渦輪發動機就是一種利用旋轉的機件自穿過它的流體中汲取動能的發動機形式，是內燃機的一種。普遍常用於飛機與大型的船舶或車輛的發動機。其實渦輪技術並不陌生，而且技術已經相當成熟，早在1905年就有，當時主要應用於飛機發動機和坦克發動機，直到1961年美國通用汽車公司才將渦輪增壓器試探性的裝在其生產的某種車型上，這才開始了汽車使用渦輪發動機的先河。豐田的渦輪發動機技術現在也是相當成熟的，因為日系車也曾經非常瘋狂的使用渦輪發動機造車。比如：80年代本田F1上的V6 1.5T 1000馬力發動機，三菱EVO FQ400上的2.0T發動機，豐田super 3.0T直6渦輪發動機，日產GTR 2.6直列6缸渦輪發動機等都是上乘之作。但是日本也考慮到自身道路狀況（不像地大物博的中國，日本道路相對狹窄），因為渦輪增壓的主要目的是提高輸出動力，但是相對日本國內市場來說增加了製造成本和故障率並且增加了油耗，不符合日本的市場行情，而採用了當時更先進的自燃吸氣技術，才一代代的相傳下來，將自燃機技術越做越精緻。有興趣的朋友可以瞭解下現在生產的渦輪發動機，其實大部分的渦輪機都是由日本生產然後銷往國外，用於飛機、重機等大型裝置。日本自家很少採用，而有很有前尖性的開發新能源技術。所在現在好多日本車企已經有自己特立的技術，更高的水平。

世界第一部汽油增壓車型（Oldsmobile Cutlass Jetfire轎車）

曾經有人說，汽車是德華人發明的，日本將外華人的技術學回來自己生產汽車，南韓引入外國車企生產汽車學技術，中國直接與外國車企搞合資生產汽車。現在看來，整車水平一目瞭然。話說回來，因為渦輪發動機動力足，節油和減排等優點，已越來越受現代人所接受，面對激烈的市場競爭，豐田也不得不作出讓部，將原本技術已相當成熟的渦輪技術只用于飛機裝置上，現在也要啟用在汽車品牌上。相信豐田汽車在未來的戰略佈局中，除了油電混合技術外，還會重點發展渦輪技術，來提高市場的競爭力。

豐田首款四缸渦輪增壓汽車（ 3T-GTE）

首先說明一下我的觀點，豐田的渦輪發動機技術是很成熟的，為啥這麼說呢，我們一起來看一看：

一、豐田渦輪增壓發動機開發的歷史

豐田其實早在上世紀80年代就開始了渦輪增壓發動機的開發，當時豐田的渦輪增壓技術主要是為了提升發動機的效能。在1982年，豐田就已經推出了代號3T-GTE的1.8L渦輪增壓發動機，隨後，豐田的渦輪增壓發動機開發在80、90年代達到高潮，推出了一系列增壓發動機：

這些增壓發動機中最出名的是1993年上市的第四代Supra搭載的2JZ-GTE發動機。2JZ-GTE是一臺直列6缸雙渦輪增壓發動機，採用鐵缸體，雙頂置凸輪軸，雙增壓設計，後期還增加了進氣VVT。原廠動力是按照日本當時的法規限制在280匹，但是輕鬆改裝即可達到700匹。更有很多人透過深度改裝將馬力提升到驚人的1000匹。2JZ-GTE是日本90年代增壓發動機的傳奇。

二、當前豐田渦輪增壓發動機的技術水平

90年代後期隨著日本經濟泡沫結束，豐田逐漸停止了高效能跑車和增壓發動機的開發，轉向美國市場需要的大排量自吸發動機開發和混合動力技術開發。直到2013年左右，豐田開啟增壓發動機產品，不過這次是增壓直噴小型化產品，目標主要是降低油耗。這就是目前我們看到豐田的增壓發動機產品。

