新凯美瑞世界最高热效率发动机什么样？

新凯美瑞世界最高热效率发动机什么样？ 中国汽车工程师之家 www.cartech8.com  加微信群--首页中间菜单--微信群--选择群 汽车企业内部培训服务（见菜单栏） 汽车人才--找工作，发布招聘信息（见微信菜单、网站首页） 汽车零部件通信录--（公共账号菜单--行业资讯--通信录） 五大工具（APQP/FMEA/PPAP/SPC/MSA） (6,7,8每月开课) 车身尺寸优化与尺寸工程 （企业定制） ---------------------------------------------------------------------- 虽然昨天距离圣诞节还有19天，不过丰田却突然为世人带来了一份大礼。一向以产品性价比与稳定性拔夺头筹的他们发布了全新2.5L直列四缸发动机，令人震惊的是其最大热效率达到了41%，这再次刷新了丰田此前在第四代普锐斯上使用的燃效40%的2ZR-FXE发动机，使其再次站上了世界量产车热效率最高峰。 　　与本田的Earth Dreams Technology、马自达的SKYACTIV系列发动机类似，这台创造了最高热效率的发动机也属于丰田全新的发动机产品序列，它是丰田最新底盘开发架构TNGA（Toyota New Global Architecture）将会搭载的动力总成系列Dynamic Force Engine。根据海外媒体消息，美国即将换代的凯美瑞以及欧洲相关车种都将陆续搭载这台发动机。 　　此前，尝试使用高燃效发动机的量产车中混动车型占据绝大部分江山，为了追求高燃效，它们大多采用了阿特金森循环，针对内燃机低扭孱弱的问，很多车型选择使用电机加以弥补。而丰田这台发动机未来将搭载在汽油以及混动两种车型上，这无疑是个巨大的挑战。 热效率是什么？为什么值得丰田骄傲？ 　　热效率这个词听起来似乎有些枯燥，教科书上严谨的解释是单位体积的燃料内能转化为动能的比值。对于我们普通消费者而言，可以理解为这个比值越高发动机越有劲、同时油耗、排放更低。 　　对于内燃机而言，能量的损耗是不可避免的，工程师的目标就是设法将能量的损耗降到最低。具体到汽油发动机上说，就是在做功行程中尽量加大燃料内能转换为动能的效率。它的提高对降低油耗、排放具有积极作用。从数据上看，尽管扭矩数值上丰田这台发动机略低于马自达SKYACTIV创驰蓝天系列发动机，不过功率上领先则极为明显。此外，仅从数值上对比，丰田这台2.5L 四缸发动机已经比多年前宝马、奔驰类似排量发动机更加优秀。 丰田是怎么做到的？ 　　那么，丰田的工程师到底通过什么方法将这台发动机的热效率提升到41%呢？下面我们就通过目前丰田公开的极有限的资料一探端倪吧，但资料展示角度与效果欠佳，请您见谅。 　　进气道附近缸盖造型改为略上翘以及优化气门夹角目的其实很简单，就是帮助进气气流更好的在燃烧室内形成滚流，便于燃油以及空气的混合，这也是提升燃烧效率的关键之一。 　　配气机构方面，这台2.5L自然吸气发动机使用了进、排气门双可变正时技术，并且在进气端，它使用了VVT-ie，也就是电控可变气门正时技术。相比排气侧油压控制而言，电控系统反应速度更快、控制精度也更高。 　　除了发动机部分，丰田的工程师还为这台发动机匹配了全新变速箱，未来使用这台发动机的前驱车型将搭配8速自动变速箱，后驱车型则将搭配10速自动变速箱。官方公布的数据显示，与原有爱信6速自动变速箱相比，全新变速箱损耗降低约50%。 ： 　　就在欧美车企拼命推广新能源车型时，丰田、本田、日产、马自达这些日系品牌在这两年内却专注于提升传统发动机热效率的提升。计算碳排放数值后，现阶段大部分纯电动以及插电混动车型数值与提升热效率后的传统内燃机相比并不具优势，因此近两年我们看到了这几家日系车企拼命提升燃效，也就有了昨天丰田公布燃效达到41%的新发动机。当然，其他车企并不会让丰田一家独大，马自达手中攥着使用压燃汽油发动机的第二代创驰蓝天，善于突破技术极限的本田技研怀里藏着HLSI，它们可都不是善茬，这场好戏刚刚开始。 