輕量/小型/低損 解讀豐田新動力系統

　　[汽車之家 新鮮技術解讀]  在這個小排量車前赴后繼加裝渦輪，純電動車被吹上天的時代里，潛心研究自吸和混動的豐田似乎是有些格格不入了。仔細想來，在造車這一方向，豐田似乎總是有自己的堅持，就連它旗下的高端品牌雷克薩斯，至今還因不愿迎合市場生產加長車型而飽受詬病。這或許與豐田的企業文化有關，它所推崇的“匠人精神”，一方面有著對極致的追求，而另一方面卻也有著它的保守和固執。

　　在今年的日內瓦車展即將開幕之前，豐田集團率先公布了自己的新2.0L Dynamic Force發動機、2.0L混合動力系統（THS II）、Direct Shift CVT變速箱以及6速手動變速箱。這四項新技術都是基于豐田TNGA架構而來，相比上一代更為輕量化、小型化，且損耗更低。不得不說，在對科技的研究上，豐田再一次向我們展示了屬于自己的技術路線。

● 全球熱效率最高發動機的誕生靠的是“吹毛求疵”

　　據悉，這臺2.0L自然吸氣發動機將會被搭載在即將在國內上市的C-HR上。該發動機的熱效率為40%（混動系統熱效率能達41%），與之前的2.5L自然吸氣發動機一起刷新記錄成為全球第一，也落實了豐田將自然吸氣發動機研究到極致之名。然而在我們仔細剖析這款發動機到底搭載了什么樣的技術，才得以獲得如此高的效率時，卻發現使用在全新2.0L發動機上的，并沒有我們所想象的那種遙不可及的高科技，反而更多的是對一個又一個極其微小部件的不斷改進。

　　在官方的技術資料中，針對這臺基于TNGA架構下的全新2.0L發動機，提到兩個關鍵詞：高速燃燒技術和可變控制系統，這兩項技術也是豐田2.0L發動機得以有如此高性能的必要條件。在具體了解之前，下面這段視頻可以幫助我們更好的認識什么是2.0L Dynamic Force發動機。

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　　高速燃燒技術是幫助提升發動機熱效率的關鍵詞之一，具體到這臺新2.0L發動機上，主要是通過增加氣體紊流程度、高壓縮比（傳統發動機13:1，混動系統14:1）、精確控制噴油量以及增強燃油霧化來實現這一快速燃燒技術的。那么具體到每一個細節，豐田都做了什么樣的改進呢？

　　關鍵詞之二的可變控制系統，則是通過優化燃燒過程、降低損耗來保證發動機在不同狀態下的高效運作。因此相比現款1.8L發動機，新2.0L Dynamic Force發動機在各種工況下都有著更高的扭矩和輸出功率。

● 為了小型／輕量／低損，混動系統對哪些部件進行了優化？

　　憑借上一代1.8L混合動力系統，豐田在業界取得了不錯的口碑，我們在之前的文章里曾多次作過關于它的解讀（相關信息請點擊鏈接）。而此次展出的THS II建立于TNGA平臺，豐田也宣稱這套系統將會與全新Auris（卡羅拉兩廂）和雷克薩斯UX共同在車展上亮相。那么，豐田到底是怎樣提升混動系統的性能呢？

　　相較1.8L混動系統，THSII上所配備的PCU（功率控制單元）系統體積縮小20%，質量減輕10%。也因此，這套PCU可以直接安裝在動力耦合機構之上，減小了整套混合系統所占空間。

　　在動力耦合機構方面，新的混動系統同樣采用兩個電機、一臺發動機以及一組行星齒輪相互嚙合這一基本結構。并且與在第四代普銳斯上的混動結構相同，THS II采用了雙電機并排的E-CVT結構，將整個機構的尺寸縮小約30mm，同時降低摩擦損耗25%。

　　在電池方面，豐田采用了新的電池組結構以及更為緊湊的冷卻系統，進一步減小體積。且與1.8L混動系統相同的是，新的電池組上的鎳氫電池容量也為6.5Ah，但它具有更多的電池數量和更高的工作電壓。據悉，新2.0L混合動力系統也會提供鋰電池版本。

● TNGA架構下變速箱的優化

　　聊過了發動機和混動系統，自然也少不了燃油車的精髓——變速箱。一直以來，汽車制造商們都在為了獲得響應更快、齒比更高的變速器而不斷研究著。此次豐田公布的Direct Shift CVT（直接換擋無級變速器）和6速手動變速器，就對機械損耗、齒比和響應速度做了極大的優化。

　　Direct Shift CVT：豐田的新無級變速器不僅具有TNGA架構下輕量化和小型化的特點，更是首次在傳統的CVT上加裝了一組傳動齒輪，以此來直接驅動車輛起步，從而減輕鋼帶的負荷和磨損，因此這套變速器的名字——直接換檔變速器也由此而來。在性能方面，這套CVT具有更高的傳動效率和更好的燃油經濟性，將燃油效率提升了6%。

　　新的6速手動變速箱也同樣在質量和體積上進行了優化，相較上一版本，這一變速箱質量減輕7kg，長度縮短22mm，一躍成為世界上最小的變速箱之一。

　　同時，這一6速變速箱采用了iMT（智能手動變速器）控制系統，在換擋時自動同步發動機轉速，以此來獲得更為平順的換擋體驗。

編輯總結：

　　在查閱豐田這些新技術的時候，常常會發現內容里多次出現“全球”、“首次”、“最優”等較為夸張的詞匯，這也從側面看出了豐田對自家技術的自信。而在日內瓦車展前最新發布的這一套動力系統，已經具有了TNGA架構下模塊化、輕量化、小型化以及高效的特點。豐田也表示，將會在未來的五年之內將TNGA普及到旗下80％的車型上。只是在這個大方向都轉去做電動車和渦輪增壓的時代，像豐田這樣依然埋頭對技術“錙銖必較”，不知到底算是極致還是固執了。（圖／文 汽車之家 高荷雯）

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