豐田目前的增壓直噴發動機主要有兩款：

2.0T代號8AR-FTS標識為D-4ST，匹配HIGHLANDER，雷克薩斯NX和CROWN。

1.2T代號8NR-FTS標識為D-4T，匹配LEVIN，COROLLA。

我們以最具技術代表性的2.0T 8AR-FTS發動機來分析一下豐田增壓發動機的技術水平：

1. 豐田燃油複合噴射技術D-4S

複合噴射也叫雙噴射，也就是每個氣缸有兩個噴嘴一個GDI直噴噴嘴加一個PFI氣道噴射噴嘴。這樣在低速低負荷可以使用PFI氣道噴射來降低顆粒物排放，又可以在高速大負荷發揮GDI直噴的效能優勢，兩全其美。同時，雙噴射還可以減少氣門積碳，降低油耗，改善怠速噪聲。

大部分人估計是從大眾EA888三代開始瞭解雙噴射系統的，但是雙噴射最早是豐田開發的。豐田在2005年釋出的代號為D4S的3.5V6自吸發動機上，第一次採用了雙噴射系統，主要是為了應對當年美國的超低排放法規的要求。該發動機用在2005年的雷克薩斯GS350和IS350上。

2.阿特金森迴圈

豐田2.0T採用了阿特金森迴圈燃燒方式，具體實現方案是：採用進氣門晚關的方法，把進入汽缸的空氣再壓回進氣管一部分，這樣給活塞加速做功的衝程就長於實際用於壓縮的衝程。從而實現降低泵氣損失，提高熱效率的目的。

3.豐田VVT-i(w)可變正時氣門技術

阿特金森迴圈的關鍵技術是VVT技術，因為在大負荷時需要切換回奧托迴圈，所以需要快速調節進氣凸輪軸相位，完成燃燒方式的切換。豐田2.0T採用了中置油壓控制閥的VVT-i(w)技術，調節角度大，反應速度快，這樣可以實現阿特金森迴圈和奧托迴圈之間的切換。

4.整合式排氣管和雙流道增壓器

豐田2.0T採用了整合在缸蓋上的排氣管可以降低增壓器渦輪機前的排氣溫度，有利於保護增壓器，同時可以減少排溫保護加濃，降低油耗和排放。同時，整合式排氣管使得排氣管佈置非常緊湊，很容易實現雙流道增壓器方案。

雙流道就是把發動機的1-4和2-3排氣管分成兩組，分別的引入增壓器渦輪，這樣可以避免不同汽缸之間排氣的相互干擾，加快增壓器相應速度，減少渦輪遲滯。上圖可以看到雙流道Twin-scroll增壓器的初始加速效能明顯提升。

5.低溫冷卻迴圈和水冷中冷器

除了普通的發動機冷卻水迴圈外，豐田2.0T額外為中冷器和增壓器冷卻設計了一套獨立低溫水迴圈，採用獨立的電子水泵進行控制。這樣中冷器就是水冷狀態，冷卻效率更高。低溫冷卻系統也同時為增壓器提供冷卻來解決停機後增壓器的冷卻問題，可以避免增壓器過熱損壞。

6.最佳化設計的油氣分離系統降低機油耗

由於有大眾EA888二代發動機機油耗問題的前車之鑑，豐田在開發增壓直噴發動機的時候就非常重視機油耗的問題，設定的開發目標是機油耗達到和自然吸氣發動機一樣的水平。

豐田為此開發了全球第一款採用帶文丘裡效應噴嘴的油氣分離系統，加上兩級油氣分離器，實現了高效的曲軸箱通風和低的機油耗。這個是豐田獨有的技術，目前從市場反應來看幾乎沒有燒機油的抱怨。

三、渦輪增壓器的開發製造能力

豐田是汽車公司中幾乎僅有的自己可以開發製造增壓器的企業。豐田雖然也採購外部資源的增壓器，比如IHI石川島增壓器，但是擁有自己的增壓器開發和製造能力對於豐田來說是一個很大的優勢。

豐田旗下的豐田工業具有開發製造增壓器的能力。

豐田2.0T發動機的增壓器就是豐田自己開發的

豐田從上世紀80年代就開始自己開發製造增壓器，目前已經經歷了五代產品：

總結一下，豐田渦輪增壓發動機的開發有很長的歷史，當前的渦輪增壓發動機技術也相當先進，集成了豐田很多獨有的發動機技術成果。同時，豐田還有很強的渦輪增壓器的開發和製造能力。因此，豐田在渦輪增壓發動機技術上還是很有競爭力的。

