Civic…一个众多车迷耳熟能详的名字，一个能历经8代大改款、且跨越了30年时空的长寿车型，而如此长寿的车型、自然也是HONDA最强的主力招牌车种之一。2006年即将上市的新车虽然亮眼动人，然而藏在这些车型背後的种种进化故事，像是SOHC系列引擎的演进过程，却远比新车更为有意思，也更鲜为人知…。

还记得当年多数台湾民众认为HONDA这个品牌叫做「喜美牌」的往事吗？这件流传台湾车界已久的传奇，正足以说明了HONDA从1977年开始，让二代Civic首次离开日本跨海至台湾，进行第一次HONDA汽车海外生产制造，并於台湾创造成功制造销售的结果；Civic这款车在台湾所获得的成功战果，甚至已经成功到可以用「喜美」这两个字，来取代HONDA这个H-Mark在台湾民众心中的地位，而使大多数民众能直觉的认为只要装有H-Mark的车子，都是「喜美牌」轿车。

铝合金引擎         一代Civic上市之时，HONDA就已经运用其发展机车引擎的实力，而将引擎缸头及缸体全铝合金化，这在当年多数主要竞争对手仍旧是采用铸铁缸体及缸头的状况下，这具SOHC全铝引擎有著相当程度的时代意义，及相当优异的产品竞争力。 於二代Civic上市的当时，HONDA就曾经给予Civic一个领先当代对手的铝合金引擎，这引擎具有在当时算是非常特殊的CVCC燃烧室；虽然以现在的眼光来看这具引擎的副燃烧室设计，会觉得有点多余，但是这具CVCC引擎当时不但符合美国EPA的排放标准，CVCC引擎独特的浓油气副燃烧室设计，也开启了「非均质混合燃烧」量产的开端；CVCC引擎在环保意识刚开始萌芽、且电控喷射尚未成熟的当年，即能以改变原有”均质混合燃烧”型态的方式，来达成以当年算是低排放污染引擎的水准。 且以当年污染排放要求已开始渐渐走入各国法规规范的时空背景来看，工程师们将引擎发展方向朝向重视废气排放污染的方向发展，创造出可以说是非常符合後来时代潮流所需的引擎，这些工程师们当年的远见及努力，就算到了今天，仍旧是令人十分的感到尊敬及佩服。 CVCC引擎的研发，也确实的证明了本田对追求完全燃烧的努力，更说明了HONDA对於内燃机引擎的深刻了解，那就是「燃烧」将会是内燃机永远不变的研发重点，不论是要追求超高马力输出，或是超低污染排放的需求，只有配合目标需求下控制发生的「完美燃烧状态」，才能使引擎作到既省油、也能输出高马力。 三代Civic在台上市时，所使用的1500cc四缸EW系SOHC 12-Valve多气门铝合金引擎，在当年竞争对手多仍旧使用8-Valve铸铁引擎的时代，更犹如投下了一颗强力震撼弹，双进气门的设计、使引擎可以获得更佳的容积效率，让引擎於短时间内烧掉更多的油气，产生更高的功率。这具引擎於当时市场上逐渐展开的马力战争的时空背景下，对於增加产品的商品力、确实是具有领先时代的历史意义。

D系列引擎的诞生及进化         VTEC技术最早於发展时期的原始形态，是沿用在HONDA CBR400F重型机车上所使用的REV技术，运用切换摇臂做动的方式，来使引擎可以做出8气门及16气门两种状态的应用，从而将两种引擎的优点混合为一，使机车这种高转速引擎，在低转速域时可以变身成为8气门引擎的进排气特性，以改善引擎的低速进气特性，而拉升引擎低转速域下的扭力输出及稳定性；同时也能兼顾高转速下的最大马力输出需求；也就是说REV及初期型VTEC技术虽然增进的动力域不同，但在应用概念上却相同，仅是单纯的提升引擎马力，追求引擎最高的马力、扭力输出。 HONDA的D系列引擎是从四代Civic开始发阳光大的，在四代Civic上市那阶段，电子控制技术也正是急速发展的年代，HONDA自主研发的PGM-Fi的电子喷射系统，首次搭配上新开发的SOHC 16气门引擎一起上阵；这具引擎也就是後来非常有名的D16A；这是一具以SOHC机构设计，能做出与其他竞争车厂的DOHC 16 V动力相互竞争的引擎，且有著较对手更轻的重量、更紧凑的结构等等优点；而这种要以SOHC挑战DOHC的精神，正是当年HONDA创造D系引擎（D16、D15、D13）时所设定的一个重要目标，当然不可讳言，SOHC引擎制造成本在当时较DOHC更低，维修保养也有更为容易的优点，也是当年HONDA对於市场面考量下所产生的结果，这也是个不争的事实；相较於三代Civic末期即开始使用的ZC系DOHC 16V引擎，D系列引擎确实是个制造成本更低，且出力特性更为实用的引擎。後期出现的DOHC VTEC引擎更是创造出当年汽车量产引擎升功率的最高峰（100ps/L），这具大家耳熟能详的B16A引擎，以1.6升排气量做出160ps的高性能表现，更造就了後来所谓的HONDA VTEC神话。

