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突破热效率极限一汽丰田奕泽技术解析

2020-02-18 12:25:50  四平汽车网

突破热效率极限 一汽丰田奕泽技术解析

丰田奕泽是丰田TNGA下产生的一款小型SUV,共享了TNGA所带来诸多技术福利,TNGA本质上并不同于大众的MQB,沃尔沃的SPA等平台技术,而是丰田所提出的全新的造车理念,TNGA的英文全称是ToyotaNewGlobalArchitecture,翻译成中文是丰田全新全球架构,意味着这个理念不是适用于某些车,而是适用于丰田全球所有车型,通过打破平台和车型之间的的隔阂,实现共同开发,巧妙共用,进而实现“制造更好的汽车”的目标,这个理念下开发的车型首先就是要提高基本的性能,如行驶,操控等方面的提高,此外,TNGA还涉及到了汽车研发,制造的方方面面,从设计,采购,研发到供应商管理都会涉及,TNGA下的每款车型也要有自己的特殊零部件,从而实现车型区分以及提高消费者的专属感。

奕泽在外观上源自于TNGA丰巢外观设计理念,高度还原了2017年丰田发布的丰巢概念车“Way”。设计造型非常激进,如果你是丰田的老粉丝,甚至一时半会都接受不了这样的设计,前脸的大灯造型与概念车一样犀利,侧面造型走的是Coupe风,量产车为了实用性将两门设计改成了四门,但是后门把手设计在了C柱的后方,以突出个性,不过在实用性上是打了折扣的。尾部的回旋镖尾灯仿佛是从概念车上移植过来的。这些个性化的设计都离不开丰巢理念的支持。

TNGA对车内的人机工程学上也有比较高的要求,这其中就包括方向盘以及座椅的适应性调校,方便不同体型的人能够找到比较合适的坐姿,为了操控性和车内空间,TNGA将车内地板面降低,从而让车辆的重心降低。丰田奕泽也不例外,采用了更低的重心来提高行驶品质,在操控性方面表现出了不错的潜力,同时减轻了coupe造型对于头部空间的侵占。

TNGA下的新车型都使用了丰田最新的DynamicForceEngine,这也是诞生于TNGA下的全新发动机技术,以奕泽上的这款代号为M20A自然吸气发动机为例,燃烧热效率达到了40%,跟另一款装载在凯美瑞和亚洲龙上代号为A25A的2.5LDynamicForceEngine热效率保持一致,换句话说,它可以看作是2.5L自然吸气发动机的缩缸版。可能有些读者对于40%的热效率没有什么概念,笔者来解释一下大家就会明白了40%这个概念了

。汽车的能量消耗主要是发动机的热损耗导致的,能量损耗能达到%,而一些其他的杂七杂八的热损耗,比如发电机和驱动损耗则占比非常小,传统汽油发动机的理论热效率极限一般是在38%左右,柴油发动机的热效率稍微会高一点,但是也仅仅42%左右,而丰田这款发动机40%的热效率已经突破了汽油发动机的理论热效率极限,接近柴油发动机的理论热效率极限。

那丰田究竟是如何将这款发动机的热效率突破理论极限的呢?主要是得益于在缸内燃烧方面取得了很大的技术突破,官方的说法是Highspeedcombustion,翻译过来就是高速燃烧,而达到高速燃烧的核心是要提高滚流(Tumbleflow)强度,滚流能够在发动机压缩行程末端提高已燃气体和未燃气体之间的热量传递,从而提高燃烧效率,一定范围内,强度越大,效率越高,要提高滚流强度,就要改善进气阀门和排气阀门之间的角度,M20A采用更宽的进排气阀门角度,在保证高冲程缸径比的前提下,使用更长的冲程,同时进气道也比传统发动机更直。除了这些,这款发动机还在燃油喷射方式上进行了改进,传统的喷射方式主要是缸内直喷和进气歧管喷射,而M20A则采用了两种喷射结合的方式,从而获得更好的燃油雾化效果。

除了在快速燃烧这个核心技术上突破以外,还采用了很多电子控制技术,例如使用电子节温器,电子水泵等等,同时还使用VVT-iE技术,相比传统的VVT-i技术工作范围更广,在更大范围内控制进排气门正时,更灵活的帮助发动机进入阿特金森循环,这些一点一滴技术上的突破最终将热效率推破了理论极限。

仅仅拥有高效的发动机还不够,为了达到TNGA的低能耗理念,丰田奕泽还配备了全新的Direct-shiftCVT无级变速箱,从而达到与高燃效发动机的匹配,这套变速箱与传统变速箱最大的区别在于丰田在传统CVT滑轮钢带旁边加了一组并联的变速齿轮,基本的工作原理是起步需要大扭矩的时候使用变速齿轮进行传动,而在起步之后,车辆逐渐进入巡航阶段时,使用滑轮钢带进行传动。丰田这样做的初衷是为了改善传统CVT变速箱低速起步无力的问题,我们都知道,CVT在承受大扭矩方面有天然的局限性,所以厂家为了提升CVT的耐久性以及可靠性,都不会让CVT承受比较大的扭矩,要想让CVT能够承受大扭矩,技术上主要是将滑轮钢带中的主动滑轮半径做小,但是带来的一个问题就是钢带接触滑轮的行程就会变短,而主动滑轮又承担了比较大的扭矩,带来的问题就是变速箱的耐久性和可靠性降低,传动效率也会降低,好处就是能够在一定程度上带来全速域的扭矩承受力变大,但是很少有厂家会采用这种牺牲耐久性的做法,所以大部分大扭矩的发动机都主要匹配AT和双离合变速箱。而丰田采用的这种方式不需要改变传统的滑轮钢带结构,并联齿轮与滑轮钢带互相不干扰,而并联齿轮又能在起步时提供大扭矩,既提升了驾驶质感,也保证了可靠性和传动效率。

总结:

考虑到丰田奕泽的定位,这款车在外观和技术上是非常成功的,当然,这种成功也是得益于TNGA架构的红利,它是新时代丰田车的代表之一,但是是否技术上的偏执以及外观上的独特就一定能帮助丰田奕泽在竞争激烈的市场里面脱颖而出,结果显然是未知的。对于更多的消费者而言,很多技术上的点滴突破是不会那么快那么明显的感受到的,反倒是一些表面的质感,比如更精致的内饰,天天都能用到的高科技配置,会更加容易打动潜在消费者,不是说奕泽在这方面做的不好,而是这些方面做的好的人实在太多了,在这样的大环境下,奕泽这样的技术流产品是不是真的能被很多的人发现它的“内在美”,还有待市场的长期检验。

文章标签: 一汽丰田

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