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不看就是你的损失,玩转卡罗拉1.2T发动机
1 185 发布于 2019-06-18 20:35:31 只看楼主 热门标准
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       说起卡罗拉作为一款家用车标杆,在大家的口碑中一直是省油,耐用的形象。而发动机是一款车的灵魂所在,作为丰田家的金字招牌,没有两刷子的真功夫、硬实力丰田断然不敢轻易用1.2T取代成熟可靠、口碑极好的1.6发动机!因此,今天就给大家聊聊它的一些技术特性:

1.90年代日系涡轮发动机的“黑历史”


说起玩涡轮发动机,日系一众厂商早在90年代就推出过神级性能发动机----三菱红头4G63T、日产RB26、丰田2JZ发动机,在不强化任何发动机内部件的情况下,只需将原厂小涡轮换成直径更大的涡轮增压器,通过外挂电脑调整喷油以及增压值,即可从原厂280马力(君子协定的限制)飞升至400马力。如果进行更深层次的改动,甚至能达到上千匹马力。

时至今日,这些上世纪的日系性能发动机,依旧是很多车迷口中的信仰和谈资。即便是在汽车科技更加成熟的今天,相同排量的商品涡轮发动机其输出功率也远不如它们暴力,难道它们真的是无法超越的神级存在?难道是现在的发动机技术反而是退步了?

非也!说到底,当年这些疯狂的性能发动机动力都是在牺牲油耗、平顺性、以及质量可靠性的前提下靠涡轮**压榨动力**而来!换句话说,给人最直观的感受就是:超级费油、涡轮迟滞严重、噪音大以及质量稳定性各种不靠谱。

我写这段看似无关的内容主要想让大家了解:相同排量下,想让涡轮发动机拥有更大的账面输出功率、扭矩,对于日系汽车厂从技术层面上来说不难!但是........想让一台涡轮发动机拥有安静的运行工况、稳定高效的燃烧效率、经济实惠的油耗以及比肩自吸发动机的高寿命、质量可靠性,对于任何一个汽车厂家来说,很难!非常难!


2.为何技术含量极高的丰田1.2T发动机账面数据却并不吸引眼


对于数据党来说,同样的日系大厂本田1.0T发动机的功率、扭矩账面数据简直可以说是把丰田这台1.2T按在地上摩擦,排量才1.0最大功率却比丰田1.2的更大,扭矩虽然要差些可以理解,毕竟少了0.2L的燃烧容积呀!

本田1.0T发动机也是在1500转左右涡轮开始介入,2000转的时候就达到扭矩巅峰173Nm,随后在2000转到4000转区间,随着转速提升扭矩却开始不断的在下降、减弱。

再看丰田1.2T发动机特性曲线图就比较有意思了,几乎是一踩油门发动机涡轮就开始介入,在1500转的时候就达到最大扭矩185Nm,在1500转到4000转区间,是一段“平顶”工况,整体更近似于一个“梯形”,扭矩输出始终为185Nm,这是非常接近完美的发动机特性曲线图。

再看两台发动机0-100的加速时间图,(图上)丰田1.2T发动机从低速域就能释放高扭矩,加速G值相对平缓、线性,(图下)本田1.0T加速过程中却波动很大,抖得厉害!为啥两台发动机差距如此之大?很简单!两者使用的涡轮中冷器结构不同。

涡轮发动机区别于自吸发动机的原理:使用废气涡轮将更多的空气进行压缩后供给发动机,高密度的进气混合燃油后燃烧从而得到比相同排量自吸发动机更强大的动力输出。但对空气进行压缩就会产生一个问题:进气温度会大幅上升,高温空气会严重影响涡轮发动机的功率输出。因此,汽车厂家都会设计配备涡轮中冷器(一般采用水冷或者风冷方式)来降低进气温度,以保持功率输出。

这里篇幅关系就不展开叙述了,本田1.0T采用风冷式中冷器,简而言之----优点:结构简单、冷却效率高、发动机升功率增加明显,当然其缺点也相当明显:冷却效能受环境温度影响明显(一些厂家会选择冬季而不是夏季邀请媒体试驾涡轮车就是这原因)、同样风冷结构的进气管路长,管内压力波多大,导致油门响应的迟滞,功率、扭矩输出波动大,而且风冷散热器缝隙很容易藏污纳垢,冷却效能受此影响会逐步降低,因此还得定期打扫清理。

打开卡罗拉发动机舱,一眼就能看见区别其他品牌的:粉红色体积明显偏大的双腔防冻液壶和铝合金材质液冷涡轮中冷器。对的,丰田1.2T发动机采用的液冷式中冷器!

