卓逸不群 解讀豐田全新3缸自吸發(fā)動(dòng)機(jī)

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購(gòu)置稅優(yōu)惠 經(jīng)銷(xiāo)商報(bào)價(jià) 車(chē)主點(diǎn)評(píng)

在漫長(zhǎng)的人生道路上，逆境往往能激發(fā)人們通常難以察覺(jué)的潛能。對(duì)于汽車(chē)來(lái)說(shuō)，嚴(yán)格的法律法規(guī)往往可以促進(jìn)新技術(shù)的誕生和普及。目前，各種環(huán)保法律法規(guī)正在推動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展，產(chǎn)生了小排量、三缸、渦輪增壓等各種有趣的東西。有趣的是，在這種趨勢(shì)下，豐田Dynamic Force Engine系列的最新發(fā)動(dòng)機(jī)選擇了出類拔萃。

●承載新時(shí)代M系列發(fā)動(dòng)機(jī)的榮耀（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）

近年來(lái)，汽車(chē)的發(fā)展強(qiáng)調(diào)平臺(tái)化理念，豐田的TNGA就是新時(shí)代的產(chǎn)物。新平臺(tái)需要全新系列的動(dòng)力總成，必須能夠覆蓋從小型車(chē)到中型車(chē)的所有需求，這是Dynamic Force Engine系列發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展背景。

Dynamic Engine系列發(fā)動(dòng)機(jī)不僅滿足TNGA架構(gòu)的要求，還突破了以往行業(yè)認(rèn)知中量產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的極限，甚至顛覆了教科書(shū)中的計(jì)算值。但它并沒(méi)有用黑科技來(lái)達(dá)到目的，而是穩(wěn)扎穩(wěn)打地整合突破現(xiàn)有技術(shù)，最終水滴石穿。所以，這款最新的1.5L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)雖然屬于整個(gè)系列的入門(mén)級(jí)產(chǎn)品，但由于Dynamic Force Engine光環(huán)在頭頂，因此也不會(huì)少了值得關(guān)注的細(xì)節(jié)。

●NA最后的堅(jiān)持

隨著“義民”在各國(guó)的不斷推廣，傳統(tǒng)燃油卡車(chē)退出舞臺(tái)的速度大大加快。可悲的是，我們可能是最后一代用內(nèi)燃機(jī)呼吸和跳動(dòng)的人。在大趨勢(shì)的影響下，不僅大排量發(fā)動(dòng)機(jī)的身影越來(lái)越難找，就連過(guò)去被直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)鄙視的“直四”也在迅速成為稀缺品。

回顧汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)，在早期技術(shù)有限的情況下，為了滿足人類對(duì)速度的追求，所有廠商都采用了遞增的方法。隨著20世紀(jì)（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）70年代后石油危機(jī)的爆發(fā)，在法律法規(guī)的壓力下，動(dòng)力總成的發(fā)展趨勢(shì)轉(zhuǎn)向小型化。

●3缸沒(méi)錯(cuò)，但已經(jīng)不是以前的樣子了。

如今，發(fā)動(dòng)機(jī)小型化的趨勢(shì)很難逆轉(zhuǎn)，但實(shí)際需求也不能完全忽視。“少吃多做”看似矛盾，實(shí)則是消費(fèi)者提出的迫切需求。只是豐田新款1.5L發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有像預(yù)期的那樣以小排量和增壓玩法亮相。在這個(gè)增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)代，它選擇堅(jiān)守自然吸氣的“正義”，依然是三缸。

時(shí)至今日，說(shuō)到三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，大家的口碑還是褒貶不一。雖然這些發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出性能通過(guò)渦輪增壓與過(guò)去相比發(fā)生了變化，但燃油經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢(shì)并不明顯。另一方面，對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)，少一個(gè)氣缸并沒(méi)有帶來(lái)成本的顯著降低。那么豐田為什么要冒險(xiǎn)前進(jìn)呢？

豐田敢于冒險(xiǎn)的原因在于技術(shù)已經(jīng)不是過(guò)去的樣子。Force系列發(fā)動(dòng)機(jī)基于模塊化開(kāi)發(fā)理念，高級(jí)別車(chē)型技術(shù)加持是這款M15A發(fā)動(dòng)機(jī)信心的來(lái)源。另一方面，雖然舊發(fā)動(dòng)機(jī)滿足現(xiàn)有需求并不難，但面對(duì)長(zhǎng)期且更嚴(yán)格的監(jiān)管要求需要進(jìn)行的優(yōu)化并不低于開(kāi)發(fā)新車(chē)型。但當(dāng)非支柱車(chē)型換上新發(fā)動(dòng)機(jī)后，技術(shù)成熟度還可以通過(guò)市場(chǎng)進(jìn)一步檢驗(yàn)，可以為未來(lái)熱銷(xiāo)車(chē)型的發(fā)動(dòng)機(jī)更換積累經(jīng)驗(yàn)。

●從根本上提高效率

物理結(jié)構(gòu)從四缸變成了三缸，但是消費(fèi)者肯定不希望在使用的過(guò)程中動(dòng)力大打折扣，這也讓開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)摸不著頭腦。從結(jié)果來(lái)看，豐田工程師選擇了最困難的方式，簡(jiǎn)而言之，從吸氣、壓縮、做功和排氣的源頭重新開(kāi)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)。

