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眠不休的阅读笔记:丰田1.3L和1.0L引擎技术要点

2018-12-20 05:31 来源: 眠不休

1.大部分技术来自高阶产品。比如VVT-iE电机驱动型智能可变气门正时系统,来自雷克萨斯LS460和IS-F的1UR V8引擎技术。

2.1.3升四缸机,1.0升三缸机。注意它们的压缩比,为什么1.3升有13.5:1,而1.0升只有11.5:1?两款引擎的单缸排量是差不多的。理论上讲,1.0升也能做到13.5:1的压缩比,这没什么技术难度。但为什么丰田要这么做?

只能推测:如果1.0升引擎全程阿特金森循环,动力很可能满足不了高负荷工况,比如高速通勤。因此1.0升三缸机的运行逻辑可能和RC-F的V8引擎相同:正常情况下,运行阿特金森循环,高负荷工况下,将切回奥托循环。因此它的压缩比不能和1.3升引擎一样高。

对1.3升引擎来说,由于它动力足够,它可以全程保持阿特金森循环,所以它能应用13.5:1的更高压缩比。

3.1.3升引擎有一套4-2-1排放系统,这通常应用于性能引擎。丰田采用高成本设计的原因可能是为了弥补阿特金森循环引擎的进气充量下降/容积效率下降。下图是它的排气歧管,这是真正的卖点。

眠不休的阅读笔记:丰田1.3L和1.0L引擎技术要点

4.1.3升和1.0升引擎应用了高端引擎使用的技术。这是为了降低排放,提升燃油经济性,同时保证动力性能不变。

补充材料:

1.新款1.3L引擎采用阿特金森循环,通过更高的压缩比实现更高的燃烧效率,热效率最高可达38%,在自动启停系统的辅助下,燃烧效率将会提高15%。

1.0L由丰田和大发联合开发,热效率37%,在自动启停系统、EGR系统(排气再循环)等降耗技术辅助下,燃烧效率将会提高30%。

燃烧效率与热效率不同,是定量燃料在缸内燃烧时实际释放热量与该燃料化学能之比。引擎热效率则是缸内释放能量与输出能量之比,不是轮上热效率。

2.4-2-1排放系统牛在哪儿?

优秀的排放系统能够帮助引擎达到最佳性能。这就是421排气系统牛逼之处。

这套系统为什么叫4-2-1?

它代表的是排气管布局,四根排气管从缸盖导出,先汇集成两根排气管,最后汇集成一根通向催化器和消声器的管道。

排放系统的工作原理都是尽可能多地快速移走气缸内的废气。行话叫“扫气”。有效扫除废气可以提升引擎热效率。

每当运行做工冲程,排气门打开,排气歧管内会建立正压,与此同时,负压也在形成,尤其是在低转速时。由于气缸不断产生这些压力,它们将互相干扰,最终减缓废气的排放。

在一台四缸机中,排气管1和4连接气缸1和4,排气管2,3连接气缸2,3。

气管长度被设计成,当废气来到歧管4变2的结合点时,刚好是在预设的时间点。记住,气缸1和4排放废气的时机与2,3不同。通过歧管的长度控制废气脉冲通过结合点的时机,使其促进排放而不是干扰彼此。一旦通过,它们将汇入单管,通过催化器,然后通过消声器,最终排出尾管。

4-2-1布局,大都用于日常代步车。其他车型,比如赛车之类的,采用4-1布局,这在高转速下排放效率更高。

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