丰田要玩驾驶乐趣？

[爱卡汽车 科技频道 原创]

提起丰田，大家对于这个品牌的认识可能来自于在中国畅销不衰的卡罗拉、凯美瑞，来自于川藏线上川流不息的各类越野车，还有可能来自于奔跑在中东和非洲大地的，载满手持AK47的“战士们”的Hilux……总之，可靠耐用是世界人民对于这个品牌的共识。但是，对于那些追求驾驶乐趣的性能控来说，提起这些挂着牛头标的车，都会嗤之以鼻。但现在情况变了：丰田在不久前宣布，今年开始，对旗下几乎所有的车型都将陆续开展一项“基础革新”运动，从车身基本结构到发动机，都将得到大刀阔斧的改变。届时，这些车辆将实现“优越的行驶性能与良好的环保性能的完美平衡”。

作为已经有130多年历史的工业品，汽车发展到今天，各部分设计已经非常成熟。如果有哪家企业说要从车辆基础设计开始进行技术革新，我都要打一个大大的问号，但此话出自世界第一的大佬丰田的口中，我们就不得不认真对待了。

一、什么，丰田要推崇一流驾驶乐趣？

此次推出的一系列新技术，都是丰田“TNGA”（ToyotaNew Global Architecture，丰田新全球架构）下的产品，TNGA旨在通过对车辆基础技术的全面革新，达到一流的驾驶乐趣和更友好的环保性能。“驾驶乐趣”此类字眼，据我所知之前很少出现在丰田的宣传当中，之前丰田旗下的产品也因此被扣上了“平庸”的帽子。而此次大胆宣传驾驶乐趣，想必丰田是有了新的“秘密武器”。

许多人脑海中的丰田应该是这个样子。

而未来，丰田的新车将会有越来越多的“运动”元素。

当然，在如今汽车消费者口味越来越多元化，越来越年轻化的今天，令车辆变得更加动感，更有乐趣，通常会取得事半功倍的效果。我们从最近丰田“画风突变”的两款新车上，便能感受到一些端倪。

广汽丰田YARiSL致享

一汽丰田锋势

我突然想放一张这样的图……

外观的变化效果如何我们暂且不论，在追求“驾驶乐趣”这条路上，光有个唬人的外观是远远不够的。为此，丰田的方案是从车身结构做起——包括轻量化车身、更低的发动机罩，以及将车辆的重心整体进一步降低。从第四代普锐斯的身上，我们可以看到TNGA车身的一些特点，例如低矮的发动机罩，以及更加出色的空气动力学设计。自普锐斯之后，TNGA车身将会普及到未来几乎所有丰田的新产品当中去。

第四代普锐斯

除了车身结构以外，丰田对于动力及传动系统也做了大刀阔斧的改变和优化，而这些正是TNGA的精髓所在。作为比汽车诞生还早的内燃机，究竟还有多少潜力可以挖？自动变速箱具备了媲美超级跑车的换挡速度？接下来，我们就看看丰田是如何回应大家的质疑的。

发动机技术：引领趋势

二、TNGA发动机：史上最高效

除了车身结构，丰田对车辆的动力系统——发动机也要进行大刀阔斧的改革。按照丰田的目标，新车开起来将会是“更加顺滑，更加直接”的感受，为此，一套顺畅的动力系统是必要因素。丰田TNGA的第一款发动机产品是一台排量为2.5L的自然吸气发动机，丰田为这台发动机取名为“动感力量引擎（Dynamic Force Engines）”，恩，起码名字够响亮。

丰田的第一款“动感力量”发动机，排量2.5L，采用缸内直喷技术，热效率为40-41%，世界第一。

为了实现设计目标，丰田对这台发动机进行了“基础革新”，包括采用高速燃烧技术、高达13:1（混动车型为14:1）的压缩比、可变排量油泵，并且采用了更精细的气门控制技术等等等等。为了提高哪怕0.1%的燃烧效率，丰田可谓无所不用其极。下面我们就通过两个示意图来看看丰田都用了哪些手段来对发动机进行“基础革新”。

经过全面优化后，效果显而易见：热效率更高、输出更高、响应更快，而油耗却随之下降。在热效率方面，新款的2.5L发动机最高效率达到了不可思议的40%，而应用在混合动力车型中的机型最高热效率甚至达到了41%。要知道目前发动机的最高热效率仅徘徊在35%附近，并且根据图片我们也可以看到，这台发动机高效区间非常宽泛，在日常工况下几乎都可以让发动机维持在35%甚至更高的热效率区间内。

