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黃金排量之王 ——解析豐田6AR-FSE 2.0L自然吸氣發動機

    [日期:2015-01-31]

       低調務實是太平洋島國人民的一貫作風,從佳美到現今國產的凱美瑞一直給人留下成熟可靠的溫情一面,不挑食不多食,關鍵時候不會掉鏈子。這些溫和脾性深受亞洲以及北美人民的喜愛。這次第七代凱美瑞到中期換代時期,帶給我們全新的2.0L自然吸氣發動機,這臺發動機又可以怎樣繼續讓迷它者無法斷情,沒感覺者一見鐘情,厭其者充滿好奇呢?下面看看這臺6AR-FSE 2.0L自然吸氣發動機有什么看家本領。

       6AR-FSE 2.0L自然吸氣發動機有什么本領?

       6AR-FSE屬于豐田第六代AR型發動機,和漢蘭達3AR-FE 2.7L自然吸氣發動機與凱美瑞5AR-FE 2.5L自然吸氣發動機為同一系列發動機。AR系列發動機必定配有VVT-i可變氣門正時系統和ACIS智能諧波增壓進氣系統。6AR-FSE雖然是該系列發動機排量最小一員,但它卻擁有了最多新的發動機技術。通過VVT-iW智能廣角可變氣門正時系統實現阿特金森循環和奧托循環,從而使發動機達到12.7:1的高壓縮比,配合著D-4S雙噴射系統、水冷EGR廢氣再循環技術使得油耗下降,功率提升。該款發動機最大功率為123kW,最大轉矩199N·m。

       采用眾多技術的6AR-FSE數據表現上位于日系四強2.0L自然吸氣發動機榜首。這款發動機集合科技、環保、節油、動力于一身,簡直就是黃金排量的領頭羊。

       D-4S雙噴射系統

       1996年豐田研制出第一代D-4發動機燃燒系統,結合SCV(渦流控制閥)和EGR(廢氣再循環技術)使性能大大提升;1999年豐田又開發了第二代D-4發動機燃燒系統采用了狹縫噴油嘴噴油器和殼狀的燃燒室,分層稀燃最佳工作范圍加大,最稀空燃比可達50。第三代D-4S雙噴射系統配備了兩種噴射方式,缸內直噴和歧管噴射。發動機冷啟動時,采用進氣歧管噴射;低中負荷時,采用混合噴射,提升扭矩,降低油耗;高負荷時,采用缸內直噴,提升功率。

       6AR-FSE采用了的是缸徑為86mm×行程為86mm橫切面為正方形的缸體,這種短行程發動機注重高速性能,功率大。但采用了D-4S雙噴射系統,在不同工況下采用不同的噴油模式,提升燃油效率,減少碳氫化合物和氮氧化合物排放;同時大大減少積碳的形成。

       VVT-iW智能廣角可變氣門正時系統

       VVT-i可變氣門正時系統是豐田看家本領之一的技術。VVT-iW相對于VVT-i,在原來的機構上,多增加一組活動組件,增加氣門角度可調節的范圍,從原來的50°增到80°,可更加靈活控制氣門啟閉時間,確保發動機在任何工況下都實現最佳的空燃比。VVT-iW智能廣角可變氣門正時系統通過特殊鎖止裝置,使發動機在阿特金森循環和奧托循環兩種工作模式下工作。這就是“W”,“W”在日語中發音和“Double”相同。

       低工況時氣門遲閉,排出部分新鮮空氣,令壓縮行程小于膨脹行程,實現熱效率高的阿特金森循環,達到省油的效果;高工況時氣門提前開啟,進排氣效率更高,取得奧拓循環低扭強勁的優點。兩種循環互補優缺點,一句話總結:少吃多干。

       水冷式EGR廢氣再循環技術

       水冷式EGR廢氣再循環技術是通過引導部分廢氣經過冷氣后重新進去氣缸參與燃燒。EGR廢氣再循環技術主要是控制高溫高氧氣下燃燒產生的的氮氧化合物NOx排放。早期的EGR廢氣再循環技術沒有冷卻廢氣的作用,這樣直接將廢氣引入氣缸燃燒,會提升進氣溫度,降低充氣效率,惡化了燃油經濟性。

       水冷式EGR廢氣再循環技術加入了冷卻廢氣的技術,并且采用超靈敏EGR閥,時刻根據發動機工況,調整EGR率,使其保持在10%~20%范圍之間。同時適當引入廢氣再燃燒,讓廢氣中的氮氧化合物NOx充分燃燒,適當降低氧濃度,提高混合氣比熱容,在燃料燃燒放出的熱量不變的情況,從而使最高燃燒溫度降低,抑制NOx產生,降低排氣溫度。

       12.7:1高壓縮比

       高壓縮比是所有汽車科研者夢寐以求想實現的。但高壓縮極其容易產生高溫,導致爆燃。所以高壓縮必須處理好冷卻問題。這次豐田的6AR-FSE采用多種冷卻技術,如搭載活塞冷卻機油噴嘴、優化氣缸蓋水套等等措施使發動機溫度維持一個恒定值,并且通過VVT-iW實現阿特金森循環達到12.7:1的高壓縮比。

       總結

       豐田車總給人技術成熟可靠的感覺,很久以來沒有太多的技術亮點。筆者卻不以為然,這次推出的6AR-FSE 2.0L自然吸氣發動機凱美瑞低調地從“心”變化,D-4S雙噴射、VVT-iW、水冷EGR等等,每項新的技術都是從成熟技術中改進再改進,并且在華經過數不成數的測試,完全適合國內的油品,并不像某歐系品牌一樣嬌氣浮躁。新技術并不可怕,可怕的是從細節處奪取你芳心。豐田一直都是成熟可靠的代表,深深影響著南粵大地每一位愛車之人。

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