油耗极低的老牌轿车“王者”卡罗拉的三大动力系统究竟有何玄机?

对于网友想知道的油耗极低的老牌轿车“王者”卡罗拉的三大动力系统究竟有何玄机?和丰田车卡罗拉发动机好吗的话题,本文有详细的解,希望能帮助到大家。


全最畅销车型之一的丰田卡罗拉和一汽丰田卡罗拉的国内销量也处于较为优秀的水平。那么一汽丰田卡罗拉的动力系统表现如何呢?在这篇文章中,我将讲解一汽丰田卡罗拉的动力总成系统。我们将带您了解丰田卡罗拉动力系统的技术亮点。


以2022款一汽丰田卡罗拉车型为例,目前有三种动力系统,第一是18L油电混合动力系统,第二是12T涡轮增压发动机动力系统,第三是1.5L自然吸气发动机动力三大动力系统有何突出技术亮点?下次我会一一为大家解释。


1、卡罗拉双擎18L油电混合系统技术分析


新款丰田卡罗拉TwinEngine搭载了丰田新一代THS混合动力系统,动力由18L自然吸气发动机结合油电混合系统提供。


11.18L阿特金森循环发动机


丰田卡罗拉双引擎安装的18L自然吸气发动机采用阿特金森循环,一般有三种发动机循环奥托循环、阿特金森循环、米勒循环。


1个自动循环


典型的发动机有一个奥托循环,也称为四冲程循环,是指进气、压缩、做功、排气四个冲程。并且由于奥托循环发动机进排气门重叠角恒定,丰田为发动机配备了可变气门正时系统,以消除和改善奥托循环进排气门重叠角的缺点。油耗经济。


2阿特金森循环


前面说过,奥托循环的压缩比和膨胀比几乎相同,而阿特金森循环的膨胀比比压缩比大,阿特金森循环发动机是在奥托循环的基础上发展起来的,如果发动机想要膨胀,在这种情况下,发动机的进气正时或曲轴需要进行一些调整。丰田卡罗拉双擎搭载的18L发动机采用阿特金森循环,发动机型号为8ZR,最大输出72kW,最大扭矩142Nm,并采用丰田VVT-i滤清器,进一步减少废气排放排放。


VVT-i是丰田智能可变气门正时技术的名称,丰田利用VVT-i智能可变气门正时技术来控制进气门的延迟关闭,以实现大于压缩比的膨胀比。进气门,在发动机压缩冲程时,一部分混合气返回进气歧管内部,从而使压缩比小于膨胀比,达到提高热效率和燃油效率的目的。引擎。


但阿特金森循环发动机的缺点也很明显。换句话说,阿特金森循环发动机更适合混合动力系统,因为其在某些负载下的扭矩输出小于奥托循环发动机。这就是丰田的下一代THS混合动力系统,我们将在下一段中讨论。


3米勒循环


米勒循环与阿特金森循环具有相同的特点,即膨胀比大于压缩比,米勒循环是通过可变气门正时或气门升程等技术来实现的。这是一种控制进气门迟闭或早闭,减少发动机进气量,使压缩比低于膨胀比的技术。这提高了车辆的燃油效率。


12、丰田新一代THS混合动力系统


丰田卡罗拉双引擎配备了丰田新一代THSII混合动力系统。THS的全称是丰田混合动力系统。丰田THS混合动力系统自1997年开始量产。它首先应用于丰田普锐斯车型,已有20多年的历史,又称为丰田THSII混合动力系统、第二代THS混合动力系统、第四代THSII混合动力系统。事实上,这就是丰田最新的THSII混合动力系统。


前面提到,18L阿特金森循环发动机的缺点是在一定负荷下发动机输出扭矩比奥托循环发动机低,但阿特金森循环发动机的热效率比奥托循环发动机高。由于它是循环发动机,因此更适合混合动力使用。动力系统组件需要大量扭矩,尤其是在车辆启动或加速时。丰田卡罗拉双引擎汽车采用电机启动,通常在车辆启动时使用电机。它在50公里/小时的速度内纯电运行,电机驱动车辆启动,从而为高负载情况下发动机输出扭矩不足的发动机补充能量。丰田卡罗拉双发动机系统的总输出功率为90kW,发动机最大扭矩为142Nm,电动机最大扭矩为163Nm。


