新黃金動力組合 聊聊2.0T發動機的發展

　　【太平洋汽車網 新車頻道】不可否認，小排量渦輪增壓正在逐步成為時代的主流。在環境、能源的壓力和政策等的誘導下，各大廠商紛紛給自家產品換裝了小排量渦輪增壓發動機。而其中2.0T渦輪增壓發動機正是上下通吃的新黃金動力組合，從緊湊級到大型豪華車再到各種SUV、MPV車型，無處不見2.0T渦輪增壓發動機的身影。本文將梳理時下主流2.0T發動機的來龍去脈。 

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● 新黃金動力2.0T發動機

　　大家會好奇為何是2.0T這個排量，這其中當然很大一部分是因為政策原因，2.0L是包括我國在內眾多實施排量稅的市場上的一個分割排量。這也就不難理解為何眾多中型甚至大型豪華車也來湊2.0T的熱鬧。

　　另外一點則是出于熱效率方面的考量。大約十年前，曾有一批德國大學工程師證明“0.5升是內燃機每個氣缸最理想的排量值”。而這個結論也得到了日產、寶馬等品牌的認可。

● 主流2.0T發動機發展史

♦ 大眾EA888

　　大眾是眾多主流品牌中較早開始嘗試使用2.0T發動機的廠商，我們比較熟悉的有上一代的EA113系列發動機，其最早出現于1993年。不過追根溯源，EA113系列可以算作是繼承自EA827系列，而EA827系列發動機更是早在1972年便已經面試。大眾對新技術的嘗試和推廣最出了很大的貢獻。

　　EA888系列是則是大眾集團如今的當紅發動機，搭載這款發動機的產品不勝枚舉。從技術上來看，EA888系列的區別并不算很大，其中最為明顯的就是在EA888 2.0TFSI發動機上用正時鏈條取代了此前EA113上的正時皮帶，免去了EA113系列發動機6-10萬公里需要更換正時皮帶的麻煩。同時，正時鏈條還有低噪音及避免打滑的特性，這也是大眾集團首次在四汽缸發動機上使用正時鏈條。此外EA888發動機鎖采用的凸輪軸相位調節技術令可變正時的準確度更高。

　　EA888發動機目前已廣泛應用于大眾、奧迪等品牌下的多個車型上。從圖中可以看到，這款EA888發動機的歷史并不算長，從2006年最早的第一代開始，到今年也才9年的光景，不過已經發展到了第三代。汽車采用模塊化平臺生產已是大勢所趨，作為新一代的EA888發動機，同樣適合應用在大眾最新的MQB和MLB平臺上。而符合歐6的排放標準，未來新一代EA888發動機也將成為大眾中高級車型動力的“中流砥柱”。

♦ 通用LTG

　　2012年Ecotec 2.0T曾經登上沃德十佳榜單，一年過后，通用又有一款發動機取得十佳的好成績，2.0T LTG發動機榜上有名。雖然通用的2.0T發動機出現的并不算早，但實力一樣不容小覷。最早的Ecotec 2.0T大概在本世紀初誕生，Ecotec系列是個龐大的發動機系列，涵蓋了眾多排量。而此后的2.0T LTG發動機可以算是搭載與美版君威GS的兄弟機型，繼承了通用Ecotec 2.0T發動機的許多技術特點。

　　目前國內在售車型中，別克昂科威及凱迪拉克ATS-L均搭載了通用最新的2.0T LTG發動機。2.0T LTG發動機采用缸內直噴技術，這項技術是由柴油機燃油供給系統發展而來。其原理是汽油通過高壓油泵加壓后噴入氣缸，高壓油泵經過加壓后的燃油壓力被提升，而2.0L LTG發動機的汽油油壓高達150bar，高油壓讓油泵和供油管道更加精密。

　　LTG發動機能夠兼容橫置和縱置平臺，而且能出現在縱置后驅車上也能搭載在通用旗下的中大型或中型的橫置前驅車上，而且這款發動被定位為凱迪拉克專屬發動機，雪佛蘭和別克都不會使用。

