2015日本汽车工程学会：丰田和本田出展涡轮直喷发动机

2015年4月举办的上海国际车展上发布了 搭载2.0L直喷涡轮发动机的Lexus RX200t。 预计于2015年秋季以后在日本上市。 (照片：丰田)

     本报告将就，“在2015日本汽车工程学会”上丰田所展出的3种新型汽油发动机，本田所展出的1种新发动机进行介绍。

    丰田展出了1.2L和2.0L直喷涡轮发动机，以及1.5L自然吸气发动机。丰田将在2015年年末共计导入14款高效率·低油耗的发动机系列，包括2015年5月末所发布的3款发动机在内，丰田已先行导入9款发动机。

    本田方面开发了、排量为2.0L、1.5L、1.0L的3款涡轮直喷发动机。其中、1.5L发动机将于2015年4月，搭载于新型STEP WGN上、并在本次展示会上出展。同时达到了低油耗和相当于2.4L发动机的中低速领域的扭矩表现。

    两家公司均以双VVT，通过高效混合改善燃烧的技术为首，导入先进的技术，开发了能同时实现低油耗和高性能的发动机。

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＜2015日本汽车工程学会 采访报告＞

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    丰田在2014年4月发表声明，到2015年为止将开发共计14款低油耗的发动机系列，并依次导入市场。截至2015年5月末，包括本展会所发布的3款发动机在内，丰田已先行导入14款发动机中的9款。     丰田将通过至今为止开发混合动力专用发动机所积累的改善燃烧和降低损失的技术，开发全球顶级的，能实现高热效率的低油耗发动机系列。计划与旧型发动机相比将油耗降低10%以上（JC08模式）。     改善燃烧方面，急速燃烧和高压缩比技术将是关键。为了达到急速燃烧，将实现高效混合（纵向气旋），提高4-2-1扫气管的扫气效率，提高压缩比。并且，通过导入水套隔板控制气缸的壁温，改善发动机爆震等多种技术。     通过在涡轮发动机上导入阿特金森循环及VVT-iW（提高可变角的VVT），进行最佳控制。此外，自然吸气发动机则采用了大规模冷却废气循环系统。      

通过高效混合、实现急速燃烧 (照片：丰田)	在高压缩比下、通过提高扫气效率，达到改善爆震的目的 (照片：丰田)

丰田：通过新发动机系列实现改善燃烧和降低损失的关键技术

2014年开始全球发布中的新发动机产品线

丰田1.2L直喷涡轮发动机「8NR-FTS」

    为了竞争大众的TSI发动机 (大众自2006年开始使用的、“直喷 + 涡轮增压器 + 小排量”的发动机商标)而开发的、小型涡轮发动机。原本是以欧洲作为主要市场进行开发的，与环保的混合动力车不同，因为其低油耗，加之良好的加速感实现了愉快的驾乘体验。从而决定也引进日本市场。并安装在了2015年4月车型微改后的Auris上。      扫气歧管与气缸盖的一体化设计、通过与单涡流涡轮增压的组合、实现了出色的涡轮增压效率。另外，由于涡轮小型化使得汽轮机惯性变小，提高了低转速下涡轮的起效效率。     通过中冷器进行吸气冷却，采用提高了变角度的VVT-iW (吸气口)，使得阿特金森循环变为可能。     Auris的油耗方面，标配有怠速启停装置，在JC08模式下达19.4km/L（CVT车型）。因为追求燃烧效率和改善损失，作为量产的涡轮增压发动机，最大热效率达到了世界顶级的36%。用1.5L级别的自然吸气发动机的油耗，发挥了1.8L发动机的行驶性能。  

直列4缸1.2L涡轮增压直喷汽油发动机 (8NR-FTS)

丰田的2.0L直喷涡轮发动机「8AR-FTS」

    把4-2集合式扫气歧管一体气缸盖与双涡流涡轮增压进行组合，降低了扫气干扰，实现了涡轮效率最大化。     采用了扩大进气阀可变角度，能在最佳时机控制阀门开闭的VVT-iW。另外由于搭载有缸内直喷和进吸气喷射2种喷油嘴，在低转速区域也能产生强大扭矩，提供顺滑爽快的加速感。     首次搭载了8AR-FTS发动机的Lexus NX，与涡轮发动机相搭配的是新开发的6速AT，通过怠速启停装置的搭载实现了JC08模式下油耗12.8km/L，另外在1,650rpm到4,000ｒｐｍ的宽幅转速区内，能够产生350N·m的最大扭矩。     丰田继Lexus NX后、将新型RX2.0L直喷涡轮发动机搭载于Lexus RX200t上、并在2015年4月举办的上海国际车展上展出。RX200t预计于2015年秋季以后在日本上市。

