1.2T的原力 新卡罗拉D-4T发动机技术解析

　　很多人都说日系车玩儿不转涡轮增压，所以只能在自然吸气发动机上“啃骨头”。其实不然，稍微了解日系本土车型的就知道，增压技术早就是日系车企驾轻就熟的东西了。

　　在日本本土，K-Car这种“轻自动车”可以说是街上一景，这种车体积极小，对应的排量也仅有660cc，这个排量显然难以达到车主的性能需求。怎么办呢？增压！这种小车通过极小排量+增压的技术，同时获得了超低的油耗与够用的动力，在市场上火得一塌糊涂。

　　我们在国内当然见不到这样的K-Car，660cc的增压发动机也就难以寻觅。不过这两年，以丰田为首的日系厂商，将自己在涡轮增压方面的长期积淀发展到了更高排量的发动机上面。日系涡轮增压技术逐渐开始抬头，不乏有令人眼前一亮的增压发动机问世，其中丰田的2.0T D-4S+发动机可谓是2.0T发动机中的佼佼者。

　　而丰田完全不满足于此，为了在小排量发动机族群中同时实现更好的动力与更低的油耗，丰田推出了D-4T发动机，这款发动机目前搭载于新卡罗拉车型，可以说在很大程度上解决了消费者对于动力与油耗双重需求问题。

　　动力与油耗，向来是鱼和熊掌的事情，但是新卡罗拉D-4T发动机最让人惊叹的地方，就在于它逆天地达到了动力与油耗的完美平衡——峰值扭矩达到185Nm，甚至超过了1.8L自吸发动机的水平，在新卡罗拉上面配合S-CVT超智能无极变速器，油耗低至竞争对手难以企及的5.4L/100km！更令人惊讶的是，新卡罗拉这款D-4T发动机的热效率达到了36%，这个数字是目前世界上轻量化涡轮增压发动机的一流水准。

　　那么，新卡罗拉D-4T发动机到底有哪些技术，让它成为最高效的轻量化涡轮增压发动机呢？我们可以分成动力方和油耗两个方面来看。

　　① 燃油缸内直喷

　　毫无疑问，丰田的1.2L直喷涡轮增压发动机搭载的直喷技术，相比传统的燃油喷射技术，可以做到更加精确、直接的燃油喷射，甚至在一次压缩冲程中进行多次喷射。缸内直喷的最终效果就是实现更高的燃油使用效率。

　　② 低惯性涡轮增压器

　　丰田在D-4T发动机上面使用了低惯性涡轮增压器，所谓“低惯性”，指的是涡轮的叶轮采用轻量化的材料制成，这样自身的惯性也就更低，通过少量废气即可更容易有效地驱动涡轮攀升转速。最终，低惯性涡轮增压器可以带来更快的动力响应，甚至大大减轻涡轮迟滞现象，同时并不会增加油耗。

　　③ 水冷式中冷器

　　新卡罗拉D-4T发动机通过采用布局自由度较高的水冷式中冷器。相比传统的风冷式中冷，水冷式中冷的冷却效率更高、用时更短，有利于提升涡轮的响应灵敏度；更为重要的是，水冷式中冷能为经过涡轮增压器压缩后的空气降温，防止空气中的氧气含量降低，可最大限度的保证发动机的耐久性和可靠性。可以说，水冷式中冷器同时起到了提升性能与增加可靠性两个方面的作用。

　　① 提前预热系统

　　新卡罗拉D-4T发动机采用了控制冷机时冷却液流动构造，缩短了发动机的预热时间，也确保了预热后的冷却性能。同时该系统能够减少发动机在预热阶段消耗的燃料，进一步降低排放。

　　② 活塞机油喷射

　　活塞机油喷射还是发动机热管理的一部分，卡罗拉D-4T发动机的活塞机油喷嘴为电子控制，可在冷机期间停止喷射机油，使活塞及其周围温度上升加快，从而缩短发动机的预热时间——让发动机更快达到工作温度，就能少浪费一些汽油。

　　③ 双循环模式

　　新卡罗拉D-4T发动机采用丰田最新研发的双VVT-iW可变气门正时技术，让发动机在奥托循环和阿特金森两种循环模式当中实现无缝切换，即在需要动力性和加速感的时候，发动机系统采用奥托循环模式，以保证足够的动力性；而在发动机处于低负荷状态时，则切换为阿特金森循环，最大化地提高效率，获得最佳的节油效果，双循环系统的组合使发动机实现最佳动力和最低油耗的双重优势。对于兼顾油耗与性能，双循环可谓是“杀手级”技术，这项技术在D-4ST 2.0T+发动机上可以见到，丰田将这一技术拓展到了D-4T发动机上面，可以说是不惜成本。而有了上面这些技术加持，再加上丰田一贯在热效率方面的积淀，新卡罗拉D-4T发动机的热效率达到了惊人的36%，一举成为世界上热效率最高的轻量化涡轮增压发动机！

　　有了以上这些技术，新卡罗拉搭载的D-4T发动机可以说是用硬技术武装到了牙齿。可能有人会问，为什么丰田不像竞争对手那样，在轻量化涡轮增压发动机上采用3缸结构，而使用4缸呢？

　　答案其实很简单。相比3缸机，4缸发动机拥有更好的平顺性与噪音控制。我们在3缸发动机上经常能听到类似“突突突”的声音，冷机启动后怠速下的振动也很明显，而4缸机因为1、4缸和2、3缸的活塞运动刚好平衡，可以避免3缸机运转不平衡的缺点。

　　放心，丰田早就为咱们车主考虑好了。为了让发动机的可靠性和耐久性达到以“皮实”著称的丰田1.6L自吸发动机的水平，丰田真是下了不少功夫。

　　① 集成式排气歧管

　　集成式排气歧管集成在发动机气缸盖中，这一设计能够优化排气歧管的结构布局，减小发动机体积与重量，同时有效提升发动机冷却液对排气歧管的冷却效果，从而增加排气歧管的使用寿命。事实上，有些厂商在合资车型中，会因为成本原因，阉割掉集成排气歧管，但丰田没有这么做。

　　② 窜气流通装置

　　“窜气”是指泄露至曲轴等位置的未完全燃烧的混合气体，窜气中能够使机油变质的成分会使发动机机油性能下降。新卡罗拉D-4T发动机采用喷射泵将窜气重新送入进气口，使得窜气不会混入发动机机油，从而抑制发动机机油性能下降，从而实现”不烧机油”。窜气流通装置可以在一定程度上延长润滑油的使用寿命，降低后期维保成本，这样的装置会提升成本，所以并不是每家厂商都愿意做。

　　③ 机油冷却构造

　　机油温度过高容易降低机油的性能，新卡罗拉D-4T发动机一方面通过冷却液冷却涡轮增压器，以降低机油温度；另一方面在机油的循环路径上采取措施，通过冷却液冷却机油的油路，在其返回油底壳过程中得到更加充分的冷却，从而进一步提升发动机的散热性能，进而提升发动机的耐久度与可靠性。

　　事实上，最考验厂商研发功力的并不是大排自吸，反而是增压发动机。丰田D-4T发动机可以说是世界发动机历史上具有里程碑意义的机型，无论是36%的超高热效率，还是为了平衡性能与油耗所搭载的各种先进技术，都是丰田几十年来在发动机潜力发掘方面所获成就的最好体现。

责任编辑：穆正凯