turbo空调上是什么意思( 二 )


丰田1.2T采用了外置的水冷中冷器,其实,丰田ESTEC发动机的2.0T和1.2T都采用了外置的水冷中冷器,而不像大众EA211 1.4T一样采用进气管集成的内置水冷中冷器 。外置水冷中冷器空间布置更容易,对进气管的空间和材料要求也降低了,是一种比较好的设计方案 。其实,大众最新的EA211 1.5T evo发动机也已经改成外置式水冷中冷器了,这方面可以说大众参考了丰田的设计方案 。水冷中冷器相对于空气冷却中冷器来讲冷却效率更高,而且由于水的热容很大,对发动机的瞬态性能也有帮助,因此,在新设计的增压直喷发动机上水冷式中冷器是一种比较常见的设计,尤其是小排量的增压直喷发动机水冷式中冷器几乎成为标准的设计方案 。
4.优化的燃烧系统设计和多次喷射策略
丰田1.2T采用了单直喷喷油器的方案,不像2.0 T那样采用直喷加气道喷射的双喷射方案 。
针对1.2T丰田专门优化了喷油器的油束设计和喷射策略,来大大的降低了汽油进入机油造成机油稀释的可能性,机油稀释在发动机开发的时候是喷油器,活塞顶设计、气道包括奇门夹角设计及喷射策略制定时重要的开发内容 。也就是图中所说的Oil Dilution 。最终丰田1.2T发动机的机油稀释控制到了2%左右的水平,算是很好的结果了,一般开发的要求是小于5% 。
这方面本田要好好反思一下如何在开发过程中避免1.5T机油稀释的问题 。
丰田1.2T开发了较为复杂的多次喷射策略,主要考虑了冷启动性能,在冷启动情况下甚至用到了四次喷射 。同时考虑了排放优化和预防早燃引起的超级爆震,下面有两张图是关于丰田1.2T的发动机多次喷射策略的示意 。
超级爆震是直喷增压发动机开发时需要重点考虑的另外一个重要课题 。超级爆震是发生在点火之前由于燃烧室内热点的存在导致的自燃现象(普通爆震是在点火之后发生的,通过推迟点火可以控制),这种超级爆震会引发超高的爆发压力和冲击波,很容易击穿活塞,造成发动机严重损坏,因此在开发过程中必须尽量避免 。
增压直喷发动机更容易产生超级爆震问题,这是由于增压直喷发动机往往在低速能够输出最大扭矩,因此造成汽缸内压力温度比非增压直喷发动机要高,同时在大负荷时残余废气也会比较难控制 。另外,直喷发动机会导致更多的机油稀释这也是引起超级爆震的另一个重要因素 。
5.通过优化的VVT控制策略来减小涡轮迟滞
增压发动机的另外一个重要的问题是涡轮迟滞,这个问题主要是涡轮启动是要克服自身的惯性,这需要一定的时间 。
丰田利用中置油压控制阀双VVT响应速度快的特点,在急加速的低速大负荷时采用大的气门叠开角,使更多的空气通过涡轮机,使增压器能够快速启动,从而改善涡轮迟滞 。下面图8显示了这种策略对动态响应的改善效果 。
6.丰田1.2T和大众1.2T的比较
这两个发动机的比较一直是大家关心的问题,总体来看两个发动机主要的技术配置接近,比如直喷,增压,水冷式中冷器,集成式排气管等技术两者都有配备,水平比较接近 。总体来讲,我的观点是丰田的1.2T要更先进一些,主要看以下几个方面:
丰田1.2T开发的时间略晚,采用了一些更新的技术 。
比如,丰田1.2T采用了阿特金森循环技术,大众1.2T还是奥托循环,等到最新一代的EA211 1.5EVO才有类似的米勒循环技术 。
还有,丰田的全负荷区域不加浓的技术已经考虑了欧6b中关于RDE实际道路驾驶排放的法规,大众1.2T这方面要等到最新一代才会考虑 。
另一个因素是,大众的1.2T是在1.4T基础上拓展出来的机型,主要结构和大部分的零部件都是个1.4T通用设计的 。这种拓展开发往往在性能和重量指标上要做一些妥协 。而丰田1.2T是单独开发,单独优化的,可能整体效果更好一些 。

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