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起底1.2T发动机:讲述不做销售的丰田哲学

2016-12-16 08:26出处:V讯网 [原创]责编:王一萍

  丰田在经营一家企业,而绝不单纯做一家“只顾眼前”的汽车销售公司。可持续发展的战略,不拘泥当下,这才是丰田的态度。

  2016年,丰田向中国市场投放两款1.2T车型:卡罗拉1.2T车型和雷凌Tubor,也标志着丰田在中国市场完成了从自吸、混动到涡轮增压的全类别的发动机阵容。两款新车展现了丰田首次投入量产的小排量涡轮增压发动机“D-4T”的优势。

  不过,一部分人表示不解丰田此次推出的小排量涡轮增压发动机是何用意?有人说这是在跟风德系车。

  尽管丰田的“小涡轮”在发动机投入量产时间上,乍一看晚于德系,不过更加注重在技术上优化的丰田确实避开了像德系一样频繁的延保、召回事件。这些实用主义也让丰田在耐用方面赢得了人心。

  丰田全新小排量涡轮增压发动机是否足够过硬?今天汽车预言家尝试进行一次系统的梳理,也进一步描述丰田在动力系统领域的战略规划与思考。

  丰田为什么要做1.2T?

  长期以来丰田一直致力于混合动力汽车的研究和发展,似乎我们认为丰田已经不再会对于传统的内燃机在基础进行优化和改进。其实这是丰田独有的发展思路。

  汽车预言家了解到,丰田认为未来汽车动力发展的终极方向是新能源,但在这一过程中需要经历漫长的等待。也就是说传统动力仍是汽车未来想当一段时间的主要动力系统,因此丰田认为如何提高传统动力的节油和动力,是向新能源汽车发展的必经之路。  

  因此,丰田也规划了未来传统动力发动机的方向。资料显示,到2021年为止,丰田公司旗下将推出基于TNGA平台研发的全新2.5L发动机、以及混动系统和8速/10速变速箱。届时丰田旗下也将累计投产17款发动机和10款混合动力系统,截止到目前,丰田旗下已经拥有多达14款可达到量产要求的内燃机。  

  而对于外界认为丰田突发奇想才推出小排量涡轮增压发动机的解释显然是不准确的。如果对于丰田的历史稍作功课不难发现,丰田其实早在八九十年代在涡轮增压发动机领域已经达到当时世界的顶级水平。  

  据了解,早在1982年,丰田的首款高性能四缸涡轮增压汽油发动机4T-GTEU就已经诞生,由此来看丰田对于涡轮增压的技术的储备也已经长达二三十年之久。这也就是为什么当年的雷克萨斯在推出2.0T涡轮增压发动机之时,业内会选用“复活”一词来形容。

  1.2T优势在哪?

  大部分德系“死忠粉”,虽然认同涡轮增压汽车在动力上作为,但也确实被烧机油给搞怕了。

  的确,过去传统的涡轮增压发动机确实存在很多问题,比如涡轮迟滞、低转无力、耐久性差,机油消耗量大,保养成本高等等。而这一切在丰田研发这款1.2T发动机时并没有回避,而是一一着手解决。  

  烧机油的问题方面,丰田全新1.2T发动机采用的冷却系统直接与涡轮增压器连接,这样就缓解大量机油负担的散热工作。不光如此,水冷系统也覆盖了机油循环的通道,对机油进行快速降温。

  丰田还在曲轴箱的通风方面采用了独特的高压喷射泵。将窜气再次送回进气道里,增压的同时进行换气,有效减少窜气与机油接触的机会,因此解决了涡轮增压发动机机油消耗量大的问题。  

  同时丰田D-4T发动机配备了低惯性的涡轮增压器,这样只需要少量的废气就可以让车子驱动,从而有效消除涡轮迟滞的现象,废气利用率也会更高。而相对于传统涡轮增压发动机,D-4T的涡轮介入转速更低,也就让动力更充足、更线性。  

  在这台丰田1.2T发动机的特性上,依赖于发动机的热效率达到了量产涡轮增压发动机最高的36%,而所谓发动机热效率其实就是发动机输出的机械功与发动机燃烧产生的化学能的比率。

  在这样的情况下,燃烧相同的汽油,热效率越高,转化成的机械动力就越多,我们也就可以理解成热效率越高,车子的油耗也就越低。

  丰田发动机特点:如何做到复杂与成本兼顾?

