丰田技术空间 1.2T涡轮增压发动机详解

小排量涡轮增压发动机眼下已经成为了各个厂家旗下家用车型的新宠，使得一直抱有谨慎态度的日系品牌也不得不顺应这一潮流，在过去的两年间接二连三的推出小排量涡轮增压发动机，在销量上也都取得了令人满意的成绩。而一向以“保守”示人的丰田，也随着旗下1.2T发动机的推出，不仅再次巩固了其家用车的霸主地位，更重要的是，凭借着众多先进技术的加持，让丰田摇身一变成为了不折不扣的“技术控”。

2016年12月5日，丰田技术空间体验日活动在广东肇庆正式举行，此次活动中丰田公司不仅带来了全新的1.2T发动机，还对外界展现了四项安全技术。本文将详细介绍其1.2T发动机的先进技术，安全技术将会在后续的测试体验中详尽报道。

目前环境问题日益严重，丰田提出了“丰田环境挑战2050”的目标，将以削减新车CO2、降低工厂CO2排放量以及让水环境污染最小化等五项标准为目标，并试图在2050年将新车CO2的排放量在2010年的基础上减少90%。

为了达成这一目标，丰田公司表示将会在后续很长一段时间中将更多的精力投入到低排放、高效能的车型当中，其中便包括搭载PHEVs以及HEVs等技术的车型。在这些车型还无法大面积投入市场的当下，短期内如何实现燃油发动机的节能减排仍是其努力的关键，因此小排量涡轮增压发动机也就成为了一个最佳的过渡需求。

基于这个需求，丰田相继推出了共计14款以高热效率、低油耗著称的发动机群。此次丰田引入国内并在卡罗拉、雷凌车型上搭载的便是其中的D-4T型发动机，变速箱与之匹配的是Super-CVT-i（自动无级变速箱）。

丰田1.2T发动机的显著特征就是运用了缸内直喷、VVT-iW超广角可变气门正时系统，发动机的热效率达到36.2%。

要说那些厂家比较执着于追求发动机热效率，公认的便有两家，一个是马自达，另一个便是丰田。而随着这两家以技术见长的车企强强联合之后，丰田便在提高热效率的技术上得到了长足的进步，这款编号为D-4T的1.2T涡轮增压发动机，最大热效率达到了量产增压发动机最高的36.2%，仅次于旗下1.3L、1.5L自然吸气发动机38%的热效率。

为了提高热效率，丰田通过改变缸体形态的方法，提高了气缸内部气体的平均湍流速度，不仅如此，活塞顶的表面形状、火花塞的点火能量都需要相应的改进提升。

不仅如此，为了追求更高的热效率，丰田更是在这套发动机中，引用了混合动力车型引以为傲的阿特金森技术。阿特金森循环总体上与传统的奥托循环一致，区别在于阿特金森循环在吸气过程结束活塞运动到下止点时，进气气门是不关闭的，直到活塞往上运动到某个位置之后，进气气门才关闭，此时才开始压缩，这就造成每一次气缸吸入的气体体积都是小于一管的，而每个周期内做功行程都要大于圧缩行程，这样的结果就是做功行程在整个四冲程的过程中所占的比重就会增大，燃烧效率自然也就更高了。

这台1.2T发动机与其它车型上搭载的2.0T发动机不一样的是使用了单涡管结构的低惯量涡轮，而非后者的双涡管涡轮。其主要优势分为几点，其一通过优化涡轮叶片以及壳体形状，让废气的利用率更高，相应更直接。另外传统的真空泄压阀被能精确控制的电动阀门所代替，通过电机控制阀门的开度，能在发动机不同的工况下精准控制增压的压力。另外一点则是这样的做法带来了更加高效的加速G值，能够保持高水平的G值以及更加线性的加速感。

从这张30km/h全开加速曲线图中不难看出，相比于原有产品，D-4T发动机的加速G值要更加平缓、线性，并不会在某一个点突兀的输出大量动力，而是更加追求低转速，以及加速时的稳定性，更加贴近于驾驶员想象中的车速与发动机转速的关系。

水冷式中冷器能够高效地对增压空气进行冷却而且具有体积紧凑的特点，与外置式风冷中冷器相比，水冷式中冷器所采用的管路更短，大幅提升进气效率，提升油门的响应速度。与目前欧美主流的发动机一样，丰田的1.2T发动机也采用了集成式排气歧管设计。集成式排气歧管能够让发动机冷却液升温更快，有利于发动机快速暖机及让空调系统能更快制暖。同时，当发动机处于高转速高负载工况时，集成式排气歧管能够高效降低排气温度，让涡轮增压器处于合适的工作温度，不必如以往的设计需要往发动机喷注更多燃油来降低涡轮温度，从而能达到节能的效果。

写在最后：

可能会有消费者认为丰田的这台1.2T涡轮增压发动机有些姗姗来迟，但通过近距离的接触后我认为一切的等待都是值得的。36.2%的涡轮增压发动机最高热效率、水冷式中冷器、缸内直喷、VVT-iw可变气门都是丰田的最新技术，再通过阿特金森技术的加持，这台尖端技术于一身的D-4T1.2T涡轮增压发动机，已经表现出了与德系、美系小排量涡轮增压发动机正面对抗的决心。