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节油新利器? 评丰田1.5L高效发动机
2015-06-03 14:43:54    来源:  
混合动力技术已被公认为汽车未来的重要发展方向,而混合动力的先驱者丰田从1997年第一代普锐斯发售开始已经走过了18个春秋。作为混合动力的“两条腿”——电动机和发动机都是缺一不可的,因此丰田依旧在不遗余力地研究发动机技术。最近在日本上市的混合动力车型Axio和FIELDER上,丰田便搭载了最新研发的1.5L汽油发动机,其热效率高达38%。虽然这款"新利器"并不会很快搭载到国产车型上,但梦想是有的,万一实现了呢?


代号2NR-FKE
  
丰田这款1.5L汽油发动机代号为2NR-FKE,采用了与去年推出的1.3L发动机相同的构架和缸体部件。它通过改变行程的方式将排气量提升至1.5L。其进气歧管直径扩大了1mm,其中两根排气歧管直径扩大了2mm。


这款1.5L发动机的最大输出功率为81.6Ps(60kW),最大输出扭矩为136N·m,缸径×行程为72.5mm×90.6mm。它采用了阿特金森循环技术,其压缩比高达13.5,热效率更是达到了38%,要知道普通汽油发动机的热效率仅为30%左右。为什么它能做到如此之高的压缩比和热效率呢?下面我们简单介绍一下吧。


VVT-iE电动可变气门正时系统
  
这款发动机采用了电动VVT技术(丰田官方称为VVT-iE),增加了进气门正时调整电机,这是它压缩比能达到13.5的重要原因之一。这也与我们之前拆解过的马自达2.0L创驰蓝天发动机是相似的。相比普通的液压VVT技术,这种电动VVT的响应更迅速、控制更精确,而且最重要的是它可以无级可调。同时,也避免了发动机运行开始阶段(例如冷车情况下)机油压力不足时而进气门正时机构工作效率低下的问题。


废气再循环技术(EGR)
  
这款发动机还加入了水冷式的废气再循环技术(EGR),不仅降低了氮氧化物的排放,而且还提高了燃烧热效率。为了降低循环废气的温度,它加入了复杂的冷却管路。


新型隔块
  
这款1.5L新发动机的气缸水套下部有新型的隔块,这种隔块是由发泡橡胶和不锈钢薄板制成的。这种发泡橡胶会吸收冷却水,膨胀后封堵部分流路,从而使水套的容量减小,因此达到了缩短发动机暖机时间的效果。这与之前1.3L发动机的构造和原理是一样的。
  
另外,这种隔块加入还能达到优化气缸上部和中部温度的作用。因为它隔堵作用,使气缸的上部很好地降低了20℃左右的温度,降低了爆震的发生几率;而使气缸中部较难流入冷却水,让气缸中部温度升高20℃左右。由于温度的升高使活塞与气缸壁之间的润滑油粘度变小,这就降低了摩擦损失。


4-2-1排气系统
  
它的排气歧管由原来的4-1形式改成了4-2-1形式。由于这样的排气形式其焊接部位较多、歧管较长,制造成本会增加。但4-2-1形式使排气系统更加通畅,更有利于压缩比达到13.5这样高的数值,同时也减少了一部分泵气损失,提高了热效率。


编辑总结:
  
这款1.5L汽油发动机能达到这么高的燃烧热效率,当然要归功于丰田这么多年对燃油经济性方面的追求。这款发动机高热效特性非常适合于混合动力车型,相信未来会有更多的丰田混动车搭载这款机器。虽然我们未曾获知国产的混动卡罗拉会搭载这款发动机,但是不久的将来好的技术肯定是离我们越来越近的。
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