当车辆高速行驶时,车辆发动机处于中低负荷,所需扭矩并不高,因此丰田18L阿特金森循环发动机的优势此时就体现出来了,配合丰田新一代THS混合动力,还拥有不需要发动机驱动的电子水泵,通过采用电动压缩机,提高了车辆的整体燃油效率。


1丰田新一代THS混合动力系统的配置及工作原理


丰田THSII混合动力系统由发动机、镍氢电池、动力控制单元、MG1、单行星齿轮结构的动力开关、单向离合器和主减速器组成。


丰田新一代THSII混合动力系统采用了全新布局。上一代MG1电机和MG2电机采用双行星布局,新一代采用平行轴布局。与上一代的双行星布局相比,平行轴布置减小了轴尺寸和重量,并提高了车辆的燃油效率。


11、MG1电机功能


MG1电机采用小型化高输出电机,具有发动机起动机、发电机和连续改变发动机输出的控制电机的功能。简单来说,它可以启动发动机,为汽车的高压电池充电,甚至可以充当发电机为MG2电机提供动力。同时,MG1工作时,动力分配行星齿轮机构的传动比与车辆行驶工况匹配,减少了发动机内部积碳的形成。


12.MG2电机功能


MG2电机是一种小型化、高输出功率的电机,为车辆提供动力,在车辆制动或未踩油门踏板时发电并为高压电池充电。这项工作称为再生制动,或能量回收。


13、单行星齿轮结构的电源切换器


单行星齿轮机构由太阳轮、行星齿轮、行星架和外齿轮组成,与上一代复合行星齿轮结构相比,结构更加紧凑,并为MG1电机和MG2电机的布置而设计。对于排量较大的发动机,MG2电机功率也可以设计得更高。


行星齿轮机构起着动力分配作用,决定是将发动机动力供给电机(MG1)还是作为车辆的驱动力。电机MG2及其减速装置采用平行轴布置。发动机的输出轴通过单向离合器和扭振阻尼器与行星齿轮机构的行星架联接,电机MG1和电机MG2与行星齿轮机构的太阳轮连接。它通过减速齿轮和组齿轮连接到齿圈。


行星齿轮机构可将72%的扭矩分配给外齿圈,将28%的扭矩分配给太阳轮。外齿圈通过减速齿轮连接到差速器,然后连接到车轮,使车辆前进。太阳轮与MG1电机连接,发动机驱动行星架,行星齿轮驱动太阳轮使MG1电机旋转。


发动机以72%的扭矩驱动车辆,同时28%的扭矩驱动MG1电机发电。当汽车需要达到一定的速度时,ECU控制单元查出外齿圈的转速,然后确定发动机需要达到的转速以及MG1电机所需的转速。


MG2电机连接至开关柜的外齿圈。MG2电动机补充了发动机的扭矩。28%的扭矩通过电路返回轮端,其中外齿圈和MG2电机共同工作,通过减速齿轮和差速器驱动车辆。


14.单向离合器


单向离合器的作用是当MG1电机参与驱动功能时,并不带动发动机一起旋转,而是同时与MG2驱动电机形成双电机驱动。内燃机停止工作。


目前,18升阿特金森循环发动机搭载丰田雷凌双擎、丰田雷凌双擎E+、丰田卡罗拉双擎、丰田卡罗拉双擎E+等。


目前,搭载锋锐新一代THSII混合动力系统的车型主要有丰田卡罗拉、丰田雷凌、丰田凯美瑞、丰田汉兰达、丰田塞纳、丰田Veranda、丰田Vensa、丰田亚洲龙以及丰田埃尔法、丰田威尔法、丰田C-HR等。丰田IZOA等混合动力车型。


2.12T双循环缸内直喷涡轮增压发动机


丰田推出了两款涡轮增压发动机,第一款是20T涡轮增压发动机,发动机型号为8AR。第二款是12T涡轮增压发动机,有8NR和9NR发动机类型。这次我们要介绍的发动机是丰田LaLinque和卡罗拉搭载的12T涡轮增压发动机,这款发动机配备了双循环技术、缸盖一体式排气歧管、外置水冷中冷器等前沿设计。