TNGA发动机拥有宽泛的高效运转区间，并且最高热效率达到了不可思议的40%甚至更高。

相比目前的发动机，TNGA发动机在输出功率和扭矩上均全面领先。

并且，发动机的响应速度也更快。

TNGA新款2.5L自然吸气发动机主要参数
	非混动版本	混动版本
排量（mL）	2487	2487
缸径×行程（mm）	87.5×103.4	87.5×103.4
压缩比	13	14
燃油喷射系统	D-4S	D-4S
最大功率（kW/rpm）	151/6600	130/5700
最大扭矩（Nm/rpm）	250/4800	220/3600-5200
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我们接下来看看丰田用了哪些“独门秘籍”来实现如此优异的表现。虽然听起来都是一些细节，但世上凡事莫不如此：不积跬步无以至千里。

首先，这台发动机实现了高速燃烧 ，在做功冲程中，混合气体在气缸中流动速度越高，形成规律的滚流，就越有利于燃油和空气的充分混合，从而最大程度地提升发动机的响应和热效率。为此，丰田对气缸和进气系统的结构进行了重新设计，包括采用更长的活塞行程（行程/缸径比为1.2）、更大的进/排气阀夹角、以及激光涂层的阀座，这样一来就令混合气体实现了更加规律的滚流，从而实现了高速燃烧的过程。

其次，这台发动机的另一个全球首创技术是压力可变油泵 ，根据发动机负载的不同，这台设计巧妙的油泵可以令喷油压力在110kPa-300kPa之间无级调节，从而降低了发动机的摩擦损耗。

事实上，这台2.5L发动机仅仅是TNGA系列计划的冰山一角。按照丰田的规划，未来将像宝马一样，将旗下的发动机进行“模块化”设计，这样一来未来所有的发动机都具备了相同的技术基础，不同的则是单气缸的容量和气缸数。相比宝马的每气缸500mL的模块化设计，丰田在单气缸容积上更加灵活，在未来通过不同“积木”的灵活组合，可以迅速根据市场需求研发出合适的产品，并且各个发动机工厂都可以随时进行投产。

TNGA变速箱：挡位更多，速度更快

三、TNGA变速箱：世界最快

丰田TNGA不仅在发动机技术上有了突破，在传动系统上，TNGA也延伸出了两套全新的变速箱：针对发动机横置结构的8挡自动变速箱以及针对发动机纵置结构的10挡自动变速箱——终于在挡位数量上，丰田成了世界领跑者。

针对发动机横置结构的8AT自动变速箱

在细节方面，丰田对变速箱齿轮表面进行了强化处理，降低了摩擦损失，同时离合器片采用了新的摩擦材料，相比之前的6AT，内部磨损降低了50%。另外，液力耦合器也加大了锁止范围（这句话听着好熟悉），从而实现了更高的传动效率以及更快的响应速度，新款的TNGA变速箱换挡时间仅为0.22s，已经同双离合变速箱一样了，在使用液力变矩器的传统自动变速箱中可谓无人能及。

相比目前的6AT，新款8AT变速箱在响应速度上有了显著提升，换句话说，变得更听话了。

虽然挡位增多了，但是变速箱整体长度却缩短了5mm（传动齿轮结构长度缩短了15mm）。

通过优化变速箱油的流动，降低了离合器片之间的阻力矩（相比原6AT扭矩损失降低了40-55%），从而实现了更高的传动效率。

不仅如此，这些技术同样应用在了纵置结构的10挡自动变速箱中。我们知道，挡位越多，就越有可能令发动机运转在最高效率区间内，但是换挡带来的顿挫以及传动效率的损失则是必须克服的问题。好在在TNGA系列变速箱中，这些问题似乎都已经迎刃而解：新款的10AT同样是目前换挡速度最高的量产自动变速箱，并且由于新的液力变矩器的应用，传动效率也有了质的提升。

针对发动机纵置结构的10AT自动变速箱

相比目前使用的8挡自动变速箱（纵置结构），新款的10挡自动变速箱换挡更平顺，并且我们可以看到，每次换挡的间隔时间几乎相同，这样按照官方的说法，“更加有韵律感”。

相比之前的8AT，TNGA的10AT在体积上与之几乎相同。

尽管挡位变多了，新款变速箱却变得体积更小，重量更轻，并且重心也更低，从侧面帮助提升了车辆在直道和弯道的稳定性。总之，高效发动机配合新款变速箱，丰田宣称车辆的响应简单直接，完全符合驾驶员的意愿，并且相比之前，动力提升了10% ，燃油经济性同时提升20% 。

