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本文源自ASIA VTEC 和 WIKI百科 今天，我們就來談談另外一款在亞洲風靡的引擎 ——本田L系列引擎L系列是本田在2001年推出的全新四缸引擎。和幾乎同年推出的K系列一起，L系列和K系列共同組成了本田最棒的引擎系列。相比於K系列1.6L到2.4L的排量，L系列則低了整整一個級別，僅僅只有1.2L，1.3L和1.5L三個排量，因此在整體代號上被命名為L12, L13以及L15。L系列同時在後期更是推出渦輪版本，可謂是擁有極佳的生命力和通用性。L15A i-VTEC對於L12，其分為L12A i-DSI和L12B i-VTEC，L13也有類似的分類方式。雖然從未用在本田type R這樣高端車型上，L系列引擎的名頭則一點也不小。其的旗艦版本L15A7（i-VTEC）在2010年正式成為Formula F（方程式F）的官方賽用引擎。這台由本田HPD部門改裝而來的賽用發動機重量僅僅只有97.5kg，馬力則可媲美一些入門級跑車。光光能參與方程式F的賽事的能力，就足以說明這款本田L系列引擎的優秀之處了。L15A7 i-VTECi - DSI今天我們的一個重點，則是L系列引擎上的i-DSI系統，或者稱為序列式點火。而在日本則有著非常「中二」的名字：相位式點火。i - DSIOk，這裡就要說一些背景知識了。在很久之前，小C曾經寫過一篇文章，關於本田S2000的夭折後續者，本田S3700。其中資料顯示那款S3700上搭載的引擎是一款本田SOHC引擎，單頂置凸輪軸引擎。很多人留言給小C說本田怎麼可能使用一款SOHC引擎作為高轉速VTEC引擎。而如果各位前往本田HPD研發部門官方，不僅僅可以證實S3700使用的是SOHC的引擎，更會發現即使是方程式F中那款L15A7 i-VTEC賽用引擎，使用的仍然是SOHC單頂置凸輪軸的設計。那麼，為什麼本田會放棄DOHC（雙頂置凸輪軸）而在許多車型上甚至是賽用引擎上使用「落後的」SOHC（單頂置凸輪軸）技術呢？其實，SOHC不是一個落後的技術，只要運用得到，仍然是殺手級技術。對於SOHC設計的引擎，由於一個凸輪軸可以直接驅動所有的氣門，因此其提供一個極度緊湊的缸頭藍本。同時單凸輪軸設計能夠提供一個非常緊湊的進氣門和排氣門的角度，從而進一步增加引擎的緊湊和輕量化。SOHC 1.6 VTEC而將以上兩者結合起來，你就會的拿一個非常緊湊的引擎燃燒室。配合上良好的設計的活塞（本田在L系列的活塞使用了來自於type R技術的低阻力塗層），緊湊的燃燒室能夠提供更好的燃燒效率，更好的燃燒效率意味著更大的馬力，本田的公式就是這麼簡單！SOHC VTEC而對於大排量引擎，DOHC和每缸四氣門結構能夠更好的幫助引擎高轉速下的呼吸，而由於大排量引擎本身就需要的體積，DOHC引擎所需要的體積相比之下就微不足道。而對於本田以緊湊和輕量化而出名的設計，尤其是前驅車型，引擎艙內每一寸都是至關重要的，因此，能夠滿足輕量化和緊湊設計的SOHC自然成為了L系列第一的選擇。這樣看來，即使是採用SOHC，每缸兩氣門結構的L15A i-DSI也不是那麼落後。SOHC VTEC然而，和所有本田搭載了VTEC的引擎一樣，L系列引擎從排放，輸出和經濟性綜合考慮，最終推出了極高的壓縮比。對於L13A i-DSI，本田權威asia vtec給出的數據是相當高的10.8。極高的壓縮比帶來的問題就是巨大的爆震，引擎爆震直接影響引擎的輸出，壽命，以及舒適性，為了能夠保證在高壓縮比下仍然能提供可觀的馬力和壽命，本田引入了最新的技術i-DSI。這樣，我們就回到了文章的開頭。L13A i-DSIi-DSI最早用於航空工業。其的核心是在每個氣缸提供兩支甚至更多的火花塞，在提供後備系統的前提下，通過多次點火來達到更好的經濟性以及更高的排放標準。而在本田的i-DSI中，其提供了每缸兩支火花塞的設計，通過兩隻火花塞不同的點火時間達到加速燃燒的過程，從而減少爆震。