日系发动机到底神在哪里？能在沃德十佳发动机里占四席

➤发动机作为汽车的核心部件，其性能直接决定了整车的质量。而在众多 发动机产品排行中，日系发动机总是如同绩优生般在各榜单上名列前茅。谈及发动机排行，不得不提到“沃德十佳”榜。该评选至今已历经24载，在行业内的影响力实在是无须赘述。  

在2018年度沃德十佳发动机评选结果中，有四款日系引擎获奖，获得提名的日系发动机共达十款之多，从数量到质量均称得上可圈可点。

在发动机质量排名中，PPH（problem per hundred：新车百车故障率）为常用的评判数据。数值越小，则代表发动机质量越好。而日系发动机作为榜单中唯一PPH<20的选手，可谓独领风骚。

除了我们耳熟能详的本田、丰田、马自达、日产等发动机品牌外，此次“沃德十佳”获得提名的斯巴鲁，以及表现稍显乏力的铃木、三菱，共同构成了我们常提及的日系发动机品牌。下面让我们看看究竟各门各派的哪些独门秘籍的运用，让日系发动机获得如此令人认可的江湖地位。

从“一日本田，终身本田”，“买发动机送车”这些耳熟的评价中不难看出本田发动机在消费者心中的地位。作为全球最大的发动机制造商，提及本田发动机，大部分人的直观感受那都是相当可靠。

本田Clarity Fuel Cell

在2018年度沃德十佳中，本田发动机独中两元，成为当仁不让的状元。搭载在本田Clarity和思域Type R上的两款获奖发动机，分别采用氢燃料电动技术和涡轮增压技术。Clarity的氢燃料电池系统，续航里程可达589公里，足以满足日常代步需求。而思域Type R，更是车迷们津津乐道的一款神车。其发动机代号K20C3，最大功率310马力，转速2500rpm以上时扭矩即可达400牛米，配合9L/100km的油耗，使其在纽北表现抢镜。

作为发动机品牌里的老大哥，本田旗下拥有 VTEC、i-VTEC以及地球梦（Earth Dreams Technology）等动力总成技术。

首先来简单介绍VTEC(Variable Valve Timing and Lift Electronic Control System)。可变气门升程电控系统（VTEC）这一被提出于1989年的技术并不算得上新颖，出于优化发动机运转时进排气相位的考量，VTEC通过控制气门的三摇臂与两种凸轮的机械配合，完成了进排气优化。

低速时三摇臂分离，使用普通凸轮与两侧摇臂配合工作，此时气门工作高度未被进一步抬升，正常的进气量已可满足动力需求。中高速时，切换到中间摇臂与中间高角度凸轮配合模式，高角度凸轮运转时提高气门升程，增大进气量，以获得高动力，这便是VTEC的工作原理。

2001年，本田在VTEC 系统基础上引入全新一代i-VTEC。相比之前的VTEC,新一代系统增加了可变气门正式系统。但两系统的整体思路相同，均是通过改变气门开合时间来控制进排气相位角，从而优化发动机燃烧。

i-VTEC面世十年后的 2011 年，本田在东京车展上提出的发动机新科技计划——“地球梦”。地球梦致力于解决自然吸气发动机的部分短板，目的是研发一款动力强又能兼顾燃油经济性的发动机。

那么作为新一代自吸发动机，地球梦系列表现如何呢？

“地球梦”就是在i-VTEC 的基础上增加了缸内直喷技术。高压喷油器的采用可以优化喷油过程中的油滴雾化。汽油在被直喷进入燃烧室的过程中，可以更充分的形成混合气体。

喷油量，喷油角度等参数控制得越是精准，燃油利用率越高，自然可以达到降低燃油消耗提升动力性能的目的。“地球梦”系列自然吸气发动机在动力性和燃油经济性方面都理应有不错的表现。

然而只是理应。前段时间爆出的“机油门”将向来口碑爆表的本田发动机拉下神坛。自2018年5月22日起，东风本田召回搭载1.5T发动机的部分2018款CR-V车型，共计130455辆。设计上存在的不合理，使得气缸内造成“湿壁现象”，进而燃油与气缸壁上的油膜一起进入曲轴箱内。曲轴箱内的机油持续被新进入的燃油稀释，导致了机油液面升高，机油有汽油味。

机油中掺入汽油会导致发动机在启动时升温慢，这一点在寒冷环境中会尤其明显。发动机升温慢导致汽油燃烧不完全且多余的汽油也不易挥发，进而再次进入曲轴箱内，造成机油增多并且乳化的现象。这也是“机油门”先在北方出现的原因。

