从1.2T和TSS看丰田技术哲学:要经济耐用易普及


时间:2016-12-14





  众所周知,丰田的混动技术早就已经是业界公认的标杆了,但是丰田的追求并不是技术的高冷,而是全面普及化。2015年7月丰田混动车型在全球累计销售超过800万台,2016年5月全球累计销量突破了900万台。作为节能环保的排头兵,丰田的技术显然可以说是既稳定又先进。


  从去年开始丰田在国内也将混动车型普及到卡罗拉双擎和雷凌双擎等价格更为实惠的入门车型之上了,这直接将国内混动车型的起售价格从原来的20多万下降到了13.98万元。另一个鲜明的例证就是氢燃料电池车型,全球研发氢燃料电池技术的很多,但太多停留在展示阶段,丰田是第一个真正将氢燃料电池量产化的车型,"MIRAI未来"在2014年底就在日本面向公众销售,而且售价换算成人民币40万元上下补贴后更在30万元左右在消费者可承受的区间。在电能利用上,丰田近日宣布将新设立内部创新机构负责开发电动车,建立能够尽快将产品投放市场的体制。


  这就是丰田的特点,它或许不是最快的那一个,但它一定是不玩噱头的那一个,无论是节能环保还是智能安全,要么不做,要做一定就做到可大规模普及。


  日前,球叔参加了一次丰田技术空间体验之旅。这次丰田主要向展示了最新的1.2L直喷涡轮增压发动机和ToyotaSafetySense丰田规避碰撞辅助套装先进技术并组织了试乘试驾体验。


  坦率的说对汽车行家们来说1.2T涡轮增压不稀奇,因为在此之前PSA和大众都推出了1.2T发动机,但双循环、不烧机油、高可靠性、1500就最大扭矩的小排量涡轮发动机,丰田的1.2T却是第一款。


  TSS丰田规避碰撞辅助套装拆分来看PCS预碰撞安全系统、LDA车道偏离警示系统、AHB自动调节远光灯系统、DRCC动态雷达巡航控制系统单一项也都不足为奇,这些技术各家也都有运用,但如果组合来看却很强大,而且各个配置的细节都很完善,如PCS预碰撞安全系统在速度差30公里范围可以完全避免碰撞,LDA车道偏离警示系统有方向纠正功能,这些都属于高阶版本,尤其是能够将国内并不重视的但却严重影响安全的AHB自动调节远光灯系统捆绑进组合体现了丰田对安全的高度重视,而不仅仅是为技术而技术。最最难得的是丰田要全面普及这些技术。


  所以看着并不出众,但深入体验的话你会发现丰田的1.2T涡轮增压发动机和TSS丰田规避碰撞辅助套装依然创造很多业内第一而且堪称最完美的技术。


  不为涡轮而涡轮,强动力、低油耗、高可靠、易保养都解决了才推出带T引擎


  丰田在最近一轮涡轮增压发动机的推出的确不是最快的,数据参数也不是最强的。为什么别人能够快速推出涡轮增压发动机,而技术实力雄厚的丰田却要慢半拍呢?


  慢半拍并不代表丰田拿不出最强的涡轮增压技术而是丰田要推出的涡轮增压发动机必须是完美平衡的。早在八十年代,丰田就已经拥有动力非常强悍的涡轮增压发动机。其中比较知名的有搭载在丰田牛魔王Supra上的2JZ-GTE以及为丰田登顶WRC立下汗马功劳的3S-GTE。但性能车和民用车需求不同,性能车追求动力,民用在追求动力的同时还需要省油、可靠、维护成本低。早在2005就立项开发2.0T发动机,当时涡轮增压发动机实际还未兴起。丰田完全可以抢先推出,无非就是涡轮增压、直喷这些技术,但丰田并没有这么做,原因很简单,这样简单的涡轮增压发动机并不完美,比如热效率、可靠性、保养成本都不是最好的。


  十年磨一剑的丰田2.0升D-4ST涡轮增压发动机采用了缸内直喷+进气歧管双喷射、双涡管、奥托循环+阿特金森双循环和水冷式中冷器四大全球先进技术(负责任的讲到目前为止绝对是这个级别技术最先进最完美的发动机),它的热效率达到史无前例的36%,并且通过特殊的增压专用曲轴箱换气系统彻底解决了涡轮增压发动机烧机油的问题(和自然吸气一样的机油更换频率),最近两年,大众、奥迪新一代涡轮发动机也采用双喷系统,但2005年丰田就世界首创D-4S双喷射技术,创造性融合缸内直喷和歧管喷射技术。足见丰田的技术全面领先性。


