[汽車(chē)之家 發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)] 近幾年在國(guó)內(nèi),豐田的2.0L和2.5L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)一直有點(diǎn)被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的渦輪壓制的意思,甚至被消費(fèi)者調(diào)侃為“移動(dòng)路障”,大排量V6發(fā)動(dòng)機(jī)又不符合中國(guó)的國(guó)情,隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)苛,豐田意識(shí)到——亮底牌的時(shí)候到了。這不,全新的T24A-FTS 2.4L渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)馬上就要來(lái)了,目前海外版雷克薩斯NX350已經(jīng)開(kāi)始使用,未來(lái)也將會(huì)配備在漢蘭達(dá)、凱美瑞等較為熱銷(xiāo)的車(chē)系中,那么全新的發(fā)動(dòng)機(jī)有什么魔力呢?接下來(lái)我們就盤(pán)一盤(pán)它。
★ 簡(jiǎn)單盤(pán)一盤(pán)為何要研發(fā)T24A-FTS
我們知道,豐田旗下豪華品牌Lexus(雷克薩斯)一直在使用2.0L缸內(nèi)直噴渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),這臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)(8AR-FTS)于2014年推出,曾搭載在NX300和IS300上。
而對(duì)于目前TNGA架構(gòu)中唯一的縱置后驅(qū)平臺(tái)TNGA GA-L(Toyota New N后驅(qū)平臺(tái)改良版,雷克薩斯LC與LS皆誕生于此平臺(tái)),暫未有配備全新2.4T發(fā)動(dòng)機(jī)的消息。
一邊是嚴(yán)苛的排放法,另一邊是不愿意提供進(jìn)一步合作的供應(yīng)商,豐田想要開(kāi)發(fā)自家的全新2.0T渦輪直噴發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)有一定的難度。
以當(dāng)下的情況來(lái)看,一切因素似乎都在迫使豐田重新研發(fā)一臺(tái)低排放發(fā)動(dòng)機(jī),而綜合研發(fā)成本來(lái)看,這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)必須能夠盡可能多的放在豐田旗下的車(chē)型中,2.4L的排量無(wú)論對(duì)上還是對(duì)下都可能是最合適的選擇。
★ T24A-FTS有怎樣的黑科技?
全新的T24A-FTS發(fā)動(dòng)機(jī)有怎樣的亮眼操作呢?首先要說(shuō)明的是,這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)依然沒(méi)有配備壓電式噴油器,完全是依靠豐田集團(tuán)開(kāi)發(fā)的Dynamic Force技術(shù)和高壓縮比,來(lái)達(dá)到動(dòng)力、油耗以及排放三者之間的平衡。
1、Dynamic Force技術(shù)和高壓縮比
T24A-FTS的缸徑/行程比為1.13,甚至比采用相同解決方案的斯巴魯1.8T(1.09)還要大,這樣做的好處是可以減少爆震的產(chǎn)生,同時(shí)較大的進(jìn)氣門(mén)和采用拉直設(shè)計(jì)的進(jìn)氣歧管通道還能夠強(qiáng)化滾流速度,并增進(jìn)燃燒速度。
2、多點(diǎn)電噴+缸內(nèi)直噴
為什么分層燃燒的排放比較差呢?首先缸內(nèi)直噴的壓力和溫度都是非常高的,而分層燃燒(稀薄燃燒)混合氣體的氧氣含量也非常高,在高溫、高壓以及富氧環(huán)境中,氮?dú)馀c氧氣也很容易發(fā)生反應(yīng),因此氮氧化物的排放也會(huì)比較高。
或許您會(huì)問(wèn):既然兩款發(fā)動(dòng)機(jī)差距不太大,那么直接把8AR-FTS升級(jí)成T24A-FTS行不行?答案是否定的,不僅缸徑和行程(8AR-FTS為86mm X 86mm)有所不同,缸蓋的設(shè)計(jì)也要進(jìn)行改動(dòng),而且噴油嘴的位置也不同,這也就造成了二者的燃燒模式無(wú)法套用,還是重新設(shè)計(jì)一款發(fā)動(dòng)機(jī)比較經(jīng)濟(jì)。
3、開(kāi)放式設(shè)計(jì)的缸體和曲軸偏置設(shè)計(jì)
4、采用傾斜側(cè)壁設(shè)計(jì)的輕質(zhì)活塞
如果說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)的心臟,那么活塞就是發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟了,對(duì)于不同的燃燒方式,各家企業(yè)對(duì)于活塞的設(shè)計(jì)也有所不同,T24A-FTS又有什么亮點(diǎn)呢?
受到彎曲應(yīng)力的作用,與活塞內(nèi)壁連接的活塞銷(xiāo)兩端也會(huì)受到彎曲應(yīng)力的作用,那么在活塞銷(xiāo)的中間位置,也就是曲柄連接位置就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)集中的、向下的力,可以使做功沖程產(chǎn)生的力更好的分配到活塞銷(xiāo)。
5、DVVT雙可變氣門(mén)正時(shí)
6、雙渦管渦輪
T24A-FTS采用雙蝸管渦輪,這種結(jié)構(gòu)可以讓渦輪由兩個(gè)廢氣通道來(lái)驅(qū)動(dòng),兩條通道互不干涉,一路通過(guò)大流道通向渦輪葉片外側(cè),另一路由小管道吹向渦輪內(nèi)側(cè),可以使渦輪響應(yīng)更加迅速。
7、電氣化的冷卻系統(tǒng)
在當(dāng)下的車(chē)型上,零部件電氣化是全新的主流設(shè)計(jì),電子控制的元器件不僅擁有更快的響應(yīng)速度,同時(shí)還不使用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力,能夠讓發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)注于驅(qū)動(dòng),除豐田的新發(fā)動(dòng)機(jī)外,已經(jīng)上市的全新奔馳C級(jí)也采用這樣的設(shè)計(jì)。
由無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的散熱風(fēng)扇具備ECU電子控制單元,可以根據(jù)冷卻液溫度、氣候溫度、車(chē)速以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速智能進(jìn)行匹配和控制,風(fēng)扇尺寸也比老款發(fā)動(dòng)機(jī)更大。
8、可變排量機(jī)油泵和全新的排放設(shè)計(jì)
★ T24A-FTS發(fā)動(dòng)機(jī)的未來(lái)展望
豐田這臺(tái)全新的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)還是有點(diǎn)東西的,要知道動(dòng)力一直是國(guó)內(nèi)豐田車(chē)型的短板,2.0L、2.5L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)被同級(jí)對(duì)手的渦輪增壓壓的幾乎要喘不上氣來(lái),再加上世界范圍內(nèi)愈發(fā)嚴(yán)苛的排放法規(guī),T24A-FTS發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)疑是豐田最好的決策。
★ 全文總結(jié)
面對(duì)全球市場(chǎng)的“碳中和”目標(biāo),想要繼續(xù)活下去就必須先解決掉多缸大排量這個(gè)累贅,同時(shí)用單一排量來(lái)覆蓋盡可能多的車(chē)型也能讓車(chē)企更快“回本”,小排量渦輪無(wú)疑是最好的解決方案,全新的2.4T發(fā)動(dòng)機(jī)則代表著豐田對(duì)于內(nèi)燃機(jī)最后的執(zhí)著。對(duì)于豐田的這一舉措,不僅能夠解決掉排放問(wèn)題,相信用“移動(dòng)路障”調(diào)侃豐田的消費(fèi)者也會(huì)少很多吧,不知道您對(duì)全新的動(dòng)力總成是否期待呢?(圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò) 文/汽車(chē)之家 鄭晨)
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