De NSX Motor

Wat de meeste mensen niet weten is dat Honda de grootste motoren producent ter wereld is. De oprichter van Honda, Soiciro Honda, was al van jongs af aan met motoren bezig en begon zijn loopbaan als fabrikant ook met het produceren van motor-onderdelen.
Het hart van een auto is natuurlijk de motor en dat is zeker bij een sportauto als de NSX helemaal het geval. Zomaar een motor uit een ander model halen en die gebruiken voor de NSX was natuurlijk te makkelijk. Bij de ontwikkeling van de NSX werd naar diverse mogelijke oplossingen gekeken. Een turbo-motor viel al snel af wegens de vertraging die bij een turbo-motor optreedt als het gaspedaal wordt ingetrapt (turbo-lag). Bovendien heeft Honda een traditie van innovatieve atmosferische motoren en ook dat speelde natuurlijk een rol.
Ook een grote V8 of zelfs een V10 motor werd overwogen maar uiteindelijk afgewezen. Dat laatste tot verdriet van de afdeling marketing die met een V10 natuurlijk een mooie link zag tussen de NSX-motor en de Honda Formule-1 motoren. Maar V8 en V10 motoren zijn niet alleen groter maar ook zwaarder en een zwaardere motor heeft een sterker chassis nodig wat weer leidt tot een zwaardere auto.
 

Titanium, VTEC en VVIS

Honda bouwde niet minder dan vijftien verschillende prototypes die rondreden met verschillende motoren waaronder in ieder geval een met een V6 turbo-motor en een met een 5-liter V8 motor. Uiteindelijk werd gekozen voor een atmosferische motor met zes cilinders in V-opstelling.
Als uitgangspunt voor de uiteindelijke motor werd in eerste instantie de V6 van de Legend gebruikt. Dit was een 2.7 liter V6 met een blokhoek van 90 graden en enkele bovenliggende nokkenasen (SOHC).
De meeste NSX-prototypes reden rond met een 3.0 liter V6-motor met twee enkele, bovenliggende nokkenassen, een vermogen van 250 PK en een maximum toerental van 7300 toeren/minuut. De motor reageerde echter zo snel op het gaspedaal en zat zo snel tegen zijn toerenbegrenzer aan dat de limiet van 7300 t/m als een probleem werd gezien. Bovendien was het vermogen niet voldoende om de gewenste prestaties te leveren.
Dit  was echter niet genoeg om de door Honda gewenste prestaties te leveren. En dus werd de motor verder ontwikkeld.

Met het VTEC-systeem werd het mogelijk om de eigenschappen van een gewone motor bij lage toeren te combineren met die van een race-motor bij hoge toerentallen. Elk paar kleppen wordt bediend door drie nokken op de nokkenas. Bij lage toerentallen worden alleen de buitenste twee nokken gebruikt. Deze nokken hebben een tam profiel en hebben ten opzichte van elkaar een iets andere timing en lifthoogte (8.7mm en 8.3mm) om een wervel-effect in de verbrandingskamer te veroorzaken voor een optimale verbranding.
Bij 5800 toeren wordt de middelste nok geactiveerd door een plunjer die werkt op oliedruk. Door de plunjer wordt deze VTEC-nok voor hoge toerentallen gekoppeld aan de twee nokken voor lage toerentallen. Het profiel van de VTEC-nog geeft de kleppen niet alleen een andere timing maar ook een langere openingstijd en grotere lifthoogte (10.2mm). Hierdoor wordt de ademhaling van de motor bij hoge toerentallen verbeterd waardoor het motorvermogen toenam. VTEC werkt daarmee anders (en beter) dan vergelijkbare systemen van andere merken waarbij alleen de timing kan worden veranderd. Door het VTEC-systeem nam het motorvermogen met ruim 20 PK toe.

