【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】繼漢蘭達(dá)之后，皇冠成為豐田在售車型中第二款搭載渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的車型。全新皇冠這款 D-4ST 2.0T⁺雙渦管渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，搭載了包括豐田的D-4S雙噴射系統(tǒng)、奧托/阿特金森雙循環(huán)系統(tǒng)、缸蓋/排氣歧管一體化、單渦輪雙渦管等諸多技術(shù)。拋開皇冠60年的情懷，這次我們來(lái)聊聊這些新技術(shù)又是如何打造出這款發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)異的性能以及良好的油耗表現(xiàn)的。

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● 全新皇冠2.0T⁺發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)

　　全新皇冠搭載的這臺(tái)2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)率先搭載在全新漢蘭達(dá)身上，代號(hào)為8AR-FTS，應(yīng)用在全新皇冠身上最大輸出功率為173kW（235馬力），最大輸出扭矩為350Nm，工信部公布的百公里綜合油耗僅為7.1升。

● 歧管噴射/缸內(nèi)直噴雙噴射系統(tǒng)

　　豐田早在2005年在缸內(nèi)直噴的基礎(chǔ)上，配合歧管噴射開發(fā)出D-4S雙噴射系統(tǒng)。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在豐田的雙噴射系統(tǒng)也愈發(fā)成熟，旗下多款新車都搭配了D-4S雙噴射系統(tǒng)，目前雙噴射是在很少一部分的高端機(jī)采用的噴油方式。

　　雙噴射系統(tǒng)之所以受歡迎當(dāng)然是有它的魅力之所在，發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中會(huì)遇到各種不同的工況，雙噴射系統(tǒng)可以根據(jù)不同的工況隨時(shí)調(diào)用不同的噴油方式，以獲取更好的動(dòng)力輸出和燃燒效率，同時(shí)也可以避免缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)存在的進(jìn)氣管積碳等問(wèn)題。

● 奧托/阿特金森雙循環(huán)系統(tǒng)

　　關(guān)于奧托循環(huán)和阿特金森循環(huán)，很多童鞋都表示搞不清楚兩者之間的區(qū)別。專業(yè)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，兩者的區(qū)別就是奧托循環(huán)的膨脹比等于壓縮比，而阿特金森的膨脹比大于壓縮比。通俗來(lái)講，奧托循環(huán)吃更多的飯，干活也更有力氣，而阿特金森吃的飯少，但干活相對(duì)奧托循環(huán)來(lái)說(shuō)就沒(méi)那么有勁。

　　我們平時(shí)所說(shuō)的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)都是在進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣四個(gè)行程之間循環(huán)，這實(shí)際上就是奧托循環(huán)。阿特金森就是在奧托循環(huán)的基礎(chǔ)上，通過(guò)延遲進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)間，在壓縮行程開始時(shí)往進(jìn)氣管排出一部分空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)膨脹比大于壓縮比，好處就是在燃燒行程可以少噴點(diǎn)汽油，帶來(lái)更低的油耗，缺點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)在低速以及急加速時(shí)性能會(huì)打折扣。

　　豐田的混合動(dòng)力車型（例如普銳斯等等）均采用的是阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)，看中的就是它省油的特點(diǎn)，而動(dòng)力性能打折扣部分則可以由電機(jī)來(lái)彌補(bǔ)，所以阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)廣受混合動(dòng)力車型的青睞。

　　全新皇冠這款2.0T⁺發(fā)動(dòng)機(jī)采用雙循環(huán)系統(tǒng)也是基于這樣的優(yōu)缺點(diǎn)相互互補(bǔ)的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在起步階段采用奧托循環(huán)，保證起步加速有力；在中低負(fù)荷階段采用阿特金森循環(huán)，降低油耗提高燃油效率；在高負(fù)荷階段，再切換為奧托循環(huán)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)擁有足夠的動(dòng)力支持。通過(guò)兩種循環(huán)的無(wú)縫結(jié)合，全新皇冠在擁有強(qiáng)勁動(dòng)力的同時(shí)也擁有良好的油耗表現(xiàn)。

　　實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)能在奧托循環(huán)和阿特金森之間無(wú)縫切換的技術(shù)被稱為“VVT-i（W）智能廣角可變氣門正時(shí)系統(tǒng)”，可變氣門由油壓控制改為電控，實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的控制；而且可變范圍也擴(kuò)大到了80°（-30°～50°），精確控制進(jìn)氣時(shí)機(jī)與進(jìn)氣量，在各轉(zhuǎn)速范圍下均能實(shí)現(xiàn)較大的扭矩輸出。