  不仅仅是1.2L涡轮增压发动机而是D-4T+Super-CVT-i一整套全新的动力系统


  而1.2升的D-4T发动机开发的难度并不低于2.0T,甚至难度更大,原因是2.0T的车型售价20万元以上,成本有活动余地,而目前搭载1.2升的D-4T的卡罗拉和雷凌起步价才10.98万元。要在低成本的情况下保证技术先进性、动力性能、节油性能、可靠性以及低成本养护等多方面综合优势难度更大(单单低转高扭矩这一点就是难题)。那么怎么做呢,丰田给出的全套方案是连变速器也一起重新开发,也就是D-4T+Super-CVT-i一整套全新的动力系统。


  融合了混合动力和自然吸气技术的奥托循环+阿特金森双循环的1.2升D-4T发动机,最大热效率达到36%


  丰田首先将混动技术移植进入涡轮增压发动机,采用奥托循环+阿特金森双循环(国内小排量带T发动机中独此一家)。汽油发动机普遍采用奥托循环,它能拥有强劲的动力,但油耗不占优势,而阿特金森循环非常省油(混合动力引擎技术),但高转动力却是短板。如果能在同一台发动机上同时实现阿特金森循环和奥托循环,那就能集强劲动力与经济省油于一身,丰田工程师在原有可变气门正时技术的基础上,增加了一组活动组件,实现了对气门做更大范围和更精准的控制。从而让D-4T发动机能够在两种循环间切换,该省油时能省油,要来劲时也有劲,这就是丰田最新的VVT-iW可变正时气门技术。


  与此同时它的也采用了高滚流进气道等高速燃烧,并通过冷热不同的直喷方式提高销量,最终融合了混合动力和自然吸气等技术1.2升D-4T发动机,最大热效率与2.0升D-4ST一样达到36%,居于全球顶级水平。


  30km/h到60km/h常用区间加速出色,1500到4000转保持最大扭矩获得理想的加速G曲线,从容安静快捷的加速而不是歇斯里底的加速是它出色体验的核心优势


  如果只有高热效率并不能体现涡轮增压发动机的优势,但1.2升的排量并不大,即便是涡轮增压直喷,它也不可能做到2.0T那样强劲的全速度加速表现。那么怎么解决呢?丰田的工程师给出的答案是从加速G曲线的角度来破解,重点提升用户30km/h到60km/h加速的体验,保证该区域有快速线性的加速感受,而且转速不能太高否则噪音会增大。无论从功率还是扭矩来看,D-4T都实现了比竞品更宽泛的转速区间,而且最大扭矩可以在1500转到来(懂行的都知道如此小排量在1500转达到最大扭矩这个难度大到不可想象),算是目前小排量发动机里做的最出色的。为了实现安静舒适快捷的加速体验,D-4T采用了高效率小型涡轮、采用水冷中冷器的小型进气系统,并与Super-CVT-i搭配调节。


  丰田这款1.2T发动机的工作原理也不同于传统的涡轮增压发动机,只在加速或爬坡等需要较大动力时才进行增压,而正常行驶情况下则不启动涡轮,以提升燃油经济性。而从实际情况来看,搭载这款发动机的卡罗拉等车型工信部百公里综合油耗仅为5.4L(不能光看这一数据,实际对比下来你会发现它的省油能力比竞品更强),确实是一个极为优异的成绩。


  光说不练是假把式,丰田说这款1.2T发动机怎么先进都行,但实际开起来如何才是真本事。仅从数据上来看,这款发动机最大输出功率为116马力,峰值扭矩185Nm,与市场主流1.2T发动机相比,仅看数据,似乎互有高低,没有明显优势。但当我们实际驾驶搭载这款1.2T发动机的卡罗拉来,它的动力表现,加速静音性都不像传统小排量涡轮增压发动机,在30km/h到60km/h常用的中段加速体验,它的提速快捷线性,而且声音并不尖锐,明显要优于原来的1.6L自吸车型,如果仅仅是城市日常驾驶的话,我们认为它的表现甚至要强过更为高阶的1.8L动力车型,低转速高扭是这款1.2T发动机得以赋予卡罗拉更强动力表现同时又能做到低油耗的重要特性。



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