暴力拆解豐田RAV4“心臟” 這臺6ZR-FAE發動機到底有哪些技術特點

對於大多數普通汽車消費者來說,購買一臺“代步工具”在使用時當然越省心省力省錢越好,如果再具備輕鬆愉悅平順的駕乘感受就更好不過了。

一汽豐田旗下的榮放就是該價位區間的代表車型之一。

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目前,20萬價位區間城市SUV車型紛紛上馬小排量渦輪發動機,以應對各方面考驗,做到開源節流。我們知道很多類似車型都搭載了1.5L排量的渦輪增壓發動機,這當然是為了在車輛生產和銷售等方面的稅費優惠,但榮放並未隨波逐流,依然以為顧客提供可靠耐用、擁有舒適駕乘的產品為追求。

榮放的動力系統選擇了在平順性和養護成本等方面有著先天優勢的自然吸氣發動機, 有兩款排量,分別是2.0L6ZR-FAE發動機和2.5L 5AR-FE發動機。

眾所周知,自然吸氣發動機為了滿足更好的動力輸出、降低尾氣排放,提高燃油經濟性,必然要付出更多努力,今天我們就將一臺榮放車上裝載的2.0L自然吸氣發動機拆解開來,將這臺6ZR-FAE發動機各部技術特點分享給您,看看豐田汽車在自吸發動機方面有著那些獨門絕技。

【發動機整體】

為了獲得更好的輕量化,這臺6ZR-FAE發動機主要組件採用了鋁合金材料。

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發動機前端設置的曲軸皮帶輪組採用了自動張緊器,用以張緊驅動水泵、空調壓縮機等部件的多楔皮帶,保證了皮帶始終具有合適的張緊度,降低噪音,並延長了相關組件的使用壽命。

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由上面兩張圖得知,這臺2.0L發動機主要包括氣門室罩、凸輪軸框架、缸蓋、缸體、缸體下裙和油底殼幾個層級,其中僅油底殼為鋼板一體衝壓而成,其餘均採用了輕量化鋁合金材料。

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缸蓋後端設置了連續可變氣門升程控制等組件,這也是這臺發動機中最為核心的機構之一。

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氣門室罩蓋上方設置了機油加註口,進排氣正時可變電磁閥,四支獨立的點火線圈和凸輪軸位置傳感器等。

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發動機曲軸盤設置了扭轉減震器,即曲軸盤內外輪盤之間設置了一層橡膠減震裝置,發動機運轉時能減少曲軸傳遞過來的異常振動。

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氣門室罩末端設置了凸輪軸位置傳感器和進氣門升程連續可變組件,如上圖中箭頭所指位置。

【缸蓋及正時組件】

拆卸發動機氣門室罩前,需要取下四支獨立的點火線圈,這臺2.0L發動機點火線圈和長效火花塞均為DENSO提供配套。

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氣門室罩為鋁合金材質,由多條螺栓固定。

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氣門室罩同時整合了曲軸箱強制通風系統,如上圖所示,在氣門室罩上排氣管內側,設置了油氣分離裝置,避免過多油液隨同排出。

另外在氣門室罩內側還設置了單獨的油管,這條油管接壤缸蓋上的主油道,潤滑油通過該管路為凸輪軸和連續可變氣門升程機構提供足夠的潤滑。

氣門室罩結合面採用了整體式O型膠圈進行密封,減少了跑冒滴漏的情況。

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上圖為凸輪軸部分,如果對發動機有所瞭解的車友應該能看到進排氣正時可變電磁閥和相關管路之間同樣採用了一體式密封圈。

凸輪軸尾端設置了“缺口”,氣門室罩上安裝的相關傳感器通過這裡來準確判斷凸輪軸的位置,從而更好的控制配氣相位,以達到更高的效率。

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榮放這臺2.0L發動機採用了正時鏈條,具有運轉噪音小、使用壽命長、免維護等優點。

曲軸盤設置兩級鏈輪,其中一級鏈輪通過正時鏈條驅動頂置雙凸輪軸,並且在曲軸鏈輪和凸輪軸鏈輪之間設置了導鏈板,主要起到引導鏈條走向,張緊鏈條,降低鏈條運轉噪音的作用。另另外一級鏈輪用來驅動機油泵,同樣設置了導鏈板並起到了張緊鏈條的作用。

正時鏈條組件工作時,整體近乎浸泡在潤滑油中,因此能減少磨損、降低噪音,延長使用壽命。

對於用戶而言,日常做好車輛定期保養,定期更換潤滑油即可完成正時鏈條組件的養護。

這臺2.0L發動機採用的正時鏈條幾乎等同於整車壽命,用戶只需做好定期保養,如無意外,終身不用更換。

【配氣機構】

榮放這臺2.0L發動機在氣門室罩和氣缸蓋之間設置了凸輪軸工作支架,進排氣凸輪軸及連續可變氣門升程機構均安裝在此支架上。

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如上圖所示,上方為排氣凸輪軸,共設置了8個凸輪,分別直接驅動8個排氣門。

下方為進氣凸輪軸,僅設置了4個凸輪,這4個凸輪驅動進氣門氣門升程控制機構,再由氣門升程控制機構驅動8個進氣門。

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從上圖中,我們能清楚的看到氣門升程控制機構中同樣設置了8個凸輪,分別直接驅動8個進氣門。

