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普拉多论坛 >  2700的2TR-FE发动机的部分设计细节和使用0w-20机油的技术保障

发表于 2013-06-18 10:54    IP属地:未知

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2700的2TR-FE发动机的部分设计细节和使用0w-20机油的技术保障
充分了解了2TR-FE的各项技术,大家才能理解为什么丰田在美国追朔认证0w-20包含到2005年tacoma皮卡。因为2TR-FE发动机是伴随2005年第二代tacoma皮卡一同面世的发动机。目前可以说是丰田旗下最耐用的发动机之一,广泛应用在亚非拉和日本本土的工业和商业运输,包括日本本土海狮Himedic救护车。
相比之下LC120的1GR-FE的4.0升发动机在许多技术层面上是比不过2TR-FE的2.7升发动机,包括没有滚轴摇臂式顶凸轮轴,更均衡分布的冷却液夹层等等。因此LC120代的1GR-FE发动机在美国和日本只有5w-20认证。而2TR-FE是0w-20认证。


只谈技术,不谈2700 vs 4000 vs 3000动力月经问题。

美版丰田技术指引Tech Tip T-TT-0005-10在2013年3月专门列明包括2TR-FE在内主要丰田2010-2014年发动机用0w-20全合成机油实际降低磨损但是2TR-Fe还是必须5000英里(折合8000公里)更换机油,而1GR-FE 4.0是10000英里(折合16000公里)认证机油更换周期。

至于为什么2TR-FE没有获得10000英里认证机油更换周期,也许是机油油量小,或者正常情况略烧机油。当然在5w-30年代,2TR-FE也只有5000英里认证机油更换周期。因此这个周期跟0w-20无关。2TR-FE使用任何全合成机油都别超过6000-8000公里更换机油。

*****


- 铸铁缸体
铸铁缸体耐用度其实强于铝合金缸体,这是增加耐用度最大的保障。这也就是为什么2700国外有直接机械增压和涡轮增压的套件,而且动辄就是扭矩和功率提升50%以上。这也是大众MK4代1.8t铸铁缸体为什么那么多老外动辄增压到500马力以上。宝马E90的N52铝镁发动机虽然很先进很轻,但是基本至今增压都是无望,唯一一个台湾企业敢用rotrex搞增压,耐用度也打打问号。

- 冷却液夹层
气缸上盖和中缸缸体的冷却液夹层让发动机温度更均匀,消除局部过热部位,因为局部热点机油受热粘稠度会下降,因此老式发动机为了这些短板,被迫要使用高粘稠度机油。2TR-FE的冷却液夹层是可以新一代丰田使用低粘稠度0w-20机油的技术前提。

深色阴影部分就是冷却液夹层



- 能烧低辛烷值汽油
taper squish燃烧室形状(见上图),减少震爆
相对低红线转速(5200转),如果此发动机红线在6500转,功率就会从170变成200
火花塞处于缸体中心,降低震爆。
这里要说一个理解误区,震爆往往不是气缸上升阶段油气混合物被提前燃爆,往往是火花塞点燃后燃烧冲击波扩散过程中,其他角落部位收到冲击发生局部提前燃烧。

- 滚轴摇臂式顶凸轮轴
滚轴摇臂依靠滚动摩擦,阻力和对油膜要求远远小于滑动摩擦。



- 曲轴和连杆大小瓦设计
新增油槽凹槽和油道降低阻力,也增加润滑,也能促进使用低粘稠度机油


曲轴横向间隙采用roll finish工艺,提高强度,曲轴瓦片也加凹槽,促进润滑和降低阻力

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[ 本帖最后由 amphibia 于 2013-6-22 09:10 编辑 ]

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发表于 2013-06-18 11:04    IP属地:未知

- 活塞和活塞环各种新涂层
一号气环表面固体气化涂层Physical Vapor Deposition
二号气环表面镀铬涂层chrome-plated
活塞表面采用树脂涂层resin coating,降低阻力
活塞环凹槽采用阴极氧化涂层Anodic Oxide Coating,增加强度和抗生锈
这些强化工作都是使用低粘稠度机油的技术前提。

- 双平衡杆降低4缸直列发动机震动
早年4缸发动机震动大于6缸的原因是曲轴和活塞上下摆动后残余一个二次函数小量的残余配重。2TR-FE加了两个平衡偏心配重,二倍与发动机转速,抵消残余。大幅度降低4缸发动机震动。我记得宝马320的4缸也有类似设计。降低震动的各种好处自然不用多说,包括乘坐舒适度和机械部件寿命。

