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  • 广汽丰田全新凯美瑞将会在往年11月份上市 聊聊减排与电动化

    著作人: 来路: 汽车之家2017-08-04 12:51:43
  •    广汽丰田全新凯美瑞将会在往年11月份上市,它也是首款国产的丰田TNGA(Toyota New Global Architecture,丰田新环球架构)车型。除了面目一新的表面内饰外,另一大看点即是源自TNGA架构的全新动力总成,这此中包罗了现在量产车中最高燃效的全新2.5L天然吸气发起机,以及8AT主动变速箱、全新构造的E-CVT主动变速箱。好了,如今让我们坐上去,看看丰田为这次从“芯”动身做了哪些预备。

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      丰田TNGA架构旗下已有多款量产车型产物

      丰田TNGA架构的首款车型是2015年12月在日本率先上市的第四代普锐斯。客岁在海内上市的C-HR和往年在海内上市的新凯美瑞异样源自与TNGA架构。丰田估计,在2021年之前,丰田品牌车型销量的60%以大将会是TNGA架构衍生出来的产物。

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      依据现在的音讯,率先国产的TNGA架构车型为全新凯美瑞和C-HR。全新凯美瑞将落户广汽丰田,由广汽丰田位于广州南沙的全新第三工场消费,该工场设计产能为22万台/年。估计来岁上市的丰田C-HR车型将会由一汽丰田位于天津的全新工场消费,该工场设计产能为20万台/年。将来一段日期,丰田在中国推出的TNGA架构车型都市由这两个工场消费。

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      丰田TNGA架构的理念与其他厂商接纳的模块化平台略有区别,除了模块化消费外,其在项目计划、产物设计、研发阶段构成了更为一致的全体。相比从前间单一车型单一平台的做法而言,车辆零部件通用率更高。因而,TNGA架构的运用无疑对丰田低落产物研发、制造差别关键的周期、本钱以都大有裨益。

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      丰田TNGA架构的使用是的其产物在动力条理、车身构造、制造工艺、悬架条理、氛围动力学、NVH功能以及人体工程学上都作出了优化来完成整车功能的进一步提拔,此中又以动力条理的改良最为分明,这也是下文将要睁开解说的内容。

      ● 进一步完成节能、减排和电动化是TNGA架构动力条理的目的

      欧盟排放法例不断倒逼着汽车制造厂商停止技能改良,以低落车辆二氧化碳及无害气体的排放量。2008年,欧盟建立了2020年欧盟境外销售的新车二氧化碳排放量要低落至95g/km的目的。作为一个环球性车企,丰田必需在“大限”到来之前把旗下车型产物的排放目标提拔至欧盟规范以上,以坚持其产物竞争力。依照丰田的方案,在2021年之前,丰田旗下车型产物的二氧化碳排放量将低落15%以上(相比2015年的产物)。

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      丰田的节能减排思绪在小气向上和各大厂商坚持分歧,经过提拔发起机热服从、低落发起机运转消耗以及加强动力条理电动化水平来完成。技能晋级的难点在于,在节能减排的同时不克不及低落动力输入功能,最好还可以在轻量化和小型化方面有所建立。

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      丰田在过来的日子里都对峙自主研发和精益消费,对技能的专注孕育了环球首款量产混淆动力车型普锐斯和环球首款量产氢燃料电池汽车Mirai。但在汽车财产产物迭代提速的明天,为了完成新车型产物的开辟及紧跟技能的开展,丰田不得欠亨过结合开辟和技能共享来紧跟期间开展。丰田运营方法的改动正是为了应对下面提到的技能晋级难点浩繁与较短开辟周期的抵触。从某个水平下去说,TNGA架构带来的开辟周期延长劣势也是应对产物迭代提速的产品。

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      电动化是汽车行业将来的紧张开展趋向,而电池、电机、电控这“三电条理”则是成绩电动/混动汽车的要害要素。有鉴于此,丰田将在2021年前添加电动化技能开辟职员30%以满意电动化技能开辟的职员需求。从TNGA架构混淆动力条理构造上的严重改动(详细变革我们在下文细致解说),我们可以看到丰田在电动化范畴“招兵买马”后效果初显。

      发起机模块化设计和柔性化消费

      在过来,丰田差别系列的发起机产物会接纳差别的设计,零部件通用性不高。而到了TNGA架构,丰田将更多地接纳一致的设计以提拔零部件通用化率。TNGA架构发起机的气缸容积和睦缸数完成了模块化,规格数目相较过来有所减小。工程师经过选取特定的气缸容积规格以及气缸数来设计出新的发起机产物。

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      发起机的模块化设计使得在工场可以接纳一致的加工设置装备摆设和工装来完成发起机零部件的加工及零件组装任务,提拔消费线消费服从和柔性化水平(统一条消费线能共线消费更多品种的发起机)。

      ● 长冲程、高紧缩比的全新2.5L天然吸气发起机

      新凯美瑞上搭载的2.5L天然吸气发起机是首款降生自TNGA架构的发起机产物,其代号为“A25A-FXS”。这款发起机颠末差别的调校后会搭载在传统燃油车型以及混淆动力车型之上。

