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燃效領跑世界,豐田2.5L直噴發動機技術解析!

新技術帶給傳統燃油發動機新的生命力, 這些新技術也是目前絕大多數汽車廠商在著重研究的, 但豐田卻不走尋常路, 豐田TNGA架構下的Dynamic Force系列2.5L發動機以傳統自然吸氣發動機為基礎, 依靠眾多細微技術升級成為了世界上燃燒熱效率最高的發動機。 我們借著廣州車展豐田展臺上的發動機模型來給各位聊聊這台發動機。

剛剛上市的廣汽豐田凱美瑞是中國市場上第一款豐田TNGA架構產品, 其搭載的正是豐田2.5L直噴發動機, 在普通燃油車型上, 這款發動機熱效率達到40%, 在混動版本上燃燒熱效率則提升到41%。

為了更大程度發掘發動機的潛能, 豐田從發動機基本骨架開始重新考慮, 對發動機部件、結構進行了革新, 尤其是對關乎混合氣燃燒的零部件進行了改進和優化。

同其他廠商通過增壓技術來壓榨發動機潛能不同, 豐田選擇堅守自然吸氣發動機形式, 並在其基礎上進行了大量的優化改進。

從上面兩張圖不難看出豐田2.5L直噴發動機採用的創新技術非常多, 但基本可以歸納為提高熱效率、提升回應速度以及降低排放三個方面。

接下來, 我們挑幾個在模型機上看得到的來給各位聊聊。

豐田的這台發動機採用了歧管噴射+缸內直噴雙噴射系統。 在低負荷情況下, 雙噴射系統可以實現分層燃燒, 提升熱效率, 在高負荷下又可提供不錯的動力回應。

發動機採用了電控節氣門, 可以實現更精准迅速的進氣控制。

正時調節方面,豐田2.5L直噴發動機在進氣端採用了VVT-iE(電控可變氣門正時)系統,相比傳統的液壓式調控,電控調節具有更快的調節速度和更廣的工作範圍。

豐田工程師增大了發動機進排氣門的夾角,從之前的31°左右增大到41°左右。同時,氣門底座採用了鐳射熔覆技術,這些改進可以讓發動機的進排氣更加順暢。

活塞、活塞連杆等運動部件採用了輕質處理,降低運動慣量,可以有效提升發動機的響應。

活塞頭頂部配合發動機的進排氣門做了特殊形狀處理,可以進一步提升發動機的壓縮比。提升壓縮比是提升燃效的重要手段之一。

發動機採用了連續可變排量機油泵設計,可以根據發動機工況對機油供給量進行調控,有效降低發動機動力損耗,造成不必要的浪費。

編輯點評:由於不是發動機拆解,豐田2.5L直噴發動機還有很多技術細節未能展示給各位,敬請諒解。通過前面的介紹,我們不難總結出豐田在發動機研發方面的策略,即“積少成多”,平心而論,這台發動機並沒有採用什麼讓人眼前一亮的革新性技術,而是其在細節方面做到了極致優化,每一項技術應用都可帶來微量的熱效率提升,當眾多技術融合在一台發動機上時,其熱效率便會有一個相對明顯的提高。

正時調節方面,豐田2.5L直噴發動機在進氣端採用了VVT-iE(電控可變氣門正時)系統,相比傳統的液壓式調控,電控調節具有更快的調節速度和更廣的工作範圍。

豐田工程師增大了發動機進排氣門的夾角,從之前的31°左右增大到41°左右。同時,氣門底座採用了鐳射熔覆技術,這些改進可以讓發動機的進排氣更加順暢。

活塞、活塞連杆等運動部件採用了輕質處理,降低運動慣量,可以有效提升發動機的響應。

活塞頭頂部配合發動機的進排氣門做了特殊形狀處理,可以進一步提升發動機的壓縮比。提升壓縮比是提升燃效的重要手段之一。

發動機採用了連續可變排量機油泵設計,可以根據發動機工況對機油供給量進行調控,有效降低發動機動力損耗,造成不必要的浪費。

編輯點評:由於不是發動機拆解,豐田2.5L直噴發動機還有很多技術細節未能展示給各位,敬請諒解。通過前面的介紹,我們不難總結出豐田在發動機研發方面的策略,即“積少成多”,平心而論,這台發動機並沒有採用什麼讓人眼前一亮的革新性技術,而是其在細節方面做到了極致優化,每一項技術應用都可帶來微量的熱效率提升,當眾多技術融合在一台發動機上時,其熱效率便會有一個相對明顯的提高。

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