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新黄金动力组合 聊聊2.0T发动机的发展 2015-12-04 00:16:03 来源：pcauto 作者：阮雯雯 【太平洋汽车网 新车频道】不可否认，小排量涡轮增压正在逐步成为时代的主流。在环境、能源的压力和政策等的诱导下，各大厂商纷纷给自家产品换装了小排量涡轮增压发动机。而其中2.0T涡轮增压发动机正是上下通吃的新黄金动力组合，从紧凑级到大型豪华车再到各种SUV、MPV车型，无处不见2.0T涡轮增压发动机的身影。本文将梳理时下主流2.0T发动机的来龙去脉。  ● 新黄金动力2.0T发动机
大家会好奇为何是2.0T这个排量，这其中当然很大一部分是因为政策原因，2.0L是包括我国在内众多实施排量税的市场上的一个分割排量。这也就不难理解为何众多中型甚至大型豪华车也来凑2.0T的热闹。
另外一点则是出于热效率方面的考量。大约十年前，曾有一批德国大学工程师证明“0.5升是内燃机每个气缸最理想的排量值”。而这个结论也得到了日产、宝马等品牌的认可。
● 主流2.0T发动机发展史 大众EA888 大众是众多主流品牌中较早开始尝试使用2.0T发动机的厂商，我们比较熟悉的有上一代的EA113系列发动机，其最早出现于1993年。不过追根溯源，EA113系列可以算作是继承自EA827系列，而EA827系列发动机更是早在1972年便已经面试。大众对新技术的尝试和推广最出了很大的贡献。
EA888系列是则是大众集团如今的当红发动机，搭载这款发动机的产品不胜枚举。从技术上来看，EA888系列的区别并不算很大，其中最为明显的就是在EA888 2.0TFSI发动机上用正时链条取代了此前EA113上的正时皮带，免去了EA113系列发动机6-10万公里需要更换正时皮带的麻烦。同时，正时链条还有低噪音及避免打滑的特性，这也是大众集团首次在四汽缸发动机上使用正时链条。此外EA888发动机锁采用的凸轮轴相位调节技术令可变正时的准确度更高。
EA888发动机目前已广泛应用于大众、奥迪等品牌下的多个车型上。从图中可以看到，这款EA888发动机的历史并不算长，从2006年最早的第一代开始，到今年也才9年的光景，不过已经发展到了第三代。汽车采用模块化平台生产已是大势所趋，作为新一代的EA888发动机，同样适合应用在大众最新的MQB和MLB平台上。而符合欧6的排放标准，未来新一代EA888发动机也将成为大众中高级车型动力的“中流砥柱”。 通用LTG 2012年Ecotec 2.0T曾经登上沃德十佳榜单，一年过后，通用又有一款发动机取得十佳的好成绩，2.0T LTG发动机榜上有名。虽然通用的2.0T发动机出现的并不算早，但实力一样不容小觑。最早的Ecotec 2.0T大概在本世纪初诞生，Ecotec系列是个庞大的发动机系列，涵盖了众多排量。而此后的2.0T LTG发动机可以算是搭载与美版君威GS的兄弟机型，继承了通用Ecotec 2.0T发动机的许多技术特点。
目前国内在售车型中，别克昂科威及凯迪拉克ATS-L均搭载了通用最新的2.0T LTG发动机。2.0T LTG发动机采用缸内直喷技术，这项技术是由柴油机燃油供给系统发展而来。其原理是汽油通过高压油泵加压后喷入气缸，高压油泵经过加压后的燃油压力被提升，而2.0L LTG发动机的汽油油压高达150bar，高油压让油泵和供油管道更加精密。
LTG发动机能够兼容横置和纵置平台，而且能出现在纵置后驱车上也能搭载在通用旗下的中大型或中型的横置前驱车上，而且这款发动被定位为凯迪拉克专属发动机，雪佛兰和别克都不会使用。 福特EcoBost 与通用Ecotec类似，福特EcoBost也是一个庞大的发动机系列，涵盖了1.0T到3.5T众多机型。EcoBost是丰田对旗下集成涡轮增压、缸内直喷以及双独立可变气门正时系统三大技术发动机的统称。 其中2.0T EcoBoost发动机排量为1999cc，缸径×冲程为87.5×83.1mm，属于民用2.0T涡轮增压发动机中比较少见的大口径小冲程结构，这种扁长方形结构的发动机有利于转速攀升和高转速域的动力发挥。
福特发展涡轮的历史并不算很长，从推出TwinForce涡轮增压概念直到2008年底特律车展才最终定名EcoBoost发动机。不过最为一向偏爱大排量发动机的美国品牌，EcoBoost最先推出的是3.5T V6双涡轮增压发动机，定位略显奇葩。此后，当福特推出2.0T L4 EcoBoost发动机并把他装到福特探险者概念车上时才引起广泛关注。 丰田8AR-FTS 丰田向来以严谨著称，在新技术的使用上一直持相对保守的态度，所有新技术都要在其基本成熟时方才真正进行量产，也造就了丰田良好的可靠性。丰田2.0T发动机的历史相当之短，但普及速度很快。在2014年，丰田首次将代号为8AR-FTS的2.0T发动机应用在旗下高端品牌雷克萨斯最新车型NX上，此后迅速推出了IS、RC、RX等车型的200t版本。
