豐田發動機如何實現高效燃油經濟性?

豐田發動機實現高效燃油經濟性主要通過以下方式:

首先是采用阿特金森循環發動機。這種循環進氣門晚關,膨脹比大于壓縮比,能提高燃燒效率降低油耗,但存在低速扭矩不足的問題。為解決此,豐田還為發動機搭載了缸內直噴加歧管噴射的雙噴油系統,擴大氣門夾角至 41 度,提高進氣量和進氣效率,使得 2.5L 發動機熱效率達 41%。

其次,豐田的混動系統,比如普通版本的 2.5L 雙擎,主要運用在 B 級車,由 2.5L 混動發動機加 88kW 單電機組成,四驅版本后橋還有 40kW 電機,系統最大輸出功率 160kW 或 163kW 。該系統由阿特金森循環發動機、永磁鐵電機、行星齒輪機構等組成,工作邏輯是盡量讓發動機處于最佳轉速區間工作。起步階段用純電驅動,避免內燃機效率低、經濟性差的問題。加速階段發動機和電動機一起發力,高速巡航或發動機高效轉速區間,發動機直接驅動車輪,電量過低時發動機給蓄電池充電。剎車減速或松油門時,車輪帶動電動機發電并儲存電能。

還有,E-CVT 變速器對發動機進行功率分流,其由太陽輪、行星齒輪、齒圈、行星架組成。

另外,豐田發動機采用 VVT-i 技術,可根據發動機狀態控制進氣凸輪軸,優化凸輪軸角度,達到最佳配氣正時,增加扭矩并保持燃油經濟性。像卡羅拉/雷凌雙擎的 1.8L 發動機,通過改進燃燒特性和減少爆震,如采用低溫廢氣再循環、提高滾流比、優化氣門正時、改進排氣歧管等,結合優化進氣歧管和點火線圈火花塞,提升燃燒效率。

在熱管理方面,通過雙通道冷卻系統、EXPAD 發泡橡膠水套隔板、優化氣缸蓋和缸體等措施,改善暖機過程降低阻力,減少爆震。降低摩擦方面,通過在曲軸軸承開細油槽、使用新轉子廓型的機油泵、低粘度機油,以及采用窄搖臂、緊湊型氣門彈簧上座等方法,減少摩擦損失。

這些技術的綜合運用,使得豐田發動機實現了高效的燃油經濟性。

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