  熟悉丰田此次推出的1.2T两款车型的人一定会知道,此次两款新车在发动机技术上都一直在主打阿特金森的循环系统,其实此次在涡轮增压发动机上配备阿特金森技术实属首次。  

  说到阿特金森就必须要说到VVT-iW可变气门正时技术,丰田创新地使用电机来控制切换液压电路,而非传统的电磁阀,这样一来可获得更迅速的气门调节速度以及实现更宽的调节范围。

  由于超广的调节范围,让这台1.2T发动机能在奥拓循环和阿特金森循环之间进行无缝切换,从而实现最高的燃烧效率。

  当发动机低负载运转时,进气冲程结束后进气门延迟关闭,压缩冲程中活塞上升过程中,部分吸入气缸的空气会被重新排放到进气道中,实现“实际压缩冲程大于做功冲程”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,这也就是我们似懂非懂的“阿特金森循环”。  

  而当涡轮增压器所处高温下,为确保其可靠性,此时的冷却性能就至关重要,缸盖一体式水冷排气歧管,降低进入涡轮的废气温度。让涡轮增压器处于一个更为合适的工作温度。

  之前常规认知的发动机,都是发动机管理系统靠增加喷油量来降低排气温度,而此次丰田1.2T发动机的设计,很好的提高了废气和冷却液的热交换效率,也就不用再靠增加喷油来降低排气温度,让发动机油耗更低。

  同时这种设计使得发动机外部不会再看到排气歧管,让发动机整体更为小巧紧凑,也在一定程度上降低了发动机的整体质量。  

  如今这些在全新的1.2T上应用的技术,均属于丰田的成熟技术。从双擎动力到复活的涡轮增压,丰田完善的技术已经足够让消费者以更低的成本购买,这也将丰田的实用主义展现的淋漓尽致。

  在如今高手林立的汽车市场中,想安身立命已属不易,而丰田能始终独领风骚,正是因为丰田在经营一家企业,而绝不单纯做一家“只顾眼前”的汽车销售公司。可持续发展的战略,不拘泥当下,这才是丰田向来有备而战的态度,也难怪业界会形容丰田是一个“可怕”的企业。甚至有人把丰田比喻为汽车业内前进的“压路机”,因为它徐徐谋定无人阻挡的前进脚步,才是最值得研究的方向。

责任编辑:王一萍 
V讯网

起底1.2T发动机:讲述不做销售的丰田哲学

2016-12-16 出处:V讯网 [原创] 责编:王一萍

  丰田在经营一家企业,而绝不单纯做一家“只顾眼前”的汽车销售公司。可持续发展的战略,不拘泥当下,这才是丰田的态度。

  2016年,丰田向中国市场投放两款1.2T车型:卡罗拉1.2T车型和雷凌Tubor,也标志着丰田在中国市场完成了从自吸、混动到涡轮增压的全类别的发动机阵容。两款新车展现了丰田首次投入量产的小排量涡轮增压发动机“D-4T”的优势。

  不过,一部分人表示不解丰田此次推出的小排量涡轮增压发动机是何用意?有人说这是在跟风德系车。

  尽管丰田的“小涡轮”在发动机投入量产时间上,乍一看晚于德系,不过更加注重在技术上优化的丰田确实避开了像德系一样频繁的延保、召回事件。这些实用主义也让丰田在耐用方面赢得了人心。

  丰田全新小排量涡轮增压发动机是否足够过硬?今天汽车预言家尝试进行一次系统的梳理,也进一步描述丰田在动力系统领域的战略规划与思考。

  丰田为什么要做1.2T?

  长期以来丰田一直致力于混合动力汽车的研究和发展,似乎我们认为丰田已经不再会对于传统的内燃机在基础进行优化和改进。其实这是丰田独有的发展思路。

  汽车预言家了解到,丰田认为未来汽车动力发展的终极方向是新能源,但在这一过程中需要经历漫长的等待。也就是说传统动力仍是汽车未来想当一段时间的主要动力系统,因此丰田认为如何提高传统动力的节油和动力,是向新能源汽车发展的必经之路。  

  因此,丰田也规划了未来传统动力发动机的方向。资料显示,到2021年为止,丰田公司旗下将推出基于TNGA平台研发的全新2.5L发动机、以及混动系统和8速/10速变速箱。届时丰田旗下也将累计投产17款发动机和10款混合动力系统,截止到目前,丰田旗下已经拥有多达14款可达到量产要求的内燃机。  

  而对于外界认为丰田突发奇想才推出小排量涡轮增压发动机的解释显然是不准确的。如果对于丰田的历史稍作功课不难发现,丰田其实早在八九十年代在涡轮增压发动机领域已经达到当时世界的顶级水平。  

  据了解,早在1982年,丰田的首款高性能四缸涡轮增压汽油发动机4T-GTEU就已经诞生,由此来看丰田对于涡轮增压的技术的储备也已经长达二三十年之久。这也就是为什么当年的雷克萨斯在推出2.0T涡轮增压发动机之时,业内会选用“复活”一词来形容。

  1.2T优势在哪?