[ 本帖最后由 davidcai 于 2007-11-6 02:02 PM 编辑 ]

五代Civic开始在台上市时、所搭配的动力系统仍旧是以前代D16A作发展过来的引擎做为主要动力系统，虽然这具引擎於动力输出及油耗污染上并未落後於时代需求，然而面对TOYOTA、NISSAN等车厂，於动力系统上不断更新演化成DOHC的挑战，或是加上可变正时等系统，且又强力行销DOHC引擎较SOHC引擎上的技术领先优势，以增进车辆销售产品力时；四代Civic发展改进而来的D16引擎，在产品力上确实就略显的单薄了。

▲ 新世代1.8升i-VTEC引擎～R18的剖面照片 SOHC-VTEC及VTEC-E         这时的D15或D16引擎本质上并不差，但面对产品力下降的事实，HONDA於端出了VTEC这个传家法宝，重新发展SOHC引擎的汽缸头、并创造出了SOHC-VTEC这具引擎。 SOHC-VTEC利用如同DOHC-VTEC切换进气门作动凸轮轴及摇臂的方式，来改变进气门正时扬程由一般凸轮切换至高角度凸轮，来增进引擎最大动力的输出，而创造出125ps的最高马力，来迎战TOYOTA及NISSAN这些强劲的竞争对手，使得五代Civic仍旧可以在引擎动力系统的商品力上有所补强。 此时的VTEC应用，仍旧处於追求高转速高进气效率的追求，希望能多挤一些混合气进燃烧室内燃烧，以产生更高的最大马力，而不太会去重视追求最大马力同时所会产生的高油耗及高污染等问题；虽然这最大马力值、对於一般的消费者是几乎用不到的，但却因为这波追求最大马力值的战争，使很多车迷开始对DOHC-VTEC引擎所能创造出的高马力迷恋不已，也因此造就了一波台湾改造Civic成为DOHC-VTEC引擎的风潮。

▲ 缸体及曲轴及一体式的All-Aluminum Low-block设计应用的方式         可是也在此时，HONDA在SOHC引擎的发展应用上也开始走入了另一个境界，ㄧ个可说是有点无法理解的状况，也就是坚持持续以SOHC、作为发展新引擎时的基础设计条件的怪异状态，但却也因此走出了另一片SOHC + VTEC的应用新天地，像是五代Civic後期所生产的SOHC的VTEC-E引擎，就可以使用近22：1的稀薄空然比来进行燃烧，利用单阀关闭的方式，使燃烧室内的气流产生大强度的涡流，使浓油气可以集中於燃烧室的火星塞周围，以达成稀薄燃烧的目的；在那油价并不算高的年代，VTEC-E却是一个与马力战争时代有点背离的引擎；而且这年代时於追求引擎燃油效率的方法及观念仍旧维持在以提高空燃比上，而不是使用其他的手法及概念来达成引擎省油的目的。 因为以此时的HONDA来说，要开发一具全新的DOHC引擎来与众家车厂的DOHC引擎竞争并非难事，於四代Civic时期所发展的DOHC-VTEC名机B16A，其强悍的动力输出，早已经说明HONDA在开发DOHC引擎上的实力；但HONDA对主力销售车种仍旧采用SOHC引擎为设计基础的独特坚持，却造成销售人员得面临竞争对手无情的攻击，及消费者无法对这种坚持理解的反弹（这本来就是合理的状况、毕竟不是每个消费者都需要懂得引擎的、是吧？），也因此埋下了後来六代Civic在上市销售时的一个很大的障碍…。