Om de ademhaling van de motor verder te verbeteren werd tevens het VVIS-systeem (Variable Volume Induction System) ontwikkeld. In het inlaatkanaal zijn zes magnesium vlinderkleppen gemonteerd. Bij lage toeren blijven deze kleppen dicht om de luchtsnelheid in het inlaatkanaal hoog genoeg te houden en het motorkoppel te optimaliseren. Bij 4800 toeren worden ze geopend waardoor het inlaatkanaal veranderd en er een resonantie-effect ontstaat.

Het effect van het VTEC-systeem is goed te zijn aan de hand van deze grafiek die het vermogen van de motor weergeeft met en zonder VTEC-techniek.

Maar hoge toerentallen hebben ook een nadeel. Hogere toerentallen betekenen hogere zuigersnelheden en dus een hogere materiaal-belasting. De slag van de NSX-motor was slechts 78mm maar dan nog betekende het hoge toerental een grote belasting voor zuiger, zuigerstangen en krukas. Bij een motor met een kleine(re) cilinderinhoud is dit minde van belang dan bij een grote motor. Minder inhoud betekent een kleinere en dus lichtere zuiger en dus minder materiaal-belasting.

Omdat het vermogen van een motor altijd toeneemt met het toerental werd voor de zuigerstangen een speciale titanium-legering ontwikkeld waarmee de massa van de draaiende delen omlaag kon worden gebracht zonder de sterkte te verminderen. Deze titanium drijfstangen zijn 30% lichter dan normale stalen exemplaren terwijl ze tegelijkertijd toch sterker zijn. Dit ontwikkelen ging niet zomaar. Titanium is weliswaar sterk en licht maar het slijt relatief snel. Om dit te voorkomen werd een chroom-nitraat coating ontwikkeld om slijtage te voorkomen. Door het lagere gewicht kon het maximum toerental van de motor verhoogd worden met 700 toeren/minuten tot 8000 toeren. Het motormanagement van de NSX begrensd het maximum toerental op 8300 toeren. Het hoge prijskaartje van deze onderdelen werd op de koop toegenomen. De NSX-motor was daarmee de eerste produktie-motor met titanium drijfstangen. Maar er is meer. De zuigerringen kregen een molybdeen-coating om slijtage en wrijving te verminderen. De deksels van de motor zijn van een magnesium-legering gemaakt om het gewicht te verminderen.

De carterpan daarentegen is weer van gewoon plaatstaal. Maar ook hier weer om een goede reden. Een aluminium pan zal sneller beschadigen en bovendien breekt of scheurt aluminium sneller waar een stalen carterpan alleen een deuk zal oplopen.

Voor de onstekeing werd gekozen voor speciale platinum boogies die 100.000 km meegaan. Om ervoor te zorgen dat ook de ontstekening optimaal zou zijn werd afgezien van de gebruikelijke stroomverdeler en werd elke boogie voorzien van zijn eigen ontsteking.
Voor het brandstof-injectie systeem werd uiteraard gekozen voor Honda's eigen PGM-F1 injectie-systeem.

Het resultaat van alle inspanningen was de C30A-motor, een motor waarvan zowel het blok als de kop van een aluminium-legering zijn gemaakt met in het blok stalen cilinderbussen.
De boring is 90mm en de slag 78mm voor een cilinder-inhoud van 2977cc met een compressie-verhouding van 10.2:1.
Het maximum vermogen is 274 Pk bij 7300 toeren en het maximum koppel is 290 Nm bij 5300 toeren (in Europa).
In de Verenigde Staten werd het vermogen gesteld op 270 HP. Kleppen, nokkenassen en waterpomp worden aangedreven door een getande distributieriem die eens in de zes jaar (of 60000km) vervangen dient te worden).

Door de compacte afmetingen van de motor kon die dwars achter de cockpit worden ingebouwd. De motor is daarbij een paar graden naar achteren gekanteld voor een optimale balans. Het wijzigen van de motor van een SOHC naar een DOHC bracht echter wel met zich mee dat de wielbasis van de auto iets verlengd moest worden om voldoende ruimte voor de motor te scheppen.