- 正时链条结构
这个老生常谈,正时链条相对免维护的优点很大。但是往往需要机油油压驱动链条张紧器,因此不适合使用高于建议的机油粘稠度。
正时链条的缺点就是全世界范围没有更换周期,但是一旦断裂故障,基本就会把发动机带入坟墓。有几款90年代美国车正时链条系统设计和材质一般,发生过20万英里开始出现断裂。大众早年正时链条张紧器断裂也是口碑很差。我早年的2.8升VR6就出现了。不影响使用,但是会有异响。所幸丰田没有这个口碑。

- 机油油底壳
机油油底壳也好谈?当然,因为油底壳被撞歪,基本也会把发动机带入坟墓。
2TR-FE的油底壳是铝合金和钢铁分区使用,底部是钢铁,固定螺丝是打在发动机和变速箱上,尽量保证结构强度。因此我猜2TR-FE如果需要拆卸变速箱需要拆机油油底壳。

[ 本帖最后由 amphibia 于 2017-11-2 07:07 编辑 ]

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发表于 2013-06-18 11:39    IP属地:未知

原帖由 jerryliuqdcn 于 2013-6-18 11:26 发表
=========好帖要顶,尽管对我来说,就是天书。。。。
以活塞环和大小瓦为例,我还是比较熟悉,都是原材料不贵,但是工艺千差万别,成品价格完全是由规模产量、工艺复杂和质检废品率决定的。
对于丰田,规模产量和订单稳定性都很高,老美的一个主要活塞环和大小瓦厂家最喜欢丰田这样的客户,最不喜欢但也得罪不起就是美国三大车厂。三大车厂因为订单不稳定,导致工厂生产线要经常转款换磨具,对品质和成本都带来很大破坏。
扯远了,反正2TR-FE确实是丰田系最可靠的发动机。单VVT-i结构也不拖后腿。

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发表于 2013-06-18 12:02    IP属地:未知

原帖由 我们爱科学 于 2013-6-18 11:55 发表
丰田的发动机虽然十几年看起来型号排量都查不多, 不过内部技术还是慢慢进化的
这个2700发动机应该有十几年的历史了
这个2700 2TR-FE应该算是2700这个排量规格的大改款。
LC150的1GR-FE相对LC120的1GR-FE是绝对小改款。其实仔细想想整个LC150就是小改款。
你再看看奔驰G,其实40年来也都修修补补。GL本身是要取代G,但是奔驰发现消费者愿意掏钱买G,那有钱干嘛不赚。就像丰田的LC70系一样道理。有人就好那口。

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发表于 2013-06-18 16:21    IP属地:未知

原帖由 sdliu 于 2013-6-18 15:51 发表
又学习一次!
之前一直用5w-40的
直到10万公里才换了0w-40的。
我的lc-120-2700------不会有什么问题吧?!
10万先用30粘稠度

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发表于 2013-06-18 22:12    IP属地:未知

原帖由 puier 于 2013-6-18 20:36 发表
老A虽然这段时间忙的不可开交,但还抽空写了这篇大作,让我们2700的兄弟对这款发动机更加了解,感谢!
等你回来后我们聚聚
刚回到sz

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发表于 2013-06-19 05:25    IP属地:未知

原帖由 Mypassat 于 2013-6-18 23:19 发表
有人说0-40磨合老帕粘度太高,不好,我觉得有点吹毛求弊了。你觉得呢?
发动机工作温度高,还有涡轮,美孚0w-40偏稀。你就用到20万公里再说吧。

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发表于 2013-06-19 12:37    IP属地:未知

原帖由 奔驰哥哥 于 2013-6-19 12:08 发表
请教一下,我的2010年买的2700中规,跑了十万公里了,还能加0-20 的机油吗?请回复,谢谢
手册怎么写的

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发表于 2013-06-19 14:19    IP属地:未知

原帖由 奔驰哥哥 于 2013-6-19 13:47 发表
我还没看手册,上面写得有吗?
打开第六章

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发表于 2013-06-20 10:40    IP属地:未知

原帖由 卓洋 于 2013-6-20 10:38 发表
我想问的是2TR-FE是2TR的改进版吗
我理解2TR就是2TR-FE,就是那个2005年开始生产的2700发动机。你如果不确定,可以把VIN私信给我,我帮你查查。

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