而由於兩支火花塞更加高效率的燃燒，同等油氣混合的前提下，i-DSI能夠提供更多的馬力，在更大的轉速區間提供更充足的扭矩，甚至在某種程度上，超越了VTEC的效果。L12A i-DSI 那我們來看看單火花塞結構。對於單火花塞結構的氣缸來說，火花塞點燃的時間到油氣混合開始燃燒，再到油氣混合完全燃燒是有間隔的。而在油氣混合完全燃燒的時候，活塞的位置最為重要。不在最佳的位置的活塞就會浪費燃燒時候的做功，更可怕的是會引起爆震。因此引擎在不同轉速下會匹配不同的點火時間。同樣，由於火焰燃燒的速度是一定的，因此引擎轉速越高，火焰燃燒速度不變，則留給油氣混合充分燃燒的時間越短，這也就是為何後期車商引入了提前點火這個技術。在高轉速下提前點火，從而保證燃燒效率和馬力輸出，兼顧環境排放。但是，缺陷顯而易見，提前點火是有極限的，超過極限，爆震和環境污染超標就等著你了。L13A i-DSI而i-DSI則完美規避了這個問題。兩個火花塞各負責不同時間不同區域的點火，一個靠近排氣氣門，一個靠近進氣氣門。即使面對高轉速的時候，通過對點火時間的調整也能夠獲得最優化的輸出。根據ASIAVTEC的解釋，在低轉速，尤其是擁堵的環境下，靠近進氣氣門的火花塞優先點火而靠近排氣氣門的火花塞稍微延遲點火以保證全程濃厚的油氣混合的燃燒，從而提供低轉速下充足的扭矩。這也是傳統VTEC引擎最被人詬病的一點。在中等轉速下，排氣門火花塞相對更加延遲點火，以匹配發動機轉速。在高轉速下，兩個火花塞同時點火，最大化優化引擎輸出。L15A而由於上文所說的SOHC緊湊的設計，更棒的進氣可以被設計出來用以匹配i-DSI。而本田同時也提供SOHC VTEC的技術，如果能夠匹配上i-DSI，可謂是如虎添翼。然而技術難題則是相當巨大。VTEC和i-DSI不同的是，L15 VTEC更加註重的是引擎的輸出。因此在犧牲了低轉速區間下動力，L15 VTEC注重的是中轉速和高轉速下儘可能壓榨出這台1.5L引擎的潛力。而對於使用了i-DSI的本田而言，經濟型是重中之重！換句話說，i-DSI僅僅注重低轉速和中轉速下的輸出，完全忽略了高轉速，因此i-DSI引擎的紅線往往只有可憐的6000rpm。所以，搭載i-DSI系統的本田引擎，其的潛力相當有限。L13A i-VTEC而對於搭載了VTEC的L系列引擎，其的底子仍然是和i-DSI幾乎完全一致的L系列引擎藍本。緊湊的設計，狹窄的缸頭，超高壓縮比，低阻力塗層，塑料材質的進氣，用於抵消曲軸的特殊缸頭設計，等等。換句話說，即使是輸出取向的L系列引擎，其因為保有L i-DSI的特徵，仍然能夠提供相當不錯的燃油經濟性。在L系列引擎上，和i-DSI最大的區別則是VTEC使用了特殊的16氣門設計，因此City VTEC曾經表示L15A VTEC是本田VTEC科技最新的版本。L15A1 VTEC在L15A上的VTEC使用的是被稱之為1氣門/2氣門系統。排氣氣門總是維持2氣門同步，而進氣氣門可在單氣門和雙氣門之間切換，因此在表現形式上被稱為12氣門/16氣門系統。這裡很多人對本田VTEC系統都有誤解。B18 VTEC Mini Cooper在最初為本田VTEC發揚光大的B系列引擎，尤其是殺手中的殺手B16A上開創了3搖臂布局后，緊接著在經濟化取向的D系列引擎，尤其是D15B上首次使用了12氣門/16氣門系統后，很多人就自然地將3搖臂系統視為真正的運動取向型VTEC。而將12氣門/16氣門系統和經濟型VTEC聯繫在一起。因此一說到1氣門/2氣門系統，總是「這是經濟型車，和運動無關」的態度。其實，這是帶有主觀色彩的偏見。VTEC D15B在一台傳統的自然吸氣引擎上，油氣混合后的壓力基本上和外界氣壓持平。如果在一台1.5L四缸引擎比如L15A上，最終每個氣缸所能夠進入的最大最理想空氣體積將在375cc左右。由於氣壓的原因，物理角度是無法將超過375cc的體積的空氣壓進氣缸中。在高轉速情況下，由於引擎轉速增壓，意味著活塞的運動速度增加，意味著給氣門開合的時間減少，意味著能夠真正進入氣缸的空氣減少。