♦ 福特EcoBoost

　　與通用Ecotec類似，福特EcoBoost也是一個龐大的發動機系列，涵蓋了1.0T到3.5T眾多機型。EcoBoost是豐田對旗下集成渦輪增壓、缸內直噴以及雙獨立可變氣門正時系統三大技術發動機的統稱。 其中2.0T EcoBoost發動機排量為1999cc，缸徑×沖程為87.5×83.1mm，屬于民用2.0T渦輪增壓發動機中比較少見的大口徑小沖程結構，這種扁長方形結構的發動機有利于轉速攀升和高轉速域的動力發揮。

　　福特發展渦輪的歷史并不算很長，從推出TwinForce渦輪增壓概念直到2008年底特律車展才最終定名EcoBoost發動機。不過最為一向偏愛大排量發動機的美國品牌，EcoBoost最先推出的是3.5T V6雙渦輪增壓發動機，定位略顯奇葩。此后，當福特推出2.0T L4 EcoBoost發動機并把他裝到福特探險者概念車上時才引起廣泛關注。

♦ 豐田8AR-FTS

　　豐田向來以嚴謹著稱，在新技術的使用上一直持相對保守的態度，所有新技術都要在其基本成熟時方才真正進行量產，也造就了豐田良好的可靠性。豐田2.0T發動機的歷史相當之短，但普及速度很快。在2014年，豐田首次將代號為8AR-FTS的2.0T發動機應用在旗下高端品牌雷克薩斯最新車型NX上，此后迅速推出了IS、RC、RX等車型的200t版本。

　　到了2015年，豐田將這款發動機引入了旗下熱賣車型漢蘭達上。緊接著，豐田中型豪華車皇冠也推出了搭載D-4ST 2.0T⁺雙渦管渦輪增壓發動機的車型。皇冠成為繼漢蘭達之后，豐田在售車型中第二款搭載渦輪增壓發動機的車型。采用了了包括豐田的D-4S雙噴射系統、奧托/阿特金森雙循環系統、缸蓋/排氣歧管一體化、單渦輪雙渦管等諸多技術。

● 豪華品牌也全面采用2.0T發動機

　　豪華品牌對2.0T發動機的投入也是不遺余力，紛紛推出自己的2.0T發動機，并大有成為當家機型的趨勢。寶馬2.0T N20系列發動機已經涵蓋了旗下絕大多數車型，據悉新款7系未來也將會推出搭載2.0T發動機的版本。而奧迪則早已將EA888系列引入，推出了眾多車型。此外，奔馳推出了M274系列2.0T發動機，沃爾沃XC90更是全系搭載2.0T發動機。雷克薩斯推出2.0T車型雖晚，但普及速度相當迅速。2.0T發動機已然成為當下豪華車型標桿動力。

● 豐田2.0T⁺技術簡介

　　豐田的D-4ST 2.0T⁺雙渦管渦輪增壓發動機在技術等方面在當下已處于同級相對領先的水平，我們不妨通過他了解一下現今2.0T發動機的主流技術。全新皇冠搭載的這臺2.0T發動機已經率先搭載在全新漢蘭達身上，應用在全新皇冠身上最大輸出功率為173kW（235馬力），最大輸出扭矩為350Nm，工信部公布的百公里綜合油耗僅為7.1升。

♦ 歧管噴射/缸內直噴雙噴射系統

　　豐田早在2005年在缸內直噴的基礎上，配合歧管噴射開發出D-4S雙噴射系統。隨著技術的發展，現在豐田的雙噴射系統也愈發成熟，旗下多款新車都搭配了D-4S雙噴射系統，目前雙噴射是在很少一部分的高端機采用的噴油方式。

　　雙噴射系統之所以受歡迎當然是有它的魅力之所在，發動機工作過程中會遇到各種不同的工況，雙噴射系統可以根據不同的工況隨時調用不同的噴油方式，以獲取更好的動力輸出和燃燒效率，同時也可以避免缸內直噴發動機存在的進氣管積碳等問題。

