21世纪,汽车已经从奢侈品“沦为”了日用品。截止2017年6月底,我国汽车保有量3.04亿辆,每一千人里会拥有140台汽车,而这个140/1000里,到底有多少人真的懂车?
侃车君曾和一位超过3年驾龄的女性好友聊起来过一个问题:你知道什么是涡轮增压吗?
“涡……涡轮蒸鸭?”
涡轮增压(Turbo)其实是在大气压的基础上再次增压,提高燃烧室内混合气的物质密度,这样燃烧更加猛烈,所以动力更加强劲。
虽然这已经是用最简单的话来解释,你会发现,该不懂,还是不懂……
那让我们说话的方式再简单一点,涡轮增压的原理其实就是去你奶奶……家吃饭!
比如你明明吃一碗饭就饱了,可是奶奶过来了:“宝宝,奶奶觉得你最近太瘦了,这里还有奶奶为你准备的蒸羊羔蒸熊掌蒸鹿尾儿烧花鸭烧雏鸡儿烧子鹅卤煮咸鸭酱鸡腊肉松花小肚儿晾肉香肠什锦苏盘熏鸡白肚儿清蒸八宝猪江米酿鸭子……”这时候你接受了来自奶奶的爱意之后,原本可以跑5公里的你,现在体内的洪荒之力基本可以支撑你跑完一个半马。
而你就是这辆车,你奶奶就是涡轮增压,而你吃进去的这些东西就是发动机做工所需要的空气。(ps:当然这里推动涡轮的都是燃烧后的废气,形容起来有些倒胃口,但是如果放在机械原理上,还是具有相对环保的意义。)
这样听起来涡轮增压好像没什么毛病,而事实上并非如此:
刚吃完这么多东西的你刚开始跑起来肯定不如平时那么轻盈灵活,而且一吃饱就容易“打盹”,甚至容易在剧烈运动时一下子就吐了出来,这里就凸显出了涡轮增压的缺陷了——在高转速下,传统涡轮增压开启后,虽然动力输出可以与排量更大自然吸气发动机达到同一水准。但是在涡轮启动时会有 1~2 秒的“涡轮迟滞”,大部分传统涡轮增压车型都会有明显的突兀感,在输出时动力突然一下就出来了。
而且,这么高强度的“进食”也很容易带来肠胃病的隐患,甚至引起胃酸倒流的灼伤胃道、“烧心”症状。而引申到汽车身上就是当带来高动力、低油耗的传统涡轮增压发动机在运转时,发动机缸体温度以及燃烧室的压力要远远高于自然吸气发动机,这就影响了发动机的使用寿命,甚至会造成烧机油的情况:当发动机启动时,在水温以及发动机温度都还比较低的情况下,会有一少部分的机油通过这些缝隙流进燃烧室,也就是造成了烧机油的情况。
随着涡轮增压越来越受到广大动力爱好者们的“偏爱”,现在turbo党的“真爱粉”也是越来越多了。但是,令人感到遗憾的是:难道平顺输出和优质动力没办法“鱼与熊掌兼得”吗?
那当然不是了!
今年五月,广汽丰田用它独具匠心的“神之手”为我们带来了新雷凌185T,该车型搭载新一代的智能T动力,治好了涡轮增压这个傲娇鬼一身的“臭毛病”。
广汽丰田新雷凌185T搭载丰田先进的“D-4T直喷涡轮增压发动机”与“S-CVT模拟8速超智能无级变速箱”动力总成,拥有“智能直喷涡轮增压技术”、“智能双循环系统”、“智能活塞降温技术”、“涡轮运转智能控制技术”、“变速箱智能柔性锁止控制技术”等五大智能科技。
其D-4T直喷涡轮增压发动机正是涡轮增压领域一位新来的探索者,最大功率85千瓦/5200-5600转,峰值扭矩185牛米/1500-4000转。它不仅燃效及响应十分出色,还极大程度的改善了传统涡轮增压发动机的缺点(易爆震、排气系统的可靠性差、发动机机油易劣化、耐久性差等问题),有效提升了耐久性,降低了积炭、机油劣化、烧机油等问题出现的概率,实现了与自然吸气发动机相同的保养周期,完全KO了自然吸气发动机和传统涡轮增压发动机。
那么,面对长久以来难以解决的传统涡轮增压技术难题,究竟新雷凌185T是如何攻克每一“关卡”,实现完美通关的呢?
