【ITBEAR】9月17日消息，
Author / 酷乐汽车
4A-GE：一切以性能为先的传奇引擎
当我们谈起86，你会想起AE86，GT86，还是GR86？
首先明确一个事实，第一代GT86的起源不是1983年的AE86。
从前叶子板上的“86+两个水平活塞连杆”标志判断，其祖宗是1965年的Sport 800。至于有说斯巴鲁开发的引擎，只能说答对了1/3，因为4U-GSE/FA20的主力开发团队是雅马哈。
如果要追溯GT86的历史起源，丰田第一辆跑车：Sports 800，车架代号UP15，又名Yota-hachi（hachi是日文8的意思，yota是丰田别称，连起来的解释为丰田8）。GT86不使用传统的直列四缸引擎而选择了水平对向四缸机器的原因就在Sport 800这里。
回归到GT86前叶子板上的86标志吧，它的含义不是单纯告诉你它用了水平对向引擎，而是告诉你，它的起源是Sports 800所使用的代号2U-B的风冷水平对向双缸引擎，排气量为790cc，峰值马力只有49匹/5400转。
GT86冷不丁地放一台水平对向引擎的原因就在此了：虽然斯巴鲁自家的FA20被广大车迷所爱戴和推崇，但在丰田的族谱里，它的名字叫4U-GSE，将丰田旗下这台被知之甚少的U系列引擎继续传承下去。
AE86只是丰田旗下一款车型的底盘编码，曾经只有厂家内部人员才会使用的编码，如今却已经成为全球车迷心中不可替代的神话。
编号“AE86”已经包含了这款车的基本信息：
“A”代表车型搭载的是丰田4A系列发动机
“E”在丰田旗下代表的是Corolla（花冠及后期的卡罗拉）
“8”表示E80系列，也就是第五代Corolla
“6”表示车型版本
让AE86成为神话的大概有以下几个元素：
一台1.6升发动机（4A-GE）
一项赛车运动（漂移）
一个车手（土屋圭市）
一部漫画（头文字D）
但是我们今天要聊一聊的，确实最传奇的AE86上的那颗代号4A-GE的引擎。
80年代前后，技术陈旧的K系列引擎在动力及燃油经济性方面已经越来越不适应法规要求，因此丰田推出了排量覆盖1.3升至1.8升的A系列引擎。
丰田A系列引擎的重要特点是，铸铁缸体和铝制汽缸盖。
这一系列引擎中的几款在中国汽车的历史中占有相当重要的地位，很多车主也接触过。
比如，其中的8A和5A机型曾经搭载于天津一汽生产的夏利系列车型中。
但是，真正为AE86神话添砖加瓦的是排量为1.6升的4A-GE机型。
1983年，在雅马哈的帮助下，第一代4A-GE引擎诞生，其中雅马哈承担了这款引擎的缸盖研发部分。
4A-GE真的不是什么民用车引擎，AE86也不是什么完全的家用车，因为从确定研发这款引擎开始，丰田定下的方向就是突出运动性能。
4A-GE引擎采用了双顶置凸轮轴和每缸四气门设计，是丰田旗下首款同时拥有上述技术并大规模量产的引擎。
成本并不是工程师需要过多考虑的问题，因此所有4A-GE引擎都采用锻造工艺制成的曲轴来取代成本低廉的铸造产品。
在JDM的诞生地， 4A-GE引擎的日本市场市售版本，最大功率最初设定为129马力，峰值扭矩150Nm；后来不知道为什么降到120马力，峰值扭矩142Nm。
这里请思考一下，被称为超跑GK5的L15B引擎在如此年代搭载了那么多优秀技术，还是本田的情况下，才131马力，而且AE86后驱，甚至比GK5更轻。
让人惊喜的是，4A-GE引擎自重仅123公斤，改进后的引擎运转噪声比老机型低4分贝。
美版在售的车型马力更低，是因为输往美国的机型由于需要符合当地环保法规的要求，加入了空气流量计来限制进气量以换得更低的排放，同时也限制了马力。
相比如今在高转引擎上常见的20-25度的气门夹角，工程师还为4A-GE设定了非常特殊的50度气门夹角。
丰田的工程师们执着的相信这种设计能够让引擎在高转速条件下有更好的性能表现。
不仅如此，特殊的气门夹角还仅仅只是令4A-GE出类拔萃的因素之一，绰号“Big Port”体现出这款引擎的另一大设计特点。
4A-GE的工程师们设计了较大直径的进气歧管以适应改装需求，优点是可以保证经过大幅度改装的引擎在高速运转时也能获得足够的进气量，但缺点是这个在引擎处于中低转速时也会因为进气速度减慢而造成扭矩丧失。
丰田的工程师们会就此罢休？未必！
为了弥补这一弊端，工程师为引擎安装了T-VIS可变进气系统。
简单来说就是T-VIS的加入让4A-GE引擎在几乎全部转速区间都有不错的扭矩输出。
T-VIS系统的核心是安置在引擎进气歧管内的阀门，通过阀门的开闭来改变进气道数量。
引擎处于中低转速区间时，进气歧管中八条进气道阀门将有一半处于关闭状态，通过进气道直径的改变来保证引擎吸入的空气处在较高流速。
高转速下进气道中全部阀门打开，保证引擎获得足够进气量。除此以外，空气通过单侧进气道进入燃烧室会形成不对称的涡流，可以更好的将燃油雾化。
4A-GE有着非常长的赛事历史，搭载着4AG的AE86和AW11常常在SCCA的GT3组别以及FormulaAtlantic，Pro rally以及Show room Stock Racing中参赛。
