一场创新挑战 秋山晃详解皇冠2.0T全新动力系统
[新华汽车 技术]在全新皇冠2.0T车型试驾活动中,来自全新皇冠的研发负责人、总工程师秋山晃接受了记者采访,对于皇冠2.0T车型采用的全新发动机技术进行了详尽的解析。
秋山晃与皇冠结缘还是在学生时代,“我曾在毕业纪念册上写过:总有一天我要拥有皇冠。”秋山晃自己也没有想到有一天能够成为中国皇冠项目的总工程师,“这让我感到非常荣幸。”“从1986年加入丰田汽车公司开始,我已经为丰田服务了30年,这些年里,我负责过皇冠、RAV4等多款车型,皇冠是我眼里最值得骄傲和自豪的一款车型。”
“带着这份别样的情感,从设计、安全性能、动力三个方面对全新皇冠进行创新挑战,希望将全新皇冠重新打造成一款享誉中国豪华车市场的品牌。”秋山晃介绍。
动力革新方面,全新皇冠2.0T车型采用D-4ST 2.0T发动机、怠速停止系统和8档自动变速箱三项技术。首先,D-4ST2.0T发动机。为了满足广大用户的需求,丰田的研发树立了四个基本理念:高响应、平顺的加速;高热效率及优异的环保性能;与V6发动机毫无驾驶差异的静谧性及低振动;易保养。
全新皇冠2.0T采用的缸内直喷+涡轮增压技术是丰田独有的,秋山晃表示非常有信心。D-4ST 2.0T发动机集先进技术于一身,最大功率为173Kw,从1650转的低转速到4400转之间都可以输出350Nm的最大扭矩。“将4条排气歧管集成为2条排气歧管的一体式缸盖和双涡管涡轮技术,这一组合是世界首次采用。”秋山晃自豪地讲。“同时,D-4ST是在丰田独有的D-4S双喷射技术基础上为涡轮增压进行全新研发的系统。可变气门正时系统采用了全新技术双VVT-i W技术。另外,还采用了增压专用PCV系统等多项新技术。”
双喷射系统采用的是缸内直喷和歧管喷射两种模式相结合的设计,两个系统互相配合,提升汽油燃烧效率。优化气缸盖进气口和活塞顶部形状,在气缸内产生强大的垂直涡流/滚流,根据发动机的驾驶条件,改变直喷喷射的喷射次数,使得车辆在更大的驾驶范围内提高燃烧效率。
“排气歧管一体式缸盖和双涡管涡轮增压系统,该组合是世界首次采用。”秋山晃称。这一设计是将排气口在缸盖内每两个集合在一起,并与双涡管部分相连接,使缸盖内冷却的排气能够顺利流向涡轮增压器。
全新皇冠2.0T还采用了全新构造的VVT,可变范围扩大的同时,响应也更加敏捷。可变范围的扩大,使得节油效果好的阿特金森循环得以采用,提升了节油效果。
另外,和冷却发动机本体的回路不同,D-4ST 2.0T+发动机将冷却涡轮和中冷器的专用水箱与电动水泵进行组合,以获得更加稳定的冷却效果。除了搭载水冷式中冷器外,采用紧凑型吸气设计,提升发动机对油门踏板操作的响应灵敏度。
通常,涡轮增压发动机很快就会出现机油劣化、消耗高的情况,需要频繁进行机油保养, 但D-4ST2.02.0T+发动机主要运用四种技术,确保其作为涡轮增压发动机的性能,又具备与自然吸气发动机同等的机油消耗和易保养性。
首先第一种技术是降低缸内的燃料附着。对直喷喷射的喷嘴形状进行调校,缩短喷雾长度。降低气缸壁上的燃料附着。此技术防止多余的燃料使机油劣化。
第二种技术是区分使用两种喷射系统。由于冷机时燃料不易挥发,因此扩大进气口喷射而不是直喷的使用范围,进一步阻止燃料引发的机油劣化。拥有两个喷射系统,这就是D-4ST的优势。
第三种技术是冷却活塞的机油喷射控制系统,这是丰田首次采用。在处于不需要进行冷却的冷机和低负荷状态时,通过停止机油喷射,减少不必要的机油消耗和劣化的发生。
第四种技术是搭载喷射泵的增压专用PCV系统,这是丰田首次采用。涡轮增压发动机会经常出现窜漏气,导致燃烧室压力増大、机油劣化。于是我们研发了这款PCV系统,它采用增压时也能够对窜漏气体进行强制换气的喷射泵。通过运用这四种技术,确保D-4ST2.0L发动机具备与自然吸气发动机同等的机油消耗和易保养性。
另外,全新皇冠2.0T车型搭载了怠速停止系统。在等红绿灯等情况下发动机会自动暂时停止怠速,提升节油效果。车身前部空调组件内置蓄冷蒸发器,即使是发动机处于怠速的状态下,也能输送冷风,从而阻止车内温度上升,既环保又舒适。
传动系统与发动机匹配的是手自一体式8档自动变速箱,采用与2.0T发动机的扭矩特性相匹配的变矩器、宽波段且闭式齿轮比均衡的齿轮比,实现了强劲的动力性能和高燃油效率。
皇冠从诞生以来已历经60载,14次换代,这样快的换代频次是其它车型难以企及的,秋山晃表示能否有幸担任第15代皇冠的设计师还尚未可知。目前,混合动力皇冠车型导入中国的时间还没有计划,秋山晃透露“至少近期不会有”。