這臺2.0L發動機搭載的VALVEMATIC 連續可變氣門升程控制系統具有結構相對簡單、輕量化、低摩擦等優點。對於機械來說,結構越簡單其後期相對故障率就越低。

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該機構主要包括凸輪軸、中間軸、搖臂、滾輪搖臂、搖臂推動機構,該機構工作時,中間軸通過斜齒輪帶動兩個搖臂推杆和滾輪,凸輪軸轉動時,凸輪推動滾輪,滾輪帶動中間軸,聯動搖臂推杆推動進氣門搖臂軸上的滾子軸承,從而打開或者關閉氣門。(注:圖中“揚程”即氣門升程)

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搖臂推杆和滾輪搖臂的斜齒輪方向相反,因此中間軸旋轉時,搖臂推杆和滾輪搖臂會向相反的方向旋轉,因此兩者之間夾角會發生變化,夾角增大,氣門升程增大,夾角減小,氣門升程減小。

這是6ZR-FAE發動機配氣機構中相當重要的組成部分,和其他採用氣門可變升程的發動機相比,豐田VALVEMATIC 連續可變氣門升程控制系統還有著結構簡單,體積小,重量輕等優點。據豐田官方發佈參數指出,該機構能提升10%的動力,降低5%-10%的油耗。

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取下凸輪軸支架之後,進排氣門分列兩側,氣門上方設置了滾子軸承搖臂。

排氣凸輪軸上的凸輪直接驅動搖臂上的滾子軸承,推動排氣門打開或者關閉;

進氣凸輪軸上的凸輪則驅動“氣門升程可變機構”中的滾輪,進而聯動中間軸上的搖臂推杆,推動滾子軸承搖臂打開或者關閉進氣門。

相對於滑動摩擦來說,滾動摩擦有著阻力更小、磨損更少的優勢,對於汽車發動機而言就是降低了噪音、延長了使用壽命。

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取下滾子軸承搖臂之後,我們能看到在兩排氣門外側還設置了液力挺柱,這種形式的氣門挺柱有自動調整氣門間隙的作用,主要通過機油壓力來實現,目的同樣是為了減少發動機運轉噪音。

【發動機其他部分】

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上圖為氣缸蓋和氣缸體結合面,我們能看到每個氣缸設置了4支氣門,其中直徑較大的為進氣門,直徑較小的為排氣門。

該缸蓋中設置了“水道”,保證該部件始終處於正常工作溫度,在冬季有有利於保持整機溫度。

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缸體組件中主要包括曲柄連桿機構,活塞及活塞銷、活塞環等,如上圖所示,缸體同樣設置了水套,並且水套將缸桶全部包裹起來,也有利於冷機快速升溫。

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榮放搭載的這臺2.0L自然吸氣發動機為了獲得更好的充氣效率,在進氣歧管方面也另有玄機,它裝備了可變進氣歧管。

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上圖中的連桿搖臂機構就是控制進氣歧管內部的隔板,在發動機低速運轉時,進氣流經較長的通道,利用進氣慣性增壓提高充氣效率。在發動機高速運轉時,相關機構打開隔板,進氣管路變短,直徑變大,以便供給足量空氣。

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進氣歧管採用重量較輕的工程塑料製成,歧管內壁也較為光滑,減小了進氣阻力。

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工程塑料材質的進氣歧管和鋁合金材質的氣缸蓋連接,它們之間設置了一體式O型密封圈,保證了可靠的密封性。

其實,榮放搭載的這臺2.0L發動機還有很多優點,要說集豐田汽車技術之大成也不為過,這一篇文章主要起到拋磚引玉的作用,歡迎各位車友達人和業內專家更多交流。

綜述:

通過拆解榮放搭載的這臺發動機,我們能看到這臺發動機在本身輕量化方面的努力,並且致力於提高充氣效率以獲得更好的動力輸出和更高的燃油經濟性,同時在配氣機構的優化方面也花了不少心思。

這臺發動機搭載的VALVEMATIC 連續可變氣門升程控制系統和其他品牌發動機中搭載的同類系統相比,具有結構簡單、體積小、重量輕等優點,還保證了具備同樣的效果,這也說明在發動機技術方面,豐田汽車確實有獨樹一幟的本事。

一汽豐田一直致力於為用戶提供更為可靠的產品,提供更加優秀的駕乘品質,自然吸氣發動機在駕駛平順方面有著先天優勢,並且結構更簡單,相對故障率更低,這也是榮放在滿足城市SUV需求的基礎上,在惡劣路況下表現同樣優異的根本之一,同時後期養護成本也有所優勢。站在顧客立場從長遠來看,選擇一臺自然吸氣發動機在整個用車生命週期內享受到了更為順暢的駕乘體驗,並且又佔盡省心省力省錢的利是。

如果您打算購買一臺城市SUV,不妨試試榮放在擁堵路況下的駕乘表現,在惡劣環境下的遊刃有餘,看看榮放駕乘平順性是不是能滿足您的需求?

要知道已經有百萬用戶為您驗證過了榮放的優良品質。


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