詳析史上最“+”全新皇冠D-4ST 2.0T+
2015-10-10 15:09:25
作者:周金雯
隨著全新CROWN皇冠2.0T+版上市的臨近,外界對(duì)其搭載的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)注度也越來(lái)越高。這款被命名為D-4ST 2.0T+(科技+、動(dòng)力+、舒適+、可靠+)雙渦管渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),為了實(shí)現(xiàn)四“+”采用了“四雙”即雙噴射、雙渦管、雙循環(huán)、雙VVT-i(W)以及水冷技術(shù)、啟停技術(shù)……幾乎與渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的所有全球新技術(shù)。那么將這些先進(jìn)科技集合到一起,會(huì)給這款史上最“+”渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)哪些質(zhì)變呢?質(zhì)變當(dāng)然需要量變的積累,這個(gè)量對(duì)于全新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)就是新技術(shù),那我們就從世界、豐田首次采用的新技術(shù)看起。
豐田最新技術(shù)的集結(jié)號(hào)
雙噴射技術(shù)
全新皇冠首次采用D-4ST雙噴射系統(tǒng),顧名思義其采用的是缸內(nèi)直噴和歧管?chē)娚鋬煞N模式相結(jié)合的設(shè)計(jì)。聽(tīng)名字那也絕對(duì)是“基情四射”——你中有我我中有你,而目的就是要壓榨每一滴燃油來(lái)提升效率,將節(jié)油與動(dòng)力均發(fā)揮到極致。
相信對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)有所了解的朋友都知道,現(xiàn)行發(fā)動(dòng)機(jī)采用的噴油系統(tǒng)無(wú)非就是進(jìn)氣歧管噴油和缸內(nèi)直噴兩種。其中缸內(nèi)直噴被“公認(rèn)”為是很拽的技術(shù),為什么呢?因?yàn)楦變?nèi)直噴將汽油噴至氣缸內(nèi),可以令噴油量得到更為精確的控制,有效增大升功率。舉個(gè)例子,就像一個(gè)人生病了,如果選擇靜脈注射的話(huà),藥物將直達(dá)病理,病情好轉(zhuǎn)的會(huì)非???,這就相當(dāng)于缸內(nèi)直噴的精確性;若選擇口服藥物,那就是進(jìn)氣歧管?chē)娚?,藥物吸收?huì)耗時(shí)長(zhǎng)一些。
不過(guò)大家都知道一個(gè)常理,能吃藥就不打針,同理這缸內(nèi)直噴也并非是無(wú)敵的,在冷啟動(dòng)時(shí)它的油氣混合效率比進(jìn)氣歧管?chē)娪偷停瑹釞C(jī)速度慢,而且沒(méi)有了進(jìn)氣道的燃油潤(rùn)洗,復(fù)雜工況下也更容易產(chǎn)生積炭。至于這么拽的技術(shù)怎么就出現(xiàn)了這樣的BUG,我們就不去操心了,因?yàn)樽杂泄こ處焸內(nèi)ソ鉀Q。豐田的工程師們?cè)谄淦炫灝a(chǎn)品全新第14代皇冠身上可謂下盡功夫,結(jié)果也不負(fù)眾望,成功推出了雙噴射系統(tǒng),是目前很少一部分高端機(jī)采用的噴油方式。
那么這套D-4ST雙噴射系統(tǒng)是怎么工作的呢?它并不是簡(jiǎn)單的相互切換,而是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況、油門(mén)踏板變化等讓兩種噴射形式更復(fù)雜的配合工作。比如在冷啟動(dòng)、怠速或者低負(fù)荷狀態(tài)下,這套系統(tǒng)會(huì)使用單歧管?chē)娚?;跑起?lái)后,在高負(fù)荷急加速的情況下,則由缸內(nèi)噴射完全接管。而在復(fù)雜用車(chē)環(huán)境中或中等負(fù)荷時(shí),兩套噴射系統(tǒng)將協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)分層燃燒、均質(zhì)燃燒的效果,令發(fā)動(dòng)機(jī)的最大熱效率可達(dá)36%(一般發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率在30%~35%左右),體現(xiàn)在全新皇冠身上,百公里油耗僅7.4L的表現(xiàn)足可以令很多小伙伴們驚呆了。
