技术大爆发 浅析丰田2.0T发动机

在2014广州国际车展的雷克萨斯展台上，摆出来的是清一色的NX，7台展车刚好覆盖掉上市的7个配置版本。雷克萨斯NX有三个动力配置，搭载2.0L自然进气发动机的NX200，8AR-FTS的NX200t和2AX-FXE的NX300H。其中NX200和NX300H都是我们曾经在其他车型上看到过的动力单元，只有NX200t的8AR-FTS缸内喷射涡轮增压发动机是一个全新的产品。NX则是这款发动机的试水之作。它新到什么程度呢？就连雷克萨斯中国执行副总经理江积哲也先生也表示，这款发动机会先投放在NX车型上试探反应，然后再考虑应用在更多车型上。那么我们就来看看这副全新的8AR-FTS发动机吧。

首先要指出的是，丰田早在八十年代就已经拥有涡轮增压发动机了，其中比较知名的有搭载在丰田牛魔王Supra上的2JZ-GTE，为丰田成为九十年代最成功的WRC品牌立下汗马功劳的一代铭机3S-GTE，二十一世纪后，3S-GTE活跃在Super GT赛事，并多次帮助丰田（雷克萨斯）获胜。小排量涡轮增压发动机也有1.3L的4E-FTE等。涡轮增压发动机技术，对于丰田来说并不陌生。丰田只是在等待一个恰当的时机，让涡轮增压苏醒。

表面上看，是丰田在全球涡轮化的热潮里终于坐不住，顺应潮流推出涡轮增压发动机。但其实8AR-FTS发动机的立项早在2005年就确定了，那时候涡轮增压发动机远没有现在普及。历经多年的开发过程，为的就是让这副引擎达到丰田/雷克萨斯标准的稳定性与可靠性，同时在动力输出和燃油经济性方面获得满意的效果。

肉眼所见的一些技术亮点：

搭载VVT-iW气门正时技术。丰田的VVT-i可变气门正时技术的升级版。“W”和“Double”的日语发音相同，W在很多场合下也用以指代Double，VVT-iW也一样。字面上解释，Double指的是VVT-iW技术可以让发动机在不同工况下实现奥拓循环和阿特金森循环两种工作模式。可变气门正时从油压控制改为更加精确的电控，正时角度的可变范围也更大，从而实现进气门大幅延迟关闭的阿特金森循环。

D4-S双模式燃油喷射。和其他厂家的纯缸内直喷不一样，D4-S采用的是缸内直喷和歧管喷射两种模式相结合的设计。据技术人员解释，冷启动以及低负荷工况下，歧管喷油可以混合得更加充分，而且可以清洗气道，避免气道、气门积碳和淤积赃物。中等负荷下缸内喷射开始介入，重负荷则是只有缸内直喷系统在工作。两套喷油系统，结合了歧管喷射和缸内直喷的优点。

全新开发的涡轮增压系统。为了打好涡轮回归的第一仗，甚至连涡轮本体，都是由本社亲自制造而不是假借于供应商。这是出于对零部件工艺、工程标准的苛刻，对外采购的部件不符合标准，宁可自制。

水冷热交换式的中冷器紧紧贴在缸体旁边，令发动机布局更紧凑，也有效缩短了进气管路减少涡轮迟滞。

8AR-FTS将排气歧管集成在缸盖内，一方面令发动机布局更紧凑，另外在排气歧管周围套上水套，也可以优化发动机热管理，一方面冷启动时利用废气热量减少热机时间，另一方面水道在重负荷下可以帮助废气降温，从而降低涡轮的热负荷。涡轮的废气进气侧采用了双涡管的设计，这在集成式缸盖加涡轮增压的发动机中比较少见。双涡管可以减少各个气缸之间的排气干涉，也有助于涡轮低速的反应。

点评以及未来应用前景：

VVT-iW、D4-S、涡轮增压技术，这款发动机可以说是目前丰田在常规内燃机领域的最新技术的集合体，甚至可以说是一次丰田发动机技术的“Show Hand”。这些新技术并非8AR-FTE专属，例如2015款凯美瑞就搭载了同样拥有VVTi-W以及D4-S技术的6AR-FSE发动机。

横置平台：在现行在售里面，国产汉兰达已经铁定引进8AR-FTS发动机，取代现行的2.7L动力单元，凯美瑞就没有以此取代2.5L的动作，RAV4从车型定位来看没必要搭载。

纵置平台：丰田的发动机横置与纵置可以互换，最新款皇冠也已经搭载了8AR-FTS，可以预期与皇冠血缘亲近的IS和GS也有望引入这副发动机。

混合动力：既然8AR-FTE可以实现阿特金森循环，那么阿特金森循环+涡轮增压+混合动力的组合，在未来的时候出现也完全是可行而且合理的。这会不会是丰田的下一步棋呢？也许只有丰田研究所里面的那群工程师们自己才知道了。