為何《Lexus》2.4T四缸渦輪引擎馬力更大 反而能通過環保這一關?(下)

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上回說明NX300與IS300所使用的「8AR-FTS」2.0T引擎,並沒有配置歐系直噴渦輪引擎慣用的壓電式噴油嘴(超音波噴油嘴),過不了台灣六期環保法規而下台一鞠躬。接著大改款NX350改採全新「T24A-FTS」2.4T四缸直噴渦輪引擎,就是為了遞補8AR-FTS的空缺,排氣量更大、馬力更強勁,理論上更不利於廢氣排放,但相反地,全新2.4T引擎反而能通過環保法規,這是怎麼一回事?難道這具2.4T新引擎具備昂貴的壓電式噴油嘴?

【相關報導】 為何《Lexus》2.0T四缸渦輪引擎過不了環保法規?因為少了這一樣東西!(上)

▲大改款Lexus NX350所配置的 T24A-FTS 四缸直噴渦輪2.4T引擎 採用高效率水冷進氣冷卻器 結構也相當緊湊 馬力不算非常驚人 但扭力輸出更強勁

其實T24A-FTS這具引擎並沒有昂貴的壓電式噴油嘴,完全是靠Toyota集團開發的Dynamic Force新引擎技術,達到馬力、油耗、排污三贏之功效,算是豐田汽車集團的黑科技。首先來看看大改款Lexus NX350 4WD與舊款Lexus NX300 4WD的基本規格。

大改款Lexus NX350 4WD規格表

汽油引擎:2394cc直四DOHC直噴渦輪+四輪驅動

前橫置引擎、八速自排、怠速自動啟閉

雙可變汽門正時、缸內直噴+多點噴射

最大馬力:279hp/6000rpm

最大扭力:43.8kgm/1700~3600rpm

壓縮比=11.0:1 / 缸徑x衝程=87.5mm x 99.5mm

原廠數據0-100km/h:7秒 / 安全極速:200km/h

車身尺碼:4660×1865×1670mm

軸距:2690mm / 重量:1860kg

前輪距:1605mm / 後輪距:1625mm

懸吊系統:前麥佛遜、後雙A臂 / 油箱:55公升

底盤最小離地高:195mm / 行李箱:520~1411公升

越野進入角:16度 / 離去角:25度

輪胎尺碼:235/50 R20、最短迴轉半徑:5.8m

產地:日本 / 售價:249萬

市區油耗9.0km/L、高速油耗:14.3km/L

能源局平均油耗:11.8km/L(4級)

上一代Lexus NX300 4WD規格表

汽油引擎:1998cc直四DOHC直噴渦輪+四輪驅動

前橫置引擎、缸內直噴+多點噴射

雙可變汽門正時、六速自排

最大馬力:238hp/4800~5600rpm

最大扭力:35.7kgm/1650~4000rpm

壓縮比=10.0:1 / 缸徑x衝程=86.0mm x 86.0mm

原廠數據0-100km/h:7.2秒 / 安全極速:200km/h

車身尺碼:4640×1845×1645mm

軸距:2660mm / 重量:1860kg

懸吊系統:前麥佛遜、後雙A臂 / 油箱:60公升

底盤最小離地高:175mm / 行李箱:500~1545公升

越野進入角:16.6度 / 離去角:28.0度

輪胎尺碼:235/55 R18、最短迴轉半徑:5.7m

產地:日本 / 售價:233萬

市區油耗8.65km/L、高速油耗:13.52km/L

能源局平均油耗:11.2km/L

整體來看,其實新一代NX350性能表現並沒有明顯提升,即便排氣量更大、馬力更強,但實際表現則是扭力明顯強化、油門反應更順暢、車室更寧靜、操控更敏銳,但論及全力衝刺表現,就只是進步一些些。

不過論及油耗成績,新一代NX350確實比舊款NX300更為出色,並沒有受到大排氣量的干擾,顯然全新2.4T引擎的熱效率相當優異,顯然與高達11.0:1的壓縮比有關。原來這具「T24A-FTS」2.4T四缸直噴渦輪引擎,乃是以Toyota RAV4 2.5 Dynamic Force自然進氣引擎為基礎,再加上渦輪增壓系統,二者的缸徑都是偏小的87.5mm,壓縮比從13.0:1降為11.0:1,因Dynamic Force引擎的熱效率非常出色,因此這具2.4T引擎也不利外。

黑科技方面,全新2.4T引擎一方面大幅縮減燃燒室直徑,並加大進、排氣門的角度,讓燃燒室儘量呈現出半圓形,降低爆震發生機率。此外再藉由擴大進氣汽門直徑,並拉直進氣歧管通道,強化進氣滾流速度,同樣能抑制爆震,同時增進燃燒速度。

但最重要的一點,就是2.4T引擎乃是「多點噴射+缸內直噴」雙噴油嘴設計,二個噴油嘴都是電磁式設計,並沒有壓電式噴油嘴。然而2.4T引擎的缸內直噴設計,並非以歐系渦輪直噴引擎的分層燃燒方式運作,也就是燃油在液態霧化下燃燒,2.4T引擎依然維持傳統的均質燃燒架構,就是燃油汽化後再燃燒,所以沒有嚴重的NOx、HC、碳微粒污染問題。

關鍵設計就在於2.4T的缸內直噴系統,主要功用乃是再一次增加燃燒室內的滾流速度,達到最優異的抗爆震功效,並再一次強化燃燒速度,藉此達到高壓縮比、高熱效率的境界,其實完全沒有碰觸到容易產生污染的「分層燃燒」這一塊。

▲新一代Lexus NX350 F-Sport 4WD

相較下,昔日NX300所採用的「8AR-FTS」2.0T直噴渦輪引擎,雖然也是「多點噴射+缸內直噴」雙供油系統,但是有碰觸到分層燃燒(為了稀薄燃燒省油目的),所以NOx、HC、PM等污染物質大增,終究難以通過六期環保法規門檻。

或許有人會說,把8AR-FTS這具2.0T引擎,直接改成T24A-FTS引擎相同的燃燒模式不就得了?當然沒有這麼簡單,不只是缸徑、衝程不同,汽缸頭的設計也截然不同,缸內噴油嘴的位置也不同,二者的燃燒模式完全無法互相套用,直接淘汰老一輩的2.0T引擎比較快!

可惜這具優異的2.4T引擎,目前就只有配置在昂貴的NX350 F-Sport 4WD單一車款上,售價249萬元,已經可以選擇賓士GLC、BMW X3,頗有曲高和寡的惆悵,因此多數人都不知道這具引擎有多好。如果今日換做是Audi、雙B擁有這樣一顆優質的2.4T引擎,排氣量大、扭力強勁、適合SUV、省油環保、稅金划算、越野更具威力,消費者絕對是趨之若鶩!

如果您對相關引擎科技非常有興趣,可以參考以下更詳細的報導。

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共1則回應
訪客
2022-04-10 00:27:44

這篇文章有寫跟沒寫一樣,太表面了,仍是沒看到真正的原因與差異,就一個分層燃燒.... !

IS200t and 二度小改的 IS300h 以及 Supra 車主留

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