▲ 省油凸轮轴的做动范围说明，也就是只有在1000～3500rpm、且约2/1负荷的范围下，引擎才会使用Fuel Economy Cam 3stage-VTEC引擎         时至六代Civic上市刚发表时，当HONDA仍旧以SOHC作为主力销售车种引擎的基础设计方式时，许多消费者不满的声音也就开始渐渐传出了，这其实也是相当无奈的事情；然而明眼人就会发现，其实D系列引擎正在暗地里开始产生非常大的变革，这种变革，事实上是一种观念上的革新、远超前於消费者眼前需求的革新，但却也换来了大多数消费者的不谅解；明明DOHC引擎已经是销售的主流规格的当下，为何HONDA不但迟迟不推出DOHC的引擎？却还要多花钱、多发展好几种不同应用方式的SOHC-VTEC引擎呢？ 但仔细看看就会发现，5代及6代时期的D系列引擎却犹如百花齐开的绽放，发展的目标上也开始有所分歧，除了原有的单纯提升马力的D16A、SOHC-VTEC之外，更增加了VTEC-E这种追求省油燃烧极限的引擎（其实VTEC-E卖的并不好、因为当时油价的压力并不重，加上本身已经是1.6升的小引擎了，所以能提供的省钱效益并不显），及同时想要追求高马力及高省油的3 Stage-VTEC这两种应用，尤其是VTEC-E更是充分展现了HONDA於应用VTEC技术上的观念转变，由最早VTEC应时追求的兼顾中低速扭力及高转速马力输出，彻底的改弦更张为追求省油燃烧的极限！ 因为HONDA这群设计发展引擎的工程师们，也开始注意到未来除了各国法规对於油耗及排放污染控制将进入规范极为严格的年代，所以与HONDA也以追求高马力同样的热情，开始追寻省油极限！也是在追寻另一种最佳的燃烧控制方式，只是这次挑战的目标由最大马力便成了最低油耗了，也是另外一种的燃烧极限！

▲ 破段式连杆与传统两件式连杆的比较说明 D17～D系列引擎的终曲         D系列引擎的发展，到了七代Civic的年代，也做了个整合及调整；7代Civic追求省能源及环保的目标已经确立了，所以销售主力的D系列引擎中，单纯的SOHC 16-Valve引擎已经消失，引擎於追求省油及环保的要求下，也开始使用了线性EGR控制阀，以降低燃烧温度、减少污染排放、及降低引擎燃油消耗量，引擎整体设计材质上也开始跟上时代，做了些改弦更张，像是将进气歧管塑料化、以降低引擎重量等等。 引擎於省油的观念及手法上也有了突破，除了原有的稀薄燃烧的观念之外，产生稀薄混合气的手法也增加了使用线性EGR这种方式，也就是将已经燃烧过的气体混入混合气内，以降低真实吸入引擎的未燃烧混合气量，而达成节省燃油的目的；虽然这种EGR的应用算不上是啥新技术，但巧妙整合应用的燃烧控制，也给了D17A引擎非常优良的燃油消耗表现。 此时的D17A引擎也开始采用了降低引擎内部摩擦阻力的方式来节省燃油，像是降低活塞环张力，特殊加工方式的活塞裙脚、使用滚珠轴承的Rock-Arm等等方式、用以降低引擎阻力等等，来达到省能环保的目标，也同时造出了有史以来最安静的D系列引擎；D系列引擎也在这样追求省能及高输出并立的环境下走进了他寿命的终结点。

▲ R18与D17A马力曲线及扭力曲线的比较图，R18将可以输出140 ps/6300 rpm的最大马力，及17.7kg-m/4300 rpm的最大扭力，以一台实用省油型的引擎来说，已经是相当不错的表现了 R18～新世代SOHC汽油引擎的开端         而即将到来的八代Civic呢？八代Civic追求省油及高出力特性并立的引擎目标并未改变。「追求省油且卓越的驾驶性能展现，世界级的废气排放控制性能，及更为轻量且紧凑的引擎结构」，都是新的1.8 i-VTEC引擎所要追求且达成的目标。这具引擎的代号也有所变动，成为了R18，也说明了这是具应用i-VTEC技术所设计发展的全新引擎，但不变的居然就是～SOHC配置！！再一次的跌破众人的眼镜。

