【转】2.0L自吸之王？解构新凯美瑞6AR-FSE发动机

第七代凯美瑞迎来了产品的中期改款，诸多技术升级加身，让这次的中期改款，其内部的进化幅度，完全不亚于一次产品换代，“七代半”其中最重要也是最核心的，就是入门车型动力系统的跳跃式升级，6前速自动变速箱搭配全新的6AR-FSE发动机，让占据凯美瑞中坚销量的凯美瑞2.0，拥有了更强的产品力。尤其是6AR-FSE发动机，这是D4-S双模式喷射系统和VVT-iW新世代可变气门正时技术第一次落户中国并实现了现地化生产，它没有普及在高端车型上，反而在凯美瑞的入门型号里率先应用，着实是凯美瑞争夺B级车入门买家的一枚重磅筹码。笔者来为大家解析一下这款来头不小的新发动机。

自然进气最自然



在涡轮增压发动机大有普及的势头里，丰田依然坚守着自然进气这种传统的方式。即便凯美瑞的同级对手如大众帕萨特/迈腾、福特蒙迪欧、别克君威等车型都推出了小排量涡轮增压作为入门动力，凯美瑞2.0的小改款依然不为所动，只带来一款全新设计的2.0L自然进气发动机。为什么丰田涡轮技术普及这么保守？

第一，对于丰田来说，涡轮增压发动机是用来压榨发动机动力性能的，留意一下丰田八九十年代的涡轮增压技术就知道，绝少看得到升功率不到100匹的涡轮增压发动机。事实上丰田在涡轮增压发动机技术方面的造诣，到今天为止还让全球无数车迷津津乐道，能压榨出过千匹动力的3.0直六发动机2JZ-GTE（丰田“牛魔王”Supra的心脏是也），九十年代称霸WRC的3S-GTE（丰田塞利卡轿跑车），无一不是将性能作为第一诉求。第二，基于第一个原因，对于非高性能取向的用途，丰田还在扎扎实实地挖掘着传统自然进气发动机的潜力，无论是燃油经济性还是动力性，永远不要小看丰田的研究成果。



开启2.0L发动机的“2.0时代”

6AR-FSE属于丰田AR系列发动机家族的一员，和它的几位亲戚如汉兰达的2.7L、凯美瑞的2.5L共用了一部分的结构。虽然是6AR-FSE是同族发动机里排量最小的，但它却是运用最多新技术的发动机，拥有12.7:1超高压缩比的，输出功率达到了123kW的同时，也实现了199Nm扭矩，所以升功率最高，数据规格甚至直逼2.5的2AR-FE。通过一系列新技术的运用，包括VVT-iW新世代可变气门正时技术、D4-S双喷射系统、水冷EGR、一系列降低摩擦技术等，完成了大功率、低油耗两个看似不可能并存的要求。

发动机动力的两大来源，空气和汽油，6AR-FSE均针对这两大动力来源进行了根本性的升级。VVT-iW是一位比VVT-i更高效的空气管家，D4-S则是丰田技术下放的诚意体现。



1、 VVT-iW气门正时技术，实现高达80°的气门正时变化范围（注：以曲轴转动角度计算，下同）

“W”在日语中的发音和“Double”相同，这里的W正正是表达“Double”的意思。结构上，VVT-iW相较于VVT-i，在原来的机构上，多增加了一组活动组件（Double），增加了气门角度可调节范围，从原来的54°增加到了80°，可以更灵活地控制气门开闭时机，确保发动机在任何工况都实现最高效的进气，取得油耗和动力的最优解。6AR-FSE可以在阿特金森循环与奥拓循环两种工作模式（Double）之间转换。气门迟闭，排出部分新鲜空气，令压缩行程小于膨胀行程，实现热效率高的阿特金森循环，达到省油的效果；气门提前开启，进排气效率更高，取得奥拓循环低扭强劲的优点。一句话总结：按照驾驶员的意图，更有针对性地优化进气效率。



2、D4-S双喷射系统，取两者之优，解两者之困

6AR-FSE，引擎代号中间的S就是代表了丰田的混合式缸内直喷燃油系统D4-S。D4-S原本只在丰田GT86、雷克萨斯GS350还有NX200t等较高定位车型上才能看到，如今D4-S技术普及到凯美瑞的入门动力系统，对于准买家来说无疑是一个绝佳的消息。