虽然它结构复杂、成本高,(如图所示)它的进气管道容积明显小于风冷式,同等排量技术条件下,虽然其产生的动力确实会弱于风冷,但它最大的优点:冷却效率受外界环境温度影响小,涡轮延迟低油门响应性明显好于风冷,动力输出稳定,而且还有最关键的一点:它完全不需要任何清洗维护。

不难看出,丰田对于1.2T发动机的设计思路并不是追求暴力、突兀的动力输出,而是追求发动机低转速以及加速时稳定、线性的动力输出,这特性更贴近于自吸发动机的使用感受。

3.卡罗拉1.2T发动机省油的最大奥秘----双循环燃烧模式


朋友对1.2T卡罗拉其中最满意的一点就是:油耗低,市区路况一般6.5左右波多,长途高速更低5个足够了,有次他在高速公路上以90km时速定速巡航,在加油后再折算其行驶里程,竟然跑出3.9的惊人油耗!

买这车的车友大概都知道丰田这台1.2T发动机独有双循环的燃烧模式(阿特金森循环+奥托循环),其技术含量之高轻松吊打一众品牌的发动机。而且由于两种燃烧模式是由电脑控制无缝切换,因此很多车友完全感受不到它的变化,清楚其运行原理特点的车友应该更少。

写得复杂了怕大家看糊涂,因此简单介绍下:我们平常使用的普通燃油车99%都是采用的奥托循环,而使用阿特金森循环的最大好处是:燃油利用率比奥托循环发动机高,如此省油那为啥没厂家采用?因为其缺点:相同排量情况下,其动力输出功率、扭矩 要比奥托循环发动机小很多!因此整合两种燃烧循环工况,取长补短就能实现燃油效能的大幅提高。

马自达吹得神乎其神的黑科技----创驰蓝天发动机,各种低油耗高功率的表现,说穿了其中最大的一个特性就是使用:阿特金森+奥托的双循环燃烧模式。当然阿特金森发动机具备动力弱但燃油效率高的特性,出现在混合动力车上就不足为奇,比如:混动卡罗拉双擎。

实现双循环无缝切换的动作机构就是1.2T发动机上这电动凸轮相位控制机构(俗称vvt),相比其他发动机上采用靠机油液压来实现的相位控制,电控相位控制(VVT-IW)表现更加优异,用秒杀来形容一点不过:双循环燃烧工况可以瞬间转换完成、各种工况下进排气门开启精准度更高;普通VVT变化角度只有0-50度,而vvt-iw广角范围是-30度到正50度。

这台发动机还有个独特的设计:它可以将发动机燃烧后的一部分废气,冷却后再导入吸气侧,这么做的目的除了能降低排放、提高发动机热效率,配合电控相位控制(VVT-IW)的高响应性顺带解决了涡轮发动机使用低标号燃油会产生发动机爆震的问题。

因此卡罗拉1.2T发动机一点也不挑食可以使用92号汽油,而德系同级例如:1.2T 1.4T高尔夫使用的液压相位控制因响应性不够以及设计原因需要使用95号汽油才能保证发动机的运行平稳。

卡罗拉1.2T发动机的阿特金森循环会在什么情况下开启?估计车友们最想知道-----停车怠速状态、平稳滑行状态、油门踏板波动小的平稳行驶状态。因此,我个人对于购买卡罗拉1.2T的车友强烈推荐:购买带有定速巡航功能的车型,巡航时不但能提高舒适度,而且省油效果也相当明显,当然你是老司机有黄金右脚,请自动忽略这个建议!


写了这么多,个人认为这台丰田1.2T发动机别看最大功率、扭矩的账面数据并不突出,但却能达到甚至超过自吸发动机的技术特性:环保省油,动力输出平稳,低转速就能获得良好的加速感,特别是对于城市走走停停的路况,涡轮发动机对油门响应线性就显得特别重要,没人会喜欢容易窜车的发动机。简而言之,能把涡轮发动机做得和自吸发动机一样的驾驶感受,丰田这次算是用了心嘀!

大家看帖多顶,以后抽空再写个估计大家都很感兴趣的话题----为什么丰田的涡轮发动机不烧机油。

  • 用车感受
最后编辑于2019-06-19 00:02:11
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