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重新定义标杆? 雷凌Turbo发动机解析

  在这个小排量涡轮增压车型横行的年代,一向主打燃油经济性的丰田也不甘寂寞,推出了匹配全新技术“D-4T”的1.2T涡轮增压发动机,在国内率先搭载在雷凌车型上。

雷凌1.2T发动机

广汽丰田2017款雷凌涡轮增压技术最早是由欧洲厂大规模应用,如BBA德系三大豪强,旗下车型几乎全系搭载涡轮增压发动机。

广汽丰田2017款雷凌大众旗下的新车型发动机也基本采用涡轮增压技术。

广汽丰田2017款雷凌受越来越严苛的碳排放政策和越来越高昂的油耗的影响,市场上涡轮增压车型越来越多,也越来越受欢迎,渐渐成为主流趋势,作风传统、思想保守的日系三强也开始向涡轮增压发力。

广汽丰田2017款雷凌作为“后来者”的丰田,一口气推出了两台涡轮增压发动机,一台代号为8AR-FTS的2.0T发动机用于汉兰达皇冠和雷克萨斯旗下的部分车型上。

  另一台代号为D-4T的1.2T发动机则首先搭载在国产雷凌上。这台涡轮增压缸内直喷四冲程汽油发动机拥有雄厚的技术储备,代号为“D-4T”是“Direct injection 4 stroke gasoline engine with Turbo”的英文缩写。

  下面我们就来详细解析一下这台发动机:

  一、高热效率

广汽丰田2017款雷凌说到高燃效,马自达的创驰蓝天技术在这方面做得可谓极致。丰田和马自达合作中,丰田获得了马自达的SKYACTIV创驰蓝天汽油机和柴油机的技术。

  作为回报,丰田则贡献了燃料电池和插电混动技术。丰田和马自达对发动机的高燃效都十分执着,雷凌搭载1.2T发动机的最大热效率达到量产增压发动机最高的36.2%,仅次于丰田旗下的1.3L、1.5L自然吸气发动机38%的热效率。

  1.缸内直喷分层燃烧

广汽丰田2017款雷凌“D-4T”发动机采用了“垂直涡流进气口”技术,机内的活塞顶部一半是球形,另一半是壁面。

  空气从气门冲进来后在活塞的压缩下形成一股涡流运动,当压缩行程即将结束时,在燃烧室顶部的喷油嘴开始喷油,汽油与空气在涡流运动的作用下形成理想的混合气,这种急速旋转的混合气是分层次的,越接近火花塞越浓,这样易于点火作功,通过这种方式可以实现高效的高速燃烧,一举突破传统缸内直喷发动机油气混合不佳的问题,令汽油燃烧更充分。

  2.带阿特金森功能的双循环发动机

广汽丰田2017款雷凌“D-4T”直喷涡轮增压发动机加入了阿特金森循环功能,提升燃烧效率。我们正常接触到的车型绝大多数都采用奥托循环发动机。

  奥托循环的工作原理比较简单,四个冲程:吸气-压缩-做工-排气,而阿特金森循环的工作原理也和奥托循环接近,主要区别在压缩过程,奥托循环在活塞达到下支点后进气门关闭,而阿特金森循环发动机在活塞达到下支点后进气门仍然处于打开状态,在活塞往上压缩的过程中才关闭,这样使得一部分空气被排出了进气口,实际上气缸只吸了不够一管的空气,实现了“压缩冲程﹤做功冲程”的效果,随后喷注到气缸内的燃油也相应减少,从而降低燃油消耗。

广汽丰田2017款雷凌为了追求更高的效率,雷凌的“D-4T”发动机上加入阿特金森循环功能。

  通过VVT-iW智能广角可变气门正时进气系统,可以实现燃效较高的“阿特金森循环”与动力输出较强的“奥托循环”自由切换,既保证了燃烧效率,也保证了动力输出。

  二、宽域VVT-iW可变正时气门技术

广汽丰田2017款雷凌丰田1.2T发动机采用了VVT-iW(Variable Valve Timing-intelligent Wide)可变气门正时技术。

  “W”代表“宽泛”,该发动机上搭载的VVT-iW可变气门正时技术没有采用常见的电磁阀来切换正时调节器的液压油路实现对进排气门正时的控制,而是采用了电机来切换液压油路,以获得更高的调节速度以及更宽的调节范围。

  三、.水冷中冷器

广汽丰田2017款雷凌D-4T直喷涡轮增压发动机安装有冷却效果明显的水冷式中间冷却器,与冷却发动机机体的冷却液安装在不同的系统,因此不受发动机机体热度影响,可对进入发动机的压缩空气进行稳定冷却。

  该技术能够高效地对增压空气进行冷却而且具有体积紧凑的特点。与外置式风冷中冷器相比,水冷式中冷器所采用的管路更短,从而能减少材料的使用,降低制造成本。

  四、气缸盖集成排气歧管

广汽丰田2017款雷凌涡轮增压发动机因为在缸体内燃烧更多汽油,废气温度往往高于自然吸气发动机,这很容易令涡轮增压器、传感器等三元催化器等部件老化受损。

  因此,D-4T直喷涡轮增压发动机的排气歧管与气缸盖集成,延长气缸盖内的废气路径,提高了冷却液对废气的冷却效果。

  五、低惯量单涡管涡轮增压器

广汽丰田2017款雷凌D-4T直喷涡轮增压发动机采用了转动惯量较低的小型化涡轮增压器,在日常行车常见的中低转速区间也能获得强大的动力输出;进一步改进的叶轮设计,实现了在高转速时也能产生较大动力的最佳设计。

  同时,布局自由度较高的水冷式中间冷却器,将压缩机和燃烧室以最短路径连接在一起,实现了压缩后空气的迅速导入。两者的共同作用实现快速的油门响应。

广汽丰田2017款雷凌雷凌Turbo的最大扭矩185Nm覆盖了1500rpm到4000rpm的宽广转速区间,最大功率85kW也能在5200rpm到5600rpm的转速区间持续获得;整体性能表现超越普通1.8L车型水准。

  编辑点评:丰田这款1.2T小排量涡轮增压发动机早已在海外车型中实现应用,这次终于在国内的雷凌等车型上也应用了这款发动机。超高热效率是这台发动机的一大优点,通过水冷式中冷器、VVT-iW可变正时系统、低惯量单涡管涡轮增压器等诸多先进技术的综合应用,在为发动机实现了高热效率的同时也为车辆提供了充沛的动力储备。作为首台搭载这台发动机的广汽丰田雷凌,它的表现值得我们期待。

 

 

 

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