[ 本帖最后由 davidcai 于 2007-11-6 02:20 PM 编辑 ]

R18在省油上最主要的发展重点，放在降低引擎的Pumping Losses：引擎在高负荷状态下，进气阀使用所谓Hi-output cam，而於低负荷或是巡航之时，引擎则会将进气阀中的一阀，切换至所谓的Fuel-economy Cam，但此凸轮的进气阀作动阀扬程及开闭角却远大於Hi-Output Cam！！

省油且卓越的驾驶性能         这样造成的进气流控制效果，却可以利用延迟关闭进气阀的过程，使部分已进入汽缸的油气混合气，可以暂时的被活塞推回进气岐管，以降低进入燃烧室内的燃烧的油气量，来降低於巡航时每个燃烧行程所使用的混合气量，及压缩混合气所会产生的Pumping Losses，以达到明显的省油效果（降低实际进气量，且使膨胀行程远大於进气行程，除了降低Pumping Losses且又可以增进热效率）。 也因为此时的进气特性，节流阀体可以开的更大，降低整体引擎於进气之时的Pumping Losses，及吸气噪音；所以R18采用了Drive-By-Wire的「电控节流阀体」，电控节流阀体也会随著进气阀切换於Fuel Economy Cam及Hi-Output Cam之间时，快速且适当平顺的切换节流阀角，且不会造成任何驾驶上的动力不顺畅感。 同时搭配的可变长度塑料进气岐管，除了能有效降低进气阻力外，更可搭配不同转速下的动力输出及进气特性来调整进气长度，以增加引擎动力输出及降低油耗。空气滤清侧的Airflow meter的采用，加上进气岐管Map sensor监测引擎负荷及脉波变化状况，及排气管头段线性空燃比Sensor的共同采用，使R18可以做到更加精确的空燃比控制，再搭配上线性EGR Valve的整合控制；R18的进气侧控制，堪称是目前汽油引擎中最为复杂，且燃烧控制观念整合最多的一套进气系统！！ 同时为了更进一部提升热效率，以前只用於超高性能引擎的Piston Oil-jet冷却，现在也用於R18上，Oil-jet降低了活塞底面的温度，使引擎即使是使用低莘烷值汽油时常发升的爆震状况可以抑制的更好，R18也因此可以增加引擎压缩比至10.8：1，当然也更提升了引擎热效率。

因为这样的进气控制方式，可以使引擎於低速低负荷状况下，引擎是以像Mazda的Miller Cycle方式来运转（热力学上，基础循环改变所得到的热效率提升），但却省去昂贵的机械增压器；利用精密的控制计算进气量及歧管脉波变化，来推算真实进入燃烧室的新鲜空气量，再佐以VTEC的切换，让引擎也可以摇身一变成为具有水准以上高性能输出的引擎！！由此也可以清楚看见R18於追求省油时，所采用的手法的转变！！不再是单纯的追求稀薄燃烧，而同时也追寻热力学上的效率改进！！ 随著时代的进步，电子控制技术日新月异的发展，R18所采用的这些控制机构及电控系统，都并非最新的零件！！但却几乎都是经过验证且成熟的零件。所以要说R18真正可以傲人之处，就是可以运用这些成熟的零件，加上观念上成熟的燃烧控制，而达成引擎於燃烧及热力学热效率上的基础改进，及机械耗损上的Pumping Losses的降低！！然後自然形成引擎省油的目标！！真是厉害！！ 玩全不需要像是FSI及Miller Cycle，需要使用增压器来改善这两种引擎於最大马力输出上的弱点；现在的HONDA真像个熟习太极的高手，可以随意的将空气玩弄於手掌心，随意创造出所需要的供气条件，要省油就省油，要高性能就高性能；我只能说，HONDA绝对深知如何去搞好内燃机的奥秘，也就是「完美控制燃烧、以及从热力学根本著手改进热效率」。 为了更进一步的节省燃油，R18也采用了降低机械零件摩擦阻力的技术；像是活塞裙脚处喷涂上二硫化钼，以降低活塞裙脚与汽缸璧的摩擦力；Ion-plating（离子皮膜披附）处理的油环，及高原式搪磨法的汽缸内壁的搭配，可以使活塞与汽缸间的油膜更为均匀，也因此有效的降低了油环控制油膜厚度所需要的环张力，使油环可以以较低的环张力维持正常的控制油膜工作，且有著更长的使用寿命。 比起原来D17A引擎的摩擦阻力，R18已经降低了近10%。引擎的整体油耗比起已经够省油的D17A，又减少了将近6%！引擎於巡航时的油耗状态，更是约略等於一具1.5升引擎的油耗，确实是相当优异的研发成果。

