革新之路

曾俊夫

大概在半年前（2016年底），豐田對外宣布正在研發(fā)全新的發(fā)動機和變速箱，并且還將形成系列產(chǎn)品。而這一龐大的動力總成更新計劃還將擴展到豐田最新提出的TNGA（Toyota Next Generation Architecture，豐田次世代架構(gòu)理念）平臺中，也就是說未來所有的新車，都將是受益者。根據(jù)計劃顯示，豐田在2017到2021年之間將要推出九臺全新發(fā)動機，包含 17個不同的版本；四種變速箱，包含10種不同版本；以及六款混合動力系統(tǒng)，包含對應(yīng)不同車型的10個版本。

最新亮相的發(fā)動機是一臺2.5升直列四缸自然進(jìn)氣機型，它將搭載橫置和縱置兩種規(guī)格的自動變速箱，另外還有三個版本的混合動力系統(tǒng)。這些動力總成已經(jīng)裝備在使用TNGA新平臺推出的新一代Camry（凱美瑞）上面，一個短促、并且低矮的發(fā)動機罩高度也意味著新車“肚子”里搭載的是一臺小巧靈活的汽油發(fā)動機。

提高熱效率的實際意義

一臺發(fā)動機的熱效率高低，意味著整臺機器的機器技術(shù)含量高低，但要明確這并非黑科技。換種方式表達(dá)，也就是說，技術(shù)越先進(jìn)的發(fā)動機，其動力性和燃油經(jīng)濟性也就更為優(yōu)秀，而熱效率是一種綜合效應(yīng)產(chǎn)生的結(jié)果。所以，對于主機廠而言，不斷迭代推出全新發(fā)動機是品牌以及產(chǎn)品在市場上賴以生存的法則。

豐田將新一代發(fā)動機命名為“Dynamic Force Engines”，直譯過來就是動力發(fā)動機。它將繼續(xù)實現(xiàn)豐田承諾的“直接和順暢”的動力輸出感受。這臺裝備在新Camry上的2.5升直列四缸發(fā)動機擁有所謂高速燃燒技術(shù)和可變控制系統(tǒng)，其機械部分在內(nèi)部結(jié)構(gòu)、排氣和冷卻幾個方面進(jìn)行了優(yōu)化，以減少能量損失。

一般來說，常見的汽油機熱效率在30%-35%之間，柴油機更高，為35%-45%。豐田這臺全新的2.5升發(fā)動機熱效率為40%，這是普通汽油版的數(shù)值，其混合動力版為41%，是目前全球范圍內(nèi)自然進(jìn)氣發(fā)動機的最高值。看看這臺機器的參數(shù)不由得驚訝，最大功率151kW/6600rpm，最大扭矩250Nm/4800rpm，壓縮比13：1，缸徑與行程為87.5×103.4mm，屬于典型的小缸徑、長行程機器，更注重扭矩的爆發(fā)。

這臺新機器的特點就是在使用范圍內(nèi)提供更高的扭矩、更高的功率和更低的油耗。得益于更高的翻滾空氣流量從而實現(xiàn)了高速燃燒；其次，憑借長行程和高壓縮比、多孔直噴、可變冷卻系統(tǒng)以及最新版本的VVT-iE（電子智能可變正時系統(tǒng)），由此實現(xiàn)了40%的熱效率。根據(jù)官方資料顯示，這臺機器能提供最大的駕駛性能和行駛品質(zhì)。難怪新一代Camry也設(shè)計得越來越年輕化、運動化，一臺好的發(fā)動機功不可沒。

更加高效緊湊的變速機構(gòu)

為了配合新一代Dynamic Force發(fā)動機，豐田同時還開發(fā)了全新的自動變速箱，包含對應(yīng)前置前驅(qū)架構(gòu)的Direct Shift-8AT，和前置后驅(qū)架構(gòu)的10AT。新一代自動變速箱的結(jié)構(gòu)更加緊湊，包括更平滑的齒輪機構(gòu)和優(yōu)化以后的離合器摩擦材料，此外新箱子還有更寬泛的齒輪比和更廣泛的鎖止離合器范圍。據(jù)稱，8AT可以在2-8擋直接鎖定，以消除液力變矩器的功率損耗，讓動力來得更加直接。而豐田表示，10AT具有世界上最快的換擋時間，也有非常平順的換擋感覺。

而THS II混合動力系統(tǒng)也將接納新一代2.5升發(fā)動機，并且還有望使用為后驅(qū)平臺準(zhǔn)備的混合動力變速箱。在混動系統(tǒng)中，更高的鋰離子電池組將使EV模式的行駛里程由Prius的40公里提高到主流的60公里。根據(jù)豐田公布的數(shù)據(jù)顯示，到2021年，日本、美國和中國每年銷售的60%以上車輛將使用TNGA新一代動力總成。endprint