如何看待豐田 2.0T 發動機的阿特金森循環?

我們知道現有的阿特金森(米勒)循環是利用可變氣門正時推遲進氣門關閉時間來實現的。
之前宣傳使用阿特金森循環的普遍是自然吸氣發動機,並且壓縮比高達13以上。
而豐田的2.0T的8AR-FTS發動機壓縮比僅為10,也說可以切換成阿特金森循環。
這裡我就不太明白了,據我所知別家2.0T發動機壓縮比也有在10左右的,且現在可變氣門正時都是標配,在低速低負荷工況下都會推遲進氣門的開閉時間。
那麼豐田8AR-FTS所說的阿特金森循環,與其他廠商類似的壓縮比為10且帶VVT的2.0T發動機在低速低負荷下的工作循環有什麼本質區別呢?


這個問題我分兩個方面來回答。

第一,關於壓縮比。
那些發動機之所以能做到這麼高的壓縮比是因為他們沒有渦輪。
渦輪帶來的高溫壓縮空氣會增加爆震傾向所以2.0t的8ar壓縮比設計得比較低。
而且低壓縮比高增壓發動機的比同等缸內壓力的高壓縮比低增壓發動機動力好。
當然還有很多例如耐久性等需要綜合考慮的因素,所以說根據我個人判斷設計部門是在經過一系列實驗驗證後選擇了這個他們認為最合理的壓縮比。
當然隨著技術發展未來可變壓縮比的渦輪增壓發動機也可能會出現,但現在目測是沒有哪家能實裝那種東西的。

第二,關於阿特金森循環。
誠然可變氣門正時早就爛大街了,那為什麼現在才開始宣傳阿特金森循環?
關鍵詞就是 @Jung Shen 所說的可變正時範圍。
豐田早年的VVT限於當時的硬體水平是沒有這麼大的可變範圍的,現在實裝了vvt-iw以後可變範圍得到提升後才能稱得上部分轉速負荷是阿特金森化。
至於題主問的和其他廠家的2.0t有什麼區別,不去買一台其他廠家的車來測測vvt正時的話我只能負責任地說不知道。
不過題主提到的馬自達的高壓縮比NA也是用的同樣的技術手段實現的阿特金森化。

不過本田的EXlink系列發動機的阿特金森循環倒是是和豐田馬自達不同的【真。阿特金森循環】。
本田在這款發動機的曲軸上加了個偏心輪,使得壓縮比在一定範圍能可變,有興趣的可以點進下面的網頁看一眼。
Honda | Technology


就是VVT可變範圍的區別。這個範圍可不是隨便能變的。


分兩個部分來回答吧:

1、阿特金森循環由於僅僅是改變氣門正時就可以實現,僅僅需要較大的調相器調節角度。故如果採用阿特金森循環時,其實際壓縮比無法做到理論壓縮比,故如果僅需要阿特金森循環的話,理論壓縮比可以做的很高,但實際運行時無法做到如此高的壓縮比。而豐田的技術採用了大調節角度的調相器(硬體方面下面說),使得其發動機可以在奧拓循環和阿特金森循環之間切換,如果採用高壓縮比,則在奧拓循環中勢必無法抑制爆震傾向,故其壓縮比沒有想像中的那麼高。

2、其VVT-IW,就是調節角度較大的調相器,其特殊在於兩點,一點是採用了中間鎖止調相器,其原理可以參見我以前的回答。
哪位大神了解中間鎖止VVT,能詳細介紹一下嗎? - Crown 的回答


另一點是其採用了中置式OCV的VVT,其特點在於將原本控制VVT的OCV(機油控制閥)拆分成兩部分,一部分和VVT螺栓結合成一體變成OCV螺栓,另一部分做成外置電磁鐵,用於控制OCV螺栓。
優點是控制油路都在OCV螺栓和調相器內,故油路較短,能夠提高VVT響應速度,去除了OCV閥座,凸輪軸上VVT油路可以從2路降低為1路,這1路油僅需做成常進油口即可。當然,此處由於採用的是中間鎖止調相器,凸輪軸上還是需要2路油,多出來的一路用於控制調相器落鎖和脫鎖。
缺點在於外置電磁鐵會增加整個發動機長度,且有可能會影響發動機支架螺栓安裝。


本田、豐田和馬自達的阿特金森循環都是模擬阿特金森循環,壓縮比也是模擬的,實際衝程是不變的。


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