iizz(性能不输K20,只因用于卡罗拉,以至于默默无名的2ZZ-GE引擎)

时间:2024/04/24 14:08:12 编辑:

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丰田的ZZ系列引擎,由2004年开始出现在丰田花冠(卡罗拉)系列车型上,直至2017年才堪堪退出市场。当前马路上在跑的ZZ系列引擎依旧是不在少数,依照丰田出品的质量、极高的可靠性,适应性和燃油经济性,而深受全世界消费者的喜爱,这一系列引擎陪伴着国内的消费者也走过了十四个年头了,论及经典程度和产品本身的传奇性,丝毫不输任何一款经典车型。

性能不输K20,只因用于卡罗拉,以至于默默无名的2ZZ-GE引擎

对于丰田ZZ系列引擎,一提起来,车迷们都会优先是想到搭载于花冠(卡罗拉)上哪台1.8L排量,动力仅有138马力的1ZZ-FE引擎,但是除去了这款经典的1ZZ-FE引擎之外,在丰田的ZZ系列引擎中,丰田一款堪称丰田"末代"高性能引擎的——2ZZ-GE引擎。

丰田2ZZ-GE引擎,虽然归属于丰田ZZ系列引擎族群,并且与普通版本的ZZ系列的同门兄弟们在技术规格、外形布局上有着颇多相似之处,但是细究下来就会发现2ZZ-GE引擎实际上是有丰田跟雅马哈联手设计生产的。

性能不输K20,只因用于卡罗拉,以至于默默无名的2ZZ-GE引擎

在2ZZ-GE引擎上,直接区别于丰田一直以来保守的姿态,两家厂商更是不惜使用诸多先进,甚至未成熟的技术,使之拥有着非常出色的性能以及极致的轻量化和小型化的整备状态,也让2ZZ-GE引擎成为了守住丰田在千禧年之后,横置前驱平台中高性能系列引擎的"最后"守门员。

说到2ZZ-GE引擎,这款引擎的定位是属于高性能高转速自然吸气引擎,1.8L的排量,铝合金中缸加上陶瓷内壁,采用了直列四缸的布局,双顶置凸轮轴,82mm的大直径活塞,85mm的短冲程,缸体截面近似正方形, 高达11.5:1的压缩比,原厂锻造曲轴、活塞、连杆,并且按高要求进行了动平衡。

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在2ZZ-GE引擎的配气系统上,采用的是丰田的VVTL-i可变正时气门和二段式可变气门升程技术,外加电喷和宽气门夹角,配上雅马哈的巧手改造和调教之后,最大功率为190马力(7600转),峰值扭矩184牛米,断油转速为8200转,高转速倾向运动引擎。

丰田除了将这款引擎推出之后,丰田2ZZ-GE引擎除了用于自己的花冠XRS、Celica GTS之外,也将这款引擎对外销售,而采用这款引擎的车型则有庞蒂克Vibe GT和路特斯Elise(路特斯Elise提供选配的引擎有两款,一款丰田原厂的路特斯2ZZ-GE引擎,另一款则是路特斯自己魔改的机械增压版本)。

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丰田2ZZ-GE引擎推出之后,这款发动机以及建基于这款发动机而推出的花冠XRS和Celica GTS车型,在市场上的定位跟本田黑顶K20Z系列引擎和思域Si是有着很高的相似度以及非常直接的竞争关系。

实际上在千禧年之后,丰田在设计和生产小排量高转高性能引擎领域上,已经积累了非常多的经验。在2ZZ-GE引擎之前,丰田以GE为尾缀的引擎分别有大名鼎鼎的4A-GE以及有雅马哈联手生产的3S-GE引擎,而作为GE家族继任的2ZZ引擎,在丰田内部来看,一是没有4A-GE系列引擎的情怀加持,二是没有3S-GE引擎中的雅马哈和雷克萨斯的双重标签;

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在当时的市场环境上来看,相比之下丰田在自然吸气高性能引擎领域,更是不可能比得过风头正盛的本田K20A系列和K20Z系列的两兄弟;加之丰田将这款发动机搭载在了一辆花冠(卡罗拉)之上,卡罗拉更是没法子跟高性能运动轿车的属性靠上边,所以一下子就将2ZZ-GE引擎映衬得非常尴尬。

