每加仑55英里：本田是如何做到的 - 彭博社
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回到1976年，宫野秀夫决定去看看本田汽车公司的动态。作为一家竞争对手汽车制造商的柴油发动机设计师，宫野希望在本田的面试中能收集到一些情报。他甚至没有在会议上系领带，这在日本几乎是闻所未闻的随意。但当时本田的发动机设计经理、现在的总裁川本信彦无视了这种不敬，转而讨论宫野所拥有的柴油排放技术专利。“我们作为工程师进行交流，其他的都不重要，”宫野说。他对此印象深刻，以至于他换了工作——尽管这意味着薪水减少20%。
宫野在本田的研究实验室安顿下来。在那里，1984年，他开始研究“稀燃”技术，通过将发动机的空气与燃料比提高到标准的15:1以上来提高燃油效率。由于缺乏预算，他说服本田的制造车间根据他的图纸制作非法测试部件。“研究的初始阶段是极其脆弱的，”当时已经是本田研发部负责人但对宫野的工作只有模糊了解的川本说。“我们让小叶子在黑暗中生长了一段时间。”
这种培育得到了回报。9月10日，在多次回到绘图板之后，本田成为第一家推出不牺牲动力的稀燃发动机的汽车制造商。两款1992年款的Civic车型将搭载新型VTEC-E发动机在日本销售。而在9月27日，本田将在美国推出搭载该发动机的Civic VX掀背车。那款车将仅通过调整使发动机的燃油经济性降低7%来满足加州严格的排放标准。但在其他地方，VX在市区的油耗将达到48 mpg，高速公路上为55 mpg，环境保护署估计。这比1991年三厢Civic的31/35 mpg提高了35%以上——几乎没有在性能或重量上的折衷。即使考虑到加州的不足，“这真是一个了不起的成就，”位于伊利诺伊州沃基根的发动机技术顾问罗伯特·布鲁克斯说。“日本在追求技术的最前沿方面比我们更加勤奋和迅速。”
‘我们所知道的一切。’ 稀薄燃烧技术长期以来一直吸引着汽车制造商，他们大多数都在研究它。这种发动机在较低的温度下燃烧更少的燃料，因此排放的氮氧化物也更少。然而，动力总是受到影响，因为没有找到确保稳定燃烧或精确控制空气燃料比的方法。底特律的三大汽车制造商一直坚持，只有重大的突破才能使稀薄燃烧发动机成功。
宫野所需要的只是想象力和现有技术。他借用了本田价值60,000美元的NSX跑车的可变气门正时和升程系统。在低发动机转速下，每个四气门气缸中的两个进气阀之一保持关闭，使空气和燃料在气缸内形成最佳旋涡。在更高的转速下，阀门打开以提供全功率。一个从本田的一级方程式赛车发动机中窃取的传感器帮助在低发动机转速下维持22:1的精确空气燃料比。“我们只是把我们所知道的一切结合在一起，”宫野耸耸肩说。
回到1987年，当本田的思域团队开始其四年的产品开发周期时，这一切似乎都不可能。然而，项目负责人铃木健三意识到，全球对能源效率和环境的关注正在增加。他做出了一个直觉决定：至少有一款1992年的思域将是超高里程的车型。
这正是宫野所需要的机会。他接触了设计团队，设计团队对他218磅的发动机表现出谨慎的兴趣。然后，在1988年秋季，他在一辆思域中安装了一个原型发动机，并将其运送到加利福尼亚进行路试。“在我们看来，工程师们走在正确的道路上，”加利福尼亚托兰斯的美国本田汽车公司执行副总裁托马斯·G·埃利奥特说。事实上，凭借宫野的原型，一辆五座思域的里程超过了本田市场上的CRX-HF两座跑车。问题是，稀薄燃烧系统加上为其设计的新变速器将使两者的成本增加10%。团队缩减到现有的变速器。
然而，在1989年中期，距离D日还有27个月，节油的思域面临危险。低油价刺激了肌肉车的需求，一些市场营销人员认为燃油经济性是一个薄弱的卖点。“有些人认为我们不需要这款车，”首席工程师丰光和志回忆道。最终，高层管理人员保留了发动机，但拒绝了团队希望用于最大里程的流线型车身。这为位于日本铃鹿和安大略省阿利斯顿的组装厂节省了数百万的重新工具费用。
下一步是调整宫野的原型车以进行大规模生产。活塞顶部的形状变得更像碟子，这使得保持生产质量变得更容易，作为思域发动机台架测试负责人，大浦英治从内部竞争者中选择了宫野的模型。阀门定时机制必须被调整，以在2500转时打开两个进气阀，而不是像NSX那样在6000转时打开。而被劫持的赛车传感器的控制单元也必须适应新系统。
