丰田新型直列4缸2.5L汽油机

丰田新型直列4缸2.5L汽油机

各个国家都越来越重视汽车使用对环境产生的影响，因而汽车制造商都在进行降低汽油机燃油消耗技术的开发，依此降低汽油机排放，使其满足不断严格的排放法规要求。为此，日本丰田汽车集团开发了排量2.5L的直列4缸新型汽油机，通过对该汽油机进行结构设计和采用各种优化技术，在保证所需功率性能的前提下，实现了较高的热效率。

在开发该汽油机时，首先利用计算流体动力学（CFD）软件，对汽油机结构尤其是气缸体和气缸盖结构进行了CFD分析，然后根据分析结果对行程缸径比和气门布局进行优化，增加缸内燃烧速度。同时，采用激光熔焊连接技术，对进排气门座进行焊接，增大汽油机流量系数和进气道滚流比，改善汽油机缸内燃油和空气的混合过程，结合多孔直喷式喷油器，使缸内形成更均质的可燃混合气。此外，将汽油机常用的奥托循环改为阿特金森循环，并采用电动可变气门正时（VVT）技术，改善汽油机进气效率。

为了减少汽油机冷起动过程产生的排放，采用具有电动水泵和流量关闭阀（FSV）的可变冷却系统，通过控制电动水泵和FSV，优化汽油机在各种行驶工况下的最优冷却水温，以减少汽油机预热时间和机械损失。

最终开发的汽油机在自然吸气条件下，热效率能够超过40%，输出功率达到150kW，结合一套8速自动变速器，使汽油机燃油消耗减少了16%。

Masashi hakariya et al. SAE2017-01-1021.

编译：王祥