《Toyota RAV4 Dynamic Force引擎》科技回顧（04）剖析十大結構精進、純優化非創新、成本便宜

文森

2022-02-01 11:00:00

承續上一回合的十大結構進化，第3、4、5、6、7項其實是一體的概念，看似有點複雜，但最終目的就是為了「加速燃燒室空氣滾流效應」增進燃燒效率、降低爆震問題。

▲應用更直、更低斜的進氣通道，下方具備氣流導引設計

Dynamic Force引擎十大結構精進：

1.縮減引擎缸徑、增加活塞衝程、活塞變得更小

2.進氣與排氣汽門角度加大，讓燃燒室更緊湊

3.更筆直、更低伸的進氣通道

4.特殊的進氣導流設計

5.進氣端取消汽門座（排氣端仍保留），增加進氣通道闊度

6.進氣端以雷射濺鍍銅合金做局部強化，取代傳統汽門座

7.換裝集中式噴油嘴，增進缸內燃氣滾流速度

8.應用雷射溝槽與鏡面拋光，降低活塞側邊摩擦阻力

9.進氣端使用電子控制可變汽門正時系統，不只精確還可提前作動

10.使用電子節溫器、電動水泵、容積可變機油泵

在燃燒室內製造快速的燃氣滾流有幾種好處：

第一點，讓燃油與空氣混合得更平均、燃燒更完全，不容易積碳以及產生HC排放污染。

第二點，讓燃燒室周圍溫度與壓力更平均，降低爆震機率。

第三點，加快燃燒速度，也就是火焰傳導速度，能有效提升馬力，兼抑制爆震現象。

為何「加快燃燒速度」能抑制爆震？因為燃燒速度越快，就能在燃燒室周邊發生爆震前，先把所有的燃氣通通燒光。若將爆震現象視為邊疆諸侯叛變，那麼「燃燒速度快」就意味著朝廷大軍搶先一步衝到邊疆卸除諸侯的武裝，於是叛變就不會發生！

沒有熊掌魚翅取決料理工藝

第8點的訴求很簡單也很制式化、普及化，就是降低摩擦力、減少摩擦熱、增進耐用度。第9點的功用就非常多，而多數讀者也都知道，可變汽門正時機構設計用意在於「調節汽門重疊時機」，增進進氣效率，兼顧高、低各種轉速下的扭力輸出。

但另一方面，為著節能與環保著想，原廠可以透過「進氣汽門提前開啟」，將燃燒室內部分燒完的廢氣反向逆推至進氣歧管，讓含氧量低的廢氣與新鮮空氣混合降低燃燒室內的含氧量，進而降低NOx氮氧化合物的生成。

然而面對性能與環保等截然不同的需求，可變汽門正時機構的調整範圍必須非常大，為了達到快速與精確目的，許多大廠都將可變汽門正時機構改為電子控制，取代昔日精確度較差、難以預先反應的油壓設計。

▲強化燃燒室燃氣滾流效應有許多好處，包含抑制爆震

沒錯，第9點看似與爆震沒有直接關係，但若牽扯到Toyota慣用的Atkinson Cycle阿金森循環（就科技觀點叫做Miller Cycle米勒循環），也就是進氣汽門延後關閉技術，降低進氣行程壓縮比，但點火後的爆發動力行程不變，那就和爆震有絕對關係。

RAV4 2.0與2.5並沒有使用阿金森循環，但是RAV4 Hybrid 2.5則具備此一技術，壓縮比提升至14：1，熱效率微幅提升至41％。

▲取消進氣汽門座之後，改以雷射濺鍍金屬技術局部強化，此設計汽門直徑更大，進氣效能更好

如果結合上述三種進氣汽門變化：提前開啟、延後關閉、大幅度延後關閉，為了應付超廣域的汽門正時變化，所以Dynamic Force引擎直接將VVT-iE納入標準設計，不論是單純引擎或Hybrid動力。至於第10點也不用太多解釋，穩定且精確控制引擎溫度並確保潤滑無虞，當然可以抑制爆震問題，亦是效率、壽命、大功率的後盾與保證。

▲右方的高速滾流讓燃燒反應更迅速，降低爆震發生機率

從上述十項設計來看，不難發現Dynamic Force引擎並沒有使用昂貴或是稀有的高科技，甚至沒有應用「分層燃燒」技術，與Volkswagen 1.5TSI引擎分屬二個極端，讓RAV4車主可以用相對低的價格享受到高效率節能動力，事實證明RAV4 2.0的15.1km/L平均油耗成績確實有二把刷子，絕非誇大其詞或紙上談兵。

小小結論

樸實的優化卻非雕蟲小技，Dynamic Force引擎並沒有出現任何冒險、極端、旁門左道之設計，即便是高壓縮比，以自然進氣13：1的程度來看並不算激進，除了柴油絕對不行，92、95、95+、98等汽油隨便加通通可以，沒有嬌滴滴的公主病！因此論及維護費用及妥善率，Dynamic Force引擎沒有渦輪故障問題，噴油嘴非高壓與精密設計，少了衰退與短命等疑慮，至今除了零件供應商某一批含氧感知器出問題，至今未曾傳出吃機油等焦慮，充分展現T牌動力妥當耐操的實力！