只不過，豐田的特點是不把雞蛋放在一個籃子裡，他們不像很多德系企業全線轉到渦輪增壓技術路線上，而是渦輪增壓，混動，高效自吸發動機三大技術路線都在推進，那個車型或者目標市場需要什麼技術就推什麼技術，動力系統全面均衡發展是豐田真正強大之處。

出來混總要還的，德系美系渦輪機肯定比日系成熟，做的多肯定技術成熟，發現問題不斷技術改進更新。日系渦輪機放在實驗室不裝車使用哪有使用者反饋？當年的中國產柴油機最早的渦輪增壓也有很多問題，水溫高，斷曲軸，噪音震動大，但二十年一直堅持造渦輪增壓發動機，根據使用者反饋不斷改進，現在的中國產貨車發動機已經非常牛逼，百萬公里無大修是家常便飯，這在以前根本不敢想象。

豐田運用的所有技術都是成熟可靠的，這是豐田的造車風格，非常謹慎，不成熟的技術不會應用，不合格的產品也絕不會推出。因為謹慎，因為不會冒險，所以豐田汽車質量非常穩定可靠，同樣豐田汽車也很肉沒什麼樂趣。

直到現在，豐田僅僅是隻有幾款車子搭載渦輪增壓發動機，包括1.2T的LEVIN和COROLLA，2.0T的CROWN和HIGHLANDER等。相比於渦輪增壓發動機，豐田更喜歡使用自然吸氣發動機，自然吸氣發動機動力輸出更加平順線性，並且故障率更低。

為什麼豐田也會使用渦輪增壓發動機呢？一方面華人認為渦輪增壓發動機是先進技術，比較推崇，豐田使用渦輪增壓發動機是迎合市場的一個表現。同樣渦輪增壓發動機以較低的排量獲得不錯的動力表現，更符合環保要求。

豐田的渦輪增壓發動機技術成熟嗎？非常成熟，並且穩定可靠。豐田1.2渦輪增壓發動機具有缸內直噴技術，具有阿特金森迴圈技術，非常節油。2.0T更是有單渦輪雙渦管，阿特金森迴圈與Alto迴圈雙迴圈技術，缸內直噴和歧管噴射雙噴射技術。直接表現就是質量穩定可靠，非常省油，不易產生積碳。

購買豐田汽車，無需擔心質量問題。如果豐田質量控制不好，或許就沒幾家企業可以把汽車質量做好了。

豐田就是靠拖賣車的，大家不要聽豐田騙，說豐田好的都是他們自己人，花錢僱傭的，我是冒著被罵的風險告訴大家的，小強熱線都播放過，豐田把華人當猴耍

豐田壓根也沒重視渦輪增壓！人家玩油電混合燃料電池！中國市場喜歡帶T的環保要求才主玩這東西，豐田在美國都是自吸大排！歐洲玩柴油，日本玩油電混合，美國玩電動。大眾柴油玩現了，日本也機油乳化了，美國電動也降價了。

豐田在2016年強勢發力，開始大規模進入渦輪增壓領域，憑藉在雄厚的技術積累，不出手則已，一出手就是大手筆。

很多人以為豐田是剛剛進入渦輪增壓領域，其實，豐田研發渦輪增壓技術已有超過20年的歷史，早期也推出過多款渦輪增壓發動機，只是更多應用在賽車上，沒有跟風去普及到乘用車上，在很長的時間裡，豐田都在對這個本身就存在固有缺陷的技術進行持續改善。

2015年，豐田在中國市場相繼推出了裝配2.0T發動機的HIGHLANDER和CROWN，上市後反響極好，銷量也遠超預期，這也進一步提升了豐田在中國市場繼續匯入渦輪增壓車型的信心。