Transmissie

De motor van de NSX werd gekoppeld aan een compact gebouwde versnellingsbak met vijf versnellingen die in verbinding stond met de motor via een dubbele plaat-koppeling. Een van de eisen was tenslotte dat de NSX dagelijks bruikbaar moest zijn en daar hoort ook een makkelijk en licht te bedienen koppeling bij. Bovendien kan met die construcie een kleiner vliegwiel gebruikt worden met als gevolg dat de motor sneller in zijn toeren klimt. De overbrenging tussen de korte schakelpook en de versnellingsbak gebeurt met Bowden-kabels. Het pookje in de NSX is perfect geplaatst voor de bestuurder en heeft een korte slag waardoor het schakelen zeer snel kan gaan.
Voor het schakelen van de eerste naar de tweede versnelling is slechts een slag nodig van 40 mm wat korter is dan bij de meeste andere auto's.

De overbrengingsverhoudingen tussen de versnellingen is verschillend voor NSX-en die voor Japan zijn gebouwd en die voor de rest van de wereld. In Japan is elke auto begrensd op een maximum snelheid van 180 km/uur en bovendien is het daar zo druk op de weg dat hoge snelheid nauwelijks mogelijk zijn.
De verhoudingen tussen de Japanse versnellingen zijn korter waardoor een NSX met Japanse versnellingen in de tweede en derde en vierde versnelling aanmerkelijk sneller accelereert. Alleen de eerste en vijfde versnelling zijn hetzelfde. Het grootste voordeel van de Japanse versnellingen is dat als een bestuurder van de 1e naar de 2e versnelling schakelt bij 8000 toeren de motor nog net in het VTEC-gebied blijft en daarmee optimale trekkracht levert. Met de Europese. Amerikaanse versnellingen valt de motor verder terug en biedt dus meer trekkracht. Hierdoor is in standaard vorm een Japanse NSX in de acceleratie-sprint van 0-100 km/uur ongeveer 0,3 seconde sneller dan zijn Amerikaanse of Europese soortgenoot.

Pas bij ongeveer 160 km/uur zijn beide types ongeveer even sneller en bij nog hogere snelheden zal de niet-Japanse NSX in het voordeel zijn. Dit komt omdat die bij hogere snelheden langer in een lagere versnelling kan blijven hangen. De Japanse versnellingen zijn buiten Japan bekend geworden als de 'Short-Gears' en zijn een populaire modificatie voor eigenaars die een snellere acceleratie wensen bij lagere snelheden.

Het schakelen zelf doet de bestuurder met een korte met leer beklede versnellingspook. De schakelwegen zijn met slechts 40mm erg kort, waardoor schakelen zeer snel kan geschieden. Net als alle Honda's gaat ook bij de NSX het schakelen makkelijk en soepel. Omdat vaak het schakelen tussen de 1ste en 2de versnelling het moeilijkste is werd hiervoor twee synchromeshes gebruikt.

Om aan de Amerikaanse voorkeur voor een automaat te voldoen werd voor de NSX ook een automatische versnellingsbak ontwikkeld. Deze versnellingsbak heeft vier versnellingen. De motor van een NSX met automaat heeft echter 20 Pk minder dan de standaard versie en het toerental is begrensd tot 7500 toeren. Het schakelen wordt versoepeld doordat tijdens het schakelen het ontstekingstijdstip van de motor iets wordt vertraagd. De derde en vierde versnelling hebben een elektronisch gestuurde lock-up converter om slip te verminderen.

Differentieel

Het differentieel van de NSX heeft een LSD (limited slip differential) ofwel sperdifferentieel met een multi-plaat ontwerp. Het voordeel van een sperdifferentieel is dat bij bochten het binnenste wiel meer grip en meer kracht op de weg kan overbrengen.
Het LSD van de NSX staat vooraf ingesteld om maximaal 140 Nm koppel over te brengen op het vrije wiel indien dit nodig is. Dit is in snelle en korte bochten een voordeel.

@Copyright mVm 2006
Last Revised: 17.05.2007