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      丰田2.5L A25A-FXS 发起机次要参数

      使用车型传统燃油车型混淆动力车型

      排量(mL)24872487

      缸径(mm)87.587.5

      行程(mm)103.4103.4

      紧缩比13:114:1

      进气方式天然吸气天然吸气

      供油方法直喷直喷

      最大马力(Ps)205177

      最大功率转速(rpm)66005700

      最大扭矩(N·m)250220

      最大扭矩转速(rpm)48003600-5200

      A25A-FXS发起机接纳的是长冲程设计,活塞行程与气缸直径的比值为1.2。长冲程设计共同大调解范畴、电机控制的进气门正时调理机构,可在局部负载区间完成收缩比大于紧缩比的阿特金森任务循环以提拔发起机的燃油经济性。

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      使用在传统燃油车型上的A25A-FXS发起机紧缩比为13:1,而使用在混淆动力车型上的A25A-FXS发起机紧缩比为14:1。在现在的中国市场上,只要马自达创驰蓝天系列发起机(排量为1.5L、2.0L、2.5L)接纳了高达13:1的紧缩比。接纳更高的紧缩比可以提拔发起机的热服从,从而完成燃油经济性的提拔,这也是将来发起机的紧张开展偏向之一。

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      普通的发起机气缸盖气门座地位会装置一个气门座圈,装置座圈后,气门任务时会间接与座圈打仗而不是气缸盖气门座地位。这个气门座圈由合金铸铁或粉末冶金或奥氏体钢资料制成,耐低温和打击载荷的才能比平凡铸铁或铝合金强。气门座圈的存在可以延伸气缸盖的运用寿命。A25A-FXS发起机应用激光熔覆工艺在气缸盖进气门气门座地位焊接上一层高强度的合金来充任气门座圈(熔覆合金后还需求停止后续的机加工,排气门仍然接纳传统的气门座圈完成加强历久性的目标)。

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      在冷却条理方面,A25A-FXS发起机接纳了电动水泵、水套垫片,并在气缸盖上集成了EGR废气再循环冷却管路。电子水泵任务时不间接耗费发起机动力,低落了发起机的负载;水套垫片对冷却液起到导流作用,可以在高负载工况时低落排气门左近的温度,低落爆震发作的几率,为发起机任务在高紧缩比提供包管;EGR废气再循环冷却管路集成化对发起机小型化有肯定的奉献。

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      4-2-1排气条理由于排气管路比平凡的4-1排气条理更长,以是会招致三元催化器升温更慢。为处理这个题目,丰田在防止排气干预的条件下延长了4-2-1排气条理的管路长度,让发起机排气口更靠近三元催化器;同时经过接纳升温更快的三元催化器来满意暖机工况的排放目标。假如我们比照马自达的4-2-1排气条理以及该丰田发起机的排气条理,我们可以看出丰田的这套4-2-1排气条理管路更短、更直,这都是为了减速三元催化器升温的针对性设计。(点击检查马自达4-2-1排气条理剖析)

      2.5L A25A-FXS 发起机与2.5L 5AR-FE 发起机参数比照

      型号A25A-FXS5AR-FE

      排量(mL)24872494

      缸径(mm)87.590

      行程(mm)103.498

      紧缩比13:110.4

      进气方式天然吸气天然吸气

      供油方法直喷多点电喷

      最大马力(Ps)205184

      最大功率转速(rpm)66006000

      最大扭矩(N·m)250235

      最大扭矩转速(rpm)48004100

      相比现款凯美瑞上搭载的2.5L 5AR-FE发起机,使用在传统燃油车型上的A25A-FXS发起机热服从由5AR-FE发起机的35%提拔至40%,最大马力提拔了21马力,到达205马力,最大扭矩提拔了15牛·米,到达250牛·米。A25A-FXS发起机相比旧款发起机,在动力功能和燃油经济性上有了片面的提拔。这款发起机现在是天下上热服从最高的量产2.5L汽油发起机。

      ● 优化液力变矩器后的8AT变速箱

      TNGA架构下的这款使用在前置先驱车型上的8AT变速箱出自爱信(丰田是爱信的此中一个大股东)之手,国产全新凯美瑞行将搭载的便是这款变速箱。TNGA架构下的这款8AT变速箱(下称“丰田全新8AT变速箱”)在液力变矩器总成上有较大的优化。

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      液力变矩器总成次要由锁止聚散器、改变减振器和液力变矩器这三局部构成。丰田全新8AT变速箱接纳了多片式锁止聚散器,并扩展了锁止聚散器的锁止范畴(即在更低的车速下,锁止聚散器就会联合,使发起机与变速箱之间完成刚性衔接),让车辆给人以更好的间接驱动感,提拔了变速箱的传动服从和燃油经济性。