到了2015年，丰田将这款发动机引入了旗下热卖车型汉兰达上。紧接着，丰田中型豪华车皇冠也推出了搭载D-4ST 2.0T+双涡管涡轮增压发动机的车型。皇冠成为继汉兰达之后，丰田在售车型中第二款搭载涡轮增压发动机的车型。采用了了包括丰田的D-4S双喷射系统、奥托/阿特金森双循环系统、缸盖/排气歧管一体化、单涡轮双涡管等诸多技术。 ● 豪华品牌也全面采用2.0T发动机 豪华品牌对2.0T发动机的投入也是不遗余力，纷纷推出自己的2.0T发动机，并大有成为当家机型的趋势。宝马2.0T N20系列发动机已经涵盖了旗下绝大多数车型，据悉新款7系未来也将会推出搭载2.0T发动机的版本。而奥迪则早已将EA888系列引入，推出了众多车型。此外，奔驰推出了M274系列2.0T发动机，沃尔沃XC90更是全系搭载2.0T发动机。雷克萨斯推出2.0T车型虽晚，但普及速度相当迅速。2.0T发动机已然成为当下豪华车型标杆动力。
● 丰田2.0T+技术简介 丰田的D-4ST 2.0T+双涡管涡轮增压发动机在技术等方面在当下已处于同级相对领先的水平，我们不妨通过他里了解一下现今2.0T发动机的主流技术。全新皇冠搭载的这台2.0T发动机已经率先搭载在全新汉兰达身上，应用在全新皇冠身上最大输出功率为173kW（235马力），最大输出扭矩为350Nm，工信部公布的百公里综合油耗仅为7.1升。
歧管喷射/缸内直喷双喷射系统 丰田早在2005年在缸内直喷的基础上，配合歧管喷射开发出D-4S双喷射系统。随着技术的发展，现在丰田的双喷射系统也愈发成熟，旗下多款新车都搭配了D-4S双喷射系统，目前双喷射是在很少一部分的高端机采用的喷油方式。
双喷射系统之所以受欢迎当然是有它的魅力之所在，发动机工作过程中会遇到各种不同的工况，双喷射系统可以根据不同的工况随时调用不同的喷油方式，以获取更好的动力输出和燃烧效率，同时也可以避免缸内直喷发动机存在的进气管积碳等问题。
奥托/阿特金森双循环系统 关于奥托循环和阿特金森循环，很多童鞋都表示搞不清楚两者之间的区别。专业点来说，两者的区别就是奥托循环的膨胀比等于压缩比，而阿特金森的膨胀比大于压缩比。通俗来讲，奥托循环吃更多的饭，干活也更有力气，而阿特金森吃的饭少，但干活相对奥托循环来说就没那么有劲。
我们平时所说的四冲程发动机都是在进气、压缩、燃烧、排气四个行程之间循环，这实际上就是奥托循环。阿特金森就是在奥托循环的基础上，通过延迟进气门关闭时间，在压缩行程开始时往进气管排出一部分空气来实现膨胀比大于压缩比，好处就是在燃烧行程可以少喷点汽油，带来更低的油耗，缺点是发动机在低速以及急加速时性能会打折扣。
全新皇冠这款2.0T+发动机采用双循环系统也是基于这样的优缺点相互互补的原理来实现的，在起步阶段采用奥托循环，保证起步加速有力；在中低负荷阶段采用阿特金森循环，降低油耗提高燃油效率；在高负荷阶段，再切换为奥托循环，保证发动机拥有足够的动力支持。通过两种循环的无缝结合，全新皇冠在拥有强劲动力的同时也拥有良好的油耗表现。
缸盖/排气歧管一体化 将发动机排气歧管集成在缸盖上这种技术我们并不陌生，目前包括大众、通用、福特等多个厂商都已经应用。这种布置方式在冷启动时，能够利用排气歧管的温度为冷却液加热，让冷却液快速达到工作温度，减少暖机时间；同时冷却液也能为排出的废气降温，让废气能以更低的温度流向涡轮，实现更高的效率。
单涡轮双涡管 除了缸盖排气歧管一体化设计外，全新皇冠2.0T+发动机还配备了双涡管单涡轮技术。这一技术我们同样不陌生，宝马是将这技术应用得最广泛的车企之一。皇冠2.0T+身上所应用双涡管单涡轮技术就是丰田和宝马双方技术共享的产物之一。
双涡管单涡轮发动机相比普通的涡轮发动机多增加了一条废气通道，其中1、4气缸共用一个通道，2、3气缸共用一个。当4个气缸轮流排气时，两条涡管轮流排出废气，从而减少相邻气缸排气干扰，提高排气效率。再配合轻量化处理的涡轮叶片，使涡轮拥有更快的响应速度。
● 搭载2.0T发动机中型豪华车对比
全新皇冠搭载的这台2.0T+发动机具备D-4ST双喷射系统（歧管喷射+缸内直喷）、单涡轮双涡管增压系统、集成式排气歧管、水冷式中冷器等最新的技术，在需要强大动力的时候，系统采用奥托循环的模式，以保证足够的动力性；在低负荷的情况下，则切换为阿特金森循环，以最大化地提高效率。这台发动机已经在之前的NX上有所应用，其性能表现已经得到市场的认可。目前该发动机还装备在新汉兰达、新雷克萨斯GS、NX以及RC等多款车型上。另外，新车还装备了爱信提供的手自一体是8速自动变速箱，整体动力总成在当下属于前列。 ● 结语 2.0T发动机的潜力颇大，以相对较低的排量和油耗实现媲美中高排量自然吸气发动机的动力水平，这在当今油价日益上涨，富人也越来越精明的时代来说，是非常适合的选择。相信以后用到2.0T发动机的豪华品牌车型还会越来越多，这里也建议有钱的主子们，就算不在乎油钱，低转高扭加速快又何为而不乐呢？（文：太平洋汽车网 阮雯雯） |
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