豐田使用渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)有35年的歷史，不過(guò)在近20年間，豐田很少推出搭載渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車車型，直到2016年9月和12月，搭載豐田D-4T1.2T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的全新卡羅拉1.2T車型以及廣汽豐田雷凌1.2T車型的推出，豐田才算正式開啟了在中國(guó)市場(chǎng)以渦輪增壓轎車作為主打車型的時(shí)代。
久別重逢必有驚喜，作為豐田D4系列最迷你的渦輪增壓機(jī)型，D-4T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在動(dòng)力、油耗、環(huán)保性等方面均有著同排量渦輪增壓機(jī)型難以企及的優(yōu)點(diǎn)。由于在動(dòng)力和油耗方面具有出眾表現(xiàn)，這臺(tái)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)被給予“1.2T的排量卻有著1.8L的動(dòng)力、1.5L的油耗”的高度評(píng)價(jià)。
事實(shí)上，這樣的評(píng)價(jià)絕非夸大其詞，融合多項(xiàng)技術(shù)革新的豐田D-4T1.2T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在動(dòng)力效能和油耗方面確實(shí)如評(píng)價(jià)所言，1.2T的排量在低轉(zhuǎn)速（1500轉(zhuǎn)/分）即可爆發(fā)出1.8L排量自吸發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，但同時(shí)油耗卻只有1.5L自吸發(fā)動(dòng)機(jī)的水平。能將如此高效的動(dòng)力輸出和經(jīng)濟(jì)油耗平衡到恰到好處，和D-4T運(yùn)用的多項(xiàng)革新性發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)有著相當(dāng)緊密的關(guān)系。
渦輪遲滯一直是困擾渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵瓶頸，由于傳統(tǒng)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)使用的渦輪增壓器體積較大，渦輪在低速時(shí)旋轉(zhuǎn)不暢，需要發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速時(shí)渦輪才會(huì)介入。因此在駕駛員踩下油門踏板之后，渦輪并不會(huì)立刻介入，而是需要等待片刻動(dòng)力才會(huì)上來(lái)，油門響應(yīng)速度較慢，而低轉(zhuǎn)速時(shí)也無(wú)法迸發(fā)出充足動(dòng)力。
為了消除渦輪遲滯帶來(lái)的低轉(zhuǎn)速動(dòng)力不足和油門響應(yīng)遲緩，豐田D-4T采用了小型化的渦輪增壓器，縮小了渦輪尺寸，小型化的渦輪僅需少量廢氣便可驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而保證了在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低的情況下渦輪也能迅速介入，在低轉(zhuǎn)速區(qū)間也可以提供強(qiáng)勁動(dòng)力。以扭矩為例，豐田D-T4發(fā)動(dòng)機(jī)在1500-4000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速區(qū)間均可達(dá)到185牛·米的峰值扭矩，比大部分大功率渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)都要優(yōu)秀，低扭表現(xiàn)超越1.8L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
在采用小型化渦輪增壓器的同時(shí)，D-4T還應(yīng)用了布局自由度極高的水冷式中冷器，最大程度縮短了吸氣路徑，極大縮短了油門響應(yīng)時(shí)間，真正做到了動(dòng)力隨叫隨到，在豐富駕駛樂趣的同時(shí)確保了新手駕駛的安全性。
如果動(dòng)力上去的同時(shí)油耗也隨之增加，那么1.2T的D-4T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)也是沒有意義的。豐田D-4T發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)現(xiàn)高效動(dòng)力的同時(shí)，將油耗控制到了最經(jīng)濟(jì)的范圍，源自D-4系列的節(jié)油技術(shù)在其中發(fā)揮了重要作用。
首先是我們前面提到過(guò)的渦輪小型化技術(shù)，由于使用了小型化的渦輪，D-4T無(wú)需消耗大量燃油便可達(dá)到渦輪介入所需的轉(zhuǎn)速，節(jié)省了燃油消耗。
其次是著名的阿特金森循環(huán)和垂直渦流進(jìn)氣口的綜合運(yùn)用。D-4T發(fā)動(dòng)機(jī)采用了阿特金森循環(huán)設(shè)計(jì)，通過(guò)改變進(jìn)氣門機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)減小燃油消耗。在采用阿特金森循環(huán)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，D-4T還在取消噴射歧管的基礎(chǔ)上取消了氣流控制閥，利用進(jìn)氣口和缸內(nèi)活塞的形狀產(chǎn)生了縱向渦流，進(jìn)一步提升了缸內(nèi)直噴的效率，堪稱直噴發(fā)動(dòng)機(jī)中的戰(zhàn)斗機(jī)。
通過(guò)渦輪小型化設(shè)計(jì)和阿特金森循環(huán)+垂直渦流進(jìn)氣口的綜合運(yùn)用，豐田D-4T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)成功實(shí)現(xiàn)了燃油的高效運(yùn)用，確保了每一升燃油都能轉(zhuǎn)化為高效動(dòng)力，同時(shí)也間接降低了發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的排放，保護(hù)了環(huán)境，踐行了高效環(huán)保的發(fā)展理念。
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