车辙君犹记着当年在学习了马自达转子发动机之后，教授开始讲马自达这家企业对做技术是如何偏执。当然了，如果真的想在汽车行业靠技术立足，大量研究的投入和近乎偏执的态度确实是必不可少。

正因为马自达对转子发动机近乎执拗的态度，有这样一句打趣的话：“马自达卖车只是为了赚钱继续研究转子发动机”。转子发动机体积小，质量轻，但油耗和寿命目前还是不满足搭载于量产整车的条件。

除了转子发动机，不得不提的是马自达的创驰蓝天技术。

创驰蓝天技术(SKYACTIV Technology)是马自达于2010年提出，于2015年前针对旗下车种的汽油与柴油引擎、手动挡与自动挡变速箱、底盘、车身结构等主要元件优化的技术。

创驰蓝天技术在汽油机上的应用，使得汽油机压缩比首次达到 14：1，如此出色的压缩比大幅度提升了引擎的工作效率。数据显示油耗降低与扭矩提升数值均达15%以上。同时为防止高压缩比引发爆燃，马自达采用长路径排气系统。也就是通过延长排气路径防止因为排气路径过短造成废气回流。燃烧后的气体回流，会使得残存高温气体过多，引发爆震恶化燃烧。加长了排气路径，虽然解决了废气回流的问题，但也有可能造成排气温度下降，从而影响与尾气后处理媒介接触的有效催化时间。

为了解决这一问题，马自达在确保稳定燃烧的同时，延迟了点火时间从而保持了排气温度，使后处理触媒催化的效果不打折扣。除此之外，多孔喷射装置的采用也可以通过优化缸内空气流动，增加喷射压力点来达到优化缸内燃烧的目的。马自达也采用了凹顶活塞的设计。活塞顶部的凹陷孔，可以帮助喷射后的燃料在火花塞附近形成叠层的混合气体，有助于燃烧的稳定性。凹孔所造成的热集中也能够部分解决活塞顶的冷却损失问题。

再看创驰蓝天柴油机，马自达反其道而行放弃了高压缩比，将柴油机压缩比降至14：1左右。这样做的原因是：若柴油机压缩比过高，极大可能会造成尚未形成混合气前就已经点火。局部燃烧不充分会产生氮氧化物、一氧化碳以及PM 微粒物。与此同时，延长点火正时的设计，也可以一定程度提升做功效率。传统柴油机车厂往往因为担心发动机失火而追求高压缩比，为了不造成柴油机失火的困扰，马自达采用了VVL（可变阀门升程机构）和多孔喷射装置。创驰蓝天的柴油机喷射装置可在一次燃烧中做到前喷、主喷、后喷各三次总共9次喷射。配合陶瓷点火塞的使用，保证了低压缩比下柴油机的稳定工作。

综上可见，精准的喷油量造就的低油耗，是创驰蓝天的最大特色。

丰田最为人熟知的应该要数VVT-i（可变气门正时）技术了。目前市面上大多数丰田车都搭载了VVT-i系统。该技术通过控制凸轮轴转角配气正时进行的一系列优化，在此不再赘述。

而从沃德十佳中丰田的上榜产品（丰田2.5L L4发动机+混合动力系统）不难看出，丰田在一贯研究低能耗发动机的基础上，持续推广研发着新能源技术。

两年前丰田发布了“环境挑战2050战略”，其目标是在2050年减少九成的新车二氧化碳排放量。为了达到这一愿景，更多混合动力车型的投入使用和燃料车的扩大发展必将成为丰田的方向。虽然丰田在混动领域一向属于领军者，相比后起之秀有更多的经验和成熟的生产体系，然而真想完成2050年的目标，仍将面对不小的挑战。

除此之外，在一些小排量发动机上丰田同样采用了涡轮增压技术以谋求低油耗与动力表现上的平衡点。增压、直喷等技术在小排量发动机上的采用，使得丰田在抢占新能源引擎市场的同时，也继续在低能耗发动机市场上占据着有利地位。

提起日产，首先想到的就是战神GT-R。在非运动车领域，提起日产人们往往想到乘坐的舒适性，其次才是评价操控性，甚至有人打趣日产是“沙发厂”。

而日产发动机，除了公认的省油外，噪音小也是其一大特色。不弱的动力性，优秀的NVH表现加上省油的优点，让日产车型成为很多家庭用车的选择。

CVTC，微粒化喷油嘴，涡轮增压，双喷射系统，缸内直喷，NICS（可变进气控制）等技术，都在日产的发动机上有所体现。

首先是C-VTC 技术。C-VTC 即连续可变气门正时智能控制，这一技术可以做到根据发动机转速的变化来调整进气门开启时间和点火时机。在汽车高速运行过程中，没有采用C-VTC技术的发动机进气门往往会面对较大的吸气阻力，而且开闭时间较短，吸入的空气较少，动力性下降。而C-VTC的特点在于，在汽车高速运行过程中，气门会提前开启，保证了吸入的空气量。配合着随进气量增大的喷油量与ECU精确计算出的点火提前角，使燃油充分燃烧达到理想的输出表现。