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● 缸蓋集成排氣歧管

　　將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管集成在缸蓋上這種技術(shù)我們并不陌生，目前包括大眾、通用、福特等多個(gè)廠商都已經(jīng)應(yīng)用。這種布置方式在冷啟動(dòng)時(shí)，能夠利用排氣歧管的溫度為冷卻液加熱，讓冷卻液快速達(dá)到工作溫度，減少暖機(jī)時(shí)間；同時(shí)冷卻液也能為排出的廢氣降溫，讓廢氣能以更低的溫度流向渦輪，實(shí)現(xiàn)更高的效率。

● 雙渦管單渦輪

　　除了缸蓋排氣歧管一體化設(shè)計(jì)外，全新皇冠2.0T⁺發(fā)動(dòng)機(jī)還配備了雙渦管單渦輪技術(shù)。這一技術(shù)我們同樣不陌生，寶馬是將這技術(shù)應(yīng)用得最廣泛的車企之一?；使?.0T⁺身上所應(yīng)用雙渦管單渦輪技術(shù)就是豐田和寶馬雙方技術(shù)共享的產(chǎn)物之一。

　　雙渦管單渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)相比普通的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)多增加了一條廢氣通道，其中1、4氣缸共用一個(gè)通道，2、3氣缸共用一個(gè)。當(dāng)4個(gè)氣缸輪流排氣時(shí)，兩條渦管輪流排出廢氣，從而減少相鄰氣缸排氣干擾，提高排氣效率。再配合輕量化處理的渦輪葉片，使渦輪擁有更快的響應(yīng)速度。

● 水冷式中冷器

　　我們常見的發(fā)動(dòng)機(jī)中冷器無(wú)非就風(fēng)冷式和水冷式兩種，風(fēng)冷式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，但冷卻效果不佳，而且進(jìn)氣管行程過(guò)長(zhǎng)，動(dòng)力響應(yīng)相對(duì)較差。相對(duì)來(lái)說(shuō)，水冷式冷卻效果更好，動(dòng)力響應(yīng)更快，但結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜，成本也更高。

　　全新皇冠2.0T⁺發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是水冷式中冷器，中冷器直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上方渦輪和進(jìn)氣管之間，大大縮短進(jìn)氣管的行程，提高動(dòng)力響應(yīng)。從渦輪經(jīng)過(guò)的高溫空氣直接從中冷器的水套流過(guò)，大大提高冷卻效率。根據(jù)官方資料顯示，水冷式相比風(fēng)冷而言，百公里加速時(shí)間提高了0.3秒。

● 如何應(yīng)對(duì)機(jī)油消耗問(wèn)題？

　　渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪軸承部位、以及用于確保制動(dòng)負(fù)壓真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)的潤(rùn)滑部位等決定了渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)相比自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)要消耗更多的機(jī)油，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的機(jī)油容易劣化，機(jī)油劣化會(huì)導(dǎo)致粘度下降，消耗增加，也就是我們常說(shuō)的燒機(jī)油。那么豐田是如何解決這個(gè)問(wèn)題的呢？

　　首先為了彌補(bǔ)增加零部件（渦輪、真空泵）導(dǎo)致的機(jī)油消耗增加，8AR-FTS通過(guò)用水套隔墊抑制氣缸孔變形等來(lái)減少發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的機(jī)油消耗。對(duì)于機(jī)油劣化，通過(guò)D4增大空燃比的變化范圍并利用噴射器強(qiáng)制換氣系統(tǒng)等，將機(jī)油劣化控制在與自然吸氣相同的水平，以抑制機(jī)油消耗。

● 總結(jié)

　　全新皇冠這款2.0T⁺發(fā)動(dòng)機(jī)可以說(shuō)是集萬(wàn)千寵愛(ài)于一身，諸多新技術(shù)合理巧妙的應(yīng)用，彼此之間各取所長(zhǎng)、互補(bǔ)所短，從而來(lái)達(dá)到1+1>2的效果。最大輸出功率235馬力，最大輸出扭矩350Nm在同級(jí)別發(fā)動(dòng)機(jī)中雖然沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)，不過(guò)百公里綜合油耗僅為7.1L則會(huì)讓你大吃一驚。接下來(lái)我們也將會(huì)繼續(xù)對(duì)全新皇冠進(jìn)行一系列的解讀和體驗(yàn)，敬請(qǐng)大家期待。（圖/文：太平洋汽車網(wǎng) 林錫希）