豐田的吸金利器：首次應(yīng)用小排量渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)搭載技術(shù)

在小排量渦輪增壓日益普及的今天，豐田這款 D-4T 1.2T 直噴渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)似乎有點(diǎn)姍姍來(lái)遲，但正所謂好飯不怕晚，豐田深知對(duì)于一款應(yīng)用于卡羅拉、雷凌這兩款銷(xiāo)量擔(dān)當(dāng)車(chē)型的小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，比起亮眼的數(shù)據(jù)，用各項(xiàng)科技武裝出來(lái)的可靠品質(zhì)保住自家金字招牌才是重中之重。下面，就請(qǐng)隨我一起對(duì)豐田這款 D-4T 家族中排量最小，也是首次應(yīng)用于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)所搭載的各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行解析。

這臺(tái)擁有 85kW(116Ps)/5200-5600rpm 的最大功率，和 185Nm/1500-4000rpm 最大扭矩的 D-4T 1.2T 直噴渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)搭載了集成排氣歧管、水冷式中冷器、VVT-iW 可變氣門(mén)正時(shí)等多項(xiàng)技術(shù)，使之不但達(dá)到了 36.2% 的熱效率，還可以正常使用 92 號(hào)汽油，而在耐用性與后期養(yǎng)護(hù)成本上，也占有先天優(yōu)勢(shì)。

VVT-iW 可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)

豐田通過(guò)對(duì)凸輪軸結(jié)構(gòu)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了超廣角可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)，使得這款發(fā)動(dòng)機(jī)可以在奧托循環(huán)與阿特金森循環(huán)之間無(wú)縫切換。在需要?jiǎng)恿π曰蚣铀贂r(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)以?shī)W托循環(huán)模式運(yùn)轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)更好的動(dòng)力性。而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)則切換至阿特金森循環(huán)模式，以實(shí)現(xiàn)良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。

豐田 1.2T 沒(méi)有采用電磁閥作為正時(shí)調(diào)節(jié)器，而是采用了電機(jī)控制液壓油路，從而實(shí)現(xiàn)更快的調(diào)節(jié)速度以及更廣的調(diào)節(jié)范圍。

低慣性渦輪增壓器

豐田的 1.2T 發(fā)動(dòng)機(jī)采用單渦管低慣量渦輪增壓器，工程師通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化了渦輪葉片以及殼體形狀。直徑為 72mm 的輕量化渦輪葉片可以讓渦輪以更低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速介入工作，保證了中低速情況下的扭矩儲(chǔ)備，也減輕了渦輪遲滯現(xiàn)象，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)速度。

體積與質(zhì)量較小的渦輪葉片可以在低轉(zhuǎn)速時(shí)介入，在城市低速通勤行駛時(shí)帶來(lái)更好的扭矩表現(xiàn)。

排氣旁通閥按需打開(kāi)

不同于大馬力渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣旁通閥的常閉狀態(tài)，豐田 1.2T 發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣旁通閥屬常開(kāi)狀態(tài)，僅在需要輸出較大動(dòng)力時(shí)才會(huì)關(guān)閉，以達(dá)到較高的燃油經(jīng)濟(jì)性。

滾流渦流進(jìn)氣口

豐田 1.2T 發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)調(diào)整進(jìn)氣口以及活塞頂?shù)男螤?，讓氣缸?nèi)的氣流更為理想的流動(dòng)，增強(qiáng)了滾流比。更為充分快速的燃燒過(guò)程進(jìn)一步提高了熱效率，減輕了氮氧化物排放。

智能活塞降溫技術(shù)

通過(guò)冷車(chē)時(shí)停止噴向活塞的機(jī)油，讓發(fā)動(dòng)機(jī)盡快進(jìn)入工作溫度。在熱車(chē)后開(kāi)始噴油，控制氣缸溫度，提高發(fā)動(dòng)機(jī)耐用度及燃油經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)解析

水冷式中冷器

與風(fēng)冷式中冷器不同，豐田 1.2T 發(fā)動(dòng)機(jī)采用了冷卻效率更高的冷卻液水冷式中冷器，除了更低的進(jìn)氣溫度具有更高進(jìn)氣氧含量所帶來(lái)的動(dòng)力增益效果外，更短的進(jìn)氣管路也帶來(lái)了更好的油門(mén)響應(yīng)速度。在機(jī)艙內(nèi)的結(jié)構(gòu)布局上也有著更為靈活多變的優(yōu)勢(shì)。