D4-S相比于常规的缸内直喷技术，拥有歧管喷射、缸内直喷两套喷油系统。歧管喷射则在高负荷高转速下雾化及混合效率不及缸内直喷，而缸内直喷系统在冷启动时的油气混合效果却不如歧管喷射，热机速度慢。D4-S双喷射系统则根据缸内喷射和歧管喷射两种供油方式的优缺点，扬长避短。冷启动/怠速/低负荷使用单歧管喷射，中等负荷两套喷射系统协同工作，高负荷下则由缸内喷射完全接管。一句话总结：既解决了缸内喷射发动机低转速、低负荷下容易积碳的问题，又提高了发动机在高负荷下的动力输出效率（既有劲又省油）。



3、水冷EGR阀：环保不再是负担

EGR废气再循环系统，通过将部分废气导入进气歧管重新参与燃烧，降低NOx氮氧化合物的生成，提高发动机的环保性。水冷EGR系统，将炽热的废气降温后再“排入”进气通道，降低了整体进气温度，同时提升了氧气密度，从而减少EGR对动力输出的影响。6AR-FSE发动机使用了电装公司新开发的水冷EGR系统，在冷却效率不变的前提下，比市面上最小的同类系统体积减少了30%，令发动机体积更紧凑。一句话总结：削弱了再循环废气的“存在感”。

4、 发动机内部优化及低摩擦化

6AR-FSE采用了偏置的曲轴，这样可以让发动机在做功行程时，活塞对两侧缸壁的压力更加平均，发动机运转更加顺畅震动更小并且提高发动机寿命。在活塞运动到下止点附近，一组机油喷头会将机油“倒灌”在活塞底部为活塞散热。6AR-FSE竟然得到了这种以往通常出现在高性能发动机上的技术，如此厚遇着实让笔者有点小惊喜。摩擦力是发动机动力发挥的天敌，降低摩擦可以提高发动机的平顺性、提升动力以及降低油耗。例如6AR-FSE使用了低张力的活塞环，降低活塞环与缸壁之间的摩擦力，而这需要高加工精度的零部件保证气缸的气密性，防止漏气和烧机油的情况发生。一句话总结：优化结构，降低摩擦，更结实更耐用。

总结



6AR-FSE的进化方式很丰田。它保留了成熟的技术体系，而对现有的发动机架构进行尽可能多的优化。看似不起眼的每一个小细节的改变，目标都是让6AR-FSE日臻完善。它们默默无闻地服务着，换来的是用户短时间内感受不到，却能随着相处时间的增长，愈加积累起信赖的感觉。

原贴地址：http://imytown.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=114&extra=

占据凯美瑞中坚销量的凯美瑞2.0，搭载全新的6AR-FSE发动机，着实是凯美瑞争夺B级车入门买家的一枚重磅筹码，笔者来为大家解析一下这款来头不小的新发动机。

第七代凯美瑞迎来了产品的中期改款，诸多技术升级加身，让这次的中期改款，其内部的进化幅度，完全不亚于一次产品换代，“七代半”其中最重要也是最核心的，就是入门车型动力系统的跳跃式升级，6前速自动变速箱搭配全新的6AR-FSE发动机，让占据凯美瑞中坚销量的凯美瑞2.0，拥有了更强的产品力。尤其是6AR-FSE发动机，这是D4-S双模式喷射系统和VVT-iW新世代可变气门正时技术第一次落户中国并实现了现地化生产，它没有普及在高端车型上，反而在凯美瑞的入门型号里率先应用，着实是凯美瑞争夺B级车入门买家的一枚重磅筹码。笔者来为大家解析一下这款来头不小的新发动机。

自然进气最自然





在涡轮增压发动机大有普及的势头里，丰田依然坚守着自然进气这种传统的方式。即便凯美瑞的同级对手如大众帕萨特/迈腾、福特蒙迪欧、别克君威等车型都推出了小排量涡轮增压作为入门动力，凯美瑞2.0的小改款依然不为所动，只带来一款全新设计的2.0L自然进气发动机。为什么丰田涡轮技术普及这么保守？

第一，对于丰田来说，涡轮增压发动机是用来压榨发动机动力性能的，留意一下丰田八九十年代的涡轮增压技术就知道，绝少看得到升功率不到100匹的涡轮增压发动机。事实上丰田在涡轮增压发动机技术方面的造诣，到今天为止还让全球无数车迷津津乐道，能压榨出过千匹动力的3.0直六发动机2JZ-GTE（丰田“牛魔王”Supra的心脏是也），九十年代称霸WRC的3S-GTE（丰田塞利卡轿跑车），无一不是将性能作为第一诉求。第二，基于第一个原因，对于非高性能取向的用途，丰田还在扎扎实实地挖掘着传统自然进气发动机的潜力，无论是燃油经济性还是动力性，永远不要小看丰田的研究成果。





开启2.0L发动机的“2.0时代”