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      由于锁止聚散器锁止范畴的提拔,液力变矩器不再需求通报十分大的扭矩,仅仅在起步时完成发起机与变速箱之间的传开工作,以是其尺寸可以设计得更小。异样的设计思绪,我们在马自达创驰蓝天6AT变速箱上也能看到(点击检查创驰蓝天6AT变速箱拆解内容)。为了在锁止聚散器联合后,无效克制发起机的振动、打击通报至变速箱,液力变矩器外部带有一个高阻尼改变减振器。这个高阻尼减振器外部带有弹簧元件,可对振动和打击起到缓冲作用。

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      相比旧款的6AT变速箱,丰田全新8AT变速箱的总长度减少了5mm,齿轮箱的长度减少了15mm。由于挡位数的增多,丰田全新8AT变速箱的齿比范畴更广大,有利于加强起步时的提速功能及高速巡航时的燃油经济性。

      ● 使用在后驱车型上的10AT变速箱

      除了下面引见到的8AT变速箱外,TNGA架构下另有专为前置后驱车型而设计的10AT变速箱。这款全新的10AT变速箱异样由爱信打造。雷克萨斯LC500车型便接纳了这款全新的10AT变速箱。丰田下一代皇冠也有能够会接纳这款变速箱。

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      与上文引见的用于横置发起机平台的8AT变速箱一样,这款全新10AT变速箱接纳了多片式锁止聚散器,同时增大了锁止聚散器的锁止范畴,让车辆给人以更好的间接驱动感,提拔了变速箱的传动服从和燃油经济性。

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      该10AT变速箱次要是为高端车型或注意活动功能的车型设置装备摆设的,以是其换挡速率至关紧张。官方发布该变速箱的换挡日期为220毫秒。这与不断以换挡速率见长的双聚散变速箱200毫秒(群众的数据)的换挡日期已十分靠近了。

      ● 与2.5L A25A-FXS发起机婚配的混淆动力条理

      与2.5L A25A-FXS发起机婚配的混淆动力条理实践上便是使用在第四代普锐斯上的第四代THS(Toyota HybridSystem)混淆动力条理(下称“THS-IV”)。

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      相比现款凯美瑞混淆动力车型,接纳2.5L A25A-FXS发起机+THS-IV的全新凯美瑞混淆动力车型在油耗上有20%的提拔(JC08规范),减速日期延长10%(40-70km/h两头减速日期)。

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      从参数下去看,镍氢电池的容量要大于锂电池,该电池或将使用在装备E-Four电动四驱条理(后桥装置一个电动机完成四驱功用)的车型之上。中国市场全新凯美瑞混淆动力车型应该只要两驱版本,以是估计会设置装备摆设锂电池作为动力电池。

      丰田2.5L 发起机+THS-IV 混淆动力条理动力电池参数电池品种锂电池镍氢电池总电压(V)259244.8容量(Ah)46.5电池单体数目70204

      丰田以往的混淆动力条理的电池都部署在后备箱内。由于新的动力电池体积更小,因而能部署在后排座椅下方(与油箱部署在一同),不再占用后备厢空间。

      ● 与1.8L 2ZR-FXZ发起机婚配的插电式混淆动力条理

      与1.8L 2ZR-FXZ发起机婚配的混淆动力条理现在曾经搭载在第四代普锐斯之上,也便是上文提到的THS-IV。而丰田普锐斯有混淆动力版和插电式混淆动力版之分,此中混淆动力版车型称为普锐斯,而插电式混淆动力版车型称为普锐斯Prime。

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      双电机同时输入使得普锐斯Prime可以以135km/h(上一代普锐斯插电混动版车型纯电动行驶最高时速为100km/h)的车速停止纯电动行驶,也提拔了车辆的减速功能。普锐斯和普锐斯Prime动力总成的次要差异就只要上文提到的单向聚散器,零部件通用率极高,也表现出TNGA架构混淆动力条理的劣势地点。

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      普锐斯Prime延伸了纯电动续航里程至40km(上一代普锐斯插电混动版车型为26.4km),并提拔了充电服从,接纳快充的话,可以在短日期(20分钟)内充溢80%的电量。

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      普锐斯Prime的动力电池接纳了锂离子电池,部署在后备厢内,与普锐斯一样带有辅佐电池升温的条理,可以防止电池在夏季呈现容量降落的状况。使用在普锐斯Prime上的这套插电式混淆动力条理将来或将经过与差别排量的发起机搭配,推行至TNGA平台下差别级另外插电式混淆动力车型之上。

      ● 全文总结:

      同为日本厂商,丰田相比本田和马自达,算是一个比拟低调的厂商,一向以来不热衷于鼓吹本人的技能。从TNGA架构的动力总成技能来看,丰田仍然拥有领跑天下的气力。在混淆动力技能范畴超越20年的积聚使得丰田拥有更丰富的技能资源来顺应新动力汽车期间的市场变革。本文中提到的TNGA架构动力条理技能均曾经落实到量产车型之上。关于中国市场而言,最快落地的TNGA架构车型的将会是往年11月份行将上市的全新凯美瑞,而C-HR也估计会在来岁上市。随着TNGA架构车型相继落地,丰田全系车型都将迎来一个技能晋级期。关于消耗者而言,我们将来几年里将能买到更省油、更环保的丰田汽车。(图/文/汽车之家常庆林)

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