弄了這么一個(gè)復(fù)雜的復(fù)合噴射系統(tǒng),工程師們不會(huì)真的只是為了兩個(gè)噴射男搞基情吧?當(dāng)然不是。有了D-4ST,全新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)轉(zhuǎn)速下動(dòng)力輸出與響應(yīng)都非常優(yōu)秀,其最大功率達(dá)到了173Kw,峰值扭矩則為350Nm,超越大多數(shù)競(jìng)品。不僅如此,豐田的工程師們經(jīng)過(guò)努力,還同時(shí)避免了直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的積炭、產(chǎn)生過(guò)多氮氧化合物等問(wèn)題,這對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性、維修保養(yǎng),環(huán)保排放等也是最大的福音。
雙渦管技術(shù)
單渦輪雙渦管技術(shù)也是豐田首次采用,相比于單渦管增加了一條廢氣通道,此舉看似簡(jiǎn)單,卻讓排氣更加順暢、泵氣損失更少,從而發(fā)揮更強(qiáng)的增壓效果。相信很多人選擇渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),都是看中它強(qiáng)勁的動(dòng)力,踩下油門(mén)后帶來(lái)的推背感。不過(guò),渦輪啟動(dòng)需要排氣量達(dá)到一定水平,這也就是常說(shuō)的渦輪遲滯效應(yīng),可惜的是單渦管產(chǎn)生的排氣干涉會(huì)加重這種渦輪遲滯。
單渦輪單渦管,它推動(dòng)渦輪的方式非常簡(jiǎn)單,就是將所有氣缸的排氣管集合到一起,來(lái)匯集廢氣。眾所周知,四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火、排氣順序一般為1-3-4-2缸,點(diǎn)火間隔相鄰的兩個(gè)氣缸(1、3缸),如果排氣管相通極易產(chǎn)生排氣干擾。而排氣干擾后很容易減弱渦輪增壓器的效果,這也是為什么說(shuō)它會(huì)加重渦輪遲滯。
鑒于點(diǎn)火間隔相鄰的兩個(gè)氣缸易產(chǎn)生排氣干擾,雙渦管技術(shù)則是將4個(gè)氣缸的排氣歧管分成了1、4和2、3兩組。當(dāng)4個(gè)氣缸輪流排氣時(shí),兩條渦管輪流排出廢氣,有效隔絕了廢氣之間的干擾,從而使排氣更順暢,渦輪介入更靈敏,增壓效果更好。在采用雙渦管技術(shù)的同時(shí),全新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)還將渦輪葉片進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì),既減少了軸承的機(jī)械摩擦又提升了響應(yīng)性能。此外,電控廢氣旁通閥(WGV)的應(yīng)用,可以減少泵氣損失,實(shí)現(xiàn)更好的燃油經(jīng)濟(jì)性;采用的電控進(jìn)氣旁通閥(ABV)則大幅降低了噪音的產(chǎn)生。
由于設(shè)計(jì)、成本等原因,單渦輪雙渦管增壓系統(tǒng)應(yīng)用的并不廣泛,而全新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)還在世界上首次采用了4→2缸蓋一體式排氣歧管和雙渦流增壓技術(shù)的組合方式。將排氣歧管集成在缸蓋內(nèi),可令發(fā)動(dòng)機(jī)布局更緊湊,另外在排氣歧管周?chē)咨纤?,還可以?xún)?yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理。因?yàn)椋鋯?dòng)時(shí)完全可以“近水樓臺(tái)先得月”地充分利用廢氣熱量,減少熱機(jī)時(shí)間;另外,水道在重負(fù)荷下可以幫助廢氣降溫,從而降低渦輪的熱負(fù)荷,起到水冷式中冷器的效果,進(jìn)一步提高渦輪低速的反應(yīng)。
一口氣道出這么多先進(jìn)技術(shù),一定會(huì)有人沒(méi)有完全搞明白,不要緊!你只要知道這些牛X 技術(shù)能夠?yàn)槟銕?lái)什么就足夠了。當(dāng)D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎在你踩下油門(mén)的同時(shí),渦輪便開(kāi)始介入,有效緩解低速時(shí)的遲滯性,平順度可以和自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)相媲美。另外發(fā)動(dòng)機(jī)峰值扭矩的爆發(fā)更早。一個(gè)非常直觀(guān)的數(shù)據(jù):全新皇冠百公里加速僅需7.7秒,要知道,以“運(yùn)動(dòng)、暴力”著稱(chēng)的一汽豐田銳志3.0L、V6的百公里加速遇到全新皇冠D-4ST 2.0T+雙渦管渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)也要退避三舍,自愧不如。如果你有心情去“度”娘上查一查其他同級(jí)別豪華車(chē)的表現(xiàn),那你就會(huì)再一次“驚呆了”。
