更省油性能更強(qiáng) 豐田新動(dòng)力總成誕生

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】豐田不久前公布了基于TNGA架構(gòu)的新動(dòng)力總成單元，其中包括了新型無(wú)級(jí)變速器（CVT）、6速手動(dòng)變速器、2.0升發(fā)動(dòng)機(jī)、2.0升混合動(dòng)力系統(tǒng)和四驅(qū)系統(tǒng)，這些動(dòng)力總成有什么突破性的技術(shù)以及性能表現(xiàn)呢？未來(lái)又會(huì)用在什么車型上呢？下面我們一起來(lái)看看吧。

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　　在2016年之時(shí)豐田就發(fā)布了一套基于TNGA架構(gòu)的動(dòng)力系統(tǒng)，其中包括了2.5L自吸發(fā)動(dòng)機(jī)、8AT等等，而現(xiàn)在豐田又公布的TNGA架構(gòu)新動(dòng)力總成中包括了：2.0L雙噴射自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)、新CVT、新6MT、2.0L混合動(dòng)力系統(tǒng)以及新的適時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)、E-Four電四驅(qū)系統(tǒng)。

　　任何傳動(dòng)系統(tǒng)的基本功能都是為了獲得傳動(dòng)效率、高效的發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)和靈敏的換擋響應(yīng)速度。為了進(jìn)一步改善這些功能，豐田在機(jī)械損耗、換檔響應(yīng)上做出了優(yōu)化改善。 這些改善將會(huì)帶來(lái)了更為直接和順暢的駕駛體驗(yàn)。并且豐田官方表示，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，相比現(xiàn)有傳動(dòng)系統(tǒng)，Direct Shift-CVT新型無(wú)級(jí)變速器燃油效率提高了6％。

　　豐田的新CVT變速器主要有兩個(gè)技術(shù)亮點(diǎn)，一是采用新型啟動(dòng)齒輪結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)效率的提高和傳動(dòng)比增大15％；二是通過(guò)縮小鋼帶的角度和將皮帶輪小型化，使得換擋速度得以提升20%。換擋速度的改善有助于駕駛響應(yīng)性的提升。

1、搭載啟動(dòng)裝置

　　Direct Shift-CVT是世界上第一款搭載的啟動(dòng)裝置（啟動(dòng)齒輪）的乘用車CVT變速器，這個(gè)裝置的搭載有助于在傳動(dòng)鋼帶效率較差的、傳動(dòng)比較低的情況下，提高低速傳動(dòng)效率。而整個(gè)啟動(dòng)齒輪實(shí)際上可以稱為是一個(gè)小型的2AT變速器，專門負(fù)責(zé)低速區(qū)間。

　　傳動(dòng)系統(tǒng)在完全停止的狀態(tài)下采用啟動(dòng)裝置（啟動(dòng)齒輪），從而產(chǎn)生強(qiáng)大的能量。Direct Shift-CVT通過(guò)啟動(dòng)裝置（啟動(dòng)齒輪）的使用，解決了目前市面上CVT變速器普遍存在的，在起步時(shí)踩油門時(shí)所產(chǎn)生的瞬間動(dòng)力反應(yīng)遲滯的問(wèn)題，同時(shí)也減小了鋼帶工作負(fù)荷。而CVT起步反應(yīng)遲滯、比較“肉”是因?yàn)镃VT本質(zhì)是依靠鋼帶與鋼帶輪之間的摩擦傳遞動(dòng)力，如果扭矩過(guò)大的話可能會(huì)損傷CVT部件，所以一般CVT所能承受的扭矩都偏小一些。正因?yàn)檫@個(gè)結(jié)構(gòu)上的bug，所以很多時(shí)候在地板油或大腳油門時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出會(huì)受到一定的限制，而豐田加入了這個(gè)小型的2AT就能較好的處理這個(gè)問(wèn)題，CVT安心負(fù)責(zé)中高速區(qū)間，低速區(qū)間2AT負(fù)責(zé)。

　　隨著啟動(dòng)裝置的采用，傳動(dòng)鋼帶的主要負(fù)責(zé)的是中高速區(qū)間，所以變速器的整個(gè)傳動(dòng)比范圍也被擴(kuò)大，從而實(shí)現(xiàn)CVT 7.5的傳動(dòng)比，更寬的傳動(dòng)比有利于高速巡航時(shí)節(jié)省燃油。

２、鋼帶角度縮小

　　我們都知道，CVT的傳動(dòng)鋼帶是被輪子“夾著”傳遞動(dòng)力的，而如果需要把CVT的傳動(dòng)比做的比較寬，在不加入啟動(dòng)齒輪的前提下，解決方案只能是增大鋼帶輪直徑、加寬鋼帶輪的夾角。但這樣帶來(lái)的后果就是傳動(dòng)比變換比較慢。不過(guò)豐田因?yàn)榧尤肓藛?dòng)齒輪，所以鋼帶并不需要覆蓋太寬的傳動(dòng)比，所以豐田將鋼帶輪夾角從11度減小到9度，這樣使得換檔速度也得到不少提升，官方表示換檔速度提高了20％。

３、皮帶輪尺寸減小

　　相比現(xiàn)款的CVT，新CVT的皮帶輪尺寸更小。由于采用啟動(dòng)裝置（啟動(dòng)齒輪）使輸入負(fù)荷減少，因此可以減少鋼帶和皮帶輪組件的尺寸。而皮帶角度的變窄以及皮帶輪直徑減少，使Direct Shift-CVT新型無(wú)級(jí)變速器換檔速度提升20%。

