轻量/小型/低损 解读丰田新动力系统

 在这个小排量车前赴后继加装涡轮，纯电动车被吹上天的时代里，潜心研究自吸和混动的丰田似乎是有些格格不入了。仔细想来，在造车这一方向，丰田似乎总是有自己的坚持，就连它旗下的高端品牌雷克萨斯，至今还因不愿迎合市场生产加长车型而饱受诟病。这或许与丰田的企业文化有关，它所推崇的“匠人精神”，一方面有着对极致的追求，而另一方面却也有着它的保守和固执。

　　在今年的日内瓦车展即将开幕之前，丰田集团率先公布了自己的新2.0L Dynamic Force发动机、2.0L混合动力系统（THS II）、Direct Shift CVT变速箱以及6速手动变速箱。这四项新技术都是基于丰田TNGA架构而来，相比上一代更为轻量化、小型化，且损耗更低。不得不说，在对科技的研究上，丰田再一次向我们展示了属于自己的技术路线。

● 全球热效率最高发动机的诞生靠的是“吹毛求疵”

　　据悉，这台2.0L自然吸气发动机将会被搭载在即将在国内上市的C-HR上。该发动机的热效率为40%（混动系统热效率能达41%），与之前的2.5L自然吸气发动机一起刷新记录成为全球第一，也落实了丰田将自然吸气发动机研究到极致之名。然而在我们仔细剖析这款发动机到底搭载了什么样的技术，才得以获得如此高的效率时，却发现使用在全新2.0L发动机上的，并没有我们所想象的那种遥不可及的高科技，反而更多的是对一个又一个极其微小部件的不断改进。

　　在官方的技术资料中，针对这台基于TNGA架构下的全新2.0L发动机，提到两个关键词：高速燃烧技术和可变控制系统，这两项技术也是丰田2.0L发动机得以有如此高性能的必要条件。在具体了解之前，下面这段视频可以帮助我们更好的认识什么是2.0L Dynamic Force发动机。

　　高速燃烧技术是帮助提升发动机热效率的关键词之一，具体到这台新2.0L发动机上，主要是通过增加气体紊流程度、高压缩比（传统发动机13:1，混动系统14:1）、精确控制喷油量以及增强燃油雾化来实现这一快速燃烧技术的。那么具体到每一个细节，丰田都做了什么样的改进呢？

　　关键词之二的可变控制系统，则是通过优化燃烧过程、降低损耗来保证发动机在不同状态下的高效运作。因此相比现款1.8L发动机，新2.0L Dynamic Force发动机在各种工况下都有着更高的扭矩和输出功率。

● 为了小型／轻量／低损，混动系统对哪些部件进行了优化？

　　凭借上一代1.8L混合动力系统，丰田在业界取得了不错的口碑，我们在之前的文章里曾多次作过关于它的解读。而此次展出的THS II建立于TNGA平台，丰田也宣称这套系统将会与全新Auris（卡罗拉两厢）和雷克萨斯UX共同在车展上亮相。那么，丰田到底是怎样提升混动系统的性能呢？

　　相较1.8L混动系统，THSII上所配备的PCU（功率控制单元）系统体积缩小20%，质量减轻10%。也因此，这套PCU可以直接安装在动力耦合机构之上，减小了整套混合系统所占空间。

　　在动力耦合机构方面，新的混动系统同样采用两个电机、一台发动机以及一组行星齿轮相互啮合这一基本结构。并且与在第四代普锐斯上的混动结构相同，THS II采用了双电机并排的E-CVT结构，将整个机构的尺寸缩小约30mm，同时降低摩擦损耗25%。

　　在电池方面，丰田采用了新的电池组结构以及更为紧凑的冷却系统，进一步减小体积。且与1.8L混动系统相同的是，新的电池组上的镍氢电池容量也为6.5Ah，但它具有更多的电池数量和更高的工作电压。据悉，新2.0L混合动力系统也会提供锂电池版本。

● TNGA架构下变速箱的优化

　　聊过了发动机和混动系统，自然也少不了燃油车的精髓——变速箱。一直以来，汽车制造商们都在为了获得响应更快、齿比更高的变速器而不断研究着。此次丰田公布的Direct Shift CVT（直接换挡无级变速器）和6速手动变速器，就对机械损耗、齿比和响应速度做了极大的优化。

　　Direct Shift CVT：丰田的新无级变速器不仅具有TNGA架构下轻量化和小型化的特点，更是首次在传统的CVT上加装了一组传动齿轮，以此来直接驱动车辆起步，从而减轻钢带的负荷和磨损，因此这套变速器的名字——直接换档变速器也由此而来。在性能方面，这套CVT具有更高的传动效率和更好的燃油经济性，将燃油效率提升了6%。

　　新的6速手动变速箱也同样在质量和体积上进行了优化，相较上一版本，这一变速箱质量减轻7kg，长度缩短22mm，一跃成为世界上最小的变速箱之一。

　　同时，这一6速变速箱采用了iMT（智能手动变速器）控制系统，在换挡时自动同步发动机转速，以此来获得更为平顺的换挡体验。