在今年北美车展上亮相的新款凯美瑞将搭载TNGA的8AT，配合全球最高效汽油发动机，它的表现令人期待。

继LC之后，雷克萨斯刚刚发布的旗舰LS也将采用新款的10AT，从它动感的外观也可以看得出来如今丰田变化的决心。

其实说到这些技术的来源，联想之前的一则新闻：丰田与马自达牵手合作 将省油进行到底， 不禁令人想入非非：包括新款发动机采用的高压缩比技术，以及全新的自动变速箱技术，听起来多少同马自达的创驰蓝天理念不谋而合，当然，这纯属个人猜测哈。

THSII混动系统：全面进化

四、多段式全混动系统：在高速时更省油

第四代普锐斯采用的第二代THS全混动系统体积更小，重量更轻，并且效率更高。如今，这套混动技术又有了新款发动机的加入，并且延伸出了纵置后驱的技术平台。而说到这套应用于后驱平台的混合动力系统，它最大的特点则是它的传动结构：在原来的基础上增加了一套变速机构，这样一来，首先能够令发动机在高速时转速更低，另外也为电动系统提供了更广的速度适用区间，从而在高速状态下发动机也可以熄火，最大程度地降低了燃油消耗。

应用在在横置发动机平台上的最新一代混动系统各方面都有了相应的改变，总体而言，就是更紧凑、更高效 。

最新一代的THS，可以看到，它的两台电机由之前的同轴布置改为了如今的并列布置，这样在横向长度上就明显变短了。

上一代的THS：两台电机采用了同轴布置的结构。

而说到纵置发动机布局的混动系统，丰田则进行了创造性地改动，通过在混动驱动结构中加入一个4挡变速装置，令这套系统的性能有了质的提升。简单来说，就是更强劲、更省油 。

雷克萨斯LC500h率先采用了这套纵置多段式混动系统。

在使用3.5L发动机的情况下，这套混合动力系统的初段输出已经胜过了装备V8发动机的车型。

由于变速机构的加入，发动机在不同车速下可以使用的转速范围更广（尤其是高转速范围），从而可以实现更好的动力输出。

在丰田原来的混合动力系统中，双电机的分工还是比较明确的：同发动机相连的MG1电机主要负责启动发动机以及回收发动机多余动能，为电池充电的任务；而同输出端相连的MG2电机的主要任务则是驱动车辆前进，并且回收多余的动能。在最新一代的混合动力系统中，为了提高车辆在电动状态下的动态响应，令MG1电机也参与到了驱动车辆前进的工作中去。并且可以在高速巡航时也能够使用电动驱动。

丰田传统的混动系统中，只有MG2电动机负责驱动车辆前进。

在新的混合动力系统中，两台电机都参与到驱动车辆的工作中来。

得益于更加紧凑的电池以及更加强悍的电驱系统，丰田新款的插电式混合动力车型在纯电状态下行驶的性能也有了显著提升：纯电驱动的最高速度由原来的100km/h提升到如今的135km/h，并且纯电续航里程也由原来的26km左右提升到了64km。

更强的电驱性能，也为插电式混动系统提供了动力保障。

很奇怪，在纯电动车型逐渐成为如今新能源主流的今天，丰田并没有跟风上马纯电动车型的项目，仅仅是在几年前在加州推出了一款同Tesla合作的纯电动版RAV4。对此，丰田至今仍然“固执”地坚持自己的立场：鉴于如今化石能源仍然是驱动车辆前进的主要动力，那么最大程度地提升燃油的利用率，显然比如今路上跑的数量可怜的纯电动汽车对环境的贡献更加可观。而且混动技术中的电驱技术，也正是未来电气化时代的技术基石。当然，丰田也向世界许下了自己的承诺：在2050年，新车的二氧化碳排放将相比2010年降低90%。

编辑观点： 在如今车联网、自动驾驶、纯电动逐渐成为各大汽车厂商以及层出不穷的互联网造车公司对外公关使用的热词时，世界第一的汽车企业仍在潜心钻研着“落伍”的内燃机和变速箱技术，这简直同如今疯狂变化的世界格格不入。但是，当丰田真正拿出自己的成果时，恐怕没有人不会对其致以敬意。人们都喜欢做梦，但是大多数人都倒在了追逐梦路途的第一步上。怎么样，更加省油、更加顺畅、操控性一流的丰田车型，如果再加上一贯以来的可靠耐用性，你心动了吗？至少我已经没有抵抗力了……

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