章:引擎科技 第一節:節省燃油篇

改變VTEC作動目的 達到節省燃油效果


        八代Civic所搭載的引擎,除早先已出現在Honda各大車型上的K20引擎外,還有一顆最新開發出來,排氣量達1799c.c.的R18A1引擎,這顆引擎若單就新鮮度來說,是目前所有國產車裡最新的一顆,不只如此,在高科技使用層面上,更是超越同級車水準,也就因此才能創造出高速油耗20.7km/h、綜合油耗17km/h的優異表現,並兼顧140hp/17.7kgm的動力輸出。到底這顆R18A1引擎是如何辦到的呢?就讓筆者來為大家說分明。 



        首先在VTEC作動上,過去VTEC切換至高角度凸輪的時機,是在引擎達到4800轉以上、水溫高於60度,並在進氣歧管內的負壓指數符合原廠設定值後,便會開啟VTEC電磁閥,將油壓導入搖臂內以推動自由活塞,使高角度凸輪開始介入,延長進氣門關閉時間,提高引擎於高轉速時的進氣量,進而使下滑的馬力曲線,再向上攀升達到另一高峰,因此VTEC機構的作動目的在提高馬力輸出,此觀念便深植車迷心中,但這樣的想法在這顆R18A1引擎確是大大不不相同,因為在此的VTEC機構是用來節省燃油消耗。 



        在R18A1引擎上的VTEC作動時機,是設定在1000~3500rpm之間的任一轉速域內,皆有介入的可能性,且超過此範圍外不論轉速多高VTEC機構皆不會再作動,如此聽來是不是與我們過去所認識的VTEC作動時機大不相同呢?且為何提早切換至高角度凸輪,可獲得節省油耗的目的呢?關鍵在於進氣阻力的控制。 



        一般汽油引擎在高速巡航低負載時,因速度不需再提高,駕駛只會輕踩油門以保持同樣速度,節氣門開啟角度相對縮小,減緩新鮮空氣吸入量,但此時引擎內的吸氣阻力,卻會因節氣門開度小而增加,並提高活塞於進氣行程時的向下阻力,相對消耗部分活塞爆炸時的推力,進而降低引擎輸出功率,就像吸管變小,需用更多的吸力飲料才能吸到嘴裡的道理是相同的。此時如果能將節氣門開度變大,是不是就能減緩活塞吸氣阻力,進而提高效率呢?但如此一來,車輛前進的速度便會提高,而超過車主預期的車速,因此似乎變成一道無解的習題,但聰明的Honda技師,卻透過VTEC機構將這道習題解開了! 



        其方法在引擎巡航時切換至高角度凸輪,延長進氣門關閉的時間,使氣門於活塞壓縮行程中依然處於開啟狀態,如此便會有部分混合油氣被活塞推回至進氣歧管內,形成一阻力減緩歧管內新鮮空氣的流速,進而減少進入燃燒室內的油氣量,這樣不但能在大開節氣門的同時,將車速控制在穩定速度,還能在進氣門開啟時,減輕活塞吸氣阻力,使引擎輸出功率全部用在傳動系統上,而不會在運轉時便已消耗掉一部分,進而提昇高速巡航時的燃費經濟性。當然此設計若沒有搭配電子節氣門的話,是無法發揮功效的,因為車主的右腳是無法精確掌握正確進氣量,使車輛在不同節氣門開度的情況下,還能維持相同的速度。 



        另外,為避免低速切換至高角度凸輪時,發生扭力降低的問題,Honda技師也將VTEC作動條件,加入了車輛於怠速起步、加速狀態或二檔以下時不作動的限制。 



活塞機油冷卻噴嘴

減少爆震增加扭力


        Honda為節省油耗,除針對VTEC機構作動時機進行改變外,還增設過去只在雙凸引擎上才配置的活塞機油冷卻噴嘴與可變長度進氣歧管,於這顆R18A1引擎上。先說前者,此噴嘴主要功效在於冷卻活塞頂部溫度,降低燃燒室爆震發生機會,進而提前點火正時,使低速扭力得以提高。由於這顆R18A1引擎本身壓縮比高達10.5,若不針對冷卻系統進行強化,很容易發生高溫爆震問題,如此點火正時便不能提早太多,相對扭力的表現也會下降,因此原廠才會增設此裝置,來保護活塞並增加低速操作時的扭力輸出。 