  大部分德系“死忠粉”,虽然认同涡轮增压汽车在动力上作为,但也确实被烧机油给搞怕了。

  的确,过去传统的涡轮增压发动机确实存在很多问题,比如涡轮迟滞、低转无力、耐久性差,机油消耗量大,保养成本高等等。而这一切在丰田研发这款1.2T发动机时并没有回避,而是一一着手解决。  

  烧机油的问题方面,丰田全新1.2T发动机采用的冷却系统直接与涡轮增压器连接,这样就缓解大量机油负担的散热工作。不光如此,水冷系统也覆盖了机油循环的通道,对机油进行快速降温。

  丰田还在曲轴箱的通风方面采用了独特的高压喷射泵。将窜气再次送回进气道里,增压的同时进行换气,有效减少窜气与机油接触的机会,因此解决了涡轮增压发动机机油消耗量大的问题。  

  同时丰田D-4T发动机配备了低惯性的涡轮增压器,这样只需要少量的废气就可以让车子驱动,从而有效消除涡轮迟滞的现象,废气利用率也会更高。而相对于传统涡轮增压发动机,D-4T的涡轮介入转速更低,也就让动力更充足、更线性。  

  在这台丰田1.2T发动机的特性上,依赖于发动机的热效率达到了量产涡轮增压发动机最高的36%,而所谓发动机热效率其实就是发动机输出的机械功与发动机燃烧产生的化学能的比率。

  在这样的情况下,燃烧相同的汽油,热效率越高,转化成的机械动力就越多,我们也就可以理解成热效率越高,车子的油耗也就越低。

  丰田发动机特点:如何做到复杂与成本兼顾?

  熟悉丰田此次推出的1.2T两款车型的人一定会知道,此次两款新车在发动机技术上都一直在主打阿特金森的循环系统,其实此次在涡轮增压发动机上配备阿特金森技术实属首次。  

  说到阿特金森就必须要说到VVT-iW可变气门正时技术,丰田创新地使用电机来控制切换液压电路,而非传统的电磁阀,这样一来可获得更迅速的气门调节速度以及实现更宽的调节范围。

  由于超广的调节范围,让这台1.2T发动机能在奥拓循环和阿特金森循环之间进行无缝切换,从而实现最高的燃烧效率。

  当发动机低负载运转时,进气冲程结束后进气门延迟关闭,压缩冲程中活塞上升过程中,部分吸入气缸的空气会被重新排放到进气道中,实现“实际压缩冲程大于做功冲程”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,这也就是我们似懂非懂的“阿特金森循环”。  

  而当涡轮增压器所处高温下,为确保其可靠性,此时的冷却性能就至关重要,缸盖一体式水冷排气歧管,降低进入涡轮的废气温度。让涡轮增压器处于一个更为合适的工作温度。

  之前常规认知的发动机,都是发动机管理系统靠增加喷油量来降低排气温度,而此次丰田1.2T发动机的设计,很好的提高了废气和冷却液的热交换效率,也就不用再靠增加喷油来降低排气温度,让发动机油耗更低。

  同时这种设计使得发动机外部不会再看到排气歧管,让发动机整体更为小巧紧凑,也在一定程度上降低了发动机的整体质量。  

  如今这些在全新的1.2T上应用的技术,均属于丰田的成熟技术。从双擎动力到复活的涡轮增压,丰田完善的技术已经足够让消费者以更低的成本购买,这也将丰田的实用主义展现的淋漓尽致。

  在如今高手林立的汽车市场中,想安身立命已属不易,而丰田能始终独领风骚,正是因为丰田在经营一家企业,而绝不单纯做一家“只顾眼前”的汽车销售公司。可持续发展的战略,不拘泥当下,这才是丰田向来有备而战的态度,也难怪业界会形容丰田是一个“可怕”的企业。甚至有人把丰田比喻为汽车业内前进的“压路机”,因为它徐徐谋定无人阻挡的前进脚步,才是最值得研究的方向。