冷卻效率更高的冷卻液水冷式中冷器，除了更低的進(jìn)氣溫度具有更高進(jìn)氣氧含量所帶來(lái)的動(dòng)力增益效果外，更短的進(jìn)氣管路也帶來(lái)了更好的油門(mén)響應(yīng)速度。

氣缸蓋一體式排氣歧管

氣缸蓋一體式的排氣歧管集成了水冷式廢氣冷卻系統(tǒng)，這項(xiàng)技術(shù)在今天已經(jīng)有不少品牌紛紛加以應(yīng)用。除了可以再冷啟動(dòng)時(shí)利用排氣的溫度幫助氣缸快速升溫，完成暖機(jī)工作外，內(nèi)置的廢氣冷卻系統(tǒng)也可以降低流向渦輪的廢氣溫度，從而實(shí)現(xiàn)更高的燃燒雄率，也可以進(jìn)一步保證渦輪葉片，三元催化器等排氣系統(tǒng)的耐用性。同時(shí)，這種設(shè)計(jì)也讓發(fā)動(dòng)機(jī)體積變得更為緊湊。

集成了水冷式廢氣冷卻系統(tǒng)的氣缸蓋一體式的排氣歧管除了可以幫助冷卻重新推動(dòng)渦輪的廢氣溫度外，也具有體積緊湊、暖機(jī)快速等優(yōu)點(diǎn)。

竄氣強(qiáng)制換氣

竄氣是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)致機(jī)油過(guò)早劣化與機(jī)油異常消耗的主要原因之一，由于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道具有內(nèi)壓，曲軸箱內(nèi)的機(jī)油蒸汽無(wú)法順暢排出，油氣分離器分離不夠徹底，導(dǎo)致機(jī)油進(jìn)入燃燒室燃燒。豐田的解決方案是在曲軸箱與進(jìn)氣道之間加入了一個(gè)油氣噴射泵，將機(jī)油蒸汽強(qiáng)制打入進(jìn)氣道進(jìn)行二次燃燒，從而降低了曲軸箱機(jī)油蒸汽壓力，延緩了機(jī)油劣化，更有利于避免燒機(jī)油的情況發(fā)生。

油氣噴射泵將機(jī)油蒸汽強(qiáng)制打入進(jìn)氣道進(jìn)行二次燃燒，從而降低了曲軸箱機(jī)油蒸汽壓力，延緩了機(jī)油劣化，延長(zhǎng)了機(jī)油的更換周期，從而進(jìn)一步降低后期保養(yǎng)成本。

機(jī)油回路冷卻系統(tǒng)

豐田 1.2T 發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)油回路階段設(shè)置了與水箱冷卻液分離的獨(dú)立水冷式機(jī)油冷卻系統(tǒng)，為發(fā)動(dòng)機(jī)的耐用性與穩(wěn)定性提供進(jìn)一步保障。

控制冷卻液流動(dòng)的新型隔塊

豐田 1.2T 發(fā)動(dòng)機(jī)在氣缸水套內(nèi)部采用了由發(fā)泡橡膠和不銹鋼薄板制成的新型隔塊，這種隔塊會(huì)通過(guò)自身熱脹冷縮的特性控制發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)不同區(qū)域的溫度，從而實(shí)現(xiàn)降低摩擦，減少爆震幾率的作用。[!--empirenews.page--]

在與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比并不占優(yōu)勢(shì)的性能指標(biāo)面前，豐田發(fā)揚(yáng)質(zhì)量穩(wěn)定耐用的品牌優(yōu)勢(shì)，通過(guò)各項(xiàng)的技術(shù)力求將一臺(tái)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性、耐用性做到不亞于自家自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的水平，并努力將后期維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用也降至與自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)相同水平。并在燃油經(jīng)濟(jì)性方面也做出了多項(xiàng)努力。在小型渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的用戶面前，質(zhì)量穩(wěn)定、平順省油比起動(dòng)力指標(biāo)顯然重要的多，豐田也準(zhǔn)確抓住了目標(biāo)消費(fèi)者的心，力圖在已經(jīng)晚人一步的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中打一場(chǎng)漂亮的翻身仗。