丰田全新2.4T发动机解析

如今,尽管国内车厂推出的新发动机关注度有所下降,但内燃机的未来仍有广阔的发展空间。作为车厂主要的利润来源之一,内燃机的研发步伐并未完全停滞,其中包括混合动力和增程技术。

今天我们将聚焦于丰田全新的2.4T发动机,这款动力系统将全面替代原有的2.0T发动机,并与丰田的横置纵置混合动力平台相结合,成为丰田未来的核心动力之一。这款发动机已经在国外的汉兰达、塔科马皮卡等车型上得到应用,且有望最终搭载于普拉多等车型。

丰田全新2.4T发动机解析-有驾
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让我们深入了解丰田的2.4T发动机的核心技术。整体而言,这款发动机融合了新技术与成熟的稳定性能,体现了丰田一贯的调性。

一、发动机概述

丰田的T24A FTS 2.4T 4缸涡轮增压发动机分为横置和纵置两个版本。其缸径为87.5mm,行程为99.5mm的长行程设计,使得它在低速时具有出色的扭矩表现。与之前的2.0T发动机相比,新的2.4T发动机更加注重低速扭矩,而非高速的峰值功率。从性能参数上看,这款发动机的最大功率为275马力(205千瓦),峰值扭矩为430Nm,性能与高性能的2.0T发动机相近。

此外,该发动机的压缩比从原来的2.0T的10:1提升至11:1,这在增压发动机中属于较高水平。更高的压缩比有助于改善油耗表现,同时也会对最大功率产生一定影响。值得注意的是,这款发动机是为混合动力系统而开发的,在混动平台上,功率并非首要指标。

二、技术细节

这款发动机还采用了曲轴偏心的设计,以降低缸孔磨损。这样的设计不仅提高了发动机的性能,还延长了其使用寿命。

2. VVT-i(w)可变气门正时系统

这款2.4T发动机依然采用了丰田经典的油压控制阀双VVT技术,其调节角度最大可达50度。丰田在此发动机上未引入更先进的电动VVT技术,这一决策可能是为了平衡成本与性能。虽然在自然吸气混动发动机上,电动VVT技术能充分发挥其调节角度大、速度快的特点,实现阿特金森循环模式的大范围应用,但在增压发动机领域,其对油耗的改善效果并不显著。

此外,该发动机配备了正式链传动和液压挺柱滚子摇臂驱动的气门系统,这是丰田当前主流的设计方案,确保了气门的精准控制和高效运行。

3.全新的双喷射系统

丰田是最早采用双喷射系统的汽车制造商之一,其设计特点为每个气缸配备一个GDI直喷喷嘴和一个气道喷射喷嘴,这种组合被称为D4S。这种设计能够充分利用两种喷射方式的优点,在提高车辆性能、降低排放的同时,还能有效减少积碳的产生。

此前,丰田的双喷射系统中的直喷喷嘴采用侧置布局,如下图所示。

丰田在2.4T双喷射系统中创新地采用了中置直喷喷嘴设计,如下图所示。这一技术突破旨在实现更出色的排放性能。

关于缸盖集成式排气管和双涡道增压器的技术

该技术类似于丰田之前的2.0T方案。通过将排气管集成在缸盖上,利用水套对排气管进行冷却,实现快速暖机。此外,在大负荷情况下,能有效降低涡轮前端的排气温度,允许更高的增压压力,进而提升整体性能。

双流道设计是将发动机的排气管分为两组,即1-4缸和2-3缸,每组都独立引入增压器。这种布局有助于减少不同汽缸之间排气的相互干扰,进而降低涡轮迟滞现象的发生。

5. 水冷中冷器技术

丰田在其2.0T发动机上已采用水冷中冷器技术,而在最新的2.4T发动机上,公司继续采用这一高效中冷技术。通过水冷方式,中冷器能够显著降低增压器压气机出口温度,减少爆震风险,从而实现卓越性能。此外,该水冷中冷器方案的压气管路布局紧凑,有助于提升增压器的快速响应能力。

6. 冷却与加热系统

丰田为这款发动机依然选择了传统的机械水泵,该泵由前端皮带驱动,并未采用更为先进的电子水泵技术。这一选择可能对发动机的性能和效率产生一定影响。

然而,丰田在这款发动机上创新地采用了电子节温器技术。该技术通过调控大小循环,使得发动机能够更快地进入工作温度,进而实现油耗的降低。

概括而言:

丰田的2.4T发动机仍然体现了其品牌理念,即在保持稳定的前提下审慎引入新技术,并追求性能平衡。尽管电动汽车成为主流趋势,丰田依然执着于内燃机和混动技术的研发。那么,这台2.4T发动机平台是否将成为丰田最后的内燃机杰作呢?

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