1豐田亮相全新動力
隨著排放法規的日趨嚴格,越來越多的汽車制造商正在引進全新發動機,新動力總成的特征是在提高功率時,能滿足新的排放法規和燃油消耗指標。豐田汽車公司(TMC)歷時3年研發出的全新1.5 L發動機將替代目前的1.3 L發動機,具備優越的動力性能,良好的燃油經濟性和較低的CO2排放值。
從2014年開始,豐田汽車公司就對Yaris車型實施了開發計劃,TMC開發整車的同時開發了該款1.5 L發動機。豐田歐洲公司和豐田汽車共同合作,主要的開發工作在日本完成,而全新Yaris剩余的部分則在豐田歐洲完成,這款1.5 L發動機則大部分在TMC完成開發生產。
此款1.5 L排量的自然吸氣發動機搭載的2017款Yaris,在轉速4 400 r/min爆發出最大扭矩,相比于1.3 L發動機,其最大功率從72 kW提高到81 kW,最大扭矩從125 N·m提升到136 N·m,同時相比現款1.3 L發動機,燃油消耗降低了12%。
2雙燃燒循環
鑒于歐6c排放法規與實際駕駛測試循環(RDE)的實施,對于這款1.5 L發動機,豐田必須滿足新公布的排放法規要求。Yaris作為B級轎車,由于其長時間在城市工況下行駛,因此豐田想要改善新發動機的燃油經濟性和動力性的同時,也想保持自然吸氣發動機在低速到中速工況下的響應性。此款1.5 L發動機借鑒了混動發動機的相關技術,如阿特金森循環和高壓縮比,同時結合了水冷式廢氣再循環(EGR)系統和進氣歧管。
作為自然吸氣家族成員的全新1.5 L發動機,依然采用了奧托循環,加上電子控制可變氣門(VVT-iE)技術,發動機能夠在不同需求下,在兩種循環之間進行切換,以確保在低速時避免較多的泵氣損失,且在高負荷階段的性能也得以保障。電子控制能夠延遲進氣門關閉,從而減少壓縮時段。
雙燃燒循環的使用能促使豐田獲得13.5的壓縮比,結合以上技術,這款1.5 L發動機的效率可達38.5%。更改燃燒循環的另一個益處是,搭載全新1.5 L發動機后從0~100 km/h的加速時間比搭載量產1.3 L發動機快0.8 s,而超車時的速度優勢超過1 s,當其運行在80 ~ 120 km/h時,相較于1.3 L發動機的18.8 s,1.5 L機型所需的時間為17.6 s。
3自吸發動機的優勢
為了抗衡渦輪增壓發動機對市場的沖擊趨勢,新款發動機為終端客戶帶來了其在瞬態實時駕駛工況下的諸多優勢。在新的測試法規下,1.5 L發動機比1.3 L發動機節省了10%的燃油。對于自然吸氣發動機來說,在目前的測試方法下,其在試驗室和實際工況所測試的性能差異比增壓發動機小很多。
新款發動機似乎在所有方面都超過了其前款1.3 L發動機,但豐田也承認新技術的采用對于全新發動機而言依然存在弊端,甚至其比前一款發動機更為嚴重。因為需要在這款1.5 L發動機上采用一些新技術以獲得期望的性能水平,所以增加了一些零部件,因此使總質量略有增加。
盡管發動機質量有少許增加,但Yaris的整備質量比裝備1.3 L時的整備質量輕了10 kg。與1.3 L發動機相比,全新1.5 L發動機采用相同的標桿機型。豐田則以很多小型化渦輪增壓發動機為標準,與老款發動機相比,就功率、性能、扭矩和燃油經濟性方面而言,全新1.5 L發動機有著較強的市場競爭力。
豐田汽車公司是引領大排量發動機趨勢的汽車制造商,因為豐田歐洲相信過度小型化的發動機已經過時。汽車行業在小型化方面的發展已經受到了限制,適度平衡發展非常重要。對這種排量級別的市場,豐田的最終目標是花費適當的成本以獲得適宜的性能,但是內燃機的未來將會變得更嚴峻。
對于豐田汽車公司的長期開發規劃,其目的是開發出可替代傳統內燃機的動力選擇,同時還需推進電氣化進程。眾所周知,混合動力是一個很好的過渡階段,但最終將被燃料電池或者類似的動力總成所延續或替代,因此在目前階段,豐田汽車公司仍在尋求內燃機的發展突破。
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