雙循環(huán)技術(shù)+雙VVT-i(W)技術(shù)
豐田首次搭載VVT-iW智能廣角可變氣門(mén)正時(shí)進(jìn)氣系統(tǒng),這也是這款“四雙”發(fā)動(dòng)機(jī)中雙VVT-i(W)很值得稱(chēng)道的地方。因?yàn)樗墒谷禄使贒-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)超高的進(jìn)排氣效率,使車(chē)輛動(dòng)力更強(qiáng)勁,油耗達(dá)到同級(jí)領(lǐng)先。不僅如此,其中這個(gè)相當(dāng)于VVT-i可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)升級(jí)版的VVT-iW,其可變氣門(mén)正時(shí)從油壓控制改為更加精確的電控,正時(shí)角度的可變范圍擴(kuò)大,能夠更好地控制進(jìn)氣時(shí)機(jī)與進(jìn)氣量,保證了各個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的大扭矩輸出。也正是因?yàn)樗氖褂?,?shí)現(xiàn)了奧托循環(huán)和阿特金森循環(huán)兩種工作模式的自由切換,十分智能。
水冷式中冷器
在大多數(shù)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)采用風(fēng)冷式中冷器時(shí),全新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)堅(jiān)持使用小部分高端機(jī)采用的水冷式中冷器。中冷器一般人聽(tīng)起來(lái)很生澀,其實(shí)它就是安裝在增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管之間的冷卻器,因?yàn)槲挥诎l(fā)動(dòng)機(jī)和增壓器之間,所以被稱(chēng)為中間冷卻器,簡(jiǎn)稱(chēng)中冷器。通俗理解它就是散熱器,不過(guò)他不是幫助發(fā)動(dòng)機(jī)散熱而是給進(jìn)氣散熱。
由于渦輪增壓器,是通過(guò)溫度非常高的廢氣驅(qū)動(dòng)渦輪來(lái)工作的,經(jīng)過(guò)熱傳導(dǎo)的作用進(jìn)氣的溫度也會(huì)變得非常高。渦輪增壓的本意是要提高進(jìn)氣效率,卻碰上“高溫”來(lái)?yè)v亂,所以必須由中冷器來(lái)冷卻這部分空氣。
顯然冷卻這部分空氣變得尤為重要,那么哪種冷卻方式更好呢?大多數(shù)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)采用的風(fēng)冷式是讓外界空氣流動(dòng)帶走熱量,就像吹風(fēng)扇。而水冷式,則是利用循環(huán)冷卻水,就像沖涼,相比吹風(fēng)更爽快而且立竿見(jiàn)影。所以二者的冷卻效率,不用過(guò)多闡述也能高下立判。
說(shuō)到這里,小伙伴們一定會(huì)問(wèn),反復(fù)說(shuō)了半天冷卻效果好提升進(jìn)氣壓縮效率,有毛用?請(qǐng)看:全新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)的173Kw最大功率、350Nm的最大扭矩可并不是蓋的。另外,冷卻時(shí)間短則有利于提升渦輪的響應(yīng)靈敏度,與世界首次采用的缸蓋一體式雙渦流技術(shù)一起,減輕渦輪遲滯現(xiàn)象,讓全新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)完全可以媲美自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的愜意。更為重要的是:因?yàn)橛行Х乐沽藴u輪在持續(xù)過(guò)高溫狀態(tài)下工作,其耐久性和可靠性得到了最大限度的保證,畢竟,誰(shuí)也不想剛出保修期,就要來(lái)個(gè)“大手術(shù)”換換“器官”吧。其實(shí)即便我們不說(shuō),相信大家也都知道:豐田,尤其是全新皇冠的可靠性早已達(dá)到另人尊敬的地步,毋庸置疑!