丰田1.2T涡轮增压发动机 平顺的像自吸 作者：一猫说车 随着全球气候变暖，大气污染等环境问题，减少二氧化碳排放已经变得刻不容缓。作为二氧化碳的主要排放源头汽车，也有着刻不容缓的减排职责。为此，各大车企做出了积极回应，纷纷推出小排量涡轮增压发动机。以此来达到保证强劲动力输出的同时也能减少二氧化碳的排放目的。 丰田在全球车企中正式普及涡轮增压发动机的时间并不算早，至少在前几年涡轮增压发动机呈爆发性增长时，丰田还在坚持使用自然吸气发动机。然而，丰田是真的不具备涡轮增压发动机技术吗？其实丰田早在1980年开始就已经有了涡轮增压发动机，只是当时大多应用于赛车。直到2014年雷克萨斯率先搭载了涡轮增压发动机，至此丰田就开始全面普及涡轮增压发动机。丰田首先推出的是一款型号为D-4ST的2.0T涡轮增压发动机，这台发动机广泛应用于雷克萨斯NX、GS以及丰田的皇冠、汉兰达等车型上并取得了令人满意的表现。 在其他车企纷纷推出1.5T、1.4T、1.2T发动机来面对日渐严格的排放法规时，丰田仅有一款2.0T涡轮增压发动机显然是不够的。为此丰田推出了型号为D-4T的1.2T涡轮增压发动机。尽管这台发动机来的时间相比其他车企要晚不少，但这台小排量涡轮增压发动机却颇具亮点。这台1.2T发动机其中最重要的一个亮点就在于它的热效率，据厂商所公布的资料显示，这台发动机的热效率达到了36.2%，这个数据已经很接近丰田自家的2NR-FKE 1.5L/1NR-FKE 1.3L自然吸气发动机上所实现的38%热效率。并且通过结合阿特金森循环和涡轮增压技术，这台发动机在扭矩输出和燃油经济性上取得了一个相对平衡的点。 应用在D-4ST 2.0T涡轮增压发动机上的VVT-iW可变气门正时技术，同样出现在这台1.2T发动机上。这套VVT-iW可变气门正时技术并没有采用常见的电磁阀来切换正时调节器的液压油路实现对进排气门正时的控制，而是采用了电机来切换液压油路，以获得更高的调节速度以及更宽的调节范围。 作为一台涡轮增压发动机与自然吸气发动机最大的区别就在于涡轮增压发动机增加了一套涡轮增压器，相比较传统的涡轮增压发动机丰田的1.2T发动机采用了一套单涡管结构的低惯量涡轮增压器。并通过计算机辅助工程来优化涡轮叶片以及壳体形状，让尽可能多的废气能量用于加压新鲜空气，从而减小涡轮迟滞并同时提高热效率。 水冷式中冷器应用于很多小排量涡轮增压发动机上，这台型号为D-4T的1.2T涡轮增压发动机上同样也采用了水冷式中冷器技术。这样技术能够高效的对增压空气进行冷却，同级体积相比外置式的风冷中冷器更加紧凑。同时水冷式中冷器所采用的管路更短，从而减少材料的使用，降低制造成本。 那么，搭载了多项新技术的丰田1.2T发动机在驾驶感受上又会给人带来什么样的惊喜呢？相比其他车企的1.2T发动机普遍采用三缸结构，丰田的1.2T在先天结构上就占据着优势，四缸发动机所带来的平顺性以及发动机的震动抑制都要远远优于三缸发动机。 这台1.2T发动机最大功率116马力，最大扭矩185N·m。峰值扭矩输出平台可以从1500rpm一直持续到4000rpm，基本涵盖了日常行驶所常用的转速区间。传动系统匹配的是一台CVT变速箱（模拟8速），这台动力总成目前搭载在一汽丰田卡罗拉以及广汽丰田雷凌上。用于取代原有的1.6L、1.8L自然吸气发动机版本的车型上。 尽管这是一台涡轮增压发动机，但它却能做到像自然吸气一般平顺的驾驶感受。我想这与它采用低惯量的涡轮增压器以及所匹配的CVT变速箱有很大的关系，整体发动机的发力并不会像其他涡轮增压发动机那样将整个加速度都集中在前半段，而是整体发力都非常均匀的分布在前段、中段以及后段。避免了类似其他小排量涡轮增压发动机那样前段非常猛，而中后段则表现的相对比较乏力。 为此，我询问了丰田的相关技术人员。据技术人员介绍，这台1.2T发动机并不是单纯的依靠扭矩输出平台而获得相应的加速度G值，而是通过油门开度来控制最大扭矩输出的释放。