        此外,IMRC可變長度的進氣歧管也是首度出現在單凸引擎上的設計,其功能在於中低速時使用行程較長的進氣路徑,增加進氣壓力(即提高歧管真空值),穩定引擎輸出扭力,而在高轉速引擎換氣量大時,採短行程路徑,增加進氣效率,進而提高馬力輸出。而此裝置的控制介面,同樣透過電腦全程控制,與過去B18C黑頭引擎採用歧管壓力控制的方式不同,目的還是在獲得較佳的油耗表現與廢氣排放標準。 



第二節:精確進氣量掌握

雙重空氣流量偵測 達到更精準供油量


        目前供油電腦掌握引擎進氣量的方式,大致可分成Air Flow空氣流量計與Map歧管壓力計等兩種,前者優點在於精準的空氣流量掌握,但對於因溫度而形成的含氧量變化,就無法有效偵測,因此其準度易因進氣溫度高低而產生影響;至於後者的優缺點正好與前者相反,其對空氣密度的掌握相當精確,但流量偵測卻容易因空氣流速的高低而產生誤差,因此只要歧管內積碳太多,表面不平滑導致流速產生變化,就有可能影響Map Sensor的偵測能力。一旦行車電腦對空氣流量掌握不夠精確,供油量便會產生誤差,進而影響性能輸出與燃油消耗率,為避免發生此問題,使用兩種方式一起偵測空氣流量,便成為最佳解決方法,而R18A1引擎就是如此進行。 



第三節:引擎強度提昇

鍛造連桿加持 整體軸承蓋採用


        R18A1引擎的壓縮比高達10.5,目的是為產生強大的動力輸出,但相對大增的爆震產生機會與機件強度的嚴苛考驗,卻是Honda技師首要面對問題,處理不好,引擎壽命想要長久是件難事,面對此問題,Honda透過強化連桿強度與抑制曲軸震動來達成。在強化連桿部分,Honda首先採用鍛造技術製造R18A1引擎原廠連桿,以達重量輕、體積小但強度佳的目標,減輕引擎運轉時的負荷,並透過新式製程,先將連桿一體成型製造出來,再斬斷與曲軸連接的大端處後,再以螺絲鎖緊組裝,由於斬斷面為不平整表面,因此接合後可得更密合的斷面,以提高連桿最大應力範圍。至於抑制曲軸部分,則透過全鋁合金曲軸箱設計,將曲軸牢牢固定在引擎本體下方,不會因高速運轉而產生多餘震動,並針對曲軸進行四個配重與高強度處理,使其運轉反應更佳平順,得以承受更強的壓縮力量。 



        除上述提到的幾項創新設計外,像結合高強度鋁合金汽缸本體,並可減輕重量與生產費用的一體式排氣歧管、可減低磨擦力的離子蒸鍍式活塞環,及二硫化鉬活塞裙表面處理等技術,都是R18A1引擎引以為傲的設計。 



第二章:底盤系統 第一節:前懸吊設計

橫向力量緩衝彈簧 降低懸吊轉向負荷


        在底盤前懸吊設計方面,麥花臣設計已成新一代Honda車系所配置的懸吊機構,目的在取其零件少、故障率低、占用空間小、上下行程長的優點,並透過加大後傾的設計,大幅強化直行穩定性與方向機回正能力,並使方向盤反應更加直接精確,提供穩定、精準之行路反應,其原理就像腳踏車的前叉一樣,角度愈斜、前進穩定性愈好,但相對轉向力道也愈沉重。 



        另外,為改善麥花臣懸吊在轉彎時,容易因橫向側傾力道加強,導致左右兩輪向外傾斜,而發生轉向不足問題,Honda特將原本直立形狀的彈簧,改為內外側長度不同的弧形彈簧,並隨避震器轉向而將長度較長的一面朝外側轉動,如此外側彈簧之阻尼係數將高於內側彈簧,並進一步達到抑制側傾的目的,使車輛轉向特性朝中性發展。 



