解析皇冠D-4ST 2.0T+發動機雙循環技術

   

    一汽豐田新皇冠搭載的D-4ST 2.0T⁺發動機，不但占據同排量渦輪發動機的技術高峰，還擁有一些同排量2.0T⁺發動機不曾擁有的“黑科技”，極具獲得全球十佳發動機的潛質。這款發動機集眾多先進技術于一身，尤其值得關注的是它所擁有的雙循環技術，這項創新技術其他競爭對手均未配備，在汽油渦輪增壓發動機中是首次使用。該創新通過使用豐田最新研發的VVT-iW智能廣角可變氣門正時進氣系統，能夠讓發動機在奧托和阿特金森兩種循環當中切換，將發動機的動力和油耗都達到更優的水準。

 

 

 

    要想充分了解這項技術有何優勢，最根本的還是要先了解這兩種循環的不同之處。其實我們常說的四沖程發動機采用的就是奧托循環，在工作過程中經歷吸氣、壓縮、膨脹做功和排氣四個行程的循環。目前市場上99.9％以上車型配備的發動機均采用這個技術。

 

    而所謂的阿特金森循環，其實也是基于奧托循環而來。只不過相比奧托循環，阿特金森循環以往通過一系列特殊的連桿結構，使得發動機的膨脹比大于壓縮比，從而改善了發動機的進氣效率和工作效率。不過隨著技術的發展，大家發現在壓縮行程的過程中，讓進氣門晚關閉同樣可以達到阿特金森循環的效果。所以發展到現今，幾乎所有的阿特金森循環發動機都是在奧托循環的基礎上，通過發動機上的可變正時氣門技術來實現的。

 

 

    從阿特金森循環的工作原理可以知道，其最直接的正面效果就是提高發動機的工作效率，從而使得發動機的燃油經濟性更好。當然采用阿特金森循環的發動機也有一定的劣勢，那就是同等排量下，相比采用奧托循環的發動機，其動力性能方面會稍遜一點。同時在低速和加速的時候，動力表現也比較差。但也正因為阿特金森循環的油耗更低，所以不少廠家都在混合動力車型上使用阿特金森循環發動機。至于阿特金森循環發動機低扭和加速性能差的缺點，在混合動力車型上就無需擔心，因為有電動機的輔助則被弱化了，反正廠家最根本的目的就是要省油。

 

 

 

    形象點說吧，如果把一名田徑運動員比作發動機，那么運動員參加馬拉松比賽的呼吸節奏就像是阿特金森循環，保存體力，跑得更遠；如果參加的是短途沖刺比賽，那運動員的呼吸節奏就是奧托循環，更講求power。其實大家可以發現這兩種不同比賽，運動員的呼吸節奏是很不同的，這是他們根據比賽需求來調整的。其實人是可以很輕易來調整呼吸節奏的變化，可要是發動機像人那般也能輕易調整進排氣的時機和節奏，將阿特金森和奧托循環結合在一起，那就完美地兼顧到動力和油耗。這其中的奧秘就在發動機的可變正時氣門機構當中。

 

    可以說豐田是早期掌握可變正時氣門技術的廠家之一，早在90年代就已經在旗下車型普遍使用這一技術。多年的使用讓豐田非常成熟地掌握了這一技術。也正因為這樣，豐田在很早的時候就已經開發出了阿特金森循環發動機，并在第一代普銳斯推出時就已經開始應用。這也為一汽豐田新皇冠的2.0T⁺發動機實現雙循環做了技術的鋪墊。

 

 

    要想一臺發動機能夠兩種循環方式之間任意切換，就必須在可變正時氣門技術上做文章。一直以來，豐田掌握的VVT-i可變正時氣門技術，理論上就可以在發動機上實現雙循環。只不過真正要實現雙循環還需要在此基礎上對氣門正時、角度等等控制得更加精準，這就對可變正時氣門技術提出了更高的要求。當然這也并非是哪個廠家都能做到，可豐田偏偏做到了，讓一汽豐田皇冠的2.0T⁺發動機再次走到了技術前沿。 

 

    一汽豐田皇冠的D-4ST 2.0T⁺發動機采用的是豐田最新研發的VVT-iW智能廣角可變氣門正時進氣系統，相比以往的VVT-i可變正時氣門技術，豐田通過在原有的機構上增加了一組活動組件，使得氣門角度的可調節范圍從原來的54°增加到80°，從而實現了對氣門更大范圍和更加精準的控制。這就成功讓2.0T⁺發動機可以根據不同工況選擇兩種循環方式，確保發動機工作效率和燃油經濟性都達到很好得水準。直白點說，皇冠的D-4ST 2.0T⁺發動機使用雙循環技術之后，就好比是一名全能的田徑選手，既能參加短途沖刺賽，又能參加馬拉松比賽。

 

 

 

    縱觀大眾、通用、福特、寶馬等品牌，雖然都擁有各自的2.0T⁺發動機，但在2.0T⁺發動機中搭配雙循環技術，豐田是第一家。雙循環技術可以說是一汽豐田皇冠D-4ST 2.0T⁺發動機的最大亮點之一，它的誕生將傳統內燃機的效率又推上了一個巔峰。