卓逸不群 解讀豐田全新3缸自吸發動機

　　[汽車之家 新鮮技術解讀]  在漫漫人生路上，逆境往往能激發人平時難以察覺的潛力。對汽車而言，苛刻的法律法規也常能促使新技術誕生、普及。當下就是各類環保法規緊逼內燃機發展的時間節點，由此產生了小排量、三缸、渦輪增壓等各種趣事。有趣的是在這種風潮下，豐田Dynamic Force Engine系列最新發動機選擇了卓逸不群。

● 背負新時代M系列發動機榮耀

　　近些年汽車的開發講求平臺化理念，豐田的TNGA就是新時代下的產物。新平臺需要一個全新系列動力總成，而且必須能覆蓋從小型車到中型車的全部需求，這就是Dynamic Force Engine系列發動機的開發背景。

　　Dynamic Force Engine系列發動機不僅滿足了TNGA架構的需求，還突破了以往行業認知中量產發動機熱效率的極限，甚至顛覆了教科書中推算的數值。不過它并非使用黑科技達成目標，而是穩扎穩打的在已有技術上不斷整合、突破，最終水滴石穿。因此，雖然這臺最新的1.5L自然吸氣發動機屬于整個系列的入門產品，但既然頭頂Dynamic Force Engine光環，值得關注的細節也就不會少。

● NA的最后堅持

　　在各國“正義人士”的不斷推動下，傳統燃油車退出舞臺的速度被大大加快。傷感的講，我們很可能是最后一代與內燃機同呼吸、共跳動的人了。大趨勢影響下，不僅大排量發動機的身影愈發難尋，就連往日被直列六缸發動機“藐視”的“直四”都快變成了稀缺產品。

　　回溯汽車發展趨勢，早期技術所限的情況下，為滿足人類對于速度的追求，各家廠商采用的都是不斷增大的方法。而隨著上世紀70年代以后石油危機的爆發，法規緊逼下動力總成發展趨勢轉為小型化。

● 3缸沒錯，但不是往日的它

　　今天發動機小型化的趨勢難以扭轉，但現實需求也不能完全無視。“吃得少、干得多”看似矛盾，卻是消費者提出的迫切需求。只是豐田這臺全新1.5L發動機并沒有按照大家預想的小排量、增壓戲路登場，在這個增壓發動機為主的時代，它選擇了堅守自然吸氣的“正義”，而且還是三缸。

　　今天提到三缸發動機大家的口碑還是褒貶不一，雖然通過渦輪增壓的方法，讓這些發動機的動力輸出表現相比以往有了改變，但燃油經濟性的優勢并不明顯。另一方面，對廠家而言，少一氣缸也并沒有帶來成本的大幅降低。那么豐田為何還要冒險前進呢？

　　豐田之所以敢冒險，原因一方面在于技術上的今非昔比。Dynamic Force系列發動機基于模塊化開發理念，高級別機型技術加持是這臺代號M15A發動機的自信源泉。另一方面老款發動機雖然滿足現有需求并不吃力，但面對遠期、更嚴苛的法規要求需要進行的優化并不比開發全新機型來的更低。而在非頂梁柱車型換代之際搭載全新發動機，以此通過市場進一步檢驗技術成熟度，可以為今后熱銷車型發動機換代積累經驗。

● 從根源提升效率

　　物理結構從四缸變為三缸，但消費者使用過程中肯定不會希望動力也有所折扣，這也是令開發團隊撓頭的地方。從結果上看，豐田工程師選擇了最難走的路，簡言之就是從發動機工作的吸氣、壓縮、做功、排氣根源上進行重新開發。

　　相同排量下活塞行程越長，高轉速下泵氣效果更明顯，氣體流入燃燒室內的速度更快。但行程增加摩擦也會增加，效率會降低。換言之，選擇合適的缸徑與行程比就是開發難點之一。

　　通過實驗，豐田工程師認為二者比值接近1.2:1是最佳值，新問題再次出現，為了滿足排放法規，新機型需使用EGR廢氣再循環技術，而過高比值的廢氣無疑會影響燃燒效果。

　　此外為了提升燃油經濟性，新發動機也使用分層燃燒技術，根據自身特點，其選擇了主流分層燃燒模型中的空氣導向型。

　　現實世界中，我們每一天都面臨著兩難的選擇。大到從漂亮但不顧家與持家可長相路人的妹子間選擇，小到是存錢買游戲還是先抽口煙過過癮，發動機的開發過程中同樣存在著兩難的情況。Dynamic Force Engine系列發動機開發的過程就是在矛盾中前行的。