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任何一款高性能自然吸气引擎,在配气机构上都是有着厂商自己的"独门秘技",丰田2ZZ-GE自然也是不例外的,丰田跟雅马哈联手之后将丰田自己的VVTL-i技术推演到了非常精彩的地步,VVT全称为Varible Valve Time,即可变气门正时技术。

特别是针对与高转速取向的自然吸气引擎来讲,引擎本身的进排气系统是提升发动机性能的关键,丰田的这一套VVT技术,可以达成改变控制进气气门和排气气门"正时"的效果,跟本田大名鼎鼎的VTEC技术有着异曲同工之妙。

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在2ZZ-GE引擎上的这一套VVTL-i技术是在丰田VVT-i技术的基础上增加了可变气门升程技术,虽然在千禧年前后,丰田的VVT-i技术已经开始进化到了花键式对发动机的进排气凸轮轴进行控制,以达到"双VVT-i"的效果,以达到极高的燃油经济性,但是相对ZZ系列的族群发动机来看,2ZZ-GE引擎相对是非常独特的,定位为一款自然吸气高转速高性能引擎。

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在2ZZ-GE引擎上配备了VVTL-i技术之后,在配气机构中除了两根凸轮轴外,两根与之平行的摇臂轴,一根安装进气摇臂,一根安装排气摇臂。摇臂能以摇臂轴为圆心上下摆动;摇臂轴为空心的,里面有充作液压控制的机油,并且和摇臂对应位置有孔道;凸轮轴两组凸轮,大型的为高速凸轮,小型的为低速凸轮。

在引擎转速低于6000转的时候,摇臂轴内机油压力较低,摇臂内的插销在弹簧作用下处于回收状态,虽然凸轮轴中的大小凸轮同时接触到气门摇臂,但是真正起作用的仅有低速凸轮推动气门(高速凸轮驱动气门摇臂的力不足以推动气门弹簧);

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只要发动机转速突破6000转之后,节气门处于大开度状态,ECU控制下摇臂轴油压上升超过回收弹簧,把摇臂底下的插销推出挡住大凸轮的按压面底下的插销,这个时候大凸轮真正起作用了,开始按压摇臂并推动气门(低速凸轮及摇臂体系处于空转状态),起到优化高速段输出,提高引擎极限转速方向,引擎性能输出上一瞬间就能够进入高性能状态,加上2ZZ-GE引擎8200转的红区表底,VVTL-i开启的区间长达2200转,对于一款自然吸气引擎来说这样尾段性能输出数据已经足够优秀了。

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在配气机构的技术发展过程中,相比可变气门正时,可变升程技术出现较晚,这种可变升程技术能够给自然吸气引擎带来极大的提升,并且在小排量引擎上的反应和提升相比起大排量多缸数引擎来看收益要更大,可以让小排量引擎做到更高的升功率以及在保障小排量自然吸气引擎的低扭输出,同时做到更高的升功率。

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在汽车领域上最先大规模应用可变气门升程技术是本田VTEC技术,采用两组或多组角度不同的凸轮轴改变凸轮大小就可轻易的改变气门升程;随着本田将可变气门升程技术成功推向市场,并且经过了消费者和赛道的考验后,其他厂商纷纷研发属于自己的可变气门升程技术并且将其应用在自己的引擎上,在自然吸气年代中比较出名的引擎如日产SR-20、宝马N46系列、日产VQ系列、奥迪AVS等等都采用了相似的技术。

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纵观整个丰田发动机体系来看,2ZZ-GE是一款非常独特的发动机,是丰田发动机体系中唯一装备VVTL-i的引擎,能够大大优化发引擎在高速区间的动力输出性能,也能够提升发动机的转速上限,大大强化了发动机的尾端输出。

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不过这套VVTL-i技术对于丰田体系(品牌定位、车型定位等综合意义)来讲,在ZZ系列专业户的卡罗拉等家用车上,能够体现出来的实际意义并不大,反而因为活动部件多,零部件复杂,调整量大成为累赘,后期的维修保养难度等问题,区别于牢靠耐用的卡罗拉就显得有点格格不入了,加之在千禧年之后丰田已经慢慢退出了对性能车的研究,导致2ZZ-GE引擎市场地位和丰田自己定位都有些尴尬。

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在某种意义上来看,丰田本身对于2ZZ-GE引擎的定位,可能是一种技术取向的试验机型或者是回馈市场和消费者的甜品级机型;而对于消费者而言,2ZZ-GE引擎,就成为了一种具有丰田品牌意义的象征性的孤品机型。