技术大爆发 浅析丰田2.0T发动机

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2014年广州国际车展雷克萨斯展台，展示的都是NX，7辆展车刚好覆盖了上市的7个配置版本。雷克萨斯有三种动力配置:NX200搭载2.0L自然吸气发动机，NX200t搭载8AR-FTS，NX300H搭载2AX-FXE。其中NX200和NX300H是我们在其他车型上见过的动力装置，只有NX200t的8AR-FTS缸内喷射涡轮增压发动机是全新的产品。NX是这台发动机的测试。有多新？就连雷克萨斯中国区常务副总经理姜先生也表示，这款发动机会放到NX车型上测试反应，之后再考虑应用到更多车型上。那么让我们来看看这台全新的8AR-FTS发动机。

首先需要指出的是，丰田早在20世纪（查成交价|参配|优惠政策）80年代就已经拥有涡轮增压发动机，其中搭载在丰田牛王默Supra上的2JZ-GTE为人熟知，3S-GTE这个著名品牌为丰田成为90年代最成功的WRC品牌立下了汗马功劳。21世纪（查成交价|参配|优惠政策）后，3S-GTE活跃在超级GT比赛中，多次帮助丰田(雷克萨斯)夺冠。小排量涡轮增压发动机还有1.3L 4E-FTE等。涡轮增压发动机技术对丰田来说并不陌生。丰田只是在等待合适的时机唤醒涡轮增压。

表面上看，是丰田在全球涡轮增压热潮中终于坐不住了，跟风推出涡轮增压发动机。但实际上，8AR-FTS发动机的项目早在2005年就已经确定了。那时候涡轮增压发动机远没有现在流行。经过多年的发展，这款发动机的设计达到了丰田/雷克萨斯标准的稳定性和可靠性，同时在动力输出和燃油经济性方面也取得了令人满意的成绩。

肉眼看到的一些技术亮点:

配备VVT-iW气门正时技术。丰田的VVT-i可变气门正时技术是升级版。“W”和“Double”的日语发音相同。w在很多场合也用来指代Double，VVT-iW也是如此。从字面上看，Double是指VVT-iW技术可以使发动机在不同工况下实现奥拓（查成交价|参配|优惠政策）循环和阿特金森循环两种工作模式。可变气门正时由油压控制改为更精确的电子控制，正时角度的可变范围也更宽，从而实现进气门大幅延迟关闭的阿特金森循环。

D4-S双模式燃油喷射。与其他厂商的纯缸内直喷不同，D4-S采用了缸内直喷和歧管喷射相结合的设计。按照技术人员的解释，在冷启动和低负荷的情况下，可以使歧管喷油混合更充分，还可以清洁气道，避免气道和气门积碳积垢。中负荷时缸内喷射开始介入，大负荷时只有缸内直喷系统在工作。两种燃油喷射系统结合了歧管喷射和缸内直喷的优点。

新开发的涡轮增压系统。为了打好涡轮回归的第一仗，连涡轮本体都是代理公司自己制造而不是打着供应商的幌子。这是由于零件的工艺和工程标准苛刻，采购的零件不符合标准，宁愿自己做。

水冷中冷器紧贴在气缸体上，使发动机的布局更加紧凑，有效缩短进气管道，减少涡轮迟滞。

8AR-FTS将排气歧管集成到气缸盖中。一方面使发动机的布局更加紧凑；另一方面，它在排气歧管周围放置了一个水套，这也可以优化发动机的热管理。一方面，它利用废气的热量来减少冷启动时的加热时间；另一方面，水通道可以在重负荷下帮助废气降温，从而降低涡轮的热负荷。涡轮的废气进气侧采用了双涡管的设计，这在气缸盖和涡轮增压一体化的发动机中并不多见。双涡卷可以减少各缸之间的排气干扰，也有助于涡轮低速反作用。

并评论未来的应用前景:

VVV-IW，D4-S，涡轮增压技术，这款发动机可以说是集合了丰田在常规内燃机领域的最新技术，甚至是丰田发动机技术的一次“秀手”。这些新技术并不是8AR-FTE独有的。例如，2015款凯美瑞（查成交价|参配|优惠政策）配备了采用VVTi-W和D4-S技术的6AR-FSE发动机。

横向平台:目前在售的国产汉兰达（查成交价|参配|优惠政策）已经明确引入8AR-FTS发动机来替代现在的2.7L动力单元，所以凯美瑞并没有采取替代2.5L的动作，RAV4根据车型定位也不需要搭载。

垂直平台:丰田的发动机可以横向和纵向互换，最新的皇冠（查成交价|参配|优惠政策）已经配备了8AR-FTS。可以预计，与皇冠关系密切的IS和GS也有望引入这款发动机。

混合动力:既然8AR-FTE可以实现阿特金森循环，那么未来阿特金森循环+涡轮增压+混合动力的组合是完全可行且合理的。这会是丰田的下一步行动吗？可能只有丰田研究所的工程师自己知道吧。