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 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.
Gear |
Japanse Gears |
Rest of the World |
1st |
3.071 |
3.071 |
2nd |
1.952 |
1.727 |
3rd |
1.400 |
1.230 |
4th |
1.033 |
0.967 |
5th |
0.771 |
0.771 |
Eindoverbrenging | 4.062 | 4.062 |
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