D-4ST的動(dòng)力革命
顯然這么多新技術(shù)的應(yīng)用,引發(fā)了劇烈的化學(xué)反應(yīng),給這款D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)了諸多好處,比如上面說(shuō)的最多的動(dòng)力。如果單從數(shù)字或者數(shù)據(jù)上理解不夠充分,那么就結(jié)合這款發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線(xiàn)來(lái)直觀(guān)的看一看。從圖中不難看出,D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)的最高功率為173kW,最大扭矩為350Nm,這是大概相當(dāng)于3.5L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)表現(xiàn)。同時(shí)在1600轉(zhuǎn)左右就可爆發(fā),至4500轉(zhuǎn)左右仍可保持恒定的最大扭矩輸出,所以這款發(fā)動(dòng)機(jī)擁有更寬幅的高扭矩區(qū)間,這樣無(wú)論在起步加速,還是在高速行駛中,車(chē)輛都可獲得源源不斷的澎湃動(dòng)力。其動(dòng)力已經(jīng)如此強(qiáng)了,燃油表現(xiàn)又如何呢?
“+倍”節(jié)油
有消息稱(chēng),有德系汽車(chē)品牌將在2017年對(duì)其下一代發(fā)動(dòng)機(jī)做出改進(jìn),在低負(fù)載的情況下,采用阿特金森循環(huán)。也就是說(shuō),這款發(fā)動(dòng)機(jī)以后將采用目前已應(yīng)用于全新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)上的雙循環(huán)系統(tǒng)(奧托循環(huán)與阿特金森循環(huán))。而即將上市的全新皇冠2.0T+版,可謂棋先一局。
大家都這么看好雙循環(huán),可見(jiàn)它必有過(guò)人之處。所謂的雙循環(huán)系統(tǒng),就是在傳統(tǒng)的奧托循環(huán)與阿特金森循環(huán)之間進(jìn)行切換。具體來(lái)說(shuō),在需要強(qiáng)大動(dòng)力的時(shí)候,發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)采用奧托循環(huán)模式,以保證足夠的動(dòng)力性;如果是低負(fù)荷的情況,則切換為阿特金森循環(huán),這樣可以最大化地提高效率,獲得最佳的節(jié)油效果。雙循環(huán)系統(tǒng)的組合可以實(shí)現(xiàn)更佳的燃燒效率和更優(yōu)的動(dòng)力表現(xiàn),達(dá)到揚(yáng)長(zhǎng)避短的效果。這就像游戲中的團(tuán)戰(zhàn)一樣,魔法系負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程攻擊點(diǎn)射,皮糙肉厚的近戰(zhàn)型則負(fù)責(zé)近距離戰(zhàn)斗,各司其職又相互配合,這樣才能將對(duì)方盡情收割,贏(yíng)得最終的勝利。
那么問(wèn)題來(lái)了,既然雙循環(huán)系統(tǒng)有這么多的優(yōu)勢(shì),為何它并未在傳統(tǒng)燃油機(jī)的上普及呢?因?yàn)樵黼m然簡(jiǎn)單,但要實(shí)現(xiàn)還是有一定技術(shù)難度的。全新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)正是通過(guò)雙VVT-i(W)技術(shù),來(lái)實(shí)現(xiàn)奧托循環(huán)和阿特金森循環(huán)兩種工作模式的自由切換的。從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下,達(dá)到動(dòng)力充沛又省油的神奇效果。
此外,全新皇冠搭載S&S智能節(jié)油啟停系統(tǒng),在城市工況下節(jié)油效果可以提升7%左右。目前很多高檔車(chē)上都裝配有類(lèi)似的啟停系統(tǒng),那S&S智能節(jié)油啟停系統(tǒng)與他們有哪些不同呢?