♦ 奧托/阿特金森雙循環系統

　　關于奧托循環和阿特金森循環，很多童鞋都表示搞不清楚兩者之間的區別。專業點來說，兩者的區別就是奧托循環的膨脹比等于壓縮比，而阿特金森的膨脹比大于壓縮比。通俗來講，奧托循環吃更多的飯，干活也更有力氣，而阿特金森吃的飯少，但干活相對奧托循環來說就沒那么有勁。

　　我們平時所說的四沖程發動機都是在進氣、壓縮、燃燒、排氣四個行程之間循環，這實際上就是奧托循環。阿特金森就是在奧托循環的基礎上，通過延遲進氣門關閉時間，在壓縮行程開始時往進氣管排出一部分空氣來實現膨脹比大于壓縮比，好處就是在燃燒行程可以少噴點汽油，帶來更低的油耗，缺點是發動機在低速以及急加速時性能會打折扣。

　　全新皇冠這款2.0T⁺發動機采用雙循環系統也是基于這樣的優缺點相互互補的原理來實現的，在起步階段采用奧托循環，保證起步加速有力；在中低負荷階段采用阿特金森循環，降低油耗提高燃油效率；在高負荷階段，再切換為奧托循環，保證發動機擁有足夠的動力支持。通過兩種循環的無縫結合，全新皇冠在擁有強勁動力的同時也擁有良好的油耗表現。

♦ 缸蓋/排氣歧管一體化

　　將發動機排氣歧管集成在缸蓋上這種技術我們并不陌生，目前包括大眾、通用、福特等多個廠商都已經應用。這種布置方式在冷啟動時，能夠利用排氣歧管的溫度為冷卻液加熱，讓冷卻液快速達到工作溫度，減少暖機時間；同時冷卻液也能為排出的廢氣降溫，讓廢氣能以更低的溫度流向渦輪，實現更高的效率。

♦ 單渦輪雙渦管

　　除了缸蓋排氣歧管一體化設計外，全新皇冠2.0T⁺發動機還配備了雙渦管單渦輪技術。這一技術我們同樣不陌生，寶馬是將這技術應用得最廣泛的車企之一。皇冠2.0T⁺身上所應用雙渦管單渦輪技術就是豐田和寶馬雙方技術共享的產物之一。

　　雙渦管單渦輪發動機相比普通的渦輪發動機多增加了一條廢氣通道，其中1、4氣缸共用一個通道，2、3氣缸共用一個。當4個氣缸輪流排氣時，兩條渦管輪流排出廢氣，從而減少相鄰氣缸排氣干擾，提高排氣效率。再配合輕量化處理的渦輪葉片，使渦輪擁有更快的響應速度。

● 搭載2.0T發動機中型豪華車對比

　　全新皇冠搭載的這臺2.0T⁺發動機具備D-4ST雙噴射系統（歧管噴射+缸內直噴）、單渦輪雙渦管增壓系統、集成式排氣歧管、水冷式中冷器等最新的技術，在需要強大動力的時候，系統采用奧托循環的模式，以保證足夠的動力性；在低負荷的情況下，則切換為阿特金森循環，以最大化地提高效率。這臺發動機已經在之前的NX上有所應用，其性能表現已經得到市場的認可。目前該發動機還裝備在新漢蘭達、新雷克薩斯GS、NX以及RC等多款車型上。另外，新車還裝備了愛信提供的手自一體是8速自動變速箱，整體動力總成在當下屬于前列。 

● 結語

　　2.0T發動機的潛力頗大，以相對較低的排量和油耗實現媲美中高排量自然吸氣發動機的動力水平，這在當今油價日益上漲，富人也越來越精明的時代來說，是非常適合的選擇。相信以后用到2.0T發動機的豪華品牌車型還會越來越多，這里也建議有錢的主子們，就算不在乎油錢，低轉高扭加速快又何為而不樂呢？（文：太平洋汽車網 阮雯雯）