日前，豐田正式公布了全新開發(fā)的發(fā)動機、變速箱以及混動系統(tǒng)。包括一款全新的直列四缸2.5L直噴發(fā)動機、全新10速自動變速箱(Direct Shift-10AT)；并基于全新2.5L四缸自然吸氣發(fā)動機打造的前置后驅(qū)高性能多級混合動力系統(tǒng)——THSⅡ。今天小編跟大家重點說說這款2.5L直噴發(fā)動機，令人震驚的是其最大熱效率達到了41%，再次刷新了豐田此前在第四代普銳斯上使用的燃效40%的2ZR-FXE發(fā)動機。

這款直列四缸2.5L直噴發(fā)動機被命名為“Dynamic Force Engin”，通過采用高速燃燒技術(shù)、可變控制系統(tǒng)，并減少排氣、冷卻、機械運轉(zhuǎn)等各類能量損失，在熱效率提升的同時實現(xiàn)了高動力輸出。據(jù)豐田官方公布新開發(fā)的2.5L汽油車發(fā)動機及混合動力車(HEV)發(fā)動機的熱效率分別達到了40%和41%。

如何提升熱效率

發(fā)動機有效功率的熱當量與單位時間所消耗燃料的含熱量之比稱為熱效率，簡單地說就是吃了多少糧和出了多少力的關(guān)系。對于我們消費者而言，可以理解為這個比值越高發(fā)動機越有勁、同時油耗、排放更低。

在熱效率方面，柴油發(fā)動機一向比汽油發(fā)動機做的好，由于柴油發(fā)動機采用壓燃式點火，所以需要較高的壓縮比，正是得益于柴油發(fā)動機的高壓縮比，才使得在發(fā)動機層面上柴油發(fā)動機的熱效率高于汽油發(fā)動機?，F(xiàn)實是汽油發(fā)動機明顯不能生搬硬套柴油發(fā)動機的結(jié)構(gòu)來提升熱效率，那汽油發(fā)動機為了提升熱效率又做了哪些改進呢？

提升汽油發(fā)動機的熱效率主要從四個方面著手，一方面是提高壓縮比，或是采用直噴技術(shù)，還可以提高廢氣再循環(huán)率(EGR)，另外還可以考慮阿特金森(米勒)循環(huán)。

有了這幾個大方向，各大汽車廠商的路線就很清晰了，例如馬自達的創(chuàng)馳藍天技術(shù)就采用了阿特金森(米勒)循環(huán)，這種循環(huán)模式是一項十分成熟的技術(shù)，在原有的奧托循環(huán)上推遲了進氣門關(guān)閉的時間，使膨脹比高于壓縮比，等于是在壓縮的過程中將缸內(nèi)的氣體通過進氣門又排掉了一部分，真正的壓縮行程從進氣門關(guān)閉才開始，在同樣的壓縮行程下，膨脹行程的增加可以獲得更多的功。

豐田則是通過提高廢氣再循環(huán)率(EGR)的極限值來實現(xiàn)熱效率的提高。在國際汽車技術(shù)協(xié)會舉辦的一場學術(shù)會議上，豐田汽車發(fā)動機先行設計部部長友田晃利稱，豐田未來的車用發(fā)動機熱效率將"很快達到50%"。

搭載豐田Dynamic Force Engine后，發(fā)動機功率有了顯著的提升：

41%豐田是怎么做到的

目前豐田將通過加快發(fā)動機的燃燒速度來提高EGR極限值，為了提高燃燒速度，就要讓氣缸內(nèi)有理想的氣體流動。豐田把氣缸內(nèi)的滾流比(活塞運動方向的渦流強度與軸向渦流強度之比)從之前的 0.8 提高到了現(xiàn)在的 2.8。

為了提高滾流比，豐田改變了過去進氣口的造型，這樣一來，進氣后形成的就是垂直方向的渦流，效果很理想。改進后的發(fā)動機，在轉(zhuǎn)速為2000rpm時的壓縮行程中，缸內(nèi)氣體的平均湍流速度由原來的2.5m/s提高到了3.4m/s。

減小缸徑，加長行程，較老款發(fā)動機峰值扭矩出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速更低，給人最直觀的感受就是更有勁兒！

對內(nèi)燃機而言，進氣量有助于提升燃燒效率，增大氣門夾角，更大傾斜的角度有助于降低進氣阻力，從而提升每一個循環(huán)的進氣量。

進氣道附近缸蓋造型改為略上翹以及優(yōu)化氣門夾角目的其實很簡單，就是幫助進氣氣流更好的在燃燒室內(nèi)形成滾流，便于燃油以及空氣的混合，這也是提升燃燒效率的關(guān)鍵之一。

配氣機構(gòu)方面，這臺2.5L自然吸氣發(fā)動機使用了進、排氣門雙可變正時技術(shù)，并且在進氣端，它使用了VVT-ie，也就是電控可變氣門正時技術(shù)。相比排氣側(cè)油壓控制而言，電控系統(tǒng)反應速度更快、控制精度也更高。

除了發(fā)動機部分，豐田的工程師還為這臺發(fā)動機匹配了全新變速箱，未來使用這臺發(fā)動機的前驅(qū)車型將搭配8速自動變速箱，后驅(qū)車型則將搭配10速自動變速箱。官方公布的數(shù)據(jù)顯示，與原有愛信6速自動變速箱相比，全新變速箱損耗降低約50%。

就在歐美車企拼命推廣新能源車型時，豐田、本田、日產(chǎn)、馬自達這些日系品牌在這兩年內(nèi)卻專注于提升傳統(tǒng)發(fā)動機熱效率的提升。日系車企拼命提升燃效的背后，到底能給我們什么啟發(fā)呢？

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