直列4缸2L涡轮增压直喷汽油发动机 (8AR-FTS)

    丰田展出了搭载于2015年3月车型微改后的Corolla Axio/Fielder上的自然吸气发动机，2NR-FKE。通过13.5的高压缩比·阿特金森循环、大规模冷却废气循环系统，进气端的VVT-iE （电子VVT，进气端通常搭载液压式VVT）等，实现了顶级的低油耗、动力性能。     丰田的展板上，强调了带Expad的水套隔板对气缸壁温的控制效果。通常，靠近燃烧室的气缸上部的温度升高，而下部则过度的被冷却。通过安装隔板，可以降低气缸上部的温度改善爆震，提升气缸下部的缩小气缸内的温度差降低摩擦。      2NR-FKE发动机虽然是用于内燃发动机汽车的发动机、但却能实现相当于HV发动机的38%的热效率、另外分别实现了Corolla Axio (2WD、CVT、搭载怠速启停装置)在JC08模式下行驶23.4km/L、Corolla Fielder23.0km/L的低油耗。

丰田1.5L自然吸气4气缸发动机「2NR-FKE」	通过水套隔板、 控制气缸壁温、避免爆震

直列4缸1.5L汽油发动机 (2NR-FKE)

    本田方面，作为“Earth Dreams Technology”的一环，开发了直喷涡轮汽油发动机“VTEC TURBO”。设有排量为2.0L、1.5L、1.0L的3种型号。其中、1.5L发动机搭载于2015年4月上市的新型STEP WGN上、并在本次展示会上出展。     此次展出的1.5L发动机，通过涡轮直喷系统，双扫气VTC（VTC是本田的产品命名方式与VVT相同）等技术的采用，最大限度的发挥了涡轮发动机在低转速时能产生丰富扭矩的优势。通过维持高效燃烧，实现顶级的低油耗（STEP WGN在JC08模式下油耗17.0km/L）的同时，能够在多人乘坐时毫无压力的发挥强劲的行驶动力。     涡轮增压方面则采用小径涡轮。在发动机转速较低、扫气流量较小时也能驱动涡轮、因此在低转速下也能实现涡轮增压。另外，为了可以任意调节涡轮的增压压力、采用了电控化的废气门执行器。这样也有助于涡轮增压区域的扫气损失降低以及降低油耗。     直喷系统方面，将燃料直接喷射进气缸内使其汽化，降低燃烧室内的温度，使爆震难以发生。这将使得燃烧更为安定，通过双VTC提高阀门重叠（进气阀和扫气阀同时开启的状态）控制的自由度，为根据行驶状况采用最佳的阀门控制做出了贡献。 　　根据行驶状况自动控制阀门重叠开度方面： (如下右图所示)①启动、怠速时，阀门重叠开度最小化，使发动机运转稳定。②处在实用范围最广泛的中低转速区时，调整阀门重叠开度，使油耗、发动机处在最佳的运作状态。③面对从低转的速急加速等状况时，加大阀门重叠开度，使得扫气能够顺利进行，降低吸气损失。④在高转速区，减小阀门重叠开度，实现高功率的输出。

本田1.5L直喷VTEC TURBO发动机	吸排気双VTC的阀门重叠开度控制 (资料：本田)

本田：新开发1.5L VTEC TURBO发动机

主要采用的技术・性能

●直喷系统 ・通过缸内燃料喷射的方式冷却气缸内部 ・采用急速燃烧化的参数 -高效混合进气 -纵向漩涡位置活塞 -小口径气缸和长冲程

●通过吸排気双VTC进行阀门重叠开度控制 ・改善油耗：内部废气循环系统循环量的扩大效果 (内部废气循环系统，通过阀门重叠开度、将燃烧室内的废气进行循环、降低吸气损失) ・提高涡轮增压效率：扩大阀门重叠开度达到提高扫气的效果 (面对从低转的速急加速等状况时) ・提高功率：减小阀门重叠开度达到减少残留气体的效果 (高转速时)

●带电子废气门执行器的涡轮增压 ・高灵敏度的小口径涡轮增压 ・使用电子废气门执行器有助于减轻涡轮增压区域的排气损失、降低油耗

主要参数

本田：在Civic TYPE R上搭载2.0L涡轮发动机

 (本次展会并未展出) 本田在2015年3月举办的日内瓦车展上、展出了首次搭载2.0L涡轮发动机的Civic TYPE-R。该车型已在英国开始量产、并将于2015年夏天在欧洲各国开始销售。据悉，其最高功率310PS、最大扭矩400N･m、将发挥历代TYPE R车型的最高性能。此外通过与6速MT搭配、实现了百公里加速5.7秒、最高时速270km/h的行驶性能。

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