對(duì)啟停系統(tǒng)有所了解的朋友都知道,在夏天的時(shí)候,當(dāng)車(chē)輛處于停止?fàn)顟B(tài)(非駐車(chē)狀態(tài)),發(fā)動(dòng)機(jī)將暫停工作,這個(gè)時(shí)候空調(diào)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)為送風(fēng)機(jī)制,一旦車(chē)輛靜止時(shí)間過(guò)久,車(chē)內(nèi)溫度會(huì)越來(lái)越高,用戶(hù)將不得不手動(dòng)將啟停系統(tǒng)關(guān)閉,節(jié)油也就無(wú)從談起。而S&S智能節(jié)油啟停系統(tǒng)則特別裝備有蓄冷材料,即使空調(diào)轉(zhuǎn)為送風(fēng)時(shí)也能利用蓄冷蒸發(fā)器使送風(fēng)空氣冷卻。從而阻止車(chē)內(nèi)溫度上升,令車(chē)內(nèi)保持舒適同時(shí)提升車(chē)輛節(jié)油性。此外,這套系統(tǒng)還有啟動(dòng)振動(dòng)小、聲音小以及反應(yīng)敏捷等特點(diǎn)。
其實(shí),為了節(jié)省每一滴燃油,除了非常顯眼的技術(shù)(雙循環(huán)系統(tǒng))以及裝備(S&S智能節(jié)油啟停系統(tǒng))外,其他技術(shù)也都在盡全力為節(jié)油服務(wù)。比如,水冷式中冷器,前面我們已經(jīng)介紹過(guò),其特點(diǎn)是對(duì)壓縮后的進(jìn)氣能夠進(jìn)行持續(xù)、穩(wěn)定的冷卻,從而獲得更好的性能表現(xiàn),增壓的介入響應(yīng)也會(huì)得到提升。這里要說(shuō)的是,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷駕駛的情況,多少會(huì)使用一些燃料進(jìn)行冷卻。如果擁有了這樣一款穩(wěn)定高效的冷卻器,這部分燃油消耗完全可以省掉。
最佳拍檔8AT
除了發(fā)動(dòng)機(jī)的自身的節(jié)油,設(shè)計(jì)師們還為全新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)匹配了代號(hào)為AA81E,同級(jí)中鮮有的手自一體式8檔自動(dòng)變速箱。直接進(jìn)結(jié)果:全新皇冠D-4ST 2.0T++8AT的百公里油耗僅7.4L。
如同大多數(shù)韓國(guó)偶像劇一樣,每個(gè)男主都有一個(gè)顯赫的出身,AA81E同樣血統(tǒng)高貴。眾所周知,豐田與愛(ài)信合作推出了世界上第一臺(tái)搭載在量產(chǎn)車(chē)型上的8速自動(dòng)變速器,其代號(hào)正是AA80E。其中,0代表這是該系列的第一代產(chǎn)品,E表示的是Electronic control(電子控制)。從數(shù)字解讀中不難看出,與全新皇冠2.0D-4ST+發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的手自一體式8檔自動(dòng)變速箱應(yīng)該是它的升級(jí)產(chǎn)品。
作為新一代的產(chǎn)品,它使用了雙級(jí)行星齒輪組(辛普森式結(jié)構(gòu))和拉維娜行星齒輪組,此外,變速箱許多部件都經(jīng)過(guò)了小型化、輕量化的設(shè)計(jì),外殼也由鋁合金壓鑄而成。得益于這些設(shè)計(jì)手段、壓鑄制造工藝等,AA81E的剛性比愛(ài)信以前的自動(dòng)變速箱提升30%,同時(shí)最大可承受扭矩也提升了22%,搭配全新皇冠2.0T版350Nm的最大扭矩是郎情妾意正當(dāng)時(shí)。甚至有資料顯示,峰值扭矩為500Nm的發(fā)動(dòng)機(jī)也在這臺(tái)變速箱的承受范圍之內(nèi)。不過(guò)在性能得到大幅提升后,這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)重量卻僅有95KG。
