2.0L發動機能耗逼近混動? 詳解豐田亞洲獅M20A發動機
豐田亞洲獅在動力系統上目前隻提供瞭2.0L M20A自然吸氣發動機和CVT變速箱這一種組合。作為首發動力系統，豐田對這臺M20A發動機寄予瞭厚望，那麼它有什麼技術亮點讓豐田如此自信呢？
M20A發動機的優秀之處
2ZR發動機
與豐田上代1.8L 2ZR發動機的對比，M20A改進之處較多，實際設計指標更高，第八代凱美瑞升功率達到瞭65.5kW/L。得益於新的燃油噴射邏輯，能夠在不增加催化器成本下，滿足國6B排放。該設計方案在全球目前還沒有相似案例，屬於豐田的獨傢技術，因此消費者不用擔心豐田發動機在滿足國六B之後動力有所下降的問題。
M20A發動機
豐田CHR大幅優化瞭發動機日常使用工況下的油耗策略。由於發動機在中、低負荷工況下使用頻率較高，豐田針對此區域降低瞭泵氣損失、改善瞭冷卻系統降低機械損耗。M20A發動機在低轉速低負荷工況加大瞭氣門重疊角，通過進氣門延遲關閉實現壓縮比大於膨脹比的效果，在壓縮形式上更加貼近阿特金森循環，而在機械結構上依然保持奧拓、米勒循環的形式，不增加額外機械附件。中負荷工況下M20A發動機增加瞭EGR介入比例，將曲軸箱不充分燃燒氣體大量導入氣缸再次燃燒。由於EGR采用瞭液冷結構，因此在大負荷工況時，發動機會通過EGR降低進氣溫度，減少爆震發生概率。
電控液冷EGR系統
簡單來說，就是低負荷氣門使用阿特金森循環，使用進氣道噴射讓燃油充分霧化，讓氣體更容易完全燃燒。同時通過控制冷卻液循環減少熱量流失，降低機油壓力減少活塞環運行阻力，實現超低油耗排放的目的。
中負荷工況下利用氣門重疊擴大EGR介入效果，燃油供給也切換為D-4S缸內噴射，擴大外部EGR比例（滾流比增加可以提高EGR系數），增加冷卻效果控制爆震，提高機油壓力增加冷卻性能。
全負荷下氣門力求進入更多氣體，關閉EGR保證燃燒穩定，采用DI多次噴射，冷卻性能提高並降低目標冷卻溫度，機油壓力也提高。
如何提升熱效率和全負荷性能
一般來說，電控缸內直噴發動機最高熱效率點在BMEP 0.7-0.8MPa左右。隨著發動機排量的增加，發動機的最佳熱效率區間轉速會更高，這意味著日常駕駛使用到的轉速區域燃油經濟性普遍較低。M20A發動機由於高速燃燒策略可以適當增加EGR系數，能夠在中低負荷區間下也能達到最大熱效率，因此，達到40%的最大熱效率，全負荷（節氣門開度100%）下升功率62.5 kW/L以上。
豐田通過以上兩種手段實現動力、銷量雙提升
排氣門設計
為瞭獲得更高的升功率，豐田還對排氣道的形狀進行瞭改進。4缸發動機由於點火順序的原因（一般為1-4-2-3）導致2、3氣缸會因為距離較近產生排氣幹涉現象。在低轉速區間由於排氣脈沖頻率較低，因此一定的排氣幹涉會讓相鄰兩個排氣門附近產生真空區域，有助於中間兩個氣缸的廢氣快速排出，而到瞭高轉速區域由於排氣脈沖頻率較高，導致3缸廢氣排出時會遇上2缸殘留的廢氣，造成廢氣擁堵。
豐田改變瞭排氣歧管的幾何截面，讓相鄰兩個氣缸的廢氣擁有不同的流速，避免高轉速區間廢氣幹涉，同時也能保證中低速區域有一定真空區間幫助廢氣排出。
車叔總結
除瞭采用新發動機外，豐田為新車還配備瞭全新無級變速器（CVT），實現瞭寬傳動比，讓發動機轉速更低，負荷更大，車輛可以保持在高熱效率區域運行，提高瞭傳動效率。因此，這套動力系統在WLTC工況下，平均熱效率有顯著提高。新CVT在起步階段通過一組齒輪實現動力直連，可以將其視為AT變速箱的1、2擋，因此搭載這套動力系統的車型在起步時沒有傳動CVT的動力延遲現象，在急加速時的銷量也更高。
總體而言，這套動力系統在設計思路上更註重日常城市道路工況的能耗和駕乘品質，相信新上市的亞洲獅一定能提供更好的動力品質。
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