為了保證仍然有接近375cc的油氣混合，這意味著要麼增大氣門面積，要麼增加氣門打開時間。VTEC D15B然而在低轉速的情況下，為了能夠保證接近375cc的油氣混合，引擎其實需要的是更小的氣門面積或者更短的氣門打開時間。為了調節這一問題，對於非VTEC的車型而言，其唯一的辦法就是在調整進氣氣門和排氣氣門的開關時間的基礎上，優化氣門面積，從而在低轉速，中轉速，高轉速區間中選擇一個區間，而兼顧另外一個區間。而對於以B系列和K系列為代表的VTEC引擎，也就是常說的三搖臂布局VTEC引擎，其的氣門數目是永遠維持不變的，即16氣門系統。氣門數目不變，也就意味著三搖臂VTEC引擎實際上是通過調節氣門時間來應對不同轉速下引擎的需求。而諸如D系列或者L系列引擎，其使用的12氣門/16氣門或者1氣門/2氣門系統，其實是通過更改氣門大小來應對不同轉速區間的引擎需求。換句話說，在這個基礎之上，只需要足夠的調教，三搖臂布局的VTEC也可以成為經濟取向，而12氣門/16氣門系統的VTEC也可以成為賽道取向的設計。L13A i-VTEC比如說，對於經濟取向的D系列引擎，其用的是12氣門/16氣門系統的VTEC引擎。在低轉速下使用12氣門的方式來獲得稀薄燃燒，或者用現在最流行的解釋是層狀進氣/分層燃燒，已達到經濟性的目的。但如果更換上競技化的凸輪軸，這樣不同數目氣門的開啟會配合上競技化氣門開啟時間，達到不同轉速下最大馬力的壓榨，這套12氣門/16氣門系統也可以成為賽用化的VTEC引擎。如果將三搖臂和12氣門/16氣門系統一起裝在一台本田引擎上的話，在第二級甚至是第三級凸輪軸打開的時候，氣門進氣量會翻倍，而與此同時，氣門的數量可以翻倍，意味著兩倍的進氣面積。這會是多麼不可思議的一件事情！D16A6然而對於12氣門/16氣門系統，巨大的缺陷是由於缸頭的體積限制，因此氣門的大小其實是受到巨大的限制。所以在低排量引擎上，能夠真正起到的效果是有所限制的。但是換句話說，三搖臂系統則因為恆定數量的氣門，因此在低轉速下能偶提供的輸出簡直是慘不忍睹，而為了達到VTEC的效果，車主必須要犧牲燃油性。以上兩點是三搖臂VTEC心中的痛。而在很久之前，在一代技術名機本田三級VTEC D15B上，這兩套不同的VTEC被融合起來。因此在轉速升高的時候，引擎會出現12氣門開啟，16氣門開啟，高升程凸輪軸介入這套行雲流水一般的過程！而這套技術最終在12v/16v K系列引擎上發揚光大。D15B SOHC VTEC說回L15A引擎上。在低轉速下，一個進氣氣門完全關閉，剩下一個才處於運行狀態。因此在和特殊設計的進氣，活塞配合下，能夠在油氣混合的時候形成湍流。湍流最終幫助油氣混合的完全燃燒，雖然效果不能和i-DSI相比，但是相比於一般的引擎已經非常出色了。而在高轉速下，所有氣門都打開。在本文作者的感受中，雙氣門打開時間應該在3500rpm上下。雙起門幫助L15A輸出了額外的25%動力。L15A i-VTEC那麼會有人問，為何不在L15A上將i-DSI和12氣門/16氣門結合起來？這樣也許動力能夠翻倍。問題就出在1.5L的排量上。如果結合起來，i-DSI需要兩支火花塞，而同時需要提供額外的16氣門構造，一台1.5升的引擎上是無法容納如此之多的部件的。但是，如果能將i-DSI，三搖臂VTEC和12氣門/16氣一起整合在一台本田紅頭上，那畫面太美。最後，奉送大家一份絕美Fit圖賞 PS 本來小C應該給各位填上關於本田F1和三菱lancer EVO拉力賽史的坑。然而兩個消息讓小C無心寫作。對於本田F1，今年可能是本田面對最嚴峻的一年，本田孱弱的F1引擎是如此糟糕以至於小C希望能夠等等本田，等到有所改善再為各位講講本田F1的歷史。對於三菱lancer EVO，好消息是三菱正式表示了其有計劃復活Lancer EVO，壞消息是這是個長期計劃，預計未來六年內我們可能都不會看到想要的結果。最終結果，我們拭目以待。今日日簽