一刀说：一篇文章就懂本田i

曾经本田的自然吸气发动机是汽车业界近乎无敌的存在，依靠高转速和著名的VTEC可变气门升程技术独步天下。

可是最近几年本田似乎逐渐放弃了自然吸气发动机，跟随德国人的脚步，全面进入了增压直喷发动机的时代，发布了3.6T/2.0T/1.5T/1.0T等一系列增压直喷发动机，用于替换之前颇受好评的自然吸气发动机。

难道本田就此放弃自己最擅长的自然吸气发动机了么？

其实，本田只是在传统动力上放弃了自然吸气，但是在混动车型上本田继续着自己自吸技术的传奇。

2019年沃德十佳发动机评选中本田最新的热效率高达40.6%的i-MMD混动2.0L发动机获奖。

本田的这台2.0自然吸气发动机是专门为自己的i-MMD混动设计的，采用了阿特金森循环和高压缩比来提高热效率。

新的发动机高于2017年雅阁混合动力发动机38.9%的热效率水平，也是所有批量生产的本田发动机中最高的热效率。今天我们一起来看一下本田这台2.0L阿特金森循环发动机采用的技术。

本田的i-MMD混动方案网上的介绍很多了，这里简单说明一下，本田的这个i-MMD混动采用了P13的双电机结构，是一种从电动车思路出发开发的的混动，它的主要思路不是让电动机来帮助发动机，而是反过来，考虑以电机工作为主，让发动机来帮助电机。

本田i-MMD混动的工作模式主要如下：

在非常低的时速时可以纯电驱动，发动机完全不工作。

在车速70Km/h以下发动机不会直接驱动车辆，这时候发动机即使启动工作，也只是发电，然后把发出来的电给电机驱动车辆。

在超过70Km/h时速的高速情况发动机才会直接驱动车辆，但也只是负责稳态输出，在高速情况下的加速动态过程仍然由电机负责。

这样保证即使在发动机直接驱动时，也是工作在发动机的最高效率区域，非常省油。同时，高速用发动机驱动也避免了电动车遇到的高速下电耗过大的问题。

从上面的混动工作模式可以看出，本田混动中发动机主要负责发电和高速情况下驱动。其他工况完全靠电机来完成，这样发动机可以专门设计在最高效率区域运转。

本田为此设计一个只在固定工况点工作的高效率自然吸气发动机，下图可以看到这台发动机通过和混动系统的结合，只需要在最高效率区域工作。

为了提升热效率，本田采用了日系混动发动机普遍采用的阿特金森循环燃烧系统。这一燃烧系统可以允许使用非常高的物理压缩比，从而提高热效率，本田选择了高达13.5的压缩比。

阿特金森循环的过程简单的说就是采用进气门晚关的方法，把进入汽缸的空气再压回进气管一部分，这样给活塞加速做功的冲程就长于实际用于压缩的冲程，也就是膨胀比大于压缩比，所以热效率会比较高。同时，这一特性在部分负荷下还可以显著降低泵气损失，从而提高热效率。

为了实现阿特金森循环，本田重新设计了这台2.0L发动机的燃烧室。将进气门和排气门之间夹角设定为34度，狭窄的阀门角度降低了燃烧室的面容比（表面与体积的比率），这样有利于创造一个更平坦、更紧凑的燃烧室，以减少热损失。

为了进一步降低油耗，本田在这台发动机上采用了冷却EGR技术。EGR也就是废气再循环系统，其工作原理是将一部分排气中废气重新引入汽缸内部参与燃烧，这样可以降低小负荷时的泵气损失，提高热效率，降低油耗，同时对降低NOx排放也非常有好处。

当然，EGR也是目前日系混动发动机比较流行的技术方案。

为了获得更大的凸轮相位调节角度和更快的调节速度，本田为这台2.0L混动发动机的进气凸轮选择了电动可变气门正时系统E-VTC。

这样可以满足阿特金森循环需要的进气门晚关策略的要求。要注意的是，本田为这台发动机只配备了单进气电动VVT，排气凸轮是没有VVT的，这也是从性价比进行的考虑，本田是从来不会忽视成本优化的。

接着就是要说的重点了，本田曾经以VTEC可变气门升程技术将自然吸气发动机推进到前无古人的水平。

如今，本田将自己最拿手的VTEC技术也引入在混动发动机上。

从上面的图片我们可以看到，随着VTEC技术的加入，再加上前面的E-VTC，气门的开启时间，持续角度，升程高低全部电动可调，除了能够实现很高的热效率以外，这台混动发动机的功率输出没有因为阿特金森循环而有很大的损失。

和丰田在2.0L混动发动机上选择了复杂的D4-S双喷射系统不同，本田为自己的混动发动机选择了更加简单便宜的PFI进气道喷射系统，而没有选择昂贵复杂直喷系统。

为什么本田会做这个选择呢，我们分析主要原因有以下几个：

一是为了降低成本。前面说过，本田是非常重视成本的。进气道喷射系统相对直喷系统的成本是非常低的，可以补偿部分因为混合动力而必须增加的成本，使整车的成本更有竞争力。

二是，混动发动机性能要求不同。本田的i-MMD混动的工作模式决定了这是一个只需要在固定工况点高效率运行的发动机。

在传统发动机上直喷技术带来的高性能，快速响应，低速扭矩等优势在混动发动机上已经不重要了，在i-MMD混动中这些全部交给电机来完成，因此直喷就不是必须的了。

三是，为了提高热效率。没有直喷高压喷射系统和高压油泵，发动机的阻力会降低，有利于实现高的热效率。

值得注意的是，本田在这台混合动力发动机上采用了缸盖集成的排气管和紧耦合催化器的设计。

缸盖集成排气管可以利用排气的热量来加热发动机冷却液，从而使发动机能够快速完成暖机过程，降低油耗和排放。

这台发动机催化器直接布置在缸盖排气出口处，采用紧耦合设计。这样冷机启动时，催化器快速起燃，降低冷机启动的排放。

同时，本田在这台混动发动机上采用了前端无皮带的设计方案。在传统发动机设计中，前端皮带主要用来驱动空调压缩机，发电机和水泵。

在混合动力发动机上，由于已经有后端混动系统的发电机了，因此发动机不再需要传统的发电机。同时，混动系统支持采用电动空调压缩机，因此也不需要前端皮带来驱动空调压缩机了。

为了进一步降低阻力，提高效率，本田在这台混动发动机上采用了电子水泵的设计，因此前端皮带就完全可以取消了。

下图是一个对比显示了本田传统发动机前端驱动皮带和本田混动发动机前端无皮带的设计的区别。

显然，本田这台2.0L混合动力发动机完全是根据i-MMD混动的需求定制的，发动机的设计思路完全是为了混动需求的定点工作服务的，所有的技术都服务于最高热效率的实现，同时也非常注重成本。

毋庸置疑，这台专为混动设计的发动机代表着本田自然吸气技术的未来。