征服第一关:涡轮迟滞
低惯量涡轮增压器 :D-4T发动机采用了转动惯量较低的涡轮增压器,通过小尺寸轻量化 叶片、优化叶片和壳体形状提升涡轮响应速度和空气压缩效率,从而达到更为理想的燃烧效果,不但消除了涡轮迟滞现象,还提升了燃油经济性和动力。
涡轮运转智能控制技术:新雷凌185T采用涡轮运转智能控制技术控制废气旁通阀,D-4T发动机只在加速或爬坡等中高负载工况下才会完全关闭,让全部废气流经涡轮以提升动力;发动机低负载运转时,废气旁通阀则为打开状态,通过降低排气阻力,相比传统的机械旁通阀,电子旁通阀有明显节油效果,也提升了动力响应的速度。
VVT-iW可变气门正时技术:D-4T发动机应用了丰田混合动力车型上广泛使用的VVT-iW智能广角可变气门正时进气系统。由可变正时系统通过电机来控制凸轮轴角度,相比于传统电磁阀有更高的调整速度和更宽的调节范围,发动机可以随时实现在阿特金森循环和奥托循环之间切换。当发动机处在高负荷工况时,选择奥托循环保证动力输出;低负荷工况时则使用阿特金森循环,以达到更好的燃油经济性,燃效和动力兼顾同行。
征服第二关:排气系统的可靠性差
缸盖一体式排气歧管(1) :D-4T发动机将排气歧管集成到缸盖之中,当高温废气流经管道时,会将热量传递给周边水套内的冷却液,实现发动机的迅速暖机。同时,废气冷却后也会降低对涡轮机产生的负荷,提升了涡轮增压器的可靠性,高效冷却避免排气部件老化受损。特别是在冬天,一般的发动机每次冷启动时都需要较长时间才能完成暖机,不但影响发动机性能,就连暖风都无法正常使用。新雷凌185T可不会遇上这样的麻烦,即使在大冬天,稍微一热身便可以放心地做运动。
缸盖一体式排气歧管(2):涡轮增压发动机因为在缸体内燃烧更多汽油,废气温度往往高于自然吸气发动机,这很容易令涡轮增压器、传感器等三元催化器等部件老化受损。而D-4T发动机的排气歧管与气缸盖集成,使得气缸盖内的废气路径变长,从而提高了冷却液对废气的冷却效果。
征服第三关:发动机机油易劣化、烧机油情况
窜气强制换气系统 :涡轮增压发动机更高的燃烧室压力会导致从燃烧室进入曲轴箱的窜气量增加,并带入杂质。进气道则因为涡轮增压器的作用,内部压力同样较高。为了让曲轴箱通风系统能够更高效地将经过油气分离的窜气重新注入进气道,D-4T发动机增加了一组喷射泵,让窜气能更有效地从曲轴箱排出,避免其中杂质污染机油。
涡轮增压器水冷构造:传统涡轮增压发动机的冷却主要通过流经其中的机油进行,机油在高温下劣化速率更高,D-4T发动机则将涡轮增压器与发动机液冷系统连接,机油不需要承担涡轮增压器的所有散热工作,减少受热。
机油返回路径水冷构造:D-4T发动机的水冷构造覆盖了机油完成润滑循环后回流到油底壳的通道,这使得机油在受热后能够得到迅速有效的冷却。
发动机快速暖机措施:提前预热系统、智能活塞降温技术、气缸盖集成排气歧管的结合,让发动机从冷机状态更快达到理想温度,避免了燃油附着于缸壁与机油混合所引起的机油劣化。
机油保养指示器:D-4T发动机配备了机油保养指示器,当机油达到使用寿命时,可在仪表上显示提醒更换发动机机油的信息,以免车主忘记更换发动机机油。
多次喷射+优化进气通道及燃烧室结构:除了进气管和缸内直喷双喷射系统,D-4T发动机还采用了多次喷射技术,根据发动机所处工况来调节喷油节奏。这款发动机同时优化了的进气通道及燃烧室结构,可以形成缸体内纵向涡流。配合燃油多次喷射技术,解决传统缸内直喷发动机油气混合不佳的问题,提升了燃烧效率及燃油经济性。
曲轴通风管道上的喷射泵:保证无论进气管道能否形成足够的真空度,曲轴箱内气体都会被强制送回燃烧,避免出现油气分离效果不佳、机油变质、油封衬垫等处渗漏机油等导致机油消耗的现象发生。
征服第四关:耐久性差
由于涡轮增压发动机的燃烧压力比较大,因此需增强结构件的刚性,抑制振动,提高耐久性。D-4T发动机的开发过程使用了 CAE(Computer Aided Engineering计算机辅助工程) 分析,实现了气缸体和曲轴箱等基本结构件的刚性最佳化,实现了在抑制振动的同时提高了耐久性。
综合发动机的各方面表现来看,新雷凌185T几乎可以说是“智能T动力”的天选之子,彻底解决了普通的涡轮增压发动机涡轮迟滞、介入明显、低转无力、烧机油等问题。高达36%的热效率意味着,与竞品相比,新雷凌185T只需要消耗更少的燃油便能取得更强动力;在1500转就能输出峰值扭矩,并可一直持续到4000转。
新雷凌185T极低的燃油消耗、极快的动力响应,碾压传统涡轮增压车型。也就是说随着新雷凌185T的到来,在动力为王的时代里解除了涡轮危机红灯,真正翻开低油耗、强动力、零迟滞的涡轮增压新篇章。