這款手自一體式8檔自動(dòng)變速箱能夠發(fā)揮日系車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性的特長(zhǎng)很多人都能理解,那它這樣提升剛性有怎樣的卵用呢?其實(shí),開(kāi)著皇冠去“切彎”看似荒謬,不過(guò)全新皇冠既然敢將目標(biāo)人群鎖定在30代年輕精英上,那必然要擁有可玩的本事。經(jīng)過(guò)匹配手自一體式8檔自動(dòng)變速箱,全新皇冠2.0T+版的0-100km/h加速時(shí)間僅需7.7秒,前文已具體描述過(guò)這個(gè)數(shù)字有多牛X,不妨在此再做一個(gè)感嘆:全新皇冠的加速表現(xiàn)已經(jīng)讓大多售價(jià)50萬(wàn)+的“選手”們不得不“感受被秒殺”的刺激!另外,由于其搭載了手自一體式8檔自動(dòng)變速箱,較之于由電腦劃分出虛擬檔的無(wú)級(jí)變速器更適合激烈操作,同時(shí)比雙離合變速器可靠性更高。所以說(shuō)與這款變速器匹配,D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)一點(diǎn)不會(huì)“跌份兒”,甚至有一種門(mén)當(dāng)戶(hù)對(duì)的絕佳CP即視感呢。
大招總是最后出
事實(shí)上,目前市場(chǎng)上對(duì)于有些渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)“(汽)油機(jī)(油)混動(dòng)型”的詬病,讓人們不得不關(guān)注“燒機(jī)油”這個(gè)話(huà)題,當(dāng)然,每一款發(fā)動(dòng)機(jī)都存在機(jī)油消耗或燒機(jī)油的現(xiàn)象,不過(guò)由于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)自身特點(diǎn),其機(jī)油消耗相對(duì)更高(也就是通常所說(shuō)的“燒機(jī)油”)。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,全新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)作為豐田重返渦輪增壓領(lǐng)域的力作,不可能沒(méi)有表示。為了防止這款發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)油消耗上出現(xiàn)異常,豐田采取了多種手段。
(一)改良噴嘴形狀:因?yàn)樵鰤褐眹姲l(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),燃油很容易沿著汽缸壁與活塞的間隙進(jìn)入機(jī)油箱或者在活塞環(huán)縫隙生成燃料和機(jī)油堆積的混合物。燃油一旦進(jìn)入機(jī)油箱勢(shì)必會(huì)污染氧化機(jī)油;而活塞環(huán)縫隙間生成的混合物,一旦觸碰到缸內(nèi)被剝離的積碳則很容易被點(diǎn)燃,這也就是增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)常遇到的低速早燃(LSPI)現(xiàn)象,而它會(huì)很輕松地加快機(jī)油的非正常消耗。
正是基于此,豐田的設(shè)計(jì)師們將缸內(nèi)直噴的噴油嘴設(shè)計(jì)成扁平形狀并進(jìn)一步加長(zhǎng),這樣噴霧的形狀與傳統(tǒng)相比就更圓了,從而降低氣缸壁上的燃料附著,截?cái)?、減少混合物的一部分來(lái)源。
(二)噴射時(shí)機(jī):除了改良直噴噴嘴形狀外,8AR-FTS發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)D-4ST雙噴系統(tǒng),對(duì)燃油噴射時(shí)機(jī)也進(jìn)行了精心控制,在活塞吸氣沖程和壓縮沖程時(shí)均可噴射燃油,最大限度的提高混合效率,減少上述混合物與點(diǎn)火源——積碳的產(chǎn)生。
(三)燃燒室形狀:這款發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒室上也做了不少文章,活塞頂部采用了特殊設(shè)計(jì),提升了滾流比和混合氣(汽油+空氣)的流動(dòng)強(qiáng)度,使分層燃燒和均質(zhì)燃燒均可實(shí)現(xiàn),進(jìn)一步確保燃油的充分燃燒,降低早燃頻率。
上述三項(xiàng)均是通過(guò)提高燃油效率,間接緩解機(jī)油非正常消耗的。那么8AR-FTS發(fā)動(dòng)機(jī)又采取了哪些新技術(shù)、新手段來(lái)直接干涉機(jī)油損耗的呢?