世界级的废气排放控制性能         R18为了追求世界级的废气排放控制性能，在缸头处也做了个非常复古的设计变动，排气管头段与缸头本体采整合式的一体连铸式制成，也就是说R18没有排气头段！！但这样的好处是减少了引擎启动初期，废气热量於排气头段的耗损，废热可以快速传达到触媒，这也将使触媒起燃工作的更加快速。 Direct-feed Catalytic converter两段式触媒的采用；加上线性空燃比sensor跟O2 sensor的适当放置监控，使氧化还原可以控制得更加精密，产生更好的排放污染结果；也因为AF sensor的采用，使得线性EGR Valve得以做最佳化的控制，以产生最佳的效益，使引擎燃烧被控制的更加完全。目前这具1.8 I-VTEC的R18引擎在排放污染上，已经可以通过LEV 2 ULEV，及Euro 4的排放标准，所以绝对有著世界级排放控制的性能！但这一半也得归功於前面对於最佳化燃烧完美控制的成果。

更为轻量且紧凑的引擎结构 为了达成较D17A更为轻量且紧凑的引擎结构，R18也采用了不少已经相当成熟的技术，但却可能是第一次用於HONDA引擎上的设计方式，像是采用了全铝式Rock Arm减轻重量及阀系作动惯量；也采用了高强度材质的破断式连杆，不但可以降低了连杆的整体重量，同时也增加了连杆大端的刚性，连带的就可以降低Balance Weight所需的质量，提升引擎的加速反应。 还有一体式的All-Aluminum Low-block设计方式的采用，不但增进了引擎整体的强度，也同时降低了引擎的重量。引擎上也大量采用工程塑胶零件（Cam Cover、Intake Main flow、chain tensional）以降低重量；还有无声内链搭配Chain Case内建的Oil Pump的采用，也降低了引擎的噪音，更增进了引擎的可靠度，同时也缩短了引擎的长度，也降低了引擎的重量；相较於原本的D17A引擎，引擎长度又缩减了13mm，同时也降低了近5kg的重量（单单引擎本体而言）。 新世代的称号 R18确实具有新世代引擎的实力，但却无须使用新世代最新的科技，追根究底、这不只单单是技术上的突破，更加是对内燃机彻底了解之後的结果；八代Civic的新1.8 i-VTEC引擎，确实展现出无须使用最新科技、只需彻底理解原有根本关键观念，即可产生优异实力的整合成果。 至於新引擎，为何还是要用SOHC作为基础设计架构呢？我想了半天，除了引擎重量可以降低一点点，我实在想不出其他有任何优势的存在；如此更加紧凑且复杂的SOHC缸头设计，只会增加设计难度、加工费用、及组装费用，也许，这又是HONDA在设计上另一个不为人所知的坚持吧！15年来历代引擎研发人员对SOHC VTEC研发的坚持，在此时开花结果；也许只是不想在此时让世人遗忘前人对SOHC基础设计努力研发的贡献，所以才继续采用SOHC作为基础设计架构也不一定！您说、是吗？

[ 本帖最后由 davidcai 于 2007-11-6 02:24 PM 编辑 ]

学习了:lol

太专业,慢慢消化:L
但PP看不到,请老蔡下载后贴上来,增加理解





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[ 本帖最后由 davidcai 于 2007-11-6 02:26 PM 编辑 ]