滿足消費(fèi)者需求是豐田的責(zé)任 “中國心”年度十佳發(fā)動(dòng)機(jī)

李曉非

豐田研發(fā)和廣汽豐田派出了最強(qiáng)的工程師團(tuán)隊(duì)，為專家和消費(fèi)者解密這臺(tái)優(yōu)秀的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)。

一向致力于推廣混合動(dòng)力系統(tǒng)的豐田汽車，今年卻在中國市場著重推廣一臺(tái)2.0T渦輪增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)，難道豐田要開始轉(zhuǎn)變技術(shù)路線了嗎？當(dāng)我們向豐田研發(fā)（中國）動(dòng)力傳動(dòng)部門的小川羲英部長和周梅生高級(jí)主查提出這個(gè)問題后，他們請(qǐng)來一個(gè)超級(jí)豪華的技術(shù)團(tuán)隊(duì)回答這個(gè)問題。

7月8日，“中國心”年度十佳發(fā)動(dòng)機(jī)專家評(píng)審委員會(huì)的9名評(píng)委，與來自日本豐田汽車和豐田研發(fā)（中國）的技術(shù)專家們一起會(huì)聚在廣汽豐田，共同探討了豐田2.0T渦輪增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)和豐田未來的一些發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展趨勢。

消費(fèi)者的需求最重要

為了這次技術(shù)交流會(huì)的順利進(jìn)行，豐田汽車日本發(fā)動(dòng)機(jī)統(tǒng)括部的渡邉泉部長，豐田研發(fā)（中國）發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)部的速藤浩二部長、豐田研發(fā)（中國）動(dòng)力傳動(dòng)部的小川羲英部長和多名發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)工程師組成了一個(gè)超豪華的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，為“中國心”年度十佳發(fā)動(dòng)機(jī)專家評(píng)審委員會(huì)的專家們來答疑解惑，這是我們做的多場技術(shù)交流會(huì)中，廠家技術(shù)陣容最為龐大的一次。這個(gè)場面也讓我們的專家組興致大增，紛紛在自己擅長的領(lǐng)域準(zhǔn)備了許多問題。

這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人渡邉泉部長首先為專家們解讀了這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)目的，豐田雖然一直致力于混合動(dòng)力系統(tǒng)的推廣，但很多市場的消費(fèi)者都在反饋他們需要一款排量適中但動(dòng)力輸出強(qiáng)勁的發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)于豐田而言，消費(fèi)者的需求就是他們開發(fā)的終極目標(biāo)，所以才有了這臺(tái)2.0T渦輪增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的面市。在豐田的內(nèi)部開發(fā)體系里，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)屬于“ESTEC”系列，技術(shù)設(shè)定就是2.0L的直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī)，開發(fā)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高熱效率和高性能的結(jié)合，同時(shí)滿足未來混合動(dòng)力系統(tǒng)的匹配需求。目前在國內(nèi)這個(gè)系列的發(fā)動(dòng)機(jī)有兩款，內(nèi)部代號(hào)為ESTEC D-4S和ESTEC D-4ST，外部公開型號(hào)為6AR-FSE和8AR-FTS，也就是消費(fèi)者熟悉的全新凱美瑞搭載的2.0L直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和全新漢蘭達(dá)搭載的2.0T渦輪增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)。

如何做到“兩高”

高熱效率和高性能，是很多發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)師的夢想。豐田的工程師如何做到這兩點(diǎn)，是專家們最想知道的事情。渡邉泉部長毫不藏私，直言“燃燒改善”和“減少損失”是提升熱效率的兩大關(guān)鍵技術(shù)。

高速燃燒和高壓縮比是“燃燒改善”的兩大亮點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)這些目的，豐田的工程師們采用了燃料雙噴射系統(tǒng)、高滾流比的進(jìn)氣口等多項(xiàng)技術(shù)，大大提高了燃燒速度。而強(qiáng)冷式EGR系統(tǒng)的使用和燃燒室缸壁溫度控制工藝的改良，則讓ESTEC D-4S發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比高達(dá)12.7，僅次于國內(nèi)馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)最高13的壓縮比。

豐田之前的VVT-i技術(shù)也有了新的突破，改善后的VVT-iW技術(shù)（大范圍可變進(jìn)氣角度和中央鎖止控制）與強(qiáng)冷式EGR系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)了阿特金森循環(huán)，讓ESTEC D-4S發(fā)動(dòng)機(jī)泵氣損失大為降低。而眾多低摩擦技術(shù)的應(yīng)用，則讓這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)與上一代相比降低摩擦達(dá)13%，再次提升了發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。

最后我們得知，ESTEC D-4S發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率高達(dá)38%，油耗較上代發(fā)動(dòng)機(jī)降低了13.8%，最大功率較上代發(fā)動(dòng)機(jī)提升了13%，最終實(shí)現(xiàn)了高熱效率和高性能的統(tǒng)一。

豐田渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)

ESTEC D-4ST發(fā)動(dòng)機(jī)是專家們更為關(guān)注的機(jī)型，豐田的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)究竟有哪些特點(diǎn)，是他們最關(guān)注的地方。按照渡邉泉部長的說法，開發(fā)之初他們遵循著一個(gè)理念，豐田的發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該加速響應(yīng)快、動(dòng)力輸出平順、保持優(yōu)異的靜音效果和低振動(dòng)，最后還要易維護(hù)。當(dāng)我們問這臺(tái)2.0T渦輪增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)是否滿足了他們的最初想法時(shí)，渡邉泉部長開心地說他認(rèn)為達(dá)到了。

除了ESTEC D-4S發(fā)動(dòng)機(jī)上采用的技術(shù)，ESTEC D-4ST發(fā)動(dòng)機(jī)在活塞形狀和機(jī)油冷卻系統(tǒng)上也做了新的改變，活塞的機(jī)油冷卻系統(tǒng)具備智能噴射和停止功能，這一系統(tǒng)的采用讓氣門積碳量下降了34%。而增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)中最容易出現(xiàn)的低速早燃（LSPI）問題，豐田則是通過燃料噴射控制和新型機(jī)油的應(yīng)用，大大降低了發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的概率，讓整機(jī)振動(dòng)達(dá)到了一個(gè)優(yōu)異的水準(zhǔn)。

雙渦管增壓器和水冷式中冷器的使用，則讓這臺(tái)2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的加速響應(yīng)時(shí)間得到了提升，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)現(xiàn)高功率、寬幅高扭矩的同時(shí)，還擁有平順而迅速的加速性能。

身臨其境后的贊嘆

在豐田技術(shù)團(tuán)隊(duì)的詳細(xì)講解之后，專家們又參觀了廣汽豐田的總裝工廠和廣汽豐田發(fā)動(dòng)機(jī)的制造工廠，親身感受了豐田精益生產(chǎn)體系和嚴(yán)格的質(zhì)量管控。最后專家們?cè)谪S田技術(shù)團(tuán)隊(duì)的陪同下，試駕了全新凱美瑞和全新漢蘭達(dá)兩款車型。當(dāng)所有專家走下車之后，都不約而同地豎起大拇指，對(duì)豐田發(fā)動(dòng)機(jī)的表現(xiàn)給予了極高贊賞。