其次来介绍微粒化喷油嘴。所谓微粒化喷油嘴，就是增多喷油嘴喷孔数量，减小喷嘴内径尺寸使得喷出的燃油粒径减少至原有一半以下。如此设计使得喷油射程缩短，产生雾团，增加燃油与空气的接触面积，使得燃烧充分提升效率，进而提升了动力性能。充分的雾化同时保证燃烧室不易积碳，且能延长后处理中运用到的传感器与三元催化器的寿命。

除此之外，日产发动机在制造过程中用到的一些方法，如进排气反向布置、树脂材质的进气歧管的使用、静音正时链条的使用、真圆加工工艺等都助力了日产发动机的良好工作状态。此处我们重点介绍真圆加工工艺和进排气反向布置。

所谓真圆加工，是在加工发动机缸筒时将一个模拟缸盖以安装力矩固定在缸体上，之后再加工缸筒内径。在缸筒加工完成之后再拆掉缸盖。此时缸体的张力使缸筒发生一定程度的变形。但是在安装标准缸盖后，缸筒再次恢复圆度。日产将这一原本用于 F1 赛车发动机的加工工艺用在民用车上，有效延长了发动机寿命。

那么日产发动机的进排气歧管为何会反向布置呢？日产采用了进气歧管在前，排气歧管在后的反向布置，进气管前置冷却效果提升，进而进入歧管的空气密度较高，有利于燃烧。同时整体长度减小，使排气更顺畅。

燃烧技术与加工工艺的一并改进，是日产发动机的一大特点。

提起斯巴鲁发动机，稍微对发动机有所了解的朋友肯定会首先想到拳击引擎（SUBARU BOXER）。

这种水平对置发动机的优缺点是显而易见的。较低的重心有利于调整整车车重，提升稳定性和操控性。并且活塞的对置可抵消相互运行惯性引发的震动。

然而相比优点，其缺点更为明显。首先，由于是平置，冷却液下滑，机油润滑问题难以解决会导致气缸壁润滑不周，缸体不对称摩擦容易引起受损，并且维修难度和成本较高。而且水平对置发动机一般只有四缸或六缸，排量较小。若为了提高排量就要增加气缸数，发动机宽度就要增加，设计难度加大。这也是大部分车厂放弃水平对置发动机的原因。

铃木从两冲程起家，当年在摩托车市场上占比强劲。后来开始了四冲程的研发，发动机十分耐用，是市场对它的评价。

优秀的油冷技术、不错的油耗表现和强劲的耐用性使铃木在日系发动机中占有一席之地。以K14B为例，这款日本铃木开发，昌河铃木投产的发动机，不但动力表现优秀，噪音低，油耗表现也可圈可点。

虽然铃木不像其他几家具有先进的技术，但在加工生产上，铃木发动机采用铝压铸缸体、无螺母连杆、中空凸轮轴来减轻重量，并采用铸铝包钢缸体缩小体积，采用静音链降低了噪音，且完全符合排放及燃油法规。

从前三菱发动机被大批量应用在自主品牌的早期车型上，从比亚迪、陆风到哈弗都曾对三菱发动机进行过批量采购。最经典的当属4G63，虽然不具有技术上的先进性，但质量稳定且成熟耐用。

虽然后来自主品牌都纷纷推出了自己的发动机系列，但究其根本，基底还是原先的三菱发动机，只是在其基底上增加了近些年新的技术而已。

在2018年下半年，将会有一款代号为4B40的三菱新发动机被引入国内生产，广汽三菱率先获得这款新发动机的使用权。

这款新发动机采用是属于三菱新世代的Down-sizing直喷涡轮增压发动机，排量为1.5L，最大功率120kW（163PS）/5500rpm，最大扭矩250N·m/1800-4500rpm。新发动机将会在今年10月份投产，并将会搭载在广汽三菱引入的新车型Eclipse Cross奕歌上。这款新发动机的表现如何，先留个悬念。

整体看下来，在优化现有发动机性能的同时，抢占混动车市场份额，结合新能源技术求变求发展是日系发动机当前的航向。期待在不久的将来，良性竞争下会出现更多的发动机黑科技。

《公开课》| 作者：刘榕莉

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