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不谈情怀讲技术 新皇冠2.0T+动力揭秘

时间:2015-08-07   作者: 新车评网 

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不谈情怀讲技术 新皇冠2.0T+动力揭秘

看了上一期新皇冠2.0T车型大猜想的网友评论,有很多人不约而同地怀念少儿时期乘坐皇冠的美好感觉,即便现在坐上其他豪华车都找不回当初的情怀。很可惜现在情怀遍地,变成一个不靠谱的名词,所幸最新的十四代皇冠不是来卖情怀的。即将上市的2.0T车型更像是一位西装革履的技术男,要聊起科技也能来头头是道。

正好有网友提问想了解2.0T动力的信息,这里我们就开篇细说。此前包括新车评在内已经有很多对于丰田2.0T发动机的介绍,大家可能已经知道这台发动机有D-4ST双喷射、阿特金森/奥拓双循环切换、单涡轮双涡管、水冷式中冷器,是一款集各家之长的拳头产品。那么这些技术具体能带来什么好处?除此之外还有哪些不为人知的小秘密?这就是现在要细说的了。

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还是先从丰田引以为傲的D-4ST(T意为涡轮)说起吧,双喷射理解起来很简单,就是同时装备进气歧管喷射和缸内直喷。大家都知道在网上喷人是很简单的事情,喷的巧让人心悦诚服就是技术活了。发动机的燃油喷射更不在话下,要在800-6000rpm的广泛转速、0-100%油门开度之间找到两种喷射的最佳效率,丰田按照三个原则:1、冷启动使用进气歧管喷射、2、低中负荷是进气歧管+缸内直喷协作、3、高负荷用缸内直喷。

双喷射的具体协作如图所示,根据负荷上涨逐渐从歧管喷射向直喷过度,高转速下用直喷实现精确供油。双系统同时工作在中低转速和中低负荷,可以增加低速扭矩。低负荷工况用歧管喷射顺便有洗刷进气道的作用,减少直喷发动机容易在气道和燃烧室积碳的问题。

值得细看的是在中低转速高负荷的工况下,直喷是分2次和3次喷射,丰田是应用多次喷射实现分层燃烧或是提高油气均匀度提高燃烧效率?这还没有非常正式的解读,有待进一步解答。那么多话来描述D-4ST双喷射,你可以简单概括为缸内直喷提高功率和效率、歧管喷射提高低扭和清洁气缸,这样和技术盲的亲友们解释就很容易懂了。

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恐怕有时候你会遇到略懂一二的人,被反问一句缸内直喷烧机油怎么办?确实涡轮增压发动机的涡轮轴承、真空泵都需要机油润滑,决定了机油消耗大于自然吸气发动机,而且高温下的机油容易劣化,进一步增加消耗量。丰田的解决办法是用水套隔垫抑制气缸孔变形、改善喷雾形状减少燃油附着量,减少发动机气缸的机油消耗来弥补其他地方的损失。最终机油消耗程度和自家的自然吸气发动机相同。

考虑到搭载D-4S/D-4ST的发动机已经用在全球范围内丰田/雷克萨斯的主力车型上,没有打包票的信心应该不敢怎么说。其实国内搭载双喷射的车型也已经批量上市,缸内直喷一定会烧机油?我们不用半年就可以听到真实消费者的评价。

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皇冠2.0T+双涡管涡轮增压发动机的另一秘籍是能在阿特金森和奥托循环之间切换,低负荷下使用阿特金森循环,膨胀比大于压缩比;高负荷改成正常的奥托循环,膨胀比等于压缩比。可以形象的理解成,在少干活的时候就少吸气,多呼气,用得油少效率更高。但是有个副作用,吸气少呼出去的力就不够强,车子的扭矩会弱。所以干重活的时候得改回奥托循环,保证车子加速有力。

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实现这个技术的核心是双VVT-i(W)可变气门正时智能广角技术,这套可变气门正时从油压控制改为电控,所以能比普通VVT-i多出W 广角,可变范围扩大了扩大80°(-30°~50°)。让进气门在压缩行程开始一段时间以后再关闭,也就是将吸入气缸的气体反压回进气歧管一部分,然后再关闭进气门继续压缩行程。这样吸进来1.8L的气,还是按照2.0L的排量做功了。

下雨天音乐和巧克力配不配没人知道,阿特金森循环和缸内直喷技术确实更配哦。直喷是在压缩结束之后喷油的,进气门晚关被压回去的更多是空气,而不是很浓的混合气。综合起来皇冠这台2.0T+双涡管涡轮增压 发动机的热效率达到36%。(一般的汽油发动机的热效率是30%~35%左右。)。之前我们讨论过小排量增压发动机为何开起来不像宣传的那样省油,其实综合效率才是省油的根本原因,并不完全取决于用了增压、直喷等等听起来多牛的技术。

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涡轮增压发动机都需要额外冷却进气,按照方式有风冷和水冷之分。别看只差一个字,却能让0-100km/h加速相差0.3秒。传统的风冷式增压发动机,需要空气流到车头的中冷器再返回进气门。发动机进气口的最大速度大约是100m/s,前方进气管道的空气流动速度就慢多了,踩下油门得等空气转个一圈再工作,可以想象加速响应要变慢。

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皇冠2.0T+的水冷式中冷器就贴着缸体设计,流通管道短很多,响应性能优于风冷式,而且水的冷却效果更稳定,不受外界环境温度影响。依靠这一项皇冠的0-100km/h就能快0.3秒,官方宣布的时间是7.7秒。若是试驾车来到编辑部,别的不说我们得先去实地测试一番。

前几年丰田和宝马达成战略合作协议,皇冠2.0T+发动机的单涡轮双涡管技术算是双方技术共享的产物。此单涡轮双涡管又和宝马截然不同,因为排气歧管已经融合于缸盖里,从外面能观察的只有连接涡轮的双涡管部分。

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单涡轮双涡管和排气管一体式缸盖都不是新鲜亮相的,两个技术同时用在一台发动机上是世界首次。所以这台2.0T+发动机融合了两者的优点,例如提高涡轮在低转速时的响应能力,拓宽了大扭矩的转速范围;排气的热量能够令冷却系统迅速升温,减少了热车的时间,另一方面冷却系统可以帮助废气降温,减少了中冷器的负担,能够保证在各种条件下都能拥有较低的进气温度,为提升功率和扭矩做好铺垫。

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发动机需要变速箱传递动力,皇冠2.0T+配备了源自雷克萨斯的8AT变速箱。AA81E自动变速箱是之前雷克萨斯LS所用AA80E的升级版,经过小型化、轻量化的设计,铝制铸壳、变矩器壳和延伸壳为集成结构,可提升刚性又降低重量。所以这台变速箱的大小和体积都和一般的6AT相当。用在皇冠上搭配2.0T+发动机,针对扭矩特性用上新的变矩器,新配备了摆式减震器,有助于通过扩大锁止范围,从而提高燃油经济性。

关于新皇冠2.0T的介绍告一段落,如果各位有什么不解都可以继续留言讨论。汽车动力这玩意,很难说涡轮增压好或者缸内直喷好,只有整体配合才能起作用。例如单涡轮双涡管有响应快的优势,再配合水冷式中冷器降低延迟、歧管喷射增强低扭,三者辅助获得更好的低速动力响应。等我们完成纸上谈兵,估计离新皇冠2.0T的试驾会也不远了。究竟丰田这套拳头产品,实际装车效果怎样,各位届时一定要追着试车的同事死缠烂打,在车评里问个透彻。

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