淺析世界熱效率最高汽油機

2021-01-21 手機鳳凰網

前不久，豐田宣布了自己新的動力總成，包括了新的發動機、變速器還有混合動力系統。而在這一堆新品中，有一項指標達到了世界第一，那就是熱效率。豐田新的2.5L自吸發動機達到了目前汽油機的最高熱效率——41%，下面我們就一起來了解一下這款發動機吧。

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● 新2.5L發動機簡介

　　豐田將新款系列發動機命名為Dynamic Force Engine，而其中2.5L發動機一個亮點就是熱效率，新款的2.5L發動機熱效率達到了量產汽油機最高的41%（搭配混動系統），如果不搭配混動系統最高的熱效率則是40%，對於熱效率，要嚴謹解釋起來不是那麼簡單，簡單說也就是消耗的能量與轉化出來的能量之比值，換句話來說就是熱效率越高，這發動機也就越省油。

　　需要提前說明的是，這裡說的熱效率都是相對於汽油機而言的，柴油機由於工作原理不一樣所以熱效率比汽油機要高，本文就不作討論分析了。

豐田Dynamic Force Engine 2.5L發動機參數   純燃油 混合動力 現款豐田2.5L 排量(cc) 2478 2478 2494 最大功率(kW/rpm) 151/6600 130/5700 135/6000 最大扭矩(N·m/rpm) 250/4800 220/3600-5200 235/4100 缸徑×行程(mm) φ 87.5×103.4 φ 87.5×103.4 φ 90×98 壓縮比 13 14 10.4 燃料噴射方式 雙噴射 雙噴射 歧管噴射 制表：太平洋汽車網

　　新2.5L發動機最大扭矩以及低扭都得到提升。加速的響應時間也有了進步，另外還有的是新發動機的升功率也提升了，達到了60kW/L，目前豐田的老2.5L發動機（5AR-FE）升功率約為54kW/L。

● 新2.5L發動機特點

　Dynamic Force Engine倒沒有翻天覆地的改革或者說是有什麼飛上天的牛逼科技，只是在一點一滴的改進，在各種手段作用下取得一個比較好的進步。豐田主要目標是減少內耗提高輸出，實際就是降低排氣、冷卻以及泵氣損失、減少摩擦，同時提高燃燒質量以及進氣效率，我們下面看看豐田為了達到這些目標用了什麼手段。

　　那麼豐田又是通過什麼手段去獲得強化的滾流呢？其實答案已經寫在了上面的圖中，仔細觀察的朋友就能發現。

 

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　　豐田Dynamic Force Engine發動機的強化滾流以及高效率進氣就是通過改變缸逕行程比、擴大氣門夾角、以及進氣道末端形狀實現的。而通過強化滾流以及高效率進氣、高能火花塞、新的雙噴射就能夠形成高速燃燒。

　　高滾流比能夠使得點火時刻混合氣分布更加均勻，燃燒也更加充分，一氧化碳(CO)和碳氫化合物(HC)排放也會降低，但同時也由於燃燒的充分，缸內溫度會較高，相比於低滾流比這樣會導致氮氧化物(NOX)排放增多。

　　不過這個變排量機油泵也不是豐田第一個用，很多發動機其實已經是用上，雪鐵龍的EC8以及PSA的THP發動機都又使用變排量機油泵，只是內部結構有所區別。

　　上面所說的技術只是其中之一，其實還有更多的優化細節，例如高強度連杆、輕量化活塞、電子水泵、更高的壓縮比等等，通過一系列的優化才能達到41%的熱效率以及更高的扭矩和功率。

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● 總結

　　豐田新的Dynamic Force Engine系列發動機將會陸續推出，目前我們就只能看到2.5L一款，雖然沒有什麼特別的黑科技，但很多東西都是一點一點改善優化堆積上去的，才能達到41%目前最高的汽油機熱效率，而這其中最大功勞就是高速燃燒、強化滾流以及減少損耗，希望豐田趕緊引進這款發動機，別再磨磨蹭蹭了。

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