经过18个月的努力，丰光和其他几位同事带着一辆原型车回到了加利福尼亚。但经过修订的大规模生产模型却失败了。它加速时抖动并发出奇怪的噪音。失望的团队拖着沉重的步伐回到了位于日本栃木的本田开发中心。他们调整了变速器，将五个档位的齿比降低了最多5%。这平滑了驾驶体验，但燃油经济性下降了1%到2%。
‘陷入困境。’事实证明，稀薄燃烧的戏剧并没有结束。在距离大规模生产还有一年时，栃木团队正准备将其图纸交给铃鹿工厂进行测试。但一位惊恐的工程师注意到，决定燃烧速度的涡流比远远偏离目标。“我们真的陷入了麻烦，”大浦说，他让团队保持高效，以至于他有时间在周末和孩子们玩耍。
一次头脑风暴会议导致了罪魁祸首的改变——气缸盖上的进气口。即使是0.5毫米的偏差也会影响旋转运动，团队在深夜努力纠正问题，在这里涂上粘土，在那里削去粘土。去年九月，他们急忙将新的图纸送往铃鹿，然后在生产开始修订设计时咬着指甲。
最后，在去年一月的一个星期五黎明，团队准备了一辆卡车，准备抢走生产线上的第一个气缸盖，并将其快速运送到栃木，距离270英里。他们整天进行测试——停下来10分钟吃一顿咖喱饭。到下午3点，发动机通过了测试。兴高采烈的敏光、大浦和其他六人前往城里喝酒唱卡拉OK，直到凌晨3点。首席设计师那晚没能回家，在火车站睡着了，结束了他的庆祝。从那里到六个月后的全面生产过程非常顺利，对于工程师们来说，VTEC-E是一个胜利。但真正的考验将是客户的反应。在美国，埃利奥特希望每年销售多达18,000台——约占掀背车销售的25%。在本土，本田的目标是占据思域三厢和四厢销售的10%。本田希望将VX在美国的秘密价格保持在10,000美元以下，而替代的CRX-HF价格为9,400美元。
小步伐。精益燃烧发动机仍面临障碍。如今的催化转换器无法正常去除其排放的氮氧化物，因此该技术目前仅限于小型1.5升发动机，这些发动机本身排放的NOX较少。它们将在日本和49个州满足标准。但要在加利福尼亚市场销售该发动机，在那里本田的美国销售额高达25%，它不得不将空气燃料比保持在标准的15:1。
这将效率降低仅4英里每加仑。但本田希望恢复这一点，因为它预计国会有一天会通过更高的燃油经济性标准。“这个方向是不可避免的，”川本说。“我们宁愿迈出哪怕是小小的一步，而不是等待法规。”事实上，本田已经进入第二步。它正在实验一种新的催化转换器，可以从稀燃烧中吸收NOX，以及一种更稀的发动机。如果这些有效，稀燃烧发动机可能会出现在本田的产品线中。
这可能会让美国汽车制造商远远落后。他们正在开发二冲程发动机和各种稀燃烧技术，但这些需要几年才能准备好。底特律的权宜之计是通过坚定的游说来推迟更高的燃油经济性规则。并且希望消费者还没有准备好接受本田的最新创新。
本田稀燃烧发动机的演变
1984年 发动机设计师宫野秀夫开始研究一种未经授权的节能发动机，劝说同事根据他的图纸制作原型。研究负责人川本信彦，现在是本田的总裁，选择视而不见，默许这个非法项目
1987年秋季 思域开发团队开始规划1992年车型系列。由于美国可能出台新的燃油经济性标准，新车必须具备高燃油经济性
1988年秋季 宫野将“稀燃烧”发动机的原型带到本田位于加利福尼亚的美国总部进行测试。性能符合预期，但预计的高生产成本使其处于不稳定状态
1989年秋季 成本问题基本解决。但低油价抑制了对小型高燃油经济性汽车的需求。经过激烈辩论，本田决定继续推进，宫野的发动机被选为思域的超级节能变种
春季，1990年 充满了美好的希望，本田首席工程师田边和重将一款低燃烧的思域原型车带到加利福尼亚。但发动机发出嘈杂的轰鸣声并且震动——这是个灾难。思域团队返回日本进行必要的更改，这些更改提升了性能但降低了油耗
秋季，1990年 空气-燃料混合物出现最后时刻的问题，导致对发动机部分进行重新设计的疯狂冲刺，以将性能恢复到目标水平
1991年1月 成功生产低燃烧VTEC-E的新发动机头
1991年9月 本田于9月10日在日本推出新的思域系列。美国的发布定于9月27日