(四)機(jī)油噴射停止機(jī)構(gòu):豐田首次采用了對(duì)活塞冷卻的機(jī)油噴射停止系統(tǒng),該系統(tǒng)具有電子控制式切換閥,可依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等,對(duì)機(jī)油噴射進(jìn)行控制,可以降低機(jī)油的過(guò)度消耗與稀釋。另外,這套系統(tǒng)也可降低發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)時(shí)活塞冠面的積碳堆積,而積碳的減少可為抑制低速早燃做貢獻(xiàn)。
(五)曲軸通風(fēng)系統(tǒng):在曲軸通風(fēng)系統(tǒng)中,豐田首次采用全新的噴射泵機(jī)構(gòu)(新PCV系統(tǒng)),令自然吸氣區(qū)域及增壓區(qū)域曲軸內(nèi)皆可實(shí)現(xiàn)通風(fēng),可以防止機(jī)油老化以及被進(jìn)一步稀釋。該系統(tǒng)的搭載,讓8AR-FTS發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油使用壽命與自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)等同。
(六)添加劑:除了創(chuàng)造外部“不燒機(jī)油”的環(huán)境,為了提升機(jī)油自身的抗氧化性以及耐久性,研發(fā)人員還為這款發(fā)動(dòng)機(jī)添加了最優(yōu)添加劑,開(kāi)發(fā)出了新型機(jī)油。
(七)結(jié)構(gòu)、工藝:8AR-FTS發(fā)動(dòng)機(jī)采用了獨(dú)一無(wú)二的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),同時(shí)強(qiáng)化了活塞連桿;出于對(duì)零部件工藝、工程標(biāo)準(zhǔn)的苛求,整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)包括雙渦管增壓器均由豐田自制,從產(chǎn)品品質(zhì)上保證了“不燒機(jī)油”。
從七種手段不難看出,為了走好重返渦輪增壓領(lǐng)域的這一步,全新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)在可靠性上確實(shí)沒(méi)少“下血本”,而且效果也不錯(cuò)。因?yàn)椋侥壳盀橹股形从嘘P(guān)于這款發(fā)動(dòng)機(jī)(8AR-FTS已搭載在雷克薩斯品牌的部分車(chē)型上)“燒機(jī)油”的爭(zhēng)論。
最后的最后又來(lái)一招(這個(gè)之后保證殺青)
這么多技術(shù)集合在一起,全新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性如何呢?為了確保最新動(dòng)力總成的耐久性以及給用戶(hù)帶來(lái)信賴(lài)感,全新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)在上市前進(jìn)行了長(zhǎng)距離耐久性行駛試驗(yàn)。其中,行駛路況包括城市市區(qū)、高速公路、西部高原(標(biāo)高4000米以上)等;而試驗(yàn)內(nèi)容也囊括了冰面、雪地等路況測(cè)試。此外,全新皇冠還專(zhuān)門(mén)針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了極低溫度條件下的行車(chē)評(píng)價(jià)以及超過(guò)240 km /h的超高速行駛測(cè)試。在整個(gè)測(cè)試實(shí)驗(yàn)中,新皇冠D-4ST 2.0T+發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行良好,沒(méi)有出現(xiàn)任何故障。而且,出于對(duì)零部件工藝、工程標(biāo)準(zhǔn)的苛求,整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)包括增壓器均由豐田自制,產(chǎn)品品質(zhì)已經(jīng)得到了有力保證。
對(duì)豐田有所了解的人都知道,豐田早在八十年代就已經(jīng)擁有渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。那有人會(huì)問(wèn)了,豐田既然早已掌握了渦輪增壓技術(shù),為什么直到現(xiàn)在才把渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)入中國(guó)市場(chǎng),是看到渦輪增壓在中國(guó)“火”了嗎?其實(shí),豐田的工程師們考慮最多的,是要讓第14代全新皇冠“經(jīng)得起考驗(yàn)”。全新第14代皇冠無(wú)非是要將世界先進(jìn)技術(shù)建立在穩(wěn)定性、可靠性有保障的基礎(chǔ)上帶給中國(guó)消費(fèi)者。到此,本文真的要?dú)⑶嗔耍绻X(jué)得我們的介紹還不夠,不妨在8月22日全新皇冠2.0T+上市后,放膽一試。
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