之后4A-GE就销声匿迹多年。一直到漂移的再度兴起以及“传奇动画”（老少皆宜，即使职业车手也愿意观看）头文字D的播出，才使得4AG再一次进入公众的视线。
现在，就到了JDM粉丝生火准备烧烤我们的时候了。
和很多真正的JDM性能引擎相比，4A-GE的动力让人昏昏欲睡。轮上只有90匹的马力实在是难以让人直视。
4A-GE在AE86中是一件让人怀旧的产物，但是这不仅不是一个能够提供足够马力的引擎，也是一台不牢靠的引擎。
这台引擎有着一些固有的缺陷，这导致引擎的动力输出成为相对较大的问题。
尤其是第一代4A-GE，其缺少结构的完整性，曲轴上输出超过180匹或者超过9000rpm的转速都能摧毁这台引擎。
当然，如果你有着F1车队的预算，这另当别论。
在那个年代，转速是小排量引擎提高动力的主要方式。
4A-GE最薄弱的地方当属其的曲轴。原厂的曲轴非常脆弱，在超过8000rpm的转速下3号主轴颈极易损坏。
强制进气会如何？
曲轴会在超过180匹马力的情况下损坏。要知道，180匹曲轴马力最多相当于160匹轮上动力。
如果想要多一点的马力，更换曲轴势在必行。
第二个脆弱的部件则是油泵齿轮。
这些齿轮会造成8000rpm以后油压灾难性的下降。如果你真正想要一台有足够动力输出的4A-GE，请更换成干式油壳底。
高转速下4A-GE的油泵齿轮非常容易损坏。
4A-GE的引擎没有足够曲轴强度，油泵能力来应对即使较小马力的增加。
第三个脆弱的部件则是缸头的活塞阀。其尺寸过小，而且间隙距离不够大。如果更改了凸轮轴和弹簧来更改气门相位，气门调整垫片就会飞出去。最大的间隙仅仅只有7.5mm的升程。
如果想要调整7.5mm的升程，这些昂贵的Formula Atlantic产品是你的选择。Tomei也有此类产品。
4A-GE的缸体本身有着很差的结构完整性。主轴承盖容易变形，之后就会影响轴承的寿命，最终会导致引擎高转速下的损毁。一个刚性更好的油盘可以部分解决这个问题。
更悲惨的是4A-GE的本身结构性。
让我们假设你购买了非常昂贵的赛用曲轴，干式油壳底和赛用级别的气门套件，一旦你的引擎接近曲轴上200匹马力或者引擎超过9000rpm，缸体本身就会形变。
主轴承盖移位，然后损坏轴承。你需要强化所有部件。这个看上去非常不可思议，但这是保证能够达到轮上180匹的方式。
水冷在4A-GE上远远达不到性能引擎的标准。尤其你需要延伸管道以保证4号气缸获得足够的冷却。这意味着你需要在引擎外不做水冷通道将水从气缸后部引入。
如图所示，为了保证足够的水冷，你需要额外的水冷通道。
在完成这些步骤后，4A-GE仍然有大把的问题等着你。连杆轴承没有足够的能力来应对动力和增加的转速，因此在3个小时的赛道高强度行驶后，更换连杆轴承成为标准。这个标准适用于9200rpm或者220轴上动力。
取决于不同的马力机，这个数字可能会变成202匹马力。如果你直接移植SR20VE，你可以在少花12000美元的基础上大幅度增加马力同时不需要考虑耐久性。
1987年，第二代4A-GE机型诞生。
其外观与上代机型有细微区别，包括凸轮轴盖顶部的字体颜色改为红色和蓝色，缸体后侧的加强筋从三条增加至七条。
性能提升必不可少，工程师还为引擎换上了直径更大的连杆，T-VIS可变进气系统则得到保留。
为了满足一些法规要求，性能方面第二代机型的提升表面上看起来较为有限。
以美规机型为例，其最大马力仅从114马力增加为了117马力。
账面数据看起来相当一般，但第一代和第二代4A-GE引擎却受到了赛车手和改装车爱好者的追捧，其中重要的原因就是它们同时具有极高的可靠性、结构简单、改造难度低并且自重较轻的优势。
1989年第三代4A-GE诞生，很可惜在1991年就面临停产，因为车型改款的缘故。
新机型依旧沿用了银色涂装的凸轮轴盖，唯一不同是设计师将其上方的文字颜色全部改为了红色，“红头”的绰号因此而来。
为了进一步压榨性能，工程师将压缩比从9.4:1提升至了10.3:1。
第三代4A-GE引擎有更高的可靠性和更长的使用寿命，这是因为工程师对其进行了多项技术革新。
为了避免前代机型中因进气道直径过大而造成进气流速过低的问题，工程师缩小了进气道直径。
前代机型中每缸两条进气道的设计被推翻，新机型进气歧管内只有一条进气道。
活塞下方增加有专门用于降温的冷却油喷嘴，连杆及其他部件也经过了强化。
作为16气门机型的最后一代，第三代4A-GE原厂最大马力达到了125马力，峰值扭矩为149Nm。
Sprinter Trueno AE86和Corolla Levin AE86在1983年首次搭载4A-GE引擎，这也是4A-GE系列引擎最后一次以纵置方式出现在后轮驱动车型当中。
与一至三代的搭载于后驱AE86的4A-GE不同，随后丰田继续推出了20气门的第四代和第五代4A-GE机型，但它们都已经采用了横置布局，所服务的车型中也再没有采用过前置后驱动力布局。
一代经典的4A-GE从此盘踞万米高空，一直成为汽车文化爱好者和改装车迷心中的“神机”之一。
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