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突破熱效率極限 一汽豐田奕澤技術解析

蓋世汽車

豐田奕澤是豐田TNGA下產生的一款小型SUV,共享了TNGA所帶來諸多技術福利,TNGA本質上并不同于大眾的MQB,沃爾沃的SPA等平臺技術,而是豐田所提出的全新的造車理念,TNGA的英文全稱是ToyotNewGloblArchitecture,翻譯成中文是豐田全新全球架構,意味著這個理念不是適用于某些車,而是適用于豐田全球所有車型,通過打破平臺和車型之間的的隔閡,實現共同開發,巧妙共用,進而實現“制造更好的汽車”的目標,這個理念下開發的車型首先就是要提高基本的性能,如行駛,操控等方面的提高,此外,TNGA還涉及到了汽車研發,制造的方方面面,從設計,采購,研發到供應商管理都會涉及,TNGA下的每款車型也要有自己的特殊零部件,從而實現車型區分以及提高消費者的專屬感。

奕澤在外觀上源自于TNGA豐巢外觀設計理念,高度還原了2017年豐田發布的豐巢概念車“Wy”。設計造型非常激進,如果你是豐田的老粉絲,甚至一時半會都接受不了這樣的設計,前臉的大燈造型與概念車一樣犀利,側面造型走的是Coupe風,量產車為了實用性將兩門設計改成了四門,但是后門把手設計在了C柱的后方,以突出個性,不過在實用性上是打了折扣的。尾部的回旋鏢尾燈仿佛是從概念車上移植過來的。這些個性化的設計都離不開豐巢理念的支持。

TNGA對車內的人機工程學上也有比較高的要求,這其中就包括方向盤以及座椅的適應性調校,方便不同體型的人能夠找到比較合適的坐姿,為了操控性和車內空間,TNGA將車內地板面降低,從而讓車輛的重心降低。豐田奕澤也不例外,采用了更低的重心來提高行駛品質,在操控性方面表現出了不錯的潛力,同時減輕了coupe造型對于頭部空間的侵占。

TNGA下的新車型都使用了豐田最新的DynmicForceEngine,這也是誕生于TNGA下的全新發動機技術,以奕澤上的這款代號為M20A自然吸氣發動機為例,燃燒熱效率達到了40%,跟另一款裝載在凱美瑞和亞洲龍上代號為A25A的2.5LDynmicForceEngine熱效率保持一致,換句話說,它可以看作是2.5L自然吸氣發動機的縮缸版。可能有些讀者對于40%的熱效率沒有什么概念,筆者來解釋一下大家就會明白了40%這個概念了。汽車的能量消耗主要是發動機的熱損耗導致的,能量損耗能達到58-62%,而一些其他的雜七雜八的熱損耗,比如發電機和驅動損耗則占比非常小,傳統汽油發動機的理論熱效率極限一般是在38%左右,柴油發動機的熱效率稍微會高一點,但是也僅僅42%左右,而豐田這款發動機40%的熱效率已經突破了汽油發動機的理論熱效率極限,接近柴油發動機的理論熱效率極限。

那豐田究竟是如何將這款發動機的熱效率突破理論極限的呢?主要是得益于在缸內燃燒方面取得了很大的技術突破,官方的說法是Highspeedcombustion,翻譯過來就是高速燃燒,而達到高速燃燒的核心是要提高滾流(Tumbleflow)強度,滾流能夠在發動機壓縮行程末端提高已燃氣體和未燃氣體之間的熱量傳遞,從而提高燃燒效率,一定范圍內,強度越大,效率越高,要提高滾流強度,就要改善進氣閥門和排氣閥門之間的角度,M20A采用更寬的進排氣閥門角度,在保證高沖程缸徑比的前提下,使用更長的沖程,同時進氣道也比傳統發動機更直。除了這些,這款發動機還在燃油噴射方式上進行了改進,傳統的噴射方式主要是缸內直噴和進氣歧管噴射,而M20A則采用了兩種噴射結合的方式,從而獲得更好的燃油霧化效果。

除了在快速燃燒這個核心技術上突破以外,還采用了很多電子控制技術,例如使用電子節溫器,電子水泵等等,同時還使用VVT-iE技術,相比傳統的VVT-i技術工作范圍更廣,在更大范圍內控制進排氣門正時,更靈活的幫助發動機進入阿特金森循環,這些一點一滴技術上的突破最終將熱效率推破了理論極限。

僅僅擁有高效的發動機還不夠,為了達到TNGA的低能耗理念,豐田奕澤還配備了全新的Direct-shiftCVT無級變速箱,從而達到與高燃效發動機的匹配,這套變速箱與傳統變速箱最大的區別在于豐田在傳統CVT滑輪鋼帶旁邊加了一組并聯的變速齒輪,基本的工作原理是起步需要大扭矩的時候使用變速齒輪進行傳動,而在起步之后,車輛逐漸進入巡航階段時,使用滑輪鋼帶進行傳動。豐田這樣做的初衷是為了改善傳統CVT變速箱低速起步無力的問題,我們都知道,CVT在承受大扭矩方面有天然的局限性,所以廠家為了提升CVT的耐久性以及可靠性,都不會讓CVT承受比較大的扭矩,要想讓CVT能夠承受大扭矩,技術上主要是將滑輪鋼帶中的主動滑輪半徑做小,但是帶來的一個問題就是鋼帶接觸滑輪的行程就會變短,而主動滑輪又承擔了比較大的扭矩,帶來的問題就是變速箱的耐久性和可靠性降低,傳動效率也會降低,好處就是能夠在一定程度上帶來全速域的扭矩承受力變大,但是很少有廠家會采用這種犧牲耐久性的做法,所以大部分大扭矩的發動機都主要匹配AT和雙離合變速箱。而豐田采用的這種方式不需要改變傳統的滑輪鋼帶結構,并聯齒輪與滑輪鋼帶互相不干擾,而并聯齒輪又能在起步時提供大扭矩,既提升了駕駛質感,也保證了可靠性和傳動效率。

總結:

考慮到豐田奕澤的定位,這款車在外觀和技術上是非常成功的,當然,這種成功也是得益于TNGA架構的紅利,它是新時代豐田車的代表之一,但是是否技術上的偏執以及外觀上的獨特就一定能幫助豐田奕澤在競爭激烈的市場里面脫穎而出,結果顯然是未知的。對于更多的消費者而言,很多技術上的點滴突破是不會那么快那么明顯的感受到的,反倒是一些表面的質感,比如更精致的內飾,天天都能用到的高科技配置,會更加容易打動潛在消費者,不是說奕澤在這方面做的不好,而是這些方面做的好的人實在太多了,在這樣的大環境下,奕澤這樣的技術流產品是不是真的能被很多的人發現它的“內在美”,還有待市場的長期檢驗。

來源:蓋世汽車

本文地址:http://m.155ck.com/news/shichang/82081

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