[汽車之家 發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)] 雖然昨天距離圣誕節(jié)還有19天，不過(guò)豐田卻突然為世人帶來(lái)了一份大禮。一向以產(chǎn)品性價(jià)比與穩(wěn)定性拔奪頭籌的他們發(fā)布了全新2.5L直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，令人震驚的是其最大熱效率達(dá)到了41%，這再次刷新了豐田此前在第四代普銳斯上使用的燃效40%的2ZR-FXE發(fā)動(dòng)機(jī)，使其再次站上了世界量產(chǎn)車熱效率最高峰。
與本田的Earth Dreams Technology、馬自達(dá)的SKYACTIV系列發(fā)動(dòng)機(jī)類似，這臺(tái)創(chuàng)造了最高熱效率的發(fā)動(dòng)機(jī)也屬于豐田全新的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品序列，它是豐田最新底盤(pán)開(kāi)發(fā)架構(gòu)TNGA（Toyota New Global Architecture）將會(huì)搭載的動(dòng)力總成系列Dynamic Force Engine。根據(jù)海外媒體消息，美國(guó)即將換代的凱美瑞以及歐洲相關(guān)車種都將陸續(xù)搭載這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。
此前，嘗試使用高燃效發(fā)動(dòng)機(jī)的量產(chǎn)車中混動(dòng)車型占據(jù)絕大部分江山，為了追求高燃效，它們大多采用了阿特金森循環(huán)，針對(duì)內(nèi)燃機(jī)低扭孱弱的問(wèn)題，很多車型選擇使用電機(jī)加以彌補(bǔ)。而豐田這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)未來(lái)將搭載在汽油以及混動(dòng)兩種車型上，這無(wú)疑是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
熱效率是什么？為什么值得豐田驕傲？
熱效率這個(gè)詞聽(tīng)起來(lái)似乎有些枯燥，教科書(shū)上嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕忉屖菃挝惑w積的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的比值。對(duì)于我們普通消費(fèi)者而言，可以理解為這個(gè)比值越高發(fā)動(dòng)機(jī)越有勁、同時(shí)油耗、排放更低。
| 2.5L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)對(duì)比 | |||
| 品牌 | 豐田 Dynamic Force Engine |
馬自達(dá) SKYACTIV |
日產(chǎn) QR25DE |
| 排量（ml） | - | 2488 | 2488 |
| 最大功率（Ps） | 205 | 192 | 186 |
| 最大扭矩（N·m） | 250 | 252 | 229 |
| 搭載車型 | 美版全新凱美瑞及歐版相應(yīng)車型 | 阿特茲、CX-5等 | 樓蘭、天籟、西瑪等 |
對(duì)于內(nèi)燃機(jī)而言，能量的損耗是不可避免的，工程師的目標(biāo)就是設(shè)法將能量的損耗降到最低。具體到汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上說(shuō)，就是在做功行程中盡量加大燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的效率。它的提高對(duì)降低油耗、排放具有積極作用。從數(shù)據(jù)上看，盡管扭矩?cái)?shù)值上豐田這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)略低于馬自達(dá)SKYACTIV創(chuàng)馳藍(lán)天系列發(fā)動(dòng)機(jī)，不過(guò)功率上領(lǐng)先則極為明顯。此外，僅從數(shù)值上對(duì)比，豐田這臺(tái)2.5L 四缸發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)比多年前寶馬、奔馳類似排量發(fā)動(dòng)機(jī)更加優(yōu)秀。
豐田是怎么做到的？
那么，豐田的工程師到底通過(guò)什么方法將這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率提升到41%呢？下面我們就通過(guò)目前豐田公開(kāi)的極有限的資料一探端倪吧，但資料展示角度與效果欠佳，請(qǐng)您見(jiàn)諒。
進(jìn)氣道附近缸蓋造型改為略上翹以及優(yōu)化氣門(mén)夾角目的其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是幫助進(jìn)氣氣流更好的在燃燒室內(nèi)形成滾流，便于燃油以及空氣的混合，這也是提升燃燒效率的關(guān)鍵之一。
配氣機(jī)構(gòu)方面，這臺(tái)2.5L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)使用了進(jìn)、排氣門(mén)雙可變正時(shí)技術(shù)，并且在進(jìn)氣端，它使用了VVT-ie，也就是電控可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)。相比排氣側(cè)油壓控制而言，電控系統(tǒng)反應(yīng)速度更快、控制精度也更高。
除了發(fā)動(dòng)機(jī)部分，豐田的工程師還為這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)匹配了全新變速箱，未來(lái)使用這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的前驅(qū)車型將搭配8速自動(dòng)變速箱，后驅(qū)車型則將搭配10速自動(dòng)變速箱。官方公布的數(shù)據(jù)顯示，與原有愛(ài)信6速自動(dòng)變速箱相比，全新變速箱損耗降低約50%。
全文總結(jié)：
就在歐美車企拼命推廣新能源車型時(shí)，豐田、本田、日產(chǎn)、馬自達(dá)這些日系品牌在這兩年內(nèi)卻專注于提升傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的提升。計(jì)算碳排放數(shù)值后，現(xiàn)階段大部分純電動(dòng)以及插電混動(dòng)車型數(shù)值與提升熱效率后的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相比并不具優(yōu)勢(shì)，因此近兩年我們看到了這幾家日系車企拼命提升燃效，也就有了昨天豐田公布燃效達(dá)到41%的新發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)然，其他車企并不會(huì)讓豐田一家獨(dú)大，馬自達(dá)手中攥著使用壓燃汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的第二代創(chuàng)馳藍(lán)天，善于突破技術(shù)極限的本田技研懷里藏著HLSI，它們可都不是善茬，這場(chǎng)好戲剛剛開(kāi)始。（文/圖 汽車之家 唐朝）