4、高傳動(dòng)效率和增強(qiáng)的燃油經(jīng)濟(jì)性

　　按照豐田的宣傳圖來(lái)看，Direct Shift-CVT無(wú)級(jí)變速器不僅在傳動(dòng)效率以及傳動(dòng)比范圍KO掉大部分競(jìng)品，而且相比于競(jìng)爭(zhēng)品牌的DCT雙離合（小編想了想，豐田的競(jìng)爭(zhēng)品牌，現(xiàn)款還在堅(jiān)持推行DCT的也就只剩下大眾，所以這個(gè)競(jìng)品是大眾也不意外），豐田的CVT在傳動(dòng)效率與其保持相同的前提下，傳動(dòng)比范圍要更大。而豐田對(duì)比自家的CVT，相比于現(xiàn)款在用的CVT，新的CVT能夠提升6%的燃油效率。

5、直接和快速的換擋響應(yīng)

　　從圖中我們可以發(fā)現(xiàn)，與其他廠家生產(chǎn)的DCT變速箱相比，Direct Shift-CVT新型無(wú)級(jí)變速器的換擋速度并不完全亞于雙離合變速器，并竟然可以于雙離合變速器換擋速度媲美。不過(guò)CVT變速器從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)其實(shí)并沒(méi)有擋位這說(shuō)法，只有不斷變化的傳動(dòng)比，但豐田現(xiàn)款的CVT上也擁有撥片換擋，其擋位其實(shí)是模擬擋位，故意設(shè)計(jì)出來(lái)的。

　　下面是豐田Direct Shift-CVT介紹視頻，從該視頻我們可以很清晰地了解到啟動(dòng)裝置（啟動(dòng)齒輪）是如何工作的：

　　豐田作為全球性的廠商，自然需要照顧到世界各地的駕駛需求，例如歐洲會(huì)比較多出現(xiàn)手動(dòng)變速器，所以新的TNGA動(dòng)力總成中，豐田也沒(méi)有忘記更新手動(dòng)變速器，新款6MT實(shí)現(xiàn)了更高的傳動(dòng)效率。

　　新款6MT與現(xiàn)有版本相比，新MT總成的重量減少了7公斤，總長(zhǎng)減少了24毫米。 這使它成為世界上最小的變速器之一，小尺寸有助于提高燃油效率。

　　新款的手動(dòng)變速器還帶有iMT（智能手動(dòng)變速箱）控制裝置，該裝置可在換檔時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，確保駕駛員平穩(wěn)換檔，避免不舒適的沖擊，對(duì)于新手而言能夠更容易上手。

　　豐田在發(fā)動(dòng)機(jī)上還是對(duì)自然吸氣情有獨(dú)鐘，所以這回發(fā)布的新發(fā)動(dòng)機(jī)是2.0L自然吸氣。這具2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)使用的技術(shù)其實(shí)與目前新凱美瑞上的2.5L發(fā)動(dòng)機(jī)是很類相似的，粗暴點(diǎn)來(lái)說(shuō)這具2.0L是由2.5L減小排量而來(lái)也不過(guò)分。不過(guò)出人意料的是，這具2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率水平為：41%（混合動(dòng)力）、 40%（純?nèi)加停c新凱美瑞的2.5L發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率一致。

　　通過(guò)下面的燃油消耗率曲線圖我們可以發(fā)現(xiàn)，新款2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)與現(xiàn)款相比，最大熱效率得到提升，且實(shí)現(xiàn)最大熱效率的范圍也擴(kuò)大了不少，所以新2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)在綜合工況下燃油經(jīng)濟(jì)性會(huì)更好。

　　因?yàn)檫@具2.0L還會(huì)搭載混動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)，所以相比于純?nèi)加桶鎭?lái)說(shuō)，混合動(dòng)力版本的最大功率以及扭矩都有所下降，因?yàn)榛旌蟿?dòng)力版本有電機(jī)輔助輸出，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力可以調(diào)弱一些以提升燃油經(jīng)濟(jì)性。

　　前面已經(jīng)提到，這款2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)與2.5L有很多的相同技術(shù)點(diǎn)，包括了高速燃燒技術(shù)、D-4S雙噴射、VVT-iE廣角可變進(jìn)排氣門正時(shí)等待，這些技術(shù)為的是壓榨出發(fā)動(dòng)機(jī)每一滴油的能量，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的整體燃油經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能表現(xiàn)。

　　對(duì)技術(shù)有興趣的朋友可以點(diǎn)擊圖片查看2.5L發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)解析：

　　豐田2.0L Dynamic Force發(fā)動(dòng)機(jī)介紹：

　　這套2.0L混合動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)自然是選擇上文的TNGA 2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)，而混合動(dòng)力系統(tǒng)(PCU、E-CVT)則是使用第二代的THS豐田混動(dòng)系統(tǒng)，也就是最新一代普銳斯上的那一套。

　　在前不久我們已經(jīng)對(duì)豐田2.5L混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行過(guò)詳細(xì)解析，有興趣的朋友可以點(diǎn)擊下圖了解：

　　豐田2.0L混合動(dòng)力系統(tǒng)介紹：