相同排量下活塞行程越長(zhǎng)，高速時(shí)泵送效果越明顯，氣體進(jìn)入燃燒室的速度越快。然而，隨著沖程的增加，摩擦力會(huì)增加，效率會(huì)降低。換句話說(shuō)，選擇合適的缸徑行程比是開(kāi)發(fā)難點(diǎn)之一。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，豐田工程師認(rèn)為兩者的比例接近1.2:1，是最佳值，新的問(wèn)題再次出現(xiàn)。為了滿足排放法規(guī)，新車(chē)型需要采用EGR廢氣再循環(huán)技術(shù)，而廢氣比例過(guò)高無(wú)疑會(huì)影響燃燒效果。

此外，為了提高燃油經(jīng)濟(jì)性，新發(fā)動(dòng)機(jī)還采用了分層燃燒技術(shù)。根據(jù)自身特點(diǎn)，在主流分層燃燒模型中選擇空空氣導(dǎo)向型。

在現(xiàn)實(shí)世界中，我們每天都面臨著兩難的境地。引擎開(kāi)發(fā)過(guò)程中也有兩難的選擇，從不在乎待在家里和能看起來(lái)像路人的女生之間選擇的漂亮女生，到攢錢(qián)買(mǎi)游戲或者先抽根煙。動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)系列發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展進(jìn)程是矛盾推進(jìn)的。

●在矛盾中前進(jìn)

我相信你在屏幕前一定有過(guò)類似的生活經(jīng)歷。灌滿池子不僅僅是最大限度的打開(kāi)出水口，亂噴的水往往會(huì)濺到池子外面。發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，空氣體就像水流一樣，盡量不亂進(jìn)，提高效率。

進(jìn)氣順暢的秘訣不僅在于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，還在于制造環(huán)節(jié)。在安裝傳統(tǒng)氣門(mén)之前，需要在氣缸體的相關(guān)部位安裝座圈，并采用激光熔膜法對(duì)新發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，這樣就可以實(shí)現(xiàn)工程團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的進(jìn)氣管道更流暢的設(shè)計(jì)。

●經(jīng)濟(jì)理性，老傳統(tǒng)不能丟。

提到豐田，任何國(guó)家的消費(fèi)者都會(huì)脫口而出，它經(jīng)濟(jì)耐用，這在一定程度上與它相對(duì)“安全”的技術(shù)有關(guān)。隨著D4-S混合噴射技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，這款1.5L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)做出了安全的選擇，僅采用缸內(nèi)直噴。

缸內(nèi)直噴技術(shù)將汽油直接噴入氣缸，從而減少進(jìn)氣道噴射過(guò)程中汽油在進(jìn)氣道蒸發(fā)所占用的充氣量。有助于提高發(fā)動(dòng)機(jī)加注效率和發(fā)動(dòng)機(jī)性能。當(dāng)然也有濕壁效應(yīng)和進(jìn)氣門(mén)背面積碳過(guò)多的缺點(diǎn)。豐田將如何處理這些問(wèn)題還有待觀察。

如今，各國(guó)的測(cè)試規(guī)定更貼近實(shí)際車(chē)況，包括冷車(chē)、正常工作溫度和各種復(fù)雜程度。實(shí)驗(yàn)表明，歧管?chē)娚浜透變?nèi)直噴在不同工況和負(fù)荷下各有優(yōu)缺點(diǎn)，因此混合噴射一起使用逐漸成為近年來(lái)的一種趨勢(shì)。這款全新的豐田發(fā)動(dòng)機(jī)從燃燒源頭進(jìn)行優(yōu)化，使其只需缸內(nèi)直噴即可達(dá)標(biāo)，省去了歧管?chē)娚湎到y(tǒng)，成本更低，穩(wěn)定性更高，這也可能是未來(lái)全新的發(fā)展趨勢(shì)。

●細(xì)節(jié)優(yōu)化

當(dāng)然，除了上面提到的與燃燒相關(guān)的環(huán)節(jié)，M15A發(fā)動(dòng)機(jī)相比老款在抑振、輕量化方面也進(jìn)行了優(yōu)化。“麻雀雖小五臟俱全”應(yīng)用了很多高級(jí)引擎的開(kāi)發(fā)思路，這也是模塊化開(kāi)發(fā)平臺(tái)帶來(lái)的紅利。

全文摘要:

說(shuō)到豐田，很多人心目中的印象還是保守溫和的。事實(shí)上，在豐田章男上任后，這家日系車(chē)企在品牌建設(shè)和技術(shù)投入上發(fā)生了巨大變化。乍一看，全新的三缸自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)“與這個(gè)時(shí)代背道而馳”，其實(shí)是工程師針對(duì)車(chē)輛定位和目標(biāo)用戶需求給出的解決方案。當(dāng)然，眾多的技術(shù)加持并不一定意味著結(jié)果會(huì)完美。我們期待將來(lái)有機(jī)會(huì)體驗(yàn)一下，看看真相是真是假。