并且由于CVT变速箱的匹配调校，在很大程度上也能让驾驶员更加细腻的控制油门车速从而让这台1.2T涡轮增压发动机获得近乎于自然吸气一般的平顺驾驶感受。 总结：小排量涡轮增压发动机已经成为了不可避免的发动机发展趋势，低油耗低排放高输出的特性，让原本较为保守的丰田也加入了涡轮增压的这个阵营。不过，对于较为保守的丰田来说，一款新的产品上市必须要让其有着足够的技术先进性以及产品可靠性才会让整个产品面世。此次体验的1.2T小排量涡轮增压发动机不仅在技术上可圈可点，在驾驶感受上也并没有因为这台1.2T是涡轮增压发动机而放弃丰田车一贯以来平顺好开的特点，这台1.2T发动机的加入无疑将会进一步的加强丰田的产品竞争力，只是在未来我希望这台优秀的小排量涡轮增压发动机并不仅局限在紧凑型车上，同时也能下放到级别更低的小型车上。 --------------------------------------------------------------- 汽车工程师之家 工程师之家微信公共账号:cartech8                    汽车工程师之家QQ群 汽车零部件销售采购群 561****15 1. 综合群     389****42          234****59(已满) 2.发动机2群169****72         发动机1群495****32  （已满） 4.生产工艺  464****82 5.大众维修群  339****58    475****60（已满）             通用维修群    482****93    日产维修群   472****28     482****39（已满）    本田维修群   478****91    丰田维修群   131****62    163****46（已满）    福特维修群   600988****15    20252****89（已满）    国产车维修群   306079096    长安维修群   142****26    汽车维修技术群1   464****89（满）    汽车维修技术群2   489****70 （满）      汽车维修技术群3   244****20 6. 汽车NVH1    464****06(已满)        汽车NVH2    549****24 7.汽车变速器技术交流群 557****22 8.汽车试验技术交流群 329****45 9.汽车内饰1群      314****20（已满）     汽车内饰2群     552****56 10.汽车底盘技术交流群二537****82           汽车底盘技术交流群一263****01(已满) 11.电动汽车技术交流群三581****46           电动汽车技术交流群二 535****09(已满) 12.汽车生产工艺1     464****82(已满)      汽车生产工艺2     564****94 13. AVL suite交流群  466****92 14. GT suite 交流群   478****25 15. Catia汽车应用3：   575****51 16.汽车电子交流群：321****02 17.汽车总布置群：497****54 18.汽车车身群：497****20 19. 柴油发动机设计--- 553****79 20.客车群423****60  21.货车专用车群553****87 22.Advisor技术群553****50 23.MATLAB-Simulink群130269****75 24.ADAMS汽车群-  191****06 25.汽车模具设计群- 253****06 汽车工程师之家手机APP： 站长微信号：cartech8_cq ------------------------------------------