21、丰田12T发动机采用双循环技术。


双循环技术是指发动机可以在奥托循环和阿特金森循环之间无缝切换,前面提到了奥托循环,前面也提到了阿特金森循环,但是12T发动机之所以能够实现双循环技术是什么?这里要讲一下如何实现双循环的平滑过渡。


发动机的双循环是通过可变气门正时系统实现的。该发动机采用基于VVT-i的中置、中心锁定双VVT设计。丰田将其称为VVT-iW,代表智能广角可变。气门正时系统可以调节进排气的开启角度和开闭时间,发动机高功率时,进气门在上止点之前打开50~30,之后最多可以打开30。下死点-110延迟关闭增加了延迟侧调节范围,相当于延迟80曲轴旋转角度。这种效果使发动机能够在1500-4000rpm时达到最大扭矩。


丰田VVT-iW系统中部安装了新开发的锁定装置,与阿特金森循环技术配合工作,可在奥托循环和阿特金森循环之间无缝切换,使发动机在需要动力或加速时切换成为可能。自动循环为了获得更好的输出,请在辅助循环模式下运行。当发动机低负荷运行时,切换至阿特金森循环模式,双循环技术既保证了充足的动力又降低了油耗。


22.缸盖集成排气歧管


丰田12T发动机采用缸盖一体式排气歧管设计,目前主流发动机基本都采用缸盖一体式排气歧管设计,一体式排气歧管可以让发动机快速达到工作温度,并且可以减少不必要的量。需要燃油喷射,冬季制热效果更快。


缸盖一体式排气歧管设计在缸盖内部,因此无需传统的排气歧管,发动机整体变得更小、更紧凑,一定程度上减轻了发动机的整体重量,降低了发动机成本。车辆油耗。


23.外置水冷中冷器


该发动机还采用了外置水冷式中冷器,而中冷器的作用就是对涡轮增压器增压的空气进行冷却,由于涡轮增压器的工作温度较高,增压空气的温度也随之升高。空气在进入发动机燃烧之前必须被冷却。


一般来说,中冷器分为三种冷却方式


1个风冷式中冷器


第一种是风冷式中冷器,一般安装在车辆空调冷凝器前部下方,它利用车辆行驶时产生的风阻力,利用车辆前部吹来的风来冷却中冷器。


风冷式中冷器的优点是价格较便宜,但缺点是增压管路较长,涡轮增压器滞后明显,因此风冷式中冷器更适合大排量涡轮增压发动机。


2.外置水冷中冷器


丰田12T采用安装在发动机进气歧管右侧的外置水冷中冷器,为中冷器提供独立的冷却系统,并利用电子水泵提供冷却液循环冷却。


外置水冷中冷器的优点是冷却液有独立的电子水泵提供循环冷却,冷却方式比较稳定,同时增压空气管路设计较短以减少冲击。由于涡轮迟滞,更适合小排量涡轮增压发动机。缺点是外置式水冷中冷器的价格比风冷式中冷器高,同时发动机内水温较高,因此整体冷却效果不如风冷式中冷器。风冷式中冷器。空气冷却。


3内置水冷中冷器


卡罗拉发动机内置水冷中冷器好还是外置水冷中冷器好?没事的


卡罗拉的发动机一直被认为非常可靠和耐用。卡罗拉经过多年的发展和改进,在发动机技术上取得了很大的成就。它们通常配备节能、低排放的发动机,并提供卓越的性能和可靠性。此外,卡罗拉的发动机还采用了多点燃油喷射系统、可变气门正时等先进技术,以提供更好的动力和操控性能。总体而言,卡罗拉的发动机非常好,提供可靠的性能和耐用性。


哪家制造商为丰田卡罗拉生产发动机?该发动机由天津一汽丰田发动机有限公司组装,技术方面由丰田提供。


丰田卡罗拉是一汽丰田生产的一款紧凑型轿车。长宽高分别为4635mm、1780mm、1455mm,轴距为2700mm。车身类型为4门5座轿车,变速器为模拟10速的CVT无级变速器。卡罗拉配备了制动力分配系统、制动辅助系统、车辆稳定控制系统、车道偏离预警系统、车道保持辅助系统、主动安全系统等。


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