6AR-FSE属于丰田AR系列发动机家族的一员，和它的几位亲戚如汉兰达的2.7L、凯美瑞的2.5L共用了一部分的结构。虽然是6AR-FSE是同族发动机里排量最小的，但它却是运用最多新技术的发动机，拥有12.7:1超高压缩比的，输出功率达到了123kW的同时，也实现了199Nm扭矩，所以升功率最高，数据规格甚至直逼2.5的2AR-FE。通过一系列新技术的运用，包括VVT-iW新世代可变气门正时技术、D4-S双喷射系统、水冷EGR、一系列降低摩擦技术等，完成了大功率、低油耗两个看似不可能并存的要求。

发动机动力的两大来源，空气和汽油，6AR-FSE均针对这两大动力来源进行了根本性的升级。VVT-iW是一位比VVT-i更高效的空气管家，D4-S则是丰田技术下放的诚意体现。





1、 VVT-iW气门正时技术，实现高达80°的气门正时变化范围（注：以曲轴转动角度计算，下同）

“W”在日语中的发音和“Double”相同，这里的W正正是表达“Double”的意思。结构上，VVT-iW相较于VVT-i，在原来的机构上，多增加了一组活动组件（Double），增加了气门角度可调节范围，从原来的54°增加到了80°，可以更灵活地控制气门开闭时机，确保发动机在任何工况都实现最高效的进气，取得油耗和动力的最优解。6AR-FSE可以在阿特金森循环与奥拓循环两种工作模式（Double）之间转换。气门迟闭，排出部分新鲜空气，令压缩行程小于膨胀行程，实现热效率高的阿特金森循环，达到省油的效果；气门提前开启，进排气效率更高，取得奥拓循环低扭强劲的优点。一句话总结：按照驾驶员的意图，更有针对性地优化进气效率。



2、D4-S双喷射系统，取两者之优，解两者之困

6AR-FSE，引擎代号中间的S就是代表了丰田的混合式缸内直喷燃油系统D4-S。D4-S原本只在丰田GT86、雷克萨斯GS350还有NX200t等较高定位车型上才能看到，如今D4-S技术普及到凯美瑞的入门动力系统，对于准买家来说无疑是一个绝佳的消息。



D4-S相比于常规的缸内直喷技术，拥有歧管喷射、缸内直喷两套喷油系统。歧管喷射则在高负荷高转速下雾化及混合效率不及缸内直喷，而缸内直喷系统在冷启动时的油气混合效果却不如歧管喷射，热机速度慢。D4-S双喷射系统则根据缸内喷射和歧管喷射两种供油方式的优缺点，扬长避短。冷启动/怠速/低负荷使用单歧管喷射，中等负荷两套喷射系统协同工作，高负荷下则由缸内喷射完全接管。一句话总结：既解决了缸内喷射发动机低转速、低负荷下容易积碳的问题，又提高了发动机在高负荷下的动力输出效率（既有劲又省油）。



3、水冷EGR阀：环保不再是负担

EGR废气再循环系统，通过将部分废气导入进气歧管重新参与燃烧，降低NOx氮氧化合物的生成，提高发动机的环保性。水冷EGR系统，将炽热的废气降温后再“排入”进气通道，降低了整体进气温度，同时提升了氧气密度，从而减少EGR对动力输出的影响。6AR-FSE发动机使用了电装公司新开发的水冷EGR系统，在冷却效率不变的前提下，比市面上最小的同类系统体积减少了30%，令发动机体积更紧凑。一句话总结：削弱了再循环废气的“存在感”。

4、 发动机内部优化及低摩擦化

6AR-FSE采用了偏置的曲轴，这样可以让发动机在做功行程时，活塞对两侧缸壁的压力更加平均，发动机运转更加顺畅震动更小并且提高发动机寿命。在活塞运动到下止点附近，一组机油喷头会将机油“倒灌”在活塞底部为活塞散热。6AR-FSE竟然得到了这种以往通常出现在高性能发动机上的技术，如此厚遇着实让笔者有点小惊喜。摩擦力是发动机动力发挥的天敌，降低摩擦可以提高发动机的平顺性、提升动力以及降低油耗。例如6AR-FSE使用了低张力的活塞环，降低活塞环与缸壁之间的摩擦力，而这需要高加工精度的零部件保证气缸的气密性，防止漏气和烧机油的情况发生。一句话总结：优化结构，降低摩擦，更结实更耐用。

总结



6AR-FSE的进化方式很丰田。它保留了成熟的技术体系，而对现有的发动机架构进行尽可能多的优化。看似不起眼的每一个小细节的改变，目标都是让6AR-FSE日臻完善。它们默默无闻地服务着，换来的是用户短时间内感受不到，却能随着相处时间的增长，愈加积累起信赖的感觉。

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