一说到关于小马课堂|一文读懂丰田最新自然吸气发动机黑科技。和一些11款丰田凯美瑞发动机这样的相关题,总是能引起不少的讨论关注度,那么今天小编为大家带来解。
一汽丰田此前推出了紧凑型跨界车逸泽,搭载基于TNGA架构的20升自然吸气发动机。与此前投入量产的25升A25A发动机一样,新款20升自然吸气发动机的热效率为40,在混合动力系统中可实现41的热效率。
你可能不太关心这两个数字,但更直观的是,这款发动机更省油。
8代凯美瑞的20升6AR发动机已经很不错了,新发动机的性能会更加出色,——从头到尾都充满了黑科技。
我们先来看看这款发动机的具体参数。
供您了解,丰田目前在中国市场拥有三款20升发动机。
1.压缩率高达140:1
如何提高热效率?
也许有机械背景的人可以回这个题。无非是提高空燃比,减少冷却损失、排气损失、泵气损失和机械损失,同时保证可燃混合气在运行过程中效率最大化。行程延长。当然,要提高空燃比,就必须减少喷油量,但太稀的混合气不容易点燃,所以必须通过提高压缩比来解决。
新发动机的压缩比为130:1,在混合动力系统中,压缩比达到140:1。凯美瑞的20升6AR发动机的压缩比为127:1,RAV4的6ZR的压缩比为105:1。
如前所述,提高热效率的一个关键点是减少废气损失。这需要将一些废气重新引入循环中。但题是,随着高温废气回流到进气系统,燃烧室的工作温度升高,高压缩比导致的发动机爆震变得更严重。这需要冷却再循环的废气,从而减少发动机爆震的可能性并减少氮氧化物排放。
另外,燃油直喷可以在一定程度上降低燃烧室的工作温度,进一步改善发动机的爆震倾向。
2、缸内直喷+歧管喷射双喷射燃油系统
该发动机的燃油直喷系统通过改进喷油口,提高燃油喷射效果,并能精确控制喷油量。
然而,发动机并不总是处于相同的工作条件,通常当工作温度和负载更合适时,直喷系统可以提供更经济的燃油消耗。直喷系统在低负载或冷启动条件下并不完美。
首先是所谓的“湿壁”题,即气温低和汽油雾化不良导致部分燃油沿气缸壁进入曲轴箱并与发动机机油混合,导致发动机润滑过早恶化。油。此外,未雾化的燃油会飞溅并弄湿火花塞,导致发动机无法正常点火。冷机中形成的混合气即使能被点燃,但雾化效果较差,导致燃油燃烧不充分,颗粒物排放过多。
除了冷启动工况外,当发动机负荷较低时,燃烧室内的空气流动也较差,导致混合气雾化不良,导致气门和燃烧室积碳。这就需要在进气歧管端增加多点燃油喷射系统,其中从进气歧管端喷射可以使可燃混合气经过较长的路径进入气缸,从而使燃油雾化的时间更长。
与凯美瑞目前使用的6AR发动机一样,这款发动机也配备了D-4S双喷射系统,以更好地应对发动机在各种工况下的燃油系统要求。
3、距离比为121:1,发动机效率更好。
如前所述,发动机的活塞冲程必须很长,以使混合物在膨胀冲程期间尽可能有效。大众集团倡导的所谓阿特金森循环、米勒循环、B循环等都是基于这一原理的改进。
当然,发动机的冲程越长越好,但如果冲程太长,发动机的工作效率就会受到影响。适当的直径比有助于提高发动机性能。
与凯美瑞6AR发动机的直径比1:1不同,这款新发动机的直径比为121:1,与RAV4荣放的6ZR发动机相同。目前主流厂商认为12左右的直径比是理想的直径比。
在过分强调发动机输出的早期,一些发动机的里程比达到了08左右。具有高转速、大功率的特点,但在中低速时损失扭矩输出和燃油效率。状况。
4、高速旋流实现高速燃烧
较长的冲程有助于提高燃油效率,但也会增加发动机泵损失。为了改善泵损失并提高充电效率,丰田工程师修改了该发动机的进气和排气系统。
除了对进气表面进行平滑处理外,工程师还将新发动机的进排气门之间的角度从31度增加到41度,加大了进气门座,并在加工进气门座时采用了激光熔覆技术来取代现有的阀座结构,更换为光滑金属涂层。改进后的发动机进气通道更加顺畅,提高了发动机充气效率。
为了进一步提高进气效率,工程师对进气管道的外部进行了改造,将其设计为略微向上突出,让新鲜空气沿着靠近气缸中心的通道快速流动。
当新鲜空气撞击气缸壁时,迅速下沉,在活塞的共同作用下,形成类似于高速气流的喷射效果的旋转流。
为了减少缸内翻滚流的流动阻力,发动机活塞的顶部也进行了修改,活塞表面的凹部变得更浅、更光滑。较快的翻滚流有助于使可燃混合物雾化,但流速太快会使其不易点燃。工程师们通过增加点火线圈的点火能量,有效地解决了这个题。
当然,高速翻滚流有助于实现发动机的高速燃烧,并通过补偿因EGR废气输入增加而导致的燃烧速度的降低来提高膨胀功率。通过冲程为发动机提供更好的扭矩输出特性。
5、机械损失低、热损失低
为了减少发动机的机械损失,丰田工程师首次采用激光开槽活塞裙加工,同时还采用了可变流量油泵和电动水泵,可以实现“按需供给”,有效减少了不必要的发动机机械。损失。
此外,VVT-iE气门控制技术允许该发动机在奥托循环和阿特金森循环之间切换。丰田工程师开发了一种高效的热管理策略,采用电控恒温器和电动水泵,这也使得发动机的热损失得到进一步优化。
|总结|
当然,这款20升发动机是“从头开始”设计的,与第八代凯美瑞车型所使用的25升A25A发动机有许多共同之处。然而,这并不是后者简单百分比下降的结果。最简单的原因之一是,空气在不同大小的空间中流动,产生的湍流或翻滚效应是不同的。你需要经过很长一段时间的测试和调整。实现这一目标需要时间。实现高水平的绩效。
另一个更现实的题是,发动机能效题需要TNGA架构产品保持约12的径距比。这意味着丰田未来的四缸发动机系列在以下条件下将难以使用这是一种通过将大部分主要部件通用化、模块化来实现排量变化的方法。不过,考虑到丰田车型的市场销量,这些新发动机的规模效应或许还是有保证的。
第八代凯美瑞2.0发动机?8代凯美瑞的20自然吸气发动机非常不错。这款发动机基于丰田最新的TNGA架构打造,采用了多种新技术,理论热效率最高可达40。可输出最大马力178匹,峰值扭矩210牛米。该发动机提供充足的动力和低油耗。是一款非常好的发动机,功耗低,维护成本低,质量稳定。
凯美瑞240g发动机怎么样?非常好,耐用,故障率低。凯美瑞搭载的24升自然吸气发动机,代号2AZ-FE,最大输出功率123kW,最大扭矩224Nm,最大输出转速6000rpm,最大扭矩转速4000rpm。该发动机配备VVT-I技术,并采用铝合金缸盖缸体。
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