第二節:後懸吊設計

簧圈分離式設計 兼顧舒適與操控


        至於後輪懸吊部分,則採雙A臂與後拖曳臂設計,並融合減震筒與圈式彈簧分離的架構。前者可兼具雙A臂靈活的操控反應及拖曳臂橫向剛性強的優點,使後輪於轉向時穩定作動聽話而不過度敏感,幫助駕駛掌握車輛動態特性。至於後者則可有效減少避震器上座體積,使行李廂橫向空間得以增加許多,以提高車室乘坐空間,且加長後的減震筒對路面震動的吸收能力也可大幅提高,進而達到兼顧舒適與操控的行路反應。 



第三章:被動安全科技 第一節:動態穩定系統

VSA車輛穩定輔助 幫您找回安全的路


        在八代Civic所有關於車身動態的被動安全配備裡,除常見的ABS、EBD、BA等煞車輔助系統外,最先進的莫過於結合車輪、轉向角度、偏移與橫向G值等感知器,而成的VSA車輛穩定輔助系統。由於配置上述幾種感知器,因此可輕易偵測出車輛轉向力、離心力、左右輪差、前輪轉向角度錯誤等訊息,並透過這些訊息控制四輪煞車力道或降低引擎出力,使車輛隨時行駛在安全的路線上。例如發生轉向不足時,即車輛橫向G值大於方向盤轉向角度時,VSA系統便會主動縮小電子節氣門開度,降低引擎出力,給予內側輪穩定煞車力道,將車輛循跡路線拉回道路中線,避免車輛失控外滑。 



        另外,在溼滑路面單邊驅動輪打滑空轉時,VSA系統也會針對打滑輪胎進行煞車,調整兩邊驅動輪的滑差,使車輛能穩定的前進不致失控。 



第二節:聰明的SRS

前乘客坐姿感知器 避免被氣囊K.O.


        八代Civic為避免前乘客座中的兒童或身材矮小的成人,在側邊氣囊膨脹時,因倚靠在座椅旁而受傷,特設計一套名為OPDS乘客位置偵測系統。其作用主要依據乘客座椅背裡的高度偵測感知器與頭部偵測感知器,判斷乘客坐姿是否正確,以決定側邊氣囊是否膨脹。 



結語


        同樣身為本田Civic車主,看著八代Civic上市,心中多少有些興奮,畢竟Civic身影已在新車展示間裡消失好長一段時間,且愈了解其進化程度,就對這部車有著愈多的驚喜,不過儘管如此,身為改裝車訊編輯,也對其改裝潛力不免擔心起來,因為過度數位化的監理系統,不但將自排變速箱整合在供油電腦裡,連電子節氣門也運用在防滑系統裡,如此一來不只手排不易更換,連提高引擎出力後,電子節氣門自動調降節氣門開度的干擾問題,似乎也成為日後改裝的一大瓶頸,且也無排氣頭段可供換裝,最後會演變為何種情況呢?就看政府與改裝店家的態度了。 



新車試駕預報:


        面對八代Civic上市,相信有許多車迷對其操控特性與改裝潛力感到好奇,身為Civic車主的筆者也不例外,為徹底了解上述提到兩項重點,本刊下期將進行New Civic長度深度試駕,以及改裝方向介紹,請大家拭目以待。 



八代Civic i-VTEC開啟條件


1.引擎轉速:1000~3500rpm間。 

2.車速20km/h以上。

3.冷卻水溫:60℃以上。

4.AT檔位2檔以上。

5.節氣門開度小於20﹪以內。 



 


八代Civic創新設計

機件名稱   作用 

電子節氣門+i-VTEC   巡航時減輕活塞吸氣阻力,提高引擎效率。 

活塞機油冷卻噴嘴 降低活塞頂部溫度,提早點火正時,增加低速扭力。 

可變長度進氣歧管   兼顧低轉扭力與高轉馬力。 

雙空氣流量感應器   避免因進氣溫度與速度變化,而對電腦產生偵測誤差。 

鍛造斬斷式連桿 提高連桿強度,並減輕重量與體積。 

全鋁合金曲軸箱 減少曲軸運轉時的震動。 

二硫化鉬活塞裙處理 減少運轉磨擦。 

離子蒸鍍式活塞環   減少運轉磨擦。 

薄型化靜音正時鏈條   引擎本體小型化。 

內建機油泵浦鏈條箱   引擎本體小型化。 

三軸式五速自排箱   縮小體積,提高傳動效率。 

 


 

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