豐田最近主推的1.2T發動機，就屬於典型的小排量渦輪增壓,是豐田渦輪增壓技術的集大成者。

不過介紹豐田技術革命之前，有必要先介紹一些渦輪增壓技術的缺憾，渦輪增壓的優勢是以更小排量帶來更大動力,但也有著很多副作用，最典型的就有：渦輪遲滯、油耗增加、頓挫感增強、燒機油和機器壽命縮短等等。消費者固然難以接受，但是時間長了人們也就習以為常，頓挫感可以理解成推背感，壽命短到時候換個渦輪，至於燒機油，後備箱多帶一點機油就夠了，但豐田以實力解決渦輪增壓的先天不足。至於技術秘密完全公開，高中生都能理解這些原理。

豐田透過渦輪小型化非常巧妙地解決了這個難題，同樣排量的發動機，豐田採用了體積更小、重量更輕的渦輪，使得只需很少廢氣就可以啟動渦輪，只要你加油，渦輪就啟動。

除此之外,豐田還重新設計了渦輪至進氣口的流程,大幅度縮短渦輪壓縮空氣至燃燒室的距離，因為路徑越短，提供空氣的速度就快，油門響應速度也就更及時，經過兩方面的努力,豐田克服了渦輪介入遲滯的難題，動力輸出更為流暢迅捷。

豐田渦輪增壓的廢氣旁通閥門正常情況下處於開啟狀態，排氣直接透過閥門排放，並不推動渦輪，只有在加速或爬坡等需要較大動力時,閥門才會關閉，廢氣推動渦輪做功。

如此一來，汽車在啟動或者加速階段，駕駛者踩下踏板，渦輪快速開啟，汽車獲得更強動力。在公路巡航階段時，發動機並不需要太大動力，廢氣旁通閥會開啟，直接導流廢氣，無需渦輪做功。而這時豐田阿特金森迴圈發動機可以發揮極佳的經濟效能，大幅度提升了全行程的節能效果。

發動機爆震，爆震本就是發動機常有的故障,渦輪增壓發動機因為燃燒室壓力增大，發生爆震的機率更大，在渦輪增壓發動機啟動時候，燃燒室內部壓縮比非常高，有時壓縮行程還在壓縮，尚未到達最佳點火點，只因內部燃氣混合物壓力過大，導致了提前點火。此時，燃燒產生的巨大沖擊力與活塞的運動方向相反，造成發動機巨大震動，導致動力下降，油耗增加，尤其是頻繁爆震會損害發動機機械部件，受到不可逆的損失。

面對難題，豐田選擇從源頭入手——爆震的根本原因就是高溫高壓的氣體，豐田的渦輪結構在從渦輪到進氣門設立了一箇中冷，透過中冷器快速降低空氣溫‬度，使得進入氣缸的溫度降低，爆燃的可能性也就大幅降低，基本消除了發動機爆震現象。而且透過降低空氣溫度，還帶來一個附加效益，就是進入空氣溫度降低以後，密度增大，可以壓縮更多空氣進入氣缸，客觀上也提升了功率。

除了在源頭上解決問題，豐田應對爆震還採用了另一個技術，就是採用缸內直噴，噴油嘴直接向燃燒室噴射燃料，與歧管噴射發動機相比，可進一步冷卻燃燒室，抑制爆震，使得爆震可以降低到普通自然吸氣發動機同等水平，大幅延長髮動機壽命。

如此一來，傳統渦輪增壓技術的三大弊病：介入遲滯、費油、發動機不穩定 ，被豐田一一解決，除此之外，豐田還對包括排氣溫度過高、渦輪過熱、燃燒室竄氣等一些其他問題進行逐一解決，限於篇幅，我們不再一一羅列。

總體而言，在渦輪增壓的問題上，豐田雖不是一個技術啟蒙者，卻是一個集大成者。經過刻苦攻關，豐田以執著的態度將渦輪增壓的種種頑疾統統解決，畢其功於一役，某種意義上也宣佈了渦輪增壓技術的成熟。

渦輪發動機本身是日本人研發出來的，但是日本人對車子動力效能要求不高，就被棄之，後面把技術賣給